[發(fā)明專利]三維打印設(shè)備和三維打印方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780086335.1
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN110325344B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛寧;S·J·辛斯克;趙利華;D·喬治
• 申請（專利權(quán)）人: 惠普發(fā)展公司;有限責(zé)任合伙企業(yè)
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B29C64/209;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y50/02
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務(wù)所 11602
• 代理人: 張濤;吳麗麗

1.一種三維打印設(shè)備，所述三維打印設(shè)備包括：

打印頭組件，所述打印頭組件包含：

殼體；

被支撐在所述殼體上的打印頭，所述打印頭具有噴嘴，所述噴嘴用于將功能劑的液滴沿相應(yīng)的飛行路徑射出到構(gòu)建材料顆粒層上，以由構(gòu)建材料顆粒形成三維物體的部段；

發(fā)光裝置陣列，用于在所述相應(yīng)的飛行路徑中引導(dǎo)相應(yīng)的光束；

光子探測器陣列，其中，所述光子探測器陣列中的每個光子探測器用于檢測從所述發(fā)光裝置陣列中的發(fā)光裝置引導(dǎo)的光束，所述發(fā)光裝置和所述光子探測器被支撐在所述殼體上；以及

控制器，用于基于所述光子探測器是否檢測到所述光束來確定是否有任何所述噴嘴在不正確地操作，并且響應(yīng)于確定噴嘴在不正確地操作而輸出關(guān)于不正確操作的噴嘴的指令，

其中，所述控制器還基于確定的光束被液滴中斷的時機來確定是否有任何所述噴嘴在不正確地操作，

其中，每個所述噴嘴包括腔室和射出元件，其中，激活特定噴嘴中的所述射出元件使得從所述特定噴嘴的腔室射出所述功能劑的液滴，并且其中，用于在所述特定噴嘴的飛行路徑中引導(dǎo)光束的發(fā)光裝置隨著所述射出元件的激活而被激活并且被激活一段持續(xù)時間，所述持續(xù)時間覆蓋了從所述腔室射出的液滴通過所述光束正常所花費的時間段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印設(shè)備，其中，響應(yīng)于確定在激活所述發(fā)光裝置的所述持續(xù)時間期間檢測到被引導(dǎo)通過噴嘴的所述飛行路徑的所述光束的光強水平高于一定閾值水平，所述控制器確定所述噴嘴在不正確地操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印設(shè)備，其中，所述控制器還響應(yīng)于確定噴嘴在不正確地操作而執(zhí)行以下之一：緩解操作以及停止所述打印頭將所述功能劑的液滴射出到所述構(gòu)建材料顆粒層上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印設(shè)備，其中，所述控制器確定為所述三維物體選擇的打印質(zhì)量水平，并且其中，所述控制器響應(yīng)于確定噴嘴在不正確地操作而基于所確定的為所述三維物體選擇的打印質(zhì)量水平來確定是否停止制造所述三維物體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印設(shè)備，其中，所述控制器還基于確定的光束的光強水平來確定是否有任何所述噴嘴在不正確地操作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印設(shè)備，其中，所述發(fā)光裝置是垂直腔面發(fā)射激光器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印設(shè)備，其中，所述發(fā)光裝置陣列用于將相應(yīng)的光束引導(dǎo)到所述構(gòu)建材料顆粒層上的選定位置處，并且其中，所述光子探測器陣列用于檢測從所述構(gòu)建材料顆粒層上的所述選定位置反射的相應(yīng)光束。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維打印設(shè)備，其中，所述發(fā)光裝置可移動以使所述光束移動，并且其中，所述光子探測器用于在所述光束移動時檢測所述光束的特性。

9.一種三維打印方法，所述三維打印方法包括：

將構(gòu)建材料顆粒鋪展成層；

激活打印頭中的噴嘴的腔室內(nèi)的射出元件，以選擇性地將功能劑的液滴從所述腔室射出到構(gòu)建材料顆粒層上，從而由所述構(gòu)建材料顆粒形成三維物體的部段，所述打印頭安裝到殼體；

激活光源以引導(dǎo)光束通過所射出的液滴的飛行路徑；

接收來自檢測所述光束的探測器的信號，所述信號對應(yīng)于是否檢測到所述液滴已按預(yù)期從所述噴嘴射出，并且所述光源和所述探測器安裝到所述殼體；

從所接收到的信號確定是否有任何所述噴嘴未按預(yù)期射出液滴，其中，確定是否有任何所述噴嘴未按預(yù)期射出液滴包括基于何時從所述探測器接收到信號來確定是否有任何所述噴嘴未按預(yù)期射出液滴；以及

響應(yīng)于確定故障噴嘴未按預(yù)期射出液滴，輸出關(guān)于所述故障噴嘴的指令，

其中，每個所述光源對應(yīng)于相應(yīng)的射出元件，所述三維打印方法還包括：

隨著分別對應(yīng)于被激活光源的所述射出元件的激活而將所述光源激活一段持續(xù)時間，所述持續(xù)時間覆蓋了由所述射出元件所射出的液滴通過從所述被激活光源引導(dǎo)的光束正常所花費的時間段。