CN110719840A

CN110719840A - 打印系统导轨清洁组件

Info

Publication number: CN110719840A
Application number: CN201780092067.4A
Authority: CN
Inventors: M.G.德里格尔斯; J.明斯
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2020-01-21
Also published as: EP3612397A4; US20210178690A1; EP3612397A1; WO2019022771A1

Abstract

根据示例，一种打印系统可包括导轨和滑架。该滑架可包括支撑在该导轨上的可旋转构件。该打印系统还可包括安装到该滑架的清洁组件，并且该清洁组件可具有刮擦器，以从该导轨的至少一部分刮除碎屑。

Description

打印系统导轨清洁组件

背景技术

在三维（3D）打印中，通常使用增材打印过程来由数字模型制作三维实体部分。一些3D打印技术因为它们涉及将连续的构建材料层或体积施加于现有表面（或先前层）而被认为是增材过程，所述构建材料例如粉末或粉末状构建材料。构建材料的微粒可能会污染部件的各个表面，这可能会在3D物体的打印中造成缺陷。

附图说明

本公开的特征通过示例的方式来图示，并且不限于以下附图中，附图中相同的附图标记表示相同的元件，附图中：

图1A示出了可包括示例性清洁组件的示例性打印系统的前视图；

图1B和图1C分别示出了具有其他示例性清洁组件的图1A中所描绘的示例性打印系统的侧视图；

图1D描绘了根据一个示例的图1A-1C中所描绘的刮擦器组件的刮擦器（scraper）和安装构件的放大视图；

图2示出了图1A和图1B中所示的示例性清洁组件和可旋转构件的侧向透视图；

图3A示出了根据一个示例的另一清洁组件的顶部透视图，该清洁组件可被安装到打印系统中的滑架的机架的一部分；以及

图3B示出了图3A中所描绘的示例性清洁组件和机架的一部分的底部透视图。

具体实施方式

在基于粉末的三维（3D）打印系统中，可在例如构建平台上形成诸如粉末或粉末型构建材料之类的构建材料的连续层。可选择性地固化每一层的多个部分，其中每个部分表示待形成的3D物体的一部分。在一些示例中，构建材料可包括粉末状构建材料，其由精细粉末或颗粒形式的粒子组成。另外或在其他示例中，构建材料可包括短纤维。无论如何，粉末状构建材料可包括金属颗粒、塑料颗粒、聚合物颗粒、陶瓷颗粒或其他材料的颗粒。

3D打印系统可包括例如可在构建平台上方移动的各种部件，以创建连续的层并选择性地固化这些层的多个部分。例如，在打印和其他操作期间，支撑例如打印头、重涂机、加热灯之类的打印部件的滑架可越过构建平台扫掠。该滑架可包括支撑在一个或多个导轨上的可旋转构件，使得该可旋转构件随着滑架扫掠而旋转。在许多情况下，构建材料粉末的微粒可能由于环境和/或打印过程而变为气载（或浮于空气中，airborne），并且可能污染3D打印系统的各表面，包括可旋转构件、滑架在其上滚动的一个或多个导轨。

该一个或多个导轨的污染可能妨碍可旋转构件和导轨之间的接触，这可能在3D物体的形成中造成缺陷。例如，处于导轨和/或可旋转构件上的碎屑可能会阻止构建材料颗粒施加为平滑的水平层。作为另一个示例，碎屑可能会妨碍滑架相对于构建平台的精确定位，这例如可导致打印液体沉积在非预期的位置。在采用滑架以及一个或多个导轨的二维（2D）打印系统中，也可能会发生由于诸如灰尘和其他气载微粒之类的碎屑引起的相似类型的错误。

本文公开了可安装到打印系统的滑架的清洁组件以及其上可安装该清洁组件的滑架和打印系统。本文所公开的清洁组件可包括刮擦器，以随着滑架在导轨上方扫掠而从导轨的至少一部分清除碎屑。本文所公开的清洁组件还可包括刷，以进一步从该导轨的至少一部分清除碎屑。另外，或在其他示例中，该清洁组件可包括刮擦器和/或刷，以从可旋转构件的至少一部分清除碎屑，滑架在该可旋转构件上支撑在导轨上。

通过实施本文所公开的清洁组件，可仅通过使滑架在导轨上方移动而从导轨和/或可旋转构件的至少一部分清除碎屑。如此，例如，可在打印操作期间持续地清洁导轨和/或可旋转构件，并且因此，可不实施单独的清洁操作来清洁导轨。因此，在一个方面，可减少或最小化由导轨和/或可旋转构件上的污染引起的缺陷数量。

在继续之前，要注意的是，如本文所使用的，术语“包括”和“包含”意指但不限于“包括”或“包含”以及“至少包括”或“至少包含”。术语“基于”意指但不限于“基于”和“至少部分地基于”。

首先参照图1A-1C。图1A示出了可包括示例性清洁组件102的示例性打印系统100的前视图。图1B和图1C分别示出了具有其他示例性清洁组件102的图1A中所描绘的示例性打印系统100的侧视图。应当理解的是，图1A-1C中所描绘的打印系统100和清洁组件102可包括附加的部件，并且在不脱离本文所公开的打印系统100的范围的情况下，可移除和/或修改本文所述的某些部件。另外，还应当理解的是，打印系统100的部件可能未按比例绘制，并且因此，这些部件可具有不同的相应尺寸，而不脱离本文所公开的打印系统100的范围。

图1A-1C中所描绘的打印系统100可以是三维（3D）打印系统的一部分或二维（2D）打印系统的一部分。在打印系统100是3D打印系统的示例中，打印系统100可由构建材料颗粒层形成3D物体，该构建材料颗粒可呈粉末或粉末状形式。在其他示例中，打印系统100还可由其他类型的材料形成3D物体。在打印系统100是2D打印系统的示例中，打印系统100可将诸如墨之类的标记材料打印到诸如纸之类的介质上。

打印系统100可包括第一导轨104和第二导轨106，但在一些示例中，打印系统100可包括单个导轨104或多于两个导轨104、106。打印系统100还可包括滑架110，其可沿第一导轨104和第二导轨106越过构建区域（3D打印系统）或打印区域（2D打印系统）扫掠，该第一导轨104和第二导轨106在本文中也可称为轨104、106。所述构建区域通常可被定义为打印系统100的可由构建材料颗粒形成3D物体的区域。同样，所述打印区域通常可被定义为打印系统100的可在介质上打印的区域。

第一导轨104和第二导轨106可越过打印系统100的整个构建/打印区域的一部分或者在打印系统100的整个构建/打印区域上延伸。滑架110可包括机架114，在本文中统称为可旋转构件116（或等同地，统称为旋转构件116）的可旋转构件116-1至116-3可被可旋转地安装在该机架114上，并且该可旋转构件116-1至116-3可被支撑在第一导轨104和第二导轨106上。如图所示，第一可旋转构件116-1（其在本文中也可称为第一旋转构件116-1）可被可旋转地安装到机架114的第一侧。同样如图所示，第二可旋转构件116-2和第三可旋转构件116-3可被可旋转地安装到机架114的第二侧。

可以是轮、轴承、辊等的可旋转构件116可由任何合适的材料形成，例如橡胶、金属、塑料等。另外，可旋转构件116可通过相应的轴可旋转地安装到机架114。

另外，滑架110可支撑打印系统部件112（以虚线示出），该打印系统部件112可被控制为当滑架110在第一导轨104和第二导轨106上于构建区域或打印区域上方扫掠时执行动作。打印系统部件112可以是以下各项的任何组合，即：将熔剂和/或标记材料输送到构建材料颗粒/介质上的打印头、将热施加于构建材料颗粒/介质上的加热灯、越过构建区域（例如，构建平台）撒布构建材料颗粒层的重涂机、这些部件中的多个部件等。在这方面，所述动作可包括上述打印系统部件112可执行的任何动作。

尽管未示出，但是机架114可被附接到可推动或拉动机架114越过打印系统100的构建/打印区域的带、链、杆或其他器具。可旋转构件116可随着滑架110在导轨104、106上方移动而旋转。在操作期间，诸如构建材料颗粒、灰尘、微粒之类的碎屑可能会污染导轨104、106以及打印系统100中的其他部件，例如可旋转构件116。导轨104、106（以及可旋转构件116）的污染可能会妨碍可旋转构件116和导轨104、106之间的接触，这可能在3D物体、打印的介质等的形成中造成缺陷。例如，处于导轨104、106和/或可旋转构件116上的碎屑可能会阻止构建材料颗粒施加为平滑的水平层。作为另一示例，碎屑可能会妨碍滑架110相对于构建区域/打印区域的精确定位，这例如可导致打印液体沉积在非预期的位置。

根据示例，在本文中统称为清洁组件102的清洁组件102-1至102-3可被安装在滑架110的相对侧上，以随着滑架110越过导轨104、106扫掠而从导轨104、106的至少一部分清除碎屑。清洁组件102中的每一个可包括板118和刮擦器120。刮擦器120可被附接到相应的板118，并且板118可被安装到机架114的相应侧。在其他示例中，刮擦器120可在没有板118的情况下直接安装到机架114。无论如何，第一刮擦器120-1可接触第一导轨104的表面的一部分，并且第二刮擦器120-2可接触第二导轨106的表面的一部分。刮擦器120的接触导轨104、106的表面的所述部分的部段可轮廓设定成与导轨104、106的形状匹配或互补。

刮擦器120可由耐用、低摩擦、能够承受相对高的温度等的材料形成。例如，刮擦器120可由诸如聚酰亚胺之类的塑料、诸如黄铜、青铜、不锈钢之类的金属等形成。刮擦器120也可由材料的组合形成。例如，刮擦器120可具有基部部段和接触部段，其中，与将接触导轨104、106的该接触部段相比，该基部部段可由相对更刚性的材料形成。在这些示例中，该基部部段可从板118悬臂式突出，并且该接触部段可从该基部部段延伸以接触导轨104、106。

刮擦器120可相对于导轨104、106成角度，使得随着滑架110移动，刮擦器用于越过导轨104、106犁耕式或推离式清除。作为示例，机架114可沿例如水平轴线的第一轴线延伸，并且第一刮擦器120-1当与第一支撑轨104接触时可相对于第一轴线成介于大约181度和大约269度之间的角度。作为特定示例，当与第一支撑轨104接触时，第一刮擦器120-1可相对于第一轴线介于大约200度和大约230度之间。另外，当与第二支撑轨106接触时，第二刮擦器120-2可相对于第一轴线介于大约271度和大约359度之间。作为特定示例，当与第二支撑轨106接触时，第二刮擦器120-2可相对于第一轴线介于大约290度和大约330度之间。当不与导轨104、106接触时，刮擦器120可具有不同的角度。如此，例如，将刮擦器120放置成与导轨104、106接触可导致刮擦器120弯曲到更大的程度。

另外，或在其他示例中，刮擦器120可在定位成与导轨104、106接触之前弯曲和/或由于与导轨104、106接触而弯曲。当刮擦器120刮擦导轨104、106的表面时，刮擦器120可维持弯曲的形状，以由此移除可能已聚集在导轨104、106的可旋转构件116所接触的表面上的碎屑。也就是说，刮擦器120的弯曲可有助于从导轨104、106移除碎屑。

如图1B和图1C中所示，刮擦器120可以是相应的刮擦器组件122的一部分，该刮擦器组件122还可包括安装构件124，刮擦器120被相应地附接和/或插入到该安装构件124。另外，安装构件126可被安装到板118或直接安装到机架114。如图所示，安装构件124可收容或支撑相应的互补刮擦器126，该互补刮擦器126可相对于刮擦器120位于安装构件124的相对侧上。互补刮擦器126可被定位成与相应的刮擦器120相邻，并且互补刮擦器126的角度可具有与附接到相应的安装构件124的刮擦器120的角度相反的角度。在这方面，当滑架110沿与刮擦器120刮擦导轨104、106来移除碎屑的方向相反的方向移动时，互补刮擦器126可刮擦导轨104、106以移除碎屑。互补刮擦器126可由与刮擦器120相同的材料形成。在一些示例中，互补刮擦器126可与刮擦器120由相应的单件材料形成。在这些示例中，例如，可将单件材料形成为V形以形成刮擦器120和互补刮擦器126，并且可将该单件材料插入到安装构件124中，例如如图1D中所示。

特别参照图1D，其描绘了根据一个示例的刮擦器组件122的刮擦器120和安装构件124的放大视图，该刮擦器120可具有不受支撑的（或暴露的）长度l和厚度t。根据示例，刮擦器120的长度l和/或厚度t可以改变，以调整刮擦器120在导轨104、106上的力和接触角。在这方面，通过选择具有不同的不受支撑长度和/或厚度的刮擦器120，可针对特定应用来优化刮擦器120的力和接触角的量。

刮擦器组件122还可包括附接到安装构件124的刷128。刷128可由与上面关于刮擦器120论述的材料相似的材料形成。另外，刷128可被定位成与导轨104、106接触，以也将碎屑从导轨104、106的至少一部分刷掉。如图所示，刷128可位于相应组的刮擦器120和互补刮擦器126之间。然而，在其他示例中，刷128可位于刮擦器120和/或互补刮擦器126的外部。

同样如图1B和图1C中所示，附加的刮擦器组件122可相对于可旋转构件116位于多个位置处。例如，刮擦器组件122可位于第一可旋转构件116-1的相对侧上，位于第二可旋转构件116-2的相对侧上以及位于第三可旋转构件116-3的相对侧上。刮擦器组件122可另外相对于可旋转构件116位于其他位置处。例如，刮擦器组件122可被定位成刮擦可旋转构件116的接触导轨104、106的表面。在这方面，一些刮擦器组件122可包括待实施为从可旋转构件116移除碎屑的可旋转构件刮擦器120和/或可旋转构件刷128。

尽管本文中特别参考了包括第一导轨104和第二导轨106两者的打印系统100，但在一些示例中，打印系统100可包括单个导轨104，而不脱离本文所公开的打印系统100的范围。在这些示例中，滑架110可被支撑在单个导轨104上，支撑在导轨104和另一个表面上，支撑在导轨104和另一个结构上等。在其他示例中，打印系统100可包括两个导轨104、106，但是滑架110可被支撑在导轨中的一个104上和/或滑架110可被支撑在两个导轨104、106上，但是清洁组件102可被设置成清洁导轨中的一个104。

另外或在其他示例中，尽管导轨104、106被描绘为具有圆形的剖面，但应理解的是，导轨104、106可具有拥有其他几何形状的剖面。例如，导轨104、106可具有方形、矩形、三角形、其组合等形状的剖面。此外，第一导轨104可具有与第二导轨106不同的剖面和/或尺寸。

现在转到图2，其示出了图1A和图1B中所示的示例性清洁组件102-1和可旋转构件116-1的侧向透视图。清洁组件102-2和102-3可具有类似的构造。如图所示，刮擦器120-1、126和刷128可被安装到刮擦器组件122，并且刮擦器组件122可通过机械紧固件200来安装到板118-1。另外，板118-1可通过机械紧固件202来安装到滑架110的机架114。然而，在其他示例中，通过例如焊接、胶之类的其他机制，刮擦器组件122可被安装到板118-1，并且板118-1可被安装到机架114。

现在参照图3A和图3B。图3A示出了另一清洁组件300的顶部透视图，该清洁组件300可被安装到打印系统100中的滑架110的机架114的一部分。图3B示出了图3A中所描绘的示例性清洁组件300和机架114的一部分的底部透视图。应当理解的是，图3A和图3B中所描绘的清洁组件300可包括附加的部件，并且本文所述的一些部件可被移除和/或修改，而不脱离本文所公开的清洁组件300的范围。另外，还应理解的是，清洁组件300的部件可能未按比例绘制，并且因此，这些部件可具有不同的相应尺寸，而不脱离本文所公开的清洁组件300的范围。

清洁组件300可包括可附接到机架114的板302。清洁组件300还可包括附接到板302的多个刮擦器304。刮擦器304中的每一个可由基部部分306和接触部分308形成，其中，与该接触部分308相比，该基部部分306可由相对更刚性的材料形成。另外，刮擦器304可由与上面关于刮擦器120论述的材料相似的材料形成。

如图所示，刮擦器304可接触导轨104的不同部段，并且可与相应的可旋转构件310对准。另外，刮擦器304的接触部分308中的每一个可相对于清洁组件300朝向共同的位置、例如导轨的中心轴线延伸。可旋转构件310可类似于上面关于图1A-1C所论述的可旋转构件116，并且可被可旋转地安装到机架114。另外，类似于可旋转构件116，可旋转构件306可随着滑架110相对于导轨104移动而旋转。

无论如何，随着滑架110相对于导轨104移动，刮擦器304，并且更具体而言，接触部分308可接触导轨104的不同部段，并且可从导轨104的至少一部分刮除碎屑或移除碎屑。刮擦器组件300还可包括刷312，其可附加地从导轨104的至少一部分清除碎屑。尽管刷312被描绘为安装到机架114，但应理解的是，刷312可替代地被附接到板302，而不脱离清洁组件300的范围。另外，刮擦器和/或刷可被定位成从可旋转构件310清除碎屑。

尽管在整个本公开中具体地描述，但本公开的代表性示例对于范围广泛的应用具有实用性，并且上述论述不意在且不应被解释为是限制性的，而是作为对本公开的各方面的说明性论述而提供。

本文描述和说明的是本公开的一个示例及其一些变型。本文所使用的术语、描述和附图仅通过说明的方式提出，并不意在作为限制。在本公开的精神和范围内可以有许多变型，这些变型意在由所附权利要求及其等同物来限定，其中除非另有说明，否则所有术语均意指其最广泛的合理意义。

Claims

1.一种打印系统，包括：

导轨；

滑架，其具有支撑在所述导轨上的可旋转构件；以及

安装到所述滑架的清洁组件，所述清洁组件具有刮擦器，以从所述导轨的至少一部分刮除碎屑。

2.根据权利要求1所述的打印系统，其特征在于，所述刮擦器被定位成与所述可旋转构件相邻。

3.根据权利要求1所述的打印系统，其特征在于，所述清洁组件还包括互补刮擦器，以从所述导轨的至少一部分刮除碎屑，其中，所述刮擦器被定位成与所述可旋转构件的第一侧相邻，并且所述互补刮擦器被定位成与所述可旋转构件的第二侧相邻。

4.根据权利要求1所述的打印系统，其特征在于，所述导轨沿第一方向延伸，并且其中，所述刮擦器相对于所述第一方向以比垂直于所述第一方向要小的角度定位。

5.根据权利要求1所述的打印系统，其特征在于，所述刮擦器形成为包括第一部段和第二部段的V形，所述第一部段相对于所述导轨以第一角度延伸，并且所述第二部段相对于所述导轨以第二角度延伸。

6.根据权利要求1所述的打印系统，其特征在于，所述清洁组件还包括可旋转构件刮擦器和可旋转构件刷，以从所述可旋转构件移除碎屑。

7.根据权利要求1所述的打印系统，其特征在于，所述清洁组件还包括刷，以从所述导轨的至少一部分清除碎屑。

8.根据权利要求1所述的打印系统，其特征在于，所述滑架支撑打印头、加热灯、在构建平台上撒布构建材料颗粒层的重涂机或者它们的组合。

9.一种滑架，包括：

机架；

可旋转地安装在所述机架上的旋转构件，其中，所述旋转构件将所述机架支撑在支撑轨上，并且所述旋转构件越过所述支撑轨；以及

刮擦器，其安装到所述机架，并且定位成随着所述机架在所述支撑轨上平移而从所述支撑轨的至少一部分刮除碎屑。

10.根据权利要求9所述的滑架，其特征在于，所述刮擦器被定位成与所述旋转构件的第一侧相邻，所述滑架还包括：

互补刮擦器，其定位成与所述旋转构件的第二侧相邻。

11. 根据权利要求9所述的滑架，还包括：

第二刮擦器；以及

第三刮擦器，其中，所述刮擦器、所述第二刮擦器和所述第三刮擦器中的每一个都具有接触部分，并且其中，所述接触部分中的每一个都相对于清洁组件朝向共同的位置延伸。

12.根据权利要求9所述的滑架，还包括可旋转构件刮擦器和可旋转构件刷，以在所述旋转构件的旋转期间从所述旋转构件的至少一部分移除碎屑。

13.根据权利要求9所述的滑架，还包括：

打印头、加热灯、在构建平台上撒布构建材料颗粒层的重涂机或者它们的组合。

14.一种打印系统，包括：

第一轨；

第二轨；

滑架，其具有：

支撑打印头的机架；

可旋转地安装到所述机架的第一构件；以及

可旋转地安装到所述机架的第二构件，其中，所述滑架能够相应地通过所述第一构件和所述第二构件在第一导轨和第二导轨上平移；

安装到所述机架的清洁组件，所述清洁组件具有：

第一刮擦器，其从所述第一导轨的至少一部分刮除碎屑，所述第一刮擦器相对于所述第一导轨以第一角度定位；以及

第二刮擦器，其从所述第二导轨的至少一部分刮除碎屑，所述第二刮擦器相对于所述第二导轨以第二角度定位。

15.根据权利要求14所述的打印系统，所述清洁组件还包括：

第一刷，其从所述第一导轨的至少一部分清除碎屑；

第二刷，其从所述第二导轨的至少一部分清除碎屑；以及

第一构件刮擦器，其从所述第一构件的至少一部分刮除碎屑。