用于使用測試圖案和電連續(xù)探頭在三維物體打印中檢測不工作噴墨口的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本文中公開的裝置涉及產(chǎn)生三維物體的打印機(jī)，并且更特別地涉及這樣的打印機(jī)中的不工作噴墨口的精確檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]也稱為數(shù)字增材制造的數(shù)字三維制造是從數(shù)字模型制造實(shí)質(zhì)上任何形狀的三維固體物體的過程。三維打印是增材過程，其中一個(gè)或多個(gè)打印頭在襯底上以不同形狀噴射材料的連續(xù)層。三維打印與主要依賴通過減材過程從工件去除材料的傳統(tǒng)物體形成技術(shù)、例如切割或鉆孔可區(qū)分。
[0003]用這些打印機(jī)生產(chǎn)三維物體會(huì)需要數(shù)小時(shí)，對(duì)于一些物體，甚至需要數(shù)天。在用三維打印機(jī)生產(chǎn)三維物體中出現(xiàn)的一個(gè)問題是噴射形成物體的材料滴的打印頭中的噴墨口的一致功能性。在物體的打印期間，一個(gè)或多個(gè)噴墨口會(huì)由于以一定角度而不是垂直于噴墨口噴射、噴射的滴小于噴墨口應(yīng)當(dāng)噴射的或由于根本未能噴射任何滴而退化。具有這些操作缺陷中的任何一個(gè)的噴墨口被稱為不工作噴墨口。如果一個(gè)或多個(gè)噴墨口的操作狀態(tài)在物體打印期間退化，則在打印操作完成之前不能評(píng)估被打印物體的質(zhì)量。因此，需要數(shù)小時(shí)或多天的打印作業(yè)會(huì)由于打印頭中的不工作噴墨口而產(chǎn)生不符合規(guī)范的物體。一旦檢測到這樣的物體，被打印物體被廢棄，恢復(fù)程序被應(yīng)用于打印頭以恢復(fù)噴墨口功能性，并且重復(fù)打印作業(yè)。允許在打印時(shí)檢測不工作噴墨口的裝置將使得能夠在物體打印期間應(yīng)用恢復(fù)程序，因此可以產(chǎn)生正確形成的物體的打印能夠繼續(xù)。以該方式，打印機(jī)的產(chǎn)品生產(chǎn)率得以改進(jìn)并且它的打印更高效。該裝置應(yīng)當(dāng)能夠檢測噴射大量打印材料(例如，透明、彩色、半透明、磷光、蠟狀材料)的不工作噴墨口。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種使得能夠在三維打印機(jī)中檢測不工作噴墨口的裝置包括:具有表面的導(dǎo)電襯底；導(dǎo)電構(gòu)件；電流傳感器，該電流傳感器操作地連接到導(dǎo)電構(gòu)件，該電流傳感器配置成響應(yīng)于在導(dǎo)電構(gòu)件中檢測到電流而生成電信號(hào)；第一致動(dòng)器，該第一致動(dòng)器操作地連接到襯底傳輸件和導(dǎo)電構(gòu)件，該致動(dòng)器配置成使導(dǎo)電襯底在該導(dǎo)電襯底不與導(dǎo)電構(gòu)件相對(duì)的第一位置和該導(dǎo)電襯底與導(dǎo)電構(gòu)件相對(duì)的第二位置之間移動(dòng)；第二致動(dòng)器，該第二致動(dòng)器操作地連接到導(dǎo)電構(gòu)件，該致動(dòng)器配置成在該導(dǎo)電構(gòu)件與導(dǎo)電襯底相對(duì)時(shí)使導(dǎo)電構(gòu)件朝向該導(dǎo)電襯底移動(dòng)；和控制器，該控制器操作地連接到第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器，該控制器配置成操作第一致動(dòng)器以使導(dǎo)電襯底在第一位置和第二位置之間移動(dòng)，以操作第二致動(dòng)器從而使導(dǎo)電構(gòu)件朝向?qū)щ娨r底移動(dòng)預(yù)定距離，以接收電流傳感器所生成的信號(hào)，并且以參照從電流傳感器接收到的信號(hào)和用于操作打印頭從而將材料噴射到導(dǎo)電襯底上的預(yù)定圖案來檢測打印頭中的不工作噴墨口。
[0005]一種結(jié)合了用于檢測不工作噴墨口的裝置的打印機(jī)包括:具有表面的導(dǎo)電襯底；打印頭，該打印頭配置成通過該打印頭中的噴墨口將非傳導(dǎo)性墨噴射到導(dǎo)電襯底的表面上；導(dǎo)電構(gòu)件；電流傳感器，該電流傳感器操作地連接到導(dǎo)電構(gòu)件，該電流傳感器配置成響應(yīng)于在導(dǎo)電構(gòu)件中檢測到電流而生成電信號(hào)；襯底傳輸件，該襯底傳輸件配置成使導(dǎo)電襯底在與打印頭相對(duì)的第一位置和與導(dǎo)電構(gòu)件相對(duì)的第二位置之間移動(dòng)；致動(dòng)器，該致動(dòng)器操作地連接到導(dǎo)電構(gòu)件，該致動(dòng)器配置成在導(dǎo)電襯底處于第二位置時(shí)使導(dǎo)電構(gòu)件朝向該導(dǎo)電襯底移動(dòng)；和控制器，該控制器操作地連接到打印頭、襯底傳輸件和致動(dòng)器，該控制器配置成操作打印頭以參照預(yù)定圖案將墨噴射到導(dǎo)電襯底的表面上，以選擇性地操作襯底傳輸件，以操作致動(dòng)器從而使導(dǎo)電構(gòu)件朝向?qū)щ娨r底移動(dòng)預(yù)定距離，以接收電流傳感器所生成的信號(hào)，并且以參照從電流傳感器接收到的信號(hào)和預(yù)定圖案來檢測打印頭中的不工作噴墨
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【附圖說明】
[0006]在結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述中解釋在三維打印期間檢測不工作噴墨口的裝置或打印機(jī)的前述方面和其它特征。
[0007]圖1是三維物體打印機(jī)的透視圖。
[0008]圖2是具有外殼的三維物體打印機(jī)的前視圖，描繪用于模塊的外殼內(nèi)的空間，所述模塊能夠在打印操作期間檢測打印頭中的不工作噴墨口。
[0009]圖3是配合在圖2中所示的空間中的用于檢測不工作噴墨口的模塊的透視圖。
[0010]圖4是用于操作圖3的模塊的方法的流程圖。
[0011]圖5是打印機(jī)的備選實(shí)施例，該打印機(jī)具有用于在打印三維物體期間檢測不工作喂'墨口的t旲塊。
[0012]圖6示出了與打印頭中的噴墨口的布置相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電構(gòu)件的布置。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了本文中公開的裝置的環(huán)境以及裝置的細(xì)節(jié)的大體理解，參照附圖。在附圖中，相似的附圖標(biāo)記表示相似的元件。
[0014]圖1顯示產(chǎn)生三維物體零件10的打印機(jī)100中的部件的配置。當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語“三維打印機(jī)”指的是參照物體的圖像數(shù)據(jù)噴射材料以形成三維物體的任何裝置。打印機(jī)100包括支撐材料容器14，構(gòu)建材料容器18，一對(duì)噴墨打印頭22、26，構(gòu)建襯底30，平面支撐構(gòu)件34，柱狀支撐構(gòu)件38，致動(dòng)器42，以及控制器46。管道50將打印頭22連接到支撐材料容器14并且管道54將打印頭26連接到構(gòu)建材料容器18。兩個(gè)噴墨打印頭由控制器46參照操作地連接到控制器的存儲(chǔ)器中的三維圖像數(shù)據(jù)操作以噴射供應(yīng)到每個(gè)相應(yīng)的打印頭的支撐和構(gòu)建材料。當(dāng)構(gòu)造該零件時(shí)，構(gòu)建材料形成正產(chǎn)生的零件10的結(jié)構(gòu)，而當(dāng)材料固化時(shí)由支撐材料形成的支撐結(jié)構(gòu)58能夠使構(gòu)建材料保持它的形狀。在完成該零件之后，通過沖洗、吹氣或熔化去除支撐結(jié)構(gòu)58。
[0015]控制器46也操作地連接到至少一個(gè)和可能多個(gè)致動(dòng)器42以控制平面支撐構(gòu)件34、柱狀支撐構(gòu)件38和打印頭22、26相對(duì)于彼此的運(yùn)動(dòng)。也就是說，一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器可以操作地連接到支撐打印頭的結(jié)構(gòu)以參照平面支撐構(gòu)件的表面在過程方向和交叉過程方向上移動(dòng)打印頭。替代地，一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器可以操作地連接到平面支撐構(gòu)件34以在平面支撐構(gòu)件34的平面中沿過程和交叉過程方向移動(dòng)其上產(chǎn)生所述零件的表面。當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語“過程方向”指的是沿著平面支撐構(gòu)件34的表面中的一個(gè)軸線的運(yùn)動(dòng)并且“交叉過程方向”指的是沿著與該表面中的過程方向軸線正交的平面支撐構(gòu)件表面中的軸線的運(yùn)動(dòng)。這些方向在圖1中用字母“P”和“C-P”表示。打印頭22、26和柱狀支撐構(gòu)件38還在正交于平面支撐構(gòu)件34的方向上移動(dòng)。該方向在本文中被稱為豎直方向、與柱狀支撐構(gòu)件38平行、并且在圖1中用字母“V”表示。在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)由操作地連接到柱狀構(gòu)件38的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器、由操作地連接到打印頭22、26的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器或由操作地連接到柱狀支撐構(gòu)件38和打印頭22、26兩者的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器實(shí)現(xiàn)。這些各種配置中的這些致動(dòng)器操作地連接到控制器46，所述控制器操作致動(dòng)器以在豎直方向上移動(dòng)柱狀構(gòu)件38、打印頭22、26或兩者。
[0016]在圖2中顯不具有外殼的三維物體打印機(jī)。該打印機(jī)60具有外殼64。在外殼64內(nèi)是形狀上大體上為立方體的六個(gè)隔室。外殼64在圖2中顯示為沒有閉合以隱藏隔室的門。隔室72包括在可移動(dòng)平臺(tái)82上的平面支撐件78?？梢苿?dòng)平臺(tái)82配置成具有一