[发明专利]积层制造中多个打印喷嘴的操作方法及清洁多个打印喷嘴的装置

说明书

一种对三维打印机(114)提供多个喷嘴校准参数的方法，包括：打印一弧型图案，打印一X‑Y对准图案，及打印一头部校准图案；测量多个液滴的多个实际位置；计算所述多个测量的实际位置与多个预期的位置之间的多个偏差；以及计算多个校准参数以校正所述多个偏差。指标液滴可以用于允许内置的图像识别，以找寻所述多个校准液滴，并且提供一凸轮系统来引导喷嘴擦拭器。另亦提供一种清洁打印头喷嘴的装置。

技术领域与背景技术

本发明在其一些实施例中涉及基层制造中打印喷嘴的操作，并且更具体地，但不排他地，涉及喷嘴的准确且无失误的操作。

喷嘴是三维打印机的重要组成部分，用于产生墨滴以喷射到特定位置而形成成品。为了使墨水落在指定的位置上，必须首先清洁喷嘴中的碎片，这些碎片可能会破坏喷嘴并导致其错失目标，或者更糟糕的是其还可能完全堵塞喷嘴，其次喷嘴必须被正确校准，以将墨水发送到正确的位置。

通常，校准包括从已知位置打印，测量实际打印的结果，并使用差异来创建校正参数。然后可以使用校正参数于修改打印文件或模型。国际专利申请WO2004024447教示打印校准结构，然后测量结构的性质，以产生校准参数。其他现有技术使用测试块(testblocks)来计算喷嘴的实际位置。国际专利申请WO2000052624A1教示通过打刷测试层进行校准。

然而，由喷嘴发射的单个液滴的位置不能可靠地被检测到，因为单个液滴非常小并且不清楚，这使得难以获得可以直接用于图4的模型的校准参数。因此，如图4所示，不可能确定描述打印头部相对于托盘中心位置的矢量

现在参考喷嘴本身，打印头喷嘴板在打印和起动过程中会被树脂液滴弄脏。必须除去多余的树脂以及任何其他颗粒，以使喷嘴正常工作。

目前的三维打印机使用橡胶刮片，其提供了一有效的工具，通过沿着喷嘴板擦拭并推挤出多余的材料来清洁喷嘴板。

但是，喷嘴板的边缘非常锐利，并且在与喷嘴板接合时会撕裂较软的橡胶材料。擦拭器刮片滑过喷嘴板尖锐边缘所造成的损坏会妨碍喷嘴板的有效清洁。

在擦拭动作期间，擦拭器刮片也沿着打印头部闩锁擦拭，导致树脂沉积到闩锁上，其可能随着时间积累并影响打印。

目前的解决方案包括，一旦尖锐边缘已通过擦拭器，利用电动机向上提起擦拭器组件以接触所述喷嘴板。然而，所述解决方案需要更多的部件，包括额外的电动机，因此产生复杂性和成本。目前使用的另一种解决方案是向下推动擦拭器组件以清洁锐利的边缘，然后将其抬起以接合打印头部。然而，所述解决方案无法完全擦拭喷嘴板，从而可能发生树脂积聚。

发明内容

本实施例中擦拭器在一成形的凸轮上运行，因此允许在多个喷嘴周围紧密且有效地擦拭，而不会在尖锐的边缘上伤害所述擦拭器。

通过将各个校准液滴与附近的多个指标一起打印，来校准各个喷嘴，以帮助图像处理正确地识别所述液滴。

打印多组液滴以确定多个不同的校准参数。使用一给定的打印头部的一相同喷嘴，在所述打印盘的多个旋转角度和所述打印块的单一径向位置上打印第一组。预计所述液滴属于一圆弧，所述圆弧以所述打印盘的旋转中心的位置为中心。

第二组涉及使用参考打印头部的相同喷嘴，在打印盘的单一旋转角度打印多个液滴，但是在所述打印块的多个不同径向位置之间移动。预计所述液滴属于相同径向线，其位置相对于所找到的打印盘的旋转中心决定图4的矢量

第三组涉及从所有打印头部的多个喷嘴，在所述打印版的相同旋转角度和打印块的单个径向位置，打印多个液滴。预计每个通道的液滴将属于由头部的位置和方向所决定的直线段(图4中的矢量)。

下面将在每个步骤中对应于被发射的液滴的像素的配置称为“校准图案”。线段偏离预期线段的程度产生修正参数。