[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

说明书

一种用于识别在多喷嘴挤压机的定向上的角度偏离的方法包含在第一处理方向上移动所述多喷嘴挤压机以形成第一挤压材料条带和在与所述第一处理方向相对的第二处理方向上移动所述多喷嘴挤压机以形成第二挤压材料条带。所述方法进一步包含从扫描图像数据识别所述条带的宽度和高度和参考第一条带宽度与第二条带宽度之间的差异和第一条带高度与第二条带高度之间的另一差异中的至少一个识别用于所述多喷嘴挤压机的角度偏离的分量。

技术领域

本公开涉及用于三维物体打印机中的挤压机，并且更具体地说，涉及对准包含多个喷嘴的挤压机。

背景技术

三维打印，也被称作增材制造，是从具有几乎任何形状的数字模型制成三维固体物体的过程。许多三维打印技术使用加成工艺，其中增材制造装置形成先前沉积的层的顶部上的部分的连续层。这些技术中的一些使用挤压打印，其中挤压机以预定图案喷射熔融的构建材料，例如经过加热和软化的ABS塑料。打印机通常操作挤压机以形成构建材料的连续层，所述构建材料的连续层形成具有多种形状和结构的三维打印物体。虽然许多打印机使用包含单个喷嘴以喷射熔融材料的挤压机，但一些挤压机包含多个喷嘴。

三维物体打印机的操作所面临的一个挑战包含恰当地对准具有收纳熔融材料以形成三维打印物体的底层表面的挤压机。在许多打印机中，挤压机将熔融的构建材料的第一层喷射到平坦收纳部件上且在部分完成的三维物体的外部层上方形成构建材料的每一连续层。在操作期间，如果挤压机相对于底层收纳部件与平行定向偏离，那么挤压机的面可使熔融材料的形状变形，从而可能降低三维打印物体的质量。包含具有喷嘴阵列的较大挤压机面的多喷嘴挤压机尤其容易发生与相对于底层收纳部件平行的角度偏离。构建材料的变形在三维物体的多个层上加剧且可能降低三维物体打印机使用不恰当对准的挤压机形成的三维打印物体的质量。因此，对使得能够测量和校正多喷嘴挤压机中的角度偏离的三维物体打印机的改进将为有益的。

发明内容

在一个实施例中，已开发出一种用于操作三维物体打印机以识别多喷嘴挤压机的角度偏离的方法。所述方法包含：运用致动器在三维物体打印机的打印区内在沿着第一轴线的第一处理方向上移动多喷嘴挤压机；在于第一处理方向上移动多喷嘴挤压机期间操作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打印区中的收纳部件的表面上以形成第一条带；运用致动器在三维物体打印机的打印区内在沿着第一轴线的第二处理方向上移动多喷嘴挤压机，第二处理方向不同于第一处理方向；在于第二处理方向上移动多喷嘴挤压机期间操作所述多个喷嘴中的第一喷嘴以将挤压材料喷射到打印区中的收纳部件的表面上以形成第二条带；运用光学传感器产生第一条带和第二条带的扫描图像数据；运用控制器识别扫描图像数据中的第一条带的第一宽度和第一高度中的至少一个；运用控制器识别扫描图像数据中的第二条带的第二宽度和第二高度中的至少一个；和运用控制器参考第一宽度与第二宽度之间的第一差异和第一高度与第二高度之间的第二差异中的至少一个识别用于多喷嘴挤压机的第一角度偏离分量。

在另一实施例中，已开发出一种被配置成识别多喷嘴挤压机的角度偏离的三维物体打印机。所述三维物体打印机包含：多喷嘴挤压机，其定位在打印区中；致动器，其被配置成在打印区中移动多喷嘴挤压机；光学传感器，其被配置成产生打印区的扫描图像数据；和控制器，其操作性地连接到多喷嘴挤压机、致动器和光学传感器。所述控制器被配置成：使用致动器在打印区内在沿着第一轴线的第一处理方向上移动多喷嘴挤压机；在于第一处理方向上移动多喷嘴挤压机期间操作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打印区中的收纳部件的表面上以形成第一条带；使用致动器在三维物体打印机的打印区内在沿着第一轴线的第二处理方向上移动多喷嘴挤压机，第二处理方向不同于第一处理方向；在于第二处理方向上移动多喷嘴挤压机期间操作多个喷嘴中的第一喷嘴以将挤压材料喷射到打印区中的收纳部件的表面上以形成第二条带；使用光学扫描器产生第一条带和第二条带的扫描图像数据；识别扫描图像数据中的第一条带的第一宽度和第一高度中的至少一个；识别扫描图像数据中的第二条带的第二宽度和第二高度中的至少一个；和参考第一宽度与第二宽度之间的第一差异和第一高度与第二高度之间的第二差异中的至少一个识别用于多喷嘴挤压机的第一角度偏离分量。

附图说明