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的利记博彩app
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]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】
[0004]—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。
[0005]—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】
[0006]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。
[0007]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。
[0008]图2是用于操作图3的模块的方法的流程图。
[0009]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】
[0010]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。
[0011]图3显示生产三维物体零件26的现有技术的打印机300中的部件的配置。打印机300包括支撑平台14，用于物体或零件26的一个或多个打印头22在所述支撑平台上。(一个或多个)打印头配置成喷射一种或多种类型的构建材料和支撑材料以形成零件26。这些材料会需要固化，因此打印机300包括固化装置30。在喷射感光聚合物构建材料的一些实施例中，固化装置30是紫外(UV)辐射源。另外，可以包括平面化装置以标准化由一个或多个打印头22在物体上形成的层中的材料的高度。
[0012](—个或多个)打印头22和支撑平台14配置有致动器24等以便移动。如图中所示，支撑平台14配置成用于沿着X轴线移动并且(一个或多个)打印头配置成沿着Z轴线移动，但是平台14也可以配置成用于沿着Z轴线移动。平台14和(一个或多个)打印头22的移动由控制器34协调，所述控制器可操作地连接到致动器24，平台和(一个或多个)打印头配置有所述致动器以便移动。在图中，(一个或多个)打印头22沿着Y轴线比正在构建的零件更宽。因此，不需要沿着Y轴线的移动。在一些实施例中，(一个或多个)打印头不比该零件更宽，因此平台14和/或(一个或多个)打印头22配置成用于沿着Y轴线移动。在其它实施例中，打印头中的喷墨口的分辨率小于该零件所需的分辨率。在这些实施例中也需要沿着Y轴线的移动从而以该零件所需的分辨率构建层。当在本文中使用时，术语“过程方向”指的是沿着支撑平台14的表面中的一个轴线的移动，并且“交叉过程方向”指的是沿着正交于该平台中的过程方向轴线的支撑平台14中的轴线的移动。因此，图3中的过程和交叉过程方向指的是X和Y轴线。尽管图3的平台14显示为平面构件，但是三维打印机的其它实施例包括作为圆盘、旋转圆筒或鼓的内壁或旋转圆锥的平台。这些打印机中的平台和(一个或多个)打印头的移动可以用极坐标进行描述。
[0013]为了操作(一个或多个)打印头中的喷射器，三维光栅处理器38接收待生产的零件的三维数据的文件40。例如，这些三维零件数据可以包含在计算机辅助设计(CAD)文件中。处理器38使用这些数据生成光栅数据文件42，所述光栅数据文件包含对应于该零件的薄层的数据。打印头驱动器46接收光栅数据文件42并且生成像素化数据，所述像素化数据用于操作(一个或多个)打印头22中的喷射器以便将构建和支撑材料喷射到支撑平台14上以逐层地形成该零件。打印头驱动器46和控制器34生成信号以协调平台14和(一个或多个)打印头22的移动与打印头中的喷射器的操作。
[0014]如上所述，现有技术的打印机(如打印机300)中的平台和(一个或多个)打印头的移动用编码器等进行监测以使控制器34能够精确地控制那些部件的定位。移动平台和(一个或多个)打印头的部件或由(一个或多个)打印头喷射的滴的放置的其它位置误差源未被检测并且会积累到需要报废该零件的总误差。位置误差的附加影响因素包括由于当层被淀积之后该零件继续冷却时、后续层被构建时再加热层时发生的或通过从层中的材料的固化产生的化学反应造成零件的收缩和膨胀而引起的零件的变化和变形。当该零件被构建时这些收缩和膨胀的幅度可能变化，原因是随着该零件的尺寸增加该零件吸收附加热的能力变化。在具有平面化装置的打印机中，平面化装置的操作的不精确性也会造成物体的层的位置误差。
[0015]为了解决这些其它误差源，已开发一种打印机，当零件正在被打印时所述打印机检测零件的形成的误差并且在该零件的后续层打印中补偿这些误差。在图1中显示这样的打印机的一个实施例。对于相似的部件使用相似的附图标记，打印机100包括平台14、(一个或多个)打印头22、固化装置30、控制器34、生成光栅数据文件42的光栅图像处理器38和打印头驱动器46。另外，打印机200也包括光学传感器50和补偿处理器54。