[发明专利]使用光学传感器调节三维物体打印期间的打印机的操作的系统

说明书

一种打印机，所述打印机补偿在三维打印机中产生用于形成物体的层期间发生的打印误差。打印机包括在打印每层之后生成对应于物体的每层的边缘的数据的光学传感器。用于喷射材料以形成层的光栅数据和从光学传感器接收的数据之间的差异用于修改光栅数据，所述光栅数据操作打印头以形成物体中的下一层。

技术领域

该文献中所公开的装置涉及生产三维物体的打印机，并且更特别地，涉及用这样的打印机精确地生产物体。

背景技术

三维打印是从数字模型制造实质上任何形状的三维固体物体的过程。一种三维打印的方法使用增材过程，其中一个或多个打印头在衬底上以不同形状喷射材料的连续层。该三维打印的方法也被称为增材制造。衬底支撑在平台上，所述平台可以通过可操作地连接到平台的致动器的操作在一个、两个或三个维度上移动。附加地或替代地，一个打印头或多个打印头也可操作地连接到用于一个打印头或多个打印头的受控移动的一个或多个致动器以产生形成三维物体的层。三维打印与主要依赖通过减材过程从工件去除材料的传统物体形成技术(如切割或钻孔)可区分。

用这些打印机生产三维物体会需要数小时，对于一些物体，甚至需要数天。在用三维打印机生产三维物体中出现的一个问题是打印部分的实际尺寸和打印部分的预期尺寸之间的不一致性。这些不一致性产生的原因是当喷射到生长部分上时喷射的墨材料在会流动离开预期位置。其它因素包括当热墨喷射到该部分上并且然后冷却或固化时产生的材料的热膨胀和/或收缩。在物体的打印期间，一个或多个喷墨口会由于以一定角度而不是垂直于打印头喷射、喷射的滴小于或大于喷墨口应当喷射的或由于根本未能喷射任何滴而退化。在物体打印期间发生的其它误差源包括机械脱出、喷射材料的机械收缩、振动等。目前通过监测并且检验支撑平台和/或一个打印头或多个打印头的移动的精度控制物体的尺寸精度。不能从支撑平台或(一个或多个)打印头移动的监测检测到上述误差源。如果这些误差源中的一个或多个在物体打印期间积累，则打印物体的质量可能需要报废物体。由于打印作业会需要数小时或数天来生产物体，因此物体的该报废会是昂贵的和耗时的。能够在打印期间检测正在生产的物体的误差并且纠正它们的打印机将是有利的。

发明内容

一种在用于在打印机中生产三维物体的打印操作期间检测打印误差并且补偿误差的装置包括配置成生成对应于喷射到平台上的材料的顶层的边缘的数据的光学传感器，以及可操作地连接到所述光学传感器的控制器，所述控制器配置成生成待打印以在所述平台上形成物体的层的光栅图像数据，并且参考从所述光学传感器接收的数据修改待打印的层的光栅图像数据以补偿材料从打印头中的喷射器喷射到所述平台上的误差。

一种包含在生产三维物体的打印操作期间检测打印误差并且补偿误差的装置的打印机包括平台，配置有喷射器以将材料喷射到所述平台上的打印头，配置成生成对应于喷射到所述平台上的材料的顶层的边缘的数据的光学传感器，以及可操作地连接到所述光学传感器和所述打印头的控制器，所述控制器配置成生成待打印以在所述平台上形成物体的层的光栅图像数据，参考所述层的光栅图像数据操作所述打印头以将材料喷射到所述平台上，并且参考从所述光学传感器接收的数据修改待打印的层的光栅图像数据以补偿材料从所述打印头中的所述喷射器喷射的误差。

附图说明

在结合附图进行的以下描述中解释在三维物体打印期间检测物体打印误差并且补偿它们的装置或打印机的前述方面和其它特征。

图1是在物体打印操作期间检测物体打印误差并且补偿误差的三维物体打印机的方块图。

图2是用于操作图3的模块的方法的流程图。

图3是现有技术的三维物体打印机的方块图。

具体实施方式

为了本文中所公开的装置的环境以及装置的细节的一般理解，参考附图。在附图中，相似的附图标记标示相似的要素。