[发明专利]用于对准三维物体打印机中的多喷嘴挤压机的系统和方法

权利要求书

1.一种三维物体打印机，包括：

多喷嘴挤压机，定位在打印区中；

致动器，被配置成在所述打印区中移动所述多喷嘴挤压机；

光学传感器，被配置成产生所述打印区的扫描图像数据；和

控制器，操作性地连接到所述多喷嘴挤压机、所述致动器和所述光学传感器，所述控制器被配置成：

使用所述致动器在所述打印区内在沿着第一轴线的第一处理方向上移动所述多喷嘴挤压机；

在所述于所述第一处理方向上移动所述多喷嘴挤压机期间操作所述多喷嘴挤压机中的多个喷嘴中的第一喷嘴以将挤压材料喷射到所述打印区中的收纳部件的表面上以形成第一条带；

使用所述致动器在所述三维物体打印机的所述打印区内在沿着所述第一轴线的第二处理方向上移动所述多喷嘴挤压机，所述第二处理方向不同于所述第一处理方向；

在所述于所述第二处理方向上移动所述多喷嘴挤压机期间操作所述多个喷嘴中的所述第一喷嘴以将所述挤压材料喷射到所述打印区中的所述收纳部件的所述表面上以形成第二条带；

使用光学扫描器产生所述第一条带和所述第二条带的扫描图像数据；

识别所述扫描图像数据中的所述第一条带的第一宽度和第一高度中的至少一个；

识别所述扫描图像数据中的所述第二条带的第二宽度和第二高度中的至少一个；

使用所述第一宽度与所述第二宽度之间的第一差异和所述第一高度与所述第二高度之间的第二差异中的至少一个识别用于所述多喷嘴挤压机的第一角度偏离分量，所述第一角度偏离分量围绕垂直于所述第一轴线的第二轴线；

响应于所述第一条带的所述第一宽度大于所述第二条带的所述第二宽度和所述第一条带的所述第一高度小于所述第二条带的所述第二高度中的至少一个而识别围绕所述第二轴线的所述第一角度偏离分量的第一方向；和

响应于所述第一条带的所述第一宽度小于所述第二条带的所述第二宽度和所述第一条带的所述第一高度大于所述第二条带的所述第二高度中的至少一个而识别围绕所述第二轴线的所述第一角度偏离分量的第二方向。

2.根据权利要求1所述的三维物体打印机，所述控制器被进一步配置成：

运用所述光学传感器产生所述扫描图像数据，所述扫描图像数据包含对应于所述第一条带和所述第二条带的高度剖面数据；

识别所述第一条带的第一侧向边缘的第一部位和所述第一条带的第二侧向边缘的第二部位；

参考所述第一部位与所述第二部位之间的差异在垂直于所述第一条带的长度的方向上识别所述第一条带的所述第一宽度；

识别所述第二条带的第一侧向边缘的第三部位和所述第二条带的第二侧向边缘的第四部位；

参考所述第三部位与所述第四部位之间的差异在垂直于所述第二条带的长度的方向上识别所述第二条带的所述第二宽度。

3.根据权利要求1所述的三维物体打印机，进一步包括：

存储器；和

所述控制器，操作性地连接到所述存储器且被进一步配置成：

识别对应于所述扫描图像数据中的所述第一条带的至少一个像素的反射率水平；和

参考所述至少一个像素的所述反射率水平和存储于所述存储器中的预定曲线识别所述第一条带的所述第一高度，所述曲线包含将多个反射率水平映射到所述挤压材料的条带的多个高度。

4.根据权利要求1所述的三维物体打印机，所述控制器被进一步配置成：

使用所述致动器在与所述第一处理方向成180°角的沿着所述第一轴线的所述第二处理方向上移动所述多喷嘴挤压机。

5.根据权利要求1所述的三维物体打印机，进一步包括：

至少一个角度调整致动器，操作性地连接所述多喷嘴挤压机，所述至少一个角度调整致动器被配置成调整所述打印区中的所述多喷嘴挤压机的旋转角度；和

所述控制器，操作性地连接到所述至少一个角度调整致动器且被进一步配置成：

操作所述至少一个角度调整致动器以减小或消除所述多喷嘴挤压机的所述第一角度偏离分量。