TWI517985B - 用於使用於熔融沉積成型系統之列印頭總成 - Google Patents

Description

用於使用於熔融沉積成型系統之列印頭總成

本發明係關於用於藉由基於層之添加式製造技術構建三維(3D)零件之添加式製造系統。詳言之，本發明係關於用於使用於熔融沉積成型系統之列印頭總成。

熔融沉積成型系統用以藉由擠壓可流動零件材料以逐層方式構建3D零件或自該3D零件之數位表示構建模型。將零件材料擠壓穿過由擠壓頭載運之擠壓尖頂，且將零件材料在x-y平面上在一基板上沉積為一序列路線。經擠壓零件材料熔融至先前沉積成型之材料，且於溫度下降時凝固。接著使擠壓頭相對於基板之位置沿z軸(垂直於x-y平面)遞增，且接著重複該處理程序以形成類似該數位表示之3D零件。

在電腦控制下根據表示3D零件之構建資料執行擠壓頭相對於基板之移動。藉由最初將3D零件之數位表示切片成多個水平切片層而獲得構建資料。接著，主機電腦對每一切片層產生用於沉積成型材料路線以形成3D零件之構建路徑。

在藉由沉積成型材料層製造3D零件中，支撐層或支撐結構通常構建於懸垂部分之下或構建於建構中之物件之空腔中，該等支撐層或支撐結構並不藉由零件材料本身支撐。可利用與沉積零件材料所用之沉積技術相同之沉積技術來構建支撐結構。主機電腦產生額外幾何形狀，該幾何形狀充當用於正在形成之3D零件之懸垂片段或自由空間片段的支撐結構。接著在構建處理程序期間依照所產生之幾何形狀自第二噴嘴沉積支撐件材料。支撐件材料在製造期間黏附至成型材料，且可在構建處理程序完成時將支撐件材料自完成的3D零件移除。

本發明之一態樣係有關一種用於使用於一熔融沉積成型系統之列印頭總成。該列印頭總成包括一托架框，該托架框經配置以藉由該熔融沉積成型系統之一支架機構保持，及一插座。該插座自該托架框支撐以使得該插座可沿至少一軸線相對於該托架框移動，其中該插座經配置以將一抽取式列印頭按以下的一方式穩固地保持：防止該所保持列印頭在該熔融沉積成型系統之操作期間相對於該插座移動。

本發明之另一態樣係有關一種用於使用於一熔融沉積成型系統之列印頭總成，其中該列印頭總成包括一托架框，該托架框經配置以藉由該熔融沉積成型系統之一支架機構保持。該列印頭總成亦包括一插座，該插座具有一基座部分及一罩蓋。該基座部分自該托架框支撐且經配置以收納一抽取式列印頭，其中該基座部分包括一對準特徵，該對準特徵經配置以與該所收納列印頭之一對向對準特徵嚙合。該罩蓋經配置以緊靠該基座部分關閉以將該所收納列印頭至少部分地保持於該插座內。

本發明係有關一種用於使用於熔融沉積成型系統之列印頭總成。列印頭總成包括一可移動列印頭托架及多個可替換列印頭，該等列印頭經配置以藉由列印頭托架而抽取式地保持。如下文所論述，列印頭托架包括一托架框及至少一個(且更合意地，為兩個或兩個以上)列印頭桶或列印頭插座，該等列印頭桶或列印頭插座經配置以收納且保持抽取式列印頭。

插座可藉由托架框而按以下方式來支撐：防止或以其他方式限制插座沿一軸線或平面(例如，水平面)相對於托架框移動。在一實施例中，插座亦藉由托架框而按以下方式來支撐：允許插座沿至少一軸線(例如，沿垂直軸)相對於托架移動，從而提供單一自由度之移動。此外，插座合意地鎖定所收納列印頭以防止所收納列印頭相對於插座之移位。當列印頭保持於列印頭托架之插座中時，熔融沉積成型系統可使用熔融沉積成型技術構建3D零件及支撐結構。

圖1為系統10之透視圖，該系統10為可併有本發明之列印頭總成之熔融沉積成型系統的實例。用於系統10之合適熔融沉積成型系統包括由Stratasys公司(Eden Prairie，MN)研發之系統。如所示，系統10包括構建腔室12、壓板14、支架16、列印頭托架18及消耗性總成20及22。

構建腔室12為含有壓板14之封閉環境，壓板14用於藉由零件消耗性材料及支撐件消耗性材料(例如，熱塑性材料)構建3D零件或模型24及相應支撐結構26。將構建腔室12合意地加熱以減小在擠壓及沉積之後零件材料及支撐件材料凝固之速率(例如，減少變形及翹曲)。在替代性實施例中，可省略構建腔室12及/或用不同類型之構建環境替換構建腔室12。舉例而言，3D零件24及支撐結構26可構建於對周圍條件開放之構建環境中或可藉由替代性結構(例如，可撓性簾幕)封閉。構建環境亦可以多種方式加熱(例如，藉由已加熱之循環空氣、加熱燈及其類似者加熱)。

壓板14為支架可移動平台(3D零件24及支撐結構26構建於該平台上)，且基於自電腦操作之控制器(被稱作控制器28)提供之信號沿垂直z軸移動。控制器28為一或多個基於處理器之控制器，該一或多個基於處理器之控制器可經由通信線路30與構建腔室12、壓板14、支架16及托架18通信。雖然說明為單一信號線，但通信線路30可包括一或多個信號線，從而允許控制器28與系統10之各種組件(諸如，構建腔室12、壓板14、支架16及托架18)通信。此外，雖然說明為在系統10外部，但控制器28及通信線路30可為系統10之內部組件。

支架16為導軌支架機構，該機構經配置以基於自控制器28提供之信號(經由通信線路30)在構建腔室12上方之水平x-y平面上移動托架18。水平x-y平面係藉由x軸及y軸界定之平面，其中x軸、y軸及z軸彼此正交。在一替代性實施例中，壓板14可經配置以於構建腔室12內之水平x-y平面上移動，且托架18可經配置以沿z軸移動。亦可使用其他類似配置，以使得壓板14及托架18中之一者或兩者可相對於彼此移動。

在所示實施例中，當安裝於支架16中時，托架18之前側面向系統10之後側。為了便於論述，參考x-y-z笛卡兒(Cartesian)座標系統內之特定定向基於托架18及其相應列印頭總成之定向，作出以下揭示內容。然而，或者可在多種不同定向及/或座標系統中定位及操作本發明之列印頭總成。

藉由支架16支撐托架18，該支架16用於基於自控制器28提供之信號在壓板14上以逐層方式構建3D零件(例如，3D零件24)及相應支撐結構(例如，支撐結構26)。在所示實施例中，托架18保持於整流罩31內，該整流罩31為在托架18周圍橫向地延伸以保護托架18同時亦允許使用者接近托架18之罩殼(例如，塑膠罩殼及/或金屬罩殼)。如下文所論述，托架18經配置以收納一或多個抽取式列印頭，其中該等列印頭各自經配置以收納且熔化零件材料細絲及支撐件材料細絲之連續部分。

消耗性總成20及22為抽取式的及可替換的容器裝置，該裝置經配置以保持用於構建3D零件(例如，3D零件24)及支撐結構(例如，支撐結構26)之零件材料及支撐件材料之供應，且可分別裝載至系統10之機架20a及22a中。在所示實施例中，消耗性總成20包括容器部分32、導管34及列印頭36，其中容器部分32可安裝於機架20a內且列印頭36插入或以其他方式裝載至托架18中。導管34使容器部分32與列印頭36互連以將零件材料細絲之連續片段自容器部分32供應至列印頭36。

相應地，消耗性總成22包括容器部分38、導管40及列印頭42，其中容器部分38可安裝於機架22a內且列印頭42鄰近於列印頭36插入或以其他方式裝載至托架18中。導管40使容器部分38與列印頭42互連以將支撐件材料細絲之連續片段自容器部分38供應至列印頭42。

在所示實例中，用於消耗性總成20及22之合適總成包括揭示於Swanson之美國專利申請公開案第2010/0283172號及國際公開案第WO2009/088995號中之總成，該等公開案在不與本發明相衝突之範圍內以全文引用之方式併入本文中。如此等參照案中所揭示，列印頭36及42可作為消耗性總成20及22之子組件提供。當將容器部分32及38分別裝載至機架20a及22a時，可操縱列印頭36及42且將列印頭36及42裝載至托架18中。

托架18與列印頭36及42之組合在本文中共同被稱作列印頭總成43。因此，在將列印頭36插入或以其他方式裝載至托架18中之後，可經由導管34將零件材料之連續部分(例如，零件材料細絲)自容器部分32饋送至列印頭36。類似地，在將列印頭42插入或以其他方式裝載至托架18中之後，可經由導管40將支撐件材料之連續部分(例如，支撐件材料細絲)自容器部分38饋送至列印頭42。

當選擇性地將零件材料及支撐件材料饋送至列印頭36及42時，支架16可在構建腔室12上方之水平x-y平面上來回移動托架18(及所保持列印頭36及42)。列印頭36熱熔化所收納零件材料之連續部分，藉此允許將熔融零件材料擠壓且沉積至壓板14上以構建3D零件24。類似地，列印頭42熱熔化支撐件材料之連續部分，藉此允許將熔融支撐件材料擠壓且沉積至壓板14上以構建支撐結構26。

將擠壓之零件材料及擠壓之支撐件材料沉積至壓板14上，以使用熔融沉積成型技術以基於層之方式構建3D零件24及支撐結構26。將支撐結構26合意地沉積以沿z軸提供用於3D零件24之層之懸垂區域的垂直支撐件。在構建操作完成之後，可將所得3D零件24及支撐結構26自構建腔室12移除，且可將支撐結構26自3D零件24移除。接著3D零件23可經歷一或多個額外後處理步驟，諸如揭示於Priedeman等人之美國專利申請公開案第2005/0173838號及美國專利申請公開案第2008/0169585號中的表面處理程序。

參考包括作為消耗性總成之子組件之列印頭(亦即，列印頭36及42)的消耗性總成20及22，作出系統10之以下論述。然而，在替代性實施例中，列印頭36及42可為與容器部分32及38及/或導管34及40分離之抽取式列印頭。在此等實施例中，用於消耗性總成20及22之合適總成(例如，軸串容器)包括：揭示於Swanson之美國專利申請公開案第2010/0283172號及國際公開案第WO2009/088995號中的合適總成，以及揭示於以下各專利中之合適總成：Swanson等人之美國專利第6,923,634號；Comb等人之美國專利第7,122,246號；及Taatjes等人之美國專利申請公開案第2010/0096485號及第2010/0096489號。

圖2至圖9說明列印頭總成43，該圖展示與列印頭36及42一起使用之托架18。托架18及列印頭36及42合意地為輕量組件。用於列印頭總成43之輕量組件之使用減少了支架16(圖1中所示)在水平x-y平面上來回移動所需之質量。此減少之質量相應地減少了在水平x-y平面上(例如，在光柵型樣中)來回移動列印頭總成43時所產生之慣性力，藉此改良支架16之回應時間控制且亦減少支架16之子組件上之磨損。

如圖2中所示，托架18包括托架框44、列印頭桶或列印頭插座46及48、控制板50、音圈機構52及54(位於插座46及48下方)及冷卻單元56及58。托架框44為硬質框架構件，該構件可藉由多個扣件(例如，螺釘59)操作地緊固至支架16(圖1中所示)。托架框44可由一或多種金屬材料及/或塑膠材料模製或澆濤而成。

插座46及48為托架18之分別保持列印頭36及42之組件，且亦可由一或多種金屬材料及/或塑膠材料模製或澆濤而成。列印頭36包括匣式總成60及液化器泵總成62，其中匣式總成60之後部分保持於插座46內且液化器泵總成62自匣式總成60之前部分向下延伸。類似地，列印頭42包括匣式總成64及液化器泵總成66，其中匣式總成64之後部分保持於插座48內且液化器泵總成66自匣式總成64之前部分向下延伸。液化器泵總成62及66分別包括尖端62a及66a及出口通風口62b及66b，且可包括揭示於以下專利申請案中之特徵：Swanson等人之題為「用於使用於基於擠壓之添加式製造系統之液化器總成(Liquefier Assembly For Use In Extrusion-Based Additive Manufacturing Systems)」之美國專利申請案第12/888,087號。

在所示實施例中，列印頭36及42為彼此之鏡像。此情形減少將錯誤列印頭插入給定插座中之風險。相比之下，在所示實施例中，插座46及48為相同的或實質上相同的，從而允許使用相同模來製造插座46與48兩者之組件。在替代性實施例中，列印頭36及42及插座46及48可展現不同設計以使列印頭36及42可藉由插座46及48以下文所論述之方式而得以收納及保持。

插座46包括基座部分68及罩蓋70，其中罩蓋70藉由鉸鏈連接件72以鉸接方式連接至基座部分68之上後段，從而允許罩蓋70相對於基座部分68敞開及閉合。在使用於系統10(圖1中所示)之前，可將(列印頭36之)匣式總成60插入或以其他方式裝載至基座部分68中，且罩蓋70可閉合於匣式總成60之後部分之上以將列印頭36緊固至插座46。

罩蓋70包括鎖夾74及捏縮致動器76。當緊靠基座部分68(如圖2中所示)關閉時，鎖夾74嚙合基座部分68以防止罩蓋70無意中敞開。當使用者希望敞開罩蓋70時，使用者可壓擠捏縮致動器76，捏縮致動器76使鎖夾74與基座部分68脫離，藉此允許使用者接著敞開罩蓋70。

插座48包括基座部分78及罩蓋80，其中罩蓋80藉由鉸鏈連接件82以鉸接方式連接至基座部分78之上後段，從而允許罩蓋80相對於基座部分78敞開及閉合。在使用於系統10之前，可將(列印頭42之)匣式總成64插入或以其他方式裝載至基座部分78中，且罩蓋80可閉合於匣式總成64之後部分之上以將列印頭42緊固至插座48。

罩蓋80包括鎖夾84及捏縮致動器86。當緊靠基座部分78(如圖2中所示)關閉時，鎖夾84以與上文對鎖夾74所論述之方式相同的方式嚙合基座部分78以防止罩蓋80無意中敞開。當使用者希望敞開罩蓋80時，使用者可壓擠捏縮致動器86，捏縮致動器86使鎖夾84與基座部分78脫離，藉此允許使用者接著敞開罩蓋80。

插座46及48合意地防止列印頭36及42在罩蓋70及80閉合時在插座46及48內來回移位。系統10經配置以構建具有高解析度特徵之3D零件24及支撐結構26。為獲得此等高解析度特徵，按以下方式將列印頭36及42合意地鎖定至托架框44：防止列印頭36及42在水平x-y平面上相對於托架框44之無意之移位。否則，甚至列印頭36及42中之任一者之少量無意水平移位亦可導致3D零件24及支撐結構26之已形成層中的沉積路線錯誤。

在當前商用熔融沉積成型系統中(諸如，可自Stratasys公司(Eden Prairie，MN)購得之系統)，擠壓頭或列印頭係使用螺釘或其他扣件而緊固至可移動支架托架。除維護、清洗或其他類似目的外，此等列印頭通常並不自可移動支架托架卸載。相比之下，意欲在消耗性材料耗盡時容易地移除及替換列印頭36及42。因此，如下文所論述，托架18經配置以收納多個可替換列印頭36及42，且穩固地鎖定所收納列印頭36及42以防止所收納列印頭36及42在水平x-y平面上相對於托架框44之無意移位。詳言之，當罩蓋70及80閉合時，插座46及48穩固地鎖定列印頭36及42，此情形防止列印頭36及42在任何方向上相對於插座46及48移動。

插座46及48自身按以下方式自托架框44懸掛：允許插座46及48(及列印頭36及42)經由音圈機構52及54沿垂直z軸相對於托架框44進行之受控移動，同時亦防止插座46及48(及列印頭36及42)在水平x-y平面上相對於托架框44之無意之移動。舉例而言，插座46及48可藉由上部撓曲部88而自托架框44懸掛，該上部撓曲部88位於插座46及48之上後段之後，如下文所論述。如本文中所使用，諸如「防止列印頭移動或移位」及類似片語之片語意欲涵蓋如熟習此項技術者所理解之少量移動或移位，以使得列印頭之移動或移位實質上並不影響3D零件或支撐結構之解析度。

音圈機構52及54為肘節機構(toggle mechanism)，該肘節機構經配置以獨立於彼此可控地沿垂直z軸向上及向下移動插座46及48(及列印頭36及42)。如Leavitt之美國專利第7,625,200號中所論述，諸如音圈機構52及54之肘節機構允許列印頭36及42各自在用於擠壓材料之下降主動狀態與升高被動狀態之間切換。在一實施例中，如下文所論述，音圈機構52及54各自包括安置於磁體板(未圖示於圖2中)之間的一或多個磁體組(未圖示於圖2中)，其中該(等)磁體組經配置以產生磁場。

音圈機構52及54亦可各自包括一音圈(未圖示於圖2中)，該音圈安置於已產生之磁場內且經配置以基於經由音圈誘發之電流之強度及方向相對於已產生之磁場移動。如下文所論述，音圈相對於已產生之磁場之移動可使插座46或48及所收納列印頭36或42相對於托架框44移動，以在一或多個升高高度及下降高度之間肘節列印頭36及42。音圈機構52及54亦可包括至控制板50之界面89之電連接件(例如，電纜，未圖示)，以接收來自控制板50之用於經由音圈誘發電流之電功率。

控制板50為緊固至托架框44之後側之印刷電路板或其他類似裝置。如所示，控制板50包括界面90及91，其中界面90可藉由使用電纜及/或無線連接件(未圖示)而操作地連接至系統10(未圖示)內之通信線路30(圖1中所示)、電源及/或其他電氣埠。舉例而言，界面90可將電功率自系統10中繼至列印頭36及42、控制板50、音圈機構52及54(經由界面89)及冷卻單元56及58。如下文所論述，界面90亦可允許控制器28(圖1中所示)指導列印頭36及42、音圈機構52及54及冷卻單元56及58之操作。

界面91為電氣界面，該等電氣界面允許經由額外電連接件(例如，電纜，未圖示)將電功率自控制板50中繼至冷卻單元56及58。亦如下文所論述，控制板50可包括一或多個位置編碼器，該一或多個位置編碼器用於追蹤或以其他方式監視列印頭36及42相對於托架18及控制板50之位置(例如，垂直位置)。

冷卻單元56及58為緊固至支架16及/或托架框44(例如，藉由螺釘92)之基於風扇之單元。冷卻單元56及58經配置以產生氣流且引導氣流至列印頭36及42中。舉例而言，冷卻單元56可將空氣吸入列印頭36之匣式總成60中，在匣式總成60中，空氣接著被引導向下穿過液化器泵總成62且被引導出出口通風口62b。類似地，冷卻單元58可將空氣吸入列印頭42之匣式總成64中，在匣式總成64中，空氣接著被引導向下穿過液化器泵總成66且被引導出出口通風口66b。強制之氣流使列印頭36及42之內部組件冷卻且防止零件材料及支撐件材料過早熔化。在替代性實施例中，其他類型之冷卻單元可用於冷卻單元56及58，冷卻單元56及58可為基於風扇之單元或非基於風扇之單元(例如，基於致冷之單元)。

插座46及48之罩蓋70及80亦包括電子界面94及96，電子界面94及96位於罩蓋70及80之外表面上鄰近於托架18之上後側。如圖3中所示，控制板50亦包括界面98及100，界面98及100為經配置以經電連接件(例如，電纜，未圖示)分別與電子界面94及96通信的埠。此配置允許控制板50將電功率及通信資訊中繼至列印頭36及42及在列印頭36及42與控制板50自身之間中繼電功率及通信資訊。控制板50可藉由螺釘102或其他類似扣件而緊固至托架框44。

在所示實施例中，托架18亦包括上部撓曲部88，該上部撓曲部88為緊固至托架框44之可撓性金屬或塑膠構件。如下文所論述，上部撓曲部88及下部撓曲部(未圖示於圖3中)按以下方式支撐插座46及48：防止插座46及48(及所保持列印頭36及42)水平移動，同時歸因於上部撓曲部88及下部撓曲部之撓曲而允許有限垂直移動範圍。

如圖4中所示，上部撓曲部88藉由螺釘104a至104c或其他類似扣件而緊固至托架框44。除撓曲之外，此耦接防止上部撓曲部懸架88相對於托架框44移動。螺釘104a至104c之隔開之位置將上部撓曲部懸架88分成撓曲片段106及108，其中撓曲片段106位於螺釘104a與104b之間，且撓曲片段108位於螺釘104b與104c之間。撓曲片段106及108各自經配置以獨立於彼此相對於托架框44向上撓曲、向下撓曲或向上及向下組合地撓曲。

插座46之基座部分68包括自基座部分68之主體向後延伸之舌片構件110，且藉由螺釘112或其他類似扣件而緊固至撓曲片段106。螺釘112將插座46耦接至撓曲片段106，此情形允許插座46及列印頭36藉由撓曲片段106(及下部撓曲部，未圖示於圖4中)之撓曲而相對於托架框44向上及向下移動(經由音圈機構52，圖2及圖3中所示)。此耦接亦防止插座46及列印頭36在水平x-y平面上相對於托架框44之橫向移動，以及防止滾動移動、俯仰移動及偏航移動。

插座48之基座部分78包括自基座部分78之主體向後延伸之舌片構件114，且藉由螺釘116或其他類似扣件而緊固至撓曲片段108。螺釘116將插座48耦接至撓曲片段108，此情形允許插座48及列印頭42藉由撓曲片段108(及下部撓曲部，未圖示於圖4中)之撓曲而相對於托架框44向上及向下移動(經由音圈機構54，圖2及圖3中所示)。此耦接亦防止插座48及列印頭42在水平x-y平面上相對於托架框44之橫向移動，以及防止滾動移動、俯仰移動及偏航移動。

在托架18之組裝期間，可將上部撓曲部88定位於托架框44上，如圖4中所示，且可將螺釘104a至104c插入穿過開口上部撓曲部88且至托架框44中以將上部撓曲部88緊固至托架框44。舌片構件110及114可藉由螺釘112及116而耦接至撓曲片段106及108以將基座部分68及78保持至上部撓曲部88。

如圖5中所示，圖5為列印頭總成43之仰視透視圖，插座46及48分別包括下部延伸部分118及120。下部延伸部分118在基座部分68下方延伸且保持音圈機構52之一部分(例如，音圈，未圖示於圖5中)。類似地，下部延伸部分120在基座部分78下方延伸且保持音圈機構54之一部分(例如，音圈，未圖示於圖5中)。如圖5中進一步所示，如下文所論述，控制板50之前側包括感測器陣列122a及122b，感測器陣列122a及122b為經配置以量測插座46及48之位置(例如，垂直位置)之一對光學編碼器總成的子組件。

托架18亦包括下部撓曲部124，在所示實施例中，該下部撓曲部124具有H形幾何形狀。下部撓曲部124為垂直安置於基座部分68及78之底表面與托架框44之底部部分之間的可撓性金屬或塑膠構件。

如圖6中所示，下部撓曲部124包括沿y軸延伸之中心片段126，及臂128a至128d，其中臂128a及128b為在沿x軸之相對方向上自中心片段126之前端延伸之前臂，且臂128c及128d為在沿x軸之相對方向上自中心片段126之後端延伸之後臂。

中心片段126包括分別在中心片段126之前端及後端處的開口130及132。開口130及132為用於藉由扣件(例如，螺釘，未圖示)將中心片段126緊固至托架框44(圖2至圖5中所示)之附接點。臂128a至128d分別包括開口134a至134d及銷槽136a至136d。下部撓曲部124具有允許任一端面向前方之對稱幾何形狀。此配置藉由允許在不考慮下部撓曲部124之定向的情況下將下部撓曲部124緊固至基座部分68及78且緊固至托架框44而增加組裝托架18之容易性。

如圖7中所示，在臂128a至128d處將下部撓曲部124緊固至基座部分68及78。詳言之，藉由延伸穿過銷槽136a之對準銷138使臂128a與基座部分68之前段對準。藉由延伸穿過臂128a中之開口134a之螺釘140或其他類似扣件將臂128a緊固至基座部分68。相應地，藉由延伸穿過銷槽136b之對準銷142使臂128b與基座部分78之前段對準。藉由延伸穿過臂128b中之開口134b之螺釘144或其他類似扣件將臂128b緊固至基座部分78。

藉由延伸穿過銷槽136c之對準銷146使臂128c與基座部分68之後段對準(在圖7中兩者部分地被托架框44遮住)。藉由延伸穿過臂128c中之開口134c之螺釘148或其他類似扣件將臂128c緊固至基座部分68。藉由延伸穿過銷槽136d之對準銷150使臂128d與基座部分78之後段相應地對準(在圖7中兩者部分地被托架框44遮住)。藉由延伸穿過臂128d中之開口134d之螺釘152或其他類似扣件將臂128d緊固至基座部分78。

此外，可在托架框44之底部開口154a及154b處藉由螺釘及/或銷(未圖示)或其他類似扣件使下部撓曲部124與托架框44對準且將下部撓曲部124緊固至托架框44。開口154a及154b沿y軸延伸且與下部撓曲部124之開口130及132對準。因此，在托架18之組裝期間，可將下部撓曲部124沿托架框44定位，如圖7中所示，且可將螺釘及/或銷插入穿過托架框44之開口154a及154b且穿過下部撓曲部124之開口130及132以將中心片段126(上文於圖6中所示)緊固至托架框44。接著可將基座部分68及78定位至托架框44上且可將下部撓曲部124之臂128a至128d緊固至基座部分68及78。此情形將下部撓曲部124緊固於托架框44與基座部分68及78之間，藉此自托架框44支撐基座部分68及78。如上文所論述，亦可藉由上部撓曲部88(上文於圖3及圖4中所示)而進一步自托架框44支撐基座部分68及78。

臂128a至128d各自經配置以沿垂直z軸相對於托架框44向上撓曲、向下撓曲或向上及向下組合地撓曲，其中臂128a及128c(緊固至基座部分68)可一起撓曲且臂128b及128d(緊固至基座部分78)可一起撓曲。因此，臂128a及128c(連同上部撓曲部88之撓曲片段106，如圖4中所示)允許插座46及列印頭36相對於托架框44向上及向下移動(經由音圈機構52)。此等耦接亦防止插座46及列印頭36在水平x-y平面上相對於托架框44之移動，以及防止滾動移動、俯仰移動及偏航移動。類似地，臂128b及128d(連同上部撓曲部88之撓曲片段108，圖4中所示)允許插座48及列印頭42相對於托架框44向上及向下移動(經由音圈機構54)。此等耦接亦防止插座48及列印頭42在水平x-y平面上相對於托架框44之移動，以及防止滾動移動、俯仰移動及偏航移動。

雖然藉由為每一插座46及48提供三個連接點之一對撓曲部(亦即，上部撓曲部88及下部撓曲部124)來說明，但托架18或者可包括額外撓曲部及/或額外連接點以進一步防止插座46及48在水平x-y平面上相對於托架框44之移動。舉例而言，托架18或者可包括用於每一插座之一對上部撓曲部及一對下部撓曲部，其中每一上部撓曲部及下部撓曲部可操作地緊固至托架框44。此情形為每一插座提供四個連接點，藉此進一步防止水平移動，同時允許藉由音圈機構52及54進行之受控垂直移動。

在額外替代性實施例中，可用替代性機構替換上部撓曲部88及下部撓曲部124中之一者或兩者，該等替代性機構經配置以將基座部分68及78自托架框44懸掛，同時亦防止或限制基座部分68及78在水平x-y平面上相對於托架框44之移動(且防止滾動移動、俯仰移動及偏航移動)。舉例而言，可用硬質構件替換上部撓曲部88，該硬質構件以蹺蹺板方式或基於槓桿之方式使基座部分68及78與托架框44樞轉地互連。

在此實施例中，可在螺釘104b(圖4中所示)之位置處(諸如)藉由銷接合將硬質構件樞轉地連接至托架框44。接著可在螺釘112及116(圖4中所示)之位置處將基座部分68及78之舌片構件110及114緊固至硬質構件(例如，樞轉地緊固)。因此，音圈機構52可在音圈機構54向下肘節插座48及列印頭42時向上肘節插座46及列印頭36，該情形使得硬質構件圍繞硬質構件與托架框44之樞轉連接件樞轉。此樞轉動作允許列印頭36及42垂直移動，同時亦防止或限制列印頭36及42在水平x-y平面上之移動。

在其他替代性實施例中，可用一對獨立硬質構件替換該硬質構件，該對獨立硬質構件可樞轉地連接至托架框44，且分別連接至基座部分68及78之舌片構件110及114。此配置允許將列印頭36及42獨立於彼此來肘節。在又其他替代性實施例中，托架18可包括垂直直線軸承或襯套以防止或限制基座部分68及78相對於托架框44之水平移動，同時亦允許垂直移動。

如圖7中進一步所示，托架框44亦包括在基座部分68下方的第一對開口154，及在基座部分78下方的第二對開口156。僅單一開口154及單一開口156可見於圖7中。第二個開口154及156隱藏於下部撓曲部124之臂128c及128d之下。如下文所論述，開口154及156可收納螺釘或其他類似扣件(未圖示)以用於將托架框44連同螺釘59緊固至支架16(圖1中所示)，其中螺釘可自上方穿過基座部分68及78插入開口154及156中。

圖8說明藉由使用音圈機構52及54進行的對插座46及48之肘節。如所示，音圈機構52包括前板158且音圈機構54包括前板160。在所示實施例中，前板158及160係以單一板形式提供，該單一板延伸跨越音圈機構52及54之前側且藉由螺釘161或其他類似扣件而緊固至托架框44。如下文所論述，前板158及160為保持用於音圈機構52及54之磁體組(未圖示於圖8中)之鐵磁板。

在圖8中所示之實例中，列印頭42及插座48定位於沿垂直z軸之低於列印頭36及插座46之高度的高度處。此情形藉由尖端62a及66a之相對高度來說明，其中尖端62a位於升高高度162處且尖端66a位於下降高度164處。因此，列印頭42處於用於擠壓支撐件材料之主動狀態且列印頭36處於被動狀態，在此被動狀態中列印頭36並不擠壓零件材料。

升高高度162與下降高度164之間的合適距離(被稱作距離165)包括至少約0.5毫米，其中特別合適之距離165之範圍為約1.0毫米至約3.0毫米，且其中更特別合適之距離165之範圍為約1.3毫米至約2.0毫米。歸因於熟習此項技術者所已知之預期變化(例如，量測中之限制及可變性)，故術語「約」及「實質上」在本文中係關於可量測值及範圍而使用。尖端62a相對於尖端66a之升高高度防止尖端62a在托架18於構建腔室12(圖1中所示)上方之水平x-y平面上來回移動時接觸3D零件24(圖1中所示)或支撐結構26(圖1中所示)之已形成層。

圖9為列印頭總成43之後視圖，該圖說明以同時方式將列印頭36自升高高度162向下肘節且將列印頭42自下降高度164向上肘節，如藉由箭頭166a及166b說明。當插座48及列印頭42處於下降主動狀態(如上文於圖8中所示)時，上部撓曲部88之撓曲片段108及下部撓曲部124之臂128b及128d(上文於圖5至圖7中所示)沿垂直z軸向下撓曲。相應地，當插座46及列印頭36處於升高被動狀態時，上部撓曲部88之撓曲片段106及下部撓曲部124之臂128a及128c(圖5至圖7中所示)為未撓曲的且為水平的。上部撓曲部88及下部撓曲部124因此限制插座46及48及列印頭36及42在實質上沿垂直z軸之向上方向及向下方向上相對於托架框44之移動。

在完成支撐結構26之給定層之後，控制器28(圖1中所示)可指示音圈機構54將插座48及列印頭42沿垂直z軸自下降高度164向上升高至升高高度162(或沿垂直z軸之其他合適升高高度)，如藉由箭頭166b說明。上部撓曲部88之撓曲片段108及下部撓曲部124之臂128b及128d因此連同插座48及列印頭42向上撓曲以達到未撓曲狀態及水平狀態。

控制器28亦可指示音圈機構52將插座46及列印頭36沿垂直z軸自升高高度162向下下降至下降高度164(或沿垂直z軸之其他合適下降高度)，如藉由箭頭166a說明。上部撓曲部88之撓曲片段106及下部撓曲部124之臂128a及128c因此連同插座46及列印頭36向下撓曲。

在構建處理程序中之此點處，列印頭36處於用於擠壓零件材料之主動狀態且列印頭42處於被動狀態，在此被動狀態中列印頭42並不擠壓支撐件材料。尖端66a相對於尖端62a之升高高度防止尖端66a在托架18於構建腔室12上方之水平x-y平面上來回移動時接觸3D零件24或支撐結構26之已形成層。

在完成3D零件24之給定層之後，控制器28接著可指示音圈機構52將插座46及列印頭36沿垂直z軸自下降高度164向上升高至升高高度162(或沿垂直z軸之其他合適升高高度)。控制器28亦可指示音圈機構54將插座48及列印頭42沿垂直z軸自升高高度162向下下降至下降高度164(或沿垂直z軸之其他合適下降高度)。此肘節將列印頭42置回至下降主動狀態且將列印頭36置回至升高被動狀態。

列印頭36及42接著可繼續藉由使用音圈機構52及54在主動狀態與被動狀態之間可互換地肘節，其中列印頭36及42之移動藉由上部撓曲部88及下部撓曲部124而限於實質上沿垂直z軸之方向。在替代性實施例中，可藉由使用單一音圈機構執行肘節處理程序。舉例而言，列印頭36可固定於給定高度處(可省略音圈機構52)，且音圈機構54可使列印頭42在下降高度與升高高度之間移動，該下降高度及該升高高度分別在列印頭36之固定高度下方及上方。接著可在肘節處理程序期間升高及下降壓板14以適應列印頭36及42之不同高度。然而，兩個音圈機構(亦即，音圈機構52及54)之使用允許獨立地校準列印頭36及42之尖頂位置(亦即，於尖端62a及66a處)，諸如當需要在構建執行之中期期間替換列印頭26及42中之一者時。

如圖9中進一步所示，音圈機構52包括後板167且音圈機構54包括後板168。在所示實施例中，後板167及168亦以單一板形式提供，該單一板延伸跨越音圈機構52及54之後側且藉由螺釘169或其他類似扣件而緊固至托架框44。後板167及168為連同前板158及160一起保持用於音圈機構52及54之磁體組(未圖示於圖9中)的鐵磁板。

圖10至圖12說明托架框44及插座46及48，其中省略了列印頭36及42、控制板50及冷卻單元56及58。如圖10中所示，插座46之基座部分68具有經配置以收納且保持匣式總成60之後部分的尺寸。類似地，插座48之基座部分78具有經配置以收納且保持匣式總成64之後部分的尺寸。

基座部分68及78包括通風口開口170及172，通風口開口170及172為穿過基座部分68及78之橫向壁之開口。外部通風口開口170及172允許分別將來自冷卻單元56及58(上文於圖2、圖3、圖5及圖8中所示)之空氣引導向列印頭36及42。包括面向彼此之內部通風口開口170及172以允許基座部分68及78相同，藉此允許製造單一基座部分以用於作為基座部分68及78使用。

在圖10中將罩蓋80描繪為處於開放狀態。如所示，罩蓋80亦包括連接捏縮致動器86之平行舌片之橋接構件173。橋接構件173經配置以在捏縮致動器86被壓擠時偏斜，藉此允許鎖夾84與基座部分78斷開。

罩蓋80亦包括電路板174，電路板174藉由螺釘176或其他類似扣件而緊固至罩蓋80之內表面。電路板174為耦接至電子界面96(圖2至圖4及圖9中所示)之印刷電路板或其他類似裝置，且包括電接點178。如下文所論述，電接點178經配置以在列印頭42插入基座部分78中且罩蓋80閉合時與列印頭42界接。此情形允許將電功率及通信中繼至列印頭42及控制板50及在列印頭42與控制板50之間中繼電功率及通信(經由電路板174、電子界面96及電接點178)。如下文所論述，罩蓋70包括用於將電功率及通信中繼至列印頭36及控制板50及在列印頭36與控制板50之間中繼電功率及通信的類似配置。在替代性實施例中，可用不同類型之電路(諸如，一或多個可撓性電路)替換電路板174及罩蓋70之相應電路板。在此等實施例中，可撓性電路可直接連接於控制板50與罩蓋70及80之間(亦即，可省略電子界面94及96)。

罩蓋70及80亦包括凹式唇部180及182，其中凹式唇部180安置於鎖夾74之間且凹式唇部182安置於鎖夾84之間。如上文於圖2、圖3及圖8中所說明，凹式唇部180及182具有經配置以在列印頭36及42插入基座部分68及70中時與匣式總成60及64配合之幾何形狀。

基座部分68及78可各自包括一或多個對準特徵，該一或多個對準特徵經配置以與列印頭36及42之往復對準特徵嚙合。舉例而言，基座部分68包括對準圓錐體184，且基座部分78包括對準圓錐體186。對準圓錐體184及186為向上突起，該等向上突起與列印頭36及42中之往復式槽(未圖示於圖10或圖11中)嚙合以用於提供三點對準。基座部分68亦包括槽188，螺釘140可延伸穿過槽188以將下部撓曲部124(圖5至圖7中所示)緊固至基座部分68。類似地，基座部分78亦包括槽190，螺釘144可延伸穿過槽190以將下部撓曲部124緊固至基座部分78。

當罩蓋70及80閉合時，將列印頭36及42向下壓入基座部分68及78中以完全嚙合對準圓錐體184及186。此情形將列印頭36及42緊固於插座68及78內且分別防止列印頭36及42相對於插座68及78之水平及垂直移動(以及防止滾動移動、俯仰移動及偏航移動)。在替代性實施例中，列印頭36及42可包括對準圓錐體且基座部分68及78可包括往復式槽。

如圖10中進一步所示，基座部分68包括一對底板開口192且基座部分78包括一對底板開口194(僅單一底板開口192及單一底板開口194完全可見於圖10中)。底板開口192及194與托架框44之開口154及156(圖7中所示)對準。底板開口192及194提供接入點，此等接入點用於將螺釘或其他扣件插入開口154及156中以在藉由上部撓曲部88及下部撓曲部124自托架框44支撐插座46之後將托架框44緊固至支架16(上文於圖1中所示)。此情形藉由允許在將托架18安裝至支架16之前組裝托架18，而減少將托架18緊固至支架16所需之時間及努力。

基座部分68及78亦包括底板間隙196及198，此等底板間隙為基座部分68及78之底板中之自上而下開口。下部延伸部分118及120可自上方穿過底板間隙196及198接入。因而，可將音圈機構52及54之音圈(未圖示)穿過底板間隙196及198插入下部延伸部分118及120中以將音圈安裝於下部延伸部分118及120中。

如圖11中所示，基座部分68及78亦包括後壁開口200及202，此等後壁開口為經配置以與列印頭36及42配合之U形開口(後壁開口202部分可見於圖10中)。如下文所論述，控制板50(上文於圖2至圖5、圖8及圖9中所示)亦包括編碼器感測器204及206(在圖11中藉由斷線說明)，此等編碼器感測器分別位於鄰近於後壁開口200及202處且可穿過後壁開口200及202接入。用於編碼器感測器204及206之合適感測器之實例包括旋轉式霍爾感測器(例如，2D霍爾感測器)及其類似者。

圖12為插座46之側視圖，該圖說明插座46之基座部分68與罩蓋70之間的鎖定嚙合。如上文所論述，在所示實施例中，插座46及48彼此相同。因而，插座46之以下側視圖論述亦適用於插座48。

如圖12中所示，罩蓋70包括連接捏縮致動器76之平行舌片之橋接構件208。橋接構件208經配置以在捏縮致動器76被壓擠時偏斜，藉此允許鎖夾74與基座部分68斷開。如進一步所示，基座部分68之前側包括一對鎖鉤210及斜表面212(圖12中僅展示單一鎖鉤210及單一斜表面212)。鎖鉤210為基座部分68之特徵，罩蓋70之鎖夾74與該等特徵嚙合以將罩蓋70鎖定至基座部分68。

使用者可藉由壓擠捏縮致動器76來敞開罩蓋70，如藉由箭頭214說明。歸因於橋接構件208，此情形使鎖夾74在箭頭216之方向上偏斜，其中該偏斜將鎖夾74自鎖鉤212釋放。鎖夾74之釋放將罩蓋70自基座部分68解鎖，此情形允許藉由圍繞鉸鏈連接件72樞轉來敞開罩蓋70，如藉由箭頭218說明。

在將列印頭36插入或以其他方式裝載至基座部分68中之後，使用者接著可藉由使罩蓋70在與箭頭218相反之方向上圍繞鉸鏈連接件72樞轉來閉合罩蓋70。當罩蓋70之鎖夾74到達斜表面212時，斜表面212在沿y軸之方向上的遞增斜率遞增地使鎖夾74在箭頭216之方向上偏斜(以與壓擠捏縮致動器76之方式類似之方式)。在通過斜表面212下方後，鎖夾74便與鎖鉤210搭扣鎖定，藉此將罩蓋70緊靠基座部分68鎖定。

當藉由鎖夾74及鎖鉤210而閉合且鎖定時，插座46按以下方式穩固地鎖定且保持列印頭36：防止列印頭36在任何方向上相對於插座46移動。如上文所論述，此配置適合於防止無意之水平及垂直移位，以及防止滾動移動、俯仰移動及偏航移動。

圖13為取自圖11中之截面13-13之剖視圖，該圖說明音圈機構52及光學編碼器總成220。如所示，托架18包括光學編碼器總成220，光學編碼器總成220為用於插座46的用於偵測基座部分68之向上及向下移動的反射性光學編碼器。托架18亦包括第二光學編碼器總成(未圖示)，此第二光學編碼器總成為用於插座48的用於偵測基座部分78之向上及向下移動的反射性光學編碼器。因而，光學編碼器總成220量測插座46及列印頭36之垂直位置，且第二光學編碼器總成量測插座48及列印頭42之垂直位置。

用於光學編碼器總成220及第二光學編碼器總成之合適光學編碼器總成之實例包括揭示於以下申請案中之彼等光學編碼器總成：Batchelder之題為「增量式光學編碼器(Incremental Optical Encoder)」之美國臨時專利申請案第61/312,737號。光學感測器總成220包括感測器陣列122a及感測器目標222。如上文所論述，感測器陣列122a保持於控制板50之前表面上，且包括用於操作光學感測器總成220之刀刃電子器件(例如，發光器、感光器及處理器)。

感測器目標222為緊固至基座部分68之後側的一面板。在所示實施例中，感測器目標222包括反射性或淺色表面(例如，反射性金屬薄片、矽鏡及其類似者)及非反射性或深色表面或開口，其中反射表面位於非反射表面或開口上方或位於非反射表面或開口下方。在任一配置中，插座46沿垂直z軸之位置可基於感測器目標222之表面相對於感測器陣列122a之位置而判定。

用於插座48之第二光學編碼器總成可以與光學編碼器總成220相同之方式起作用。如上文所論述，感測器陣列122b(圖5中所示)保持於控制板50之前表面上，且包括用於操作第二光學感測器總成之刀刃電子器件(例如，發光器、感光器及處理器)。第二光學編碼器總成亦包括緊固至基座部分78之後側的感測器目標(未圖示)。插座48沿垂直z軸之位置可藉此基於感測器目標之表面相對於感測器陣列122b之位置而判定。

如圖13中進一步所示，音圈機構52包括上部磁體224及226及下部磁體228及230，該等磁體為安置於前板158與後板167之間的兩組磁體。可將上部磁體224及下部磁體228緊固至前板158，以使得上部磁體224垂直地位於下部磁體228上方，且可將上部磁體226及下部磁體230緊固至後板167，以使得上部磁體226垂直地位於下部磁體230上方。

上部磁體224及226經定向以產生具有在第一方向上(例如，在箭頭231a之方向上)之場線之上部磁場，且該上部磁場可經由後板167閉合。下部磁體228及230經定向以產生具有定向於第二方向上(例如，在箭頭231b之方向上)之場線的下部磁場，該等場線之極性與上部磁場之極性相反，且該下部磁場可經由前板158閉合。上部磁體224及226及下部磁體228及230可交替地定位於兩個磁體的往復定向上，以使得上部磁場在箭頭231b之方向上延伸且下部磁場在箭頭231a之方向上延伸。

如所示，上部磁體224及226面向彼此，且下部磁體228及230面向彼此。在所示實施例中，前板158、後板167、上部磁體204及206及下部磁體208及210藉由托架框44而保持且並不隨插座46移動。音圈機構52亦包括音圈232，音圈232為緊固至插座46之下部延伸部分118且藉由插座46之下部延伸部分118支撐的線圈或其他成卷總成。此情形允許插座46隨音圈232相對於托架框44移動。

圖14為取自圖12中之截面14-14之剖視圖。如圖14中所示，音圈機構54包括上部磁體234、下部磁體236及對應於磁體226及230(圖13中所示)之後磁體(未圖示)，此等磁體安置於前板160與後板168(上文於圖9中所示)之間。因而，在所示實施例中，前板160、後板168、上部磁體234、下部磁體236及各別後磁體藉由托架框44而保持且並不隨插座48移動。音圈機構54包括音圈238，音圈238為緊固至插座48之下部延伸部分120且藉由插座48之下部延伸部分120支撐的第二線圈或其他成卷總成，藉此允許插座48隨音圈238相對於托架框44移動。

在所示實施例中，音圈機構52及54可充當音圈致動器，其中在圖14中將插座48說明為處於相對於插座46而言下降之垂直高度處(對應於上文於圖8中所示之視圖)。因此，關於音圈機構52，可藉由經由音圈232誘發電流來向上或向下肘節插座46(及列印頭36)，其中向上方向或向下方向取決於通過音圈232之電流的旋轉方向。詳言之，移動方向係藉由施加至音圈232之力而指定，該移動方向與經由音圈232誘發之電流的旋轉方向及已產生之磁場大體上成直角。

舉例而言，若電流在圍繞音圈232之第一旋轉方向上通過，則由上部磁體224及226及下部磁體228及230產生之磁場迫使音圈232相對於托架框44向上。因為音圈232緊固至插座46之下部延伸部分118，所以音圈232上之向上力相應地迫使插座46及列印頭36相對於托架框44向上移動。或者，若電流在圍繞音圈232之第二且相反旋轉方向上通過，則由上部磁體224及226及下部磁體228及230產生之磁場迫使音圈232向下，藉此使插座46及列印頭36相對於托架框44向下移動。

音圈機構54可以與音圈機構52相同之方式起作用，以使插座48及列印頭42基於經由音圈238誘發之電流相對於托架框44向上及向下移動。以此方式進行的對音圈232及238之使用獨立於彼此提供對插座46及48之垂直移動之精細定位控制。如上文所論述，需要精細定位控制以維持列印頭36及42之適當垂直定位。

此外，除了在下降主動狀態與升高被動狀態之間肘節列印頭36及42之外，音圈機構52及54可能具有額外效用。舉例而言，在一些實施例中，音圈機構52及54可各自用以補償用於壓板14(圖1中所示)之支架之粗糙z軸定位器中的可能背隙。此定位器背隙可能歸因於用於壓板14之支架之機械配合特徵中的摩擦阻力而發生。

此外，音圈機構52及54可用於以下應用中：其中，列印頭36及42可能需要快速垂直加速作用，諸如當到達工具路徑之末端時。舉例而言，當列印頭36到達工具路徑之一末端且停止擠壓時，音圈機構52可快速地將列印頭36向上肘節(例如，以約3 g力)以中斷另外可能尾隨列印頭36之尖頂的擠壓材料串。音圈機構54可以類似方式起作用。

在替代性實施例中，藉由下部延伸部分118及120保持的音圈機構52及54之組件可變化。舉例而言，在一實施例中，可藉由下部延伸部分118保持前板158、後板167、上部磁體224及226及下部磁體228及230，藉此允許此等組件隨插座46移動。在此實施例中，可接著藉由托架框44保持音圈232。類似配置同樣可用於音圈機構54。在額外替代性實施例中，音圈機構52及54中之一者或兩者可包括具有懸浮於載體液(例如，水及有機溶劑)中之小尺寸鐵磁顆粒或亞鐵磁顆粒的磁性流體或其他類似組合物。

參考上文所論述之肘節實例(參見圖8及圖9)，在完成支撐結構26之給定層之後，控制器28可指示音圈機構54將插座48及列印頭42沿垂直z軸自下降高度164向上升高。為實現此目的，控制器28可指示托架18(經由控制板50)在第一旋轉方向上經由音圈238誘發電流。音圈238周圍之磁場迫使音圈238及插座48(及列印頭42)向上，如藉由箭頭166b說明。

上部撓曲部88之撓曲片段108及下部撓曲部124之臂128b及128d因此連同插座48及列印頭42一起向上撓曲以達到未撓曲狀態及水平狀態。基座部分68及78與托架框44之間的嚙合亦可在升高高度162及下降高度164處界定上部硬擋止件及下部硬擋止件(亦即，實體擋止點)。舉例而言，可將基座部分68(及/或下部延伸部分118)向上升高直至接觸托架框44之面向下構件(對應於升高高度162)為止，且可將基座部分68(及/或下部延伸部分118)向下下降直至接觸托架框44之面向上構件(對應於下降高度164)為止。

類似地，可將基座部分78(及/或下部延伸部分120)向上升高直至接觸托架框44之面向下構件(對應於升高高度162)為止，且可將基座部分78(及/或下部延伸部分120)向下下降直至接觸托架框44之面向上構件(對應於下降高度164)為止。因此，此等硬擋止件位置可對應於防止列印頭36或42之高於升高高度162或低於下降高度164的進一步垂直移動。因此，當到達用於基座部分78之上部硬擋止件時，控制板50可保持穿過音圈238之電流之強度。此情形將基座部分78相抵於上部硬擋止件撐牢，且維持預期高度(例如，升高高度162)。

此外，用於插座48之第二光學編碼器總成(具有感測器陣列222b，圖5中所示)可量測插座48及列印頭42之垂直位置。將此情形與基於伺服馬達之機構相比較，在基於伺服馬達之機構中，插座48將伺服於特定垂直位置(而非移動至硬擋止件，繼之進行編碼器量測)。所量測垂直位置可用於多種功能，諸如用於維持定位及用於藉由以來自第二光學編碼器總成之所量測信號伺服音圈機構54而維持沿垂直z軸之恆定高度。

控制器28亦可指示音圈機構52將插座46及列印頭36沿垂直z軸自升高高度162向下下降。詳言之，控制器28可指示托架18(經由控制板50)在第一旋轉方向上經由音圈232誘發電流。音圈232周圍之磁場迫使音圈232及插座46(及列印頭36)向下，如藉由箭頭166a說明。

上部撓曲部88之撓曲片段106及下部撓曲部124之臂128a及128c因此連同插座46及列印頭36一起向下撓曲。當到達用於基座部分68之下部硬擋止件時，光學控制板50可保持穿過音圈232之電流之強度。此情形將基座部分68相抵於下部硬擋止件撐牢，且維持預期高度(例如，下降高度164)。此外，光學編碼器總成220可量測插座46及列印頭之垂直位置。所量測垂直位置亦可用於多種功能，諸如用於維持定位及用於藉由以來自第二光學編碼器總成之所量測信號伺服音圈機構52而維持沿垂直z軸之恆定高度。

在完成3D零件24之給定層之後，控制器28可接著指示音圈機構52將插座46及列印頭36沿垂直z軸自下降高度164向上升高。為實現此目的，控制器28可指示托架18(經由控制板50)在與先前施加至音圈232之電流之第一旋轉方向相反的第二旋轉方向上經由音圈232誘發電流。音圈232周圍之磁場因此迫使音圈212及插座46(及列印頭36)向上。

上部撓曲部88之撓曲片段106及下部撓曲部124之臂128a及128c因此連同插座46及列印頭36一起向上撓曲以達到未撓曲狀態及水平狀態。當到達用於基座部分68之上部硬擋止件時，控制板50可保持穿過音圈232之電流之強度。此情形將基座部分68相抵於上部硬擋止件撐牢，且維持預期高度(例如，升高高度162)。此外，光學編碼器總成220可量測插座46及列印頭36之垂直位置。

相應地，控制器28亦可指示音圈機構54將插座48及列印頭42沿垂直z軸自升高高度162向下下降。詳言之，控制器28可指示托架18(經由控制板50)在與先前施加至音圈238之電流之第一旋轉方向相反的第二旋轉方向上經由音圈238誘發電流。音圈238周圍之磁場因此迫使音圈238及插座48(及列印頭42)向下。

上部撓曲部88之撓曲片段108及下部撓曲部124之臂128b及128d因此連同插座48及列印頭42一起向下撓曲。當到達用於基座部分78之下部硬擋止件時，控制板50可保持穿過音圈238之電流之強度。此情形將基座部分68相抵於下部硬擋止件撐牢，且維持預期高度(例如，下降高度164)。此外，第二光學編碼器總成可量測插座48及列印頭42之垂直位置。

歸因於音圈機構52及54之獨立操作，音圈機構52及54可同時以往復方式將插座46及48升高及下降(在需要時)。此情形減少於構建執行之間肘節列印頭36及42所需的時間。此外，音圈機構52及54之組合連同上部撓曲部88及下部撓曲部124一起提供對插座46及48之垂直移動之精密控制，同時亦防止插座46及48(及列印頭36及42)相對於托架框44之無意水平移動。此情形允許系統10構建具有高解析度特徵之3D零件24及支撐結構26，同時亦允許容易地將列印頭36及42移除且用新的列印頭36及42替換列印頭36及42。

圖15說明用於將列印頭36插入或以其他方式裝載至插座46中之處理程序，此處理程序亦可應用於列印頭42及插座48。如所示，罩蓋70包括電路板240，電路板240係藉由螺釘242或其他類似扣件而緊固至罩蓋70之內表面。電路板240為耦接至電子界面94(圖2至圖4及圖9中所示)之印刷電路板或其他類似裝置，且包括電接點244。電接點244經配置以在將列印頭36插入基座部分68中且罩蓋70閉合時與列印頭36界接。此情形允許以與針對電路板174情況(圖10及圖11中所示)相同之方式將電功率及通信中繼至列印頭36及控制板50及在列印頭36與控制板50之間中繼電功率及通信(經由電路板240、電子界面94及電接點244)。如上文所陳述，在替代性實施例中，可用不同類型之電路(諸如，一或多個可撓性電路)替換電路板240。在此等實施例中，可撓性電路可直接連接於控制板50與罩蓋70之間(亦即，可省略電子界面94)。

如圖15中進一步所示，列印頭36之匣式總成60包括外殼罩246及外殼體248，外殼罩246及外殼體248中之每一者可由一或多種金屬及/或塑膠材料模製或澆濤而成。外殼罩246藉由閂鎖250而緊固至外殼體248，閂鎖與外殼體248之夾片252嚙合以用於組裝列印頭36。外殼罩248包括電氣埠254、壓痕256及導管埠258及260。

電氣埠254為穿過外殼罩246之開口，該等開口提供對匣式總成60內之電路板(未圖示於圖15中)之接入。當插座46之罩蓋70閉合時，電接點244插入穿過電氣埠254中之一者以嚙合列印頭36之電路板。此配置將電功率及通信中繼至電路板240及列印頭36及在電路板240與列印頭36之間中繼電功率及通信。

在所示實施例中，電氣埠254經配置以提供對多個電接點(例如，電接點242)之接入，且適應具有多個電接點之電路板(例如，電路板240)。在一替代性實施例中，外殼罩246可包括經配置以收納電接點244之單一電氣埠254。

壓痕256為外殼罩226之面向下之壓痕，此壓痕在藉由插座46保持列印頭36時適應罩蓋70之凹式唇部180的幾何形狀。舉例而言，可在罩蓋70閉合時將凹式唇部180插入壓痕256中，此情形輔助將列印頭36緊固至插座46。

導管埠258及260為穿過外殼罩226之開口，該等開口為零件材料或支撐件材料之導管提供接入。舉例而言，導管埠258可收納導管34(圖1中所示)，導管34延伸穿過導管埠258，藉此使導管34沿垂直z軸與液化器管總成62對準。

在所示實施例中，導管埠260為用於列印頭36之未使用之開口，該開口允許將用於外殼罩246之單一設計用於鏡像列印頭36及42兩者。因此，對列印頭42，導管40可延伸穿過導管埠260，且導管埠258可為未使用之開口。在替代性實施例中，可省略未使用之導管埠(例如，用於列印頭36之導管埠260)。

外殼體248經配置以擱置於基座部分68之底板上，且包括懸垂特徵262及通風孔264。懸垂特徵262具有向下收斂之幾何形狀，且為匣式總成60之部分，液化器泵總成62在列印頭36安裝於插座46中時自此部分向下延伸。

如上文所示(例如，參見圖2及圖8)，懸垂特徵262及列印頭42之相應懸垂特徵具有為彼此之鏡像的向下收斂之幾何形狀。此情形減少將錯誤列印頭插入給定插座中之風險。因此，與外殼罩(例如，外殼罩246)相比較，外殼體248及列印頭42之相應外殼體為彼此之鏡像。通風孔264為穿過外殼體248之側壁通風孔，此通風孔允許來自冷卻單元56及通風口開口170之氣流進入列印頭36中。

可藉由以下操作來將列印頭36插入或以其他方式裝載至插座46中：將匣式總成60滑入基座部分68中(例如，如藉由箭頭266指示)，直至匣式總成60之後部分擱置於基座部分68內為止。在插入期間，將對準圓錐體184插入外殼體248之底部往復槽(未圖示於圖15中)中以提供列印頭36與基座部分68之間的三點對準。當將匣式總成60插入基座部分68內時，懸垂特徵262及液化器泵總成62向下延伸(例如，如上文於圖2、圖3、圖5及圖8中所示)。此外，當將匣式總成60插入基座部分68內時，使通風孔264與基座部分68之橫向壁中之通風口開口170對準。如上文所陳述，此對準允許冷卻單元56(上文於圖2、圖5及圖8中所示)引導氣流穿過通風口開口170且經由通風孔264引導氣流進入列印頭36中。

在將列印頭36插入基座部分68中之後，可接著使罩蓋70緊靠基座部分68關閉，如上文所論述。當罩蓋70閉合時，電接點244嚙合列印頭36之電氣埠254中之一者。此配置將電功率及通信中繼至電路板240及列印頭36及在電路板240與列印頭36之間中繼電功率及通信。此外，當罩蓋70閉合且鎖定至基座部分68時，匣式總成60之後部分藉由三點對準而緊固於插座46內，藉此防止列印頭36相對於插座46之橫向或垂直移動(或滾動移動、俯仰移動及偏航移動)。

具有罩蓋及基座部分嚙合之插座46及48為用於與托架框44一起使用以藉由搭扣配合機構保持列印頭36及42之合適插座的實例。在替代性實施例中，托架18可包括具有搭扣配合機構之多種不同插座，搭扣配合機構用於以防止列印頭36及42相對於列印頭36及42的各別插座之移動的方式保持列印頭36及42。

舉例而言，插座46之基座部分68可包括搭扣配合嚙合，其中列印頭36可插入基座部分68中且與基座部分68搭扣配合(例如，藉由自基座部分68之底板之偏置彈簧)。在此實施例中，可省略罩蓋70，且可單獨藉由基座部分68藉由搭扣配合嚙合保持列印頭36，搭扣配合嚙合防止列印頭36相對於基座部分68移動(例如，藉由對準圓錐體184)。接著可直接於控制板50與列印頭36之間形成電連接。

如圖16中所示，外殼體248亦包括底表面268、對準槽270及272、螺釘槽274及後凹穴276，其中後凹穴276為外殼體248之U形部分，該U形部分經配置以延伸至基座部分68之U形後壁開口200(上文於圖11及圖15中所示)中。底表面268為擱置於基座部分68之底板(圖2至圖5及圖7至圖15中所示)上的表面。對準槽270及272為往復槽，該往復槽與對準圓錐體184(圖10、圖11及圖15中所示)嚙合以形成列印頭36與基座部分68之間的三點對準。螺釘槽274為經配置以在螺釘140延伸穿過開口188(上文於圖10、圖11、圖14及圖15中所示)時收納螺釘140之尖頂的槽。此情形防止螺釘140在列印頭36插入基座部分68中時干擾三點對準。

除滾動定向、俯仰定向及偏航定向之外，三點對準亦合意地固定關於x-y-z座標的列印頭36相對於基座部分68之位置。舉例而言，底表面268與基座部分68之底板之間的接觸可固定俯仰定向，對準槽270(狹長槽)與對準圓錐體184中之一者之間的嚙合可固定滾動定向及偏航定向，且對準槽272與其他對準圓錐體184之間的嚙合可固定x-y-z座標。

用於液化器總成294之合適液化器總成之實例(例如，液化器310、細絲管362及擠壓尖頂364)包括揭示於以下各申請案中之液化器總成：Swanson等人之題為「用於使用於基於擠壓之添加式製造系統之液化器總成(Liquefier Assembly For Use In Extrusion-Based Additive Manufacturing Systems)」之美國專利申請案第12/888,087號；Swanson等人之題為「用於藉由基於擠壓之添加式製造系統構建三維模型之方法(Method For Building Three-Dimensional Models With Extrusion-Based Additive Manufacturing Systems)」之美國專利申請案第12/888,098號；Batchelder等人之美國申請公開案第2009/0273122號；Swanson等人之美國專利第6,004,124號；Comb之美國專利第6,547,995號；及LaBossiere等人之美國專利第7,384,255號及第7,604,470號。

如上文所論述，列印頭36及42可插入托架18之插座46及48中且與托架18之插座46及48鎖定(且藉此提供列印頭總成43)。接著可控制系統10以自列印頭36及42將零件材料及支撐件材料擠壓並沉積至壓板14上，以使用熔融沉積成型技術以基於層之方式構建3D模型(例如，3D模型24)及支撐結構(例如，支撐結構26)。

此外，插座46及48自身按以下方式藉由托架框44懸掛：允許經由音圈機構52及54進行的插座46及48(及列印頭36及42)沿垂直z軸相對於托架框44之受控移動，同時亦防止插座46及48(及列印頭36及42)在水平x-y平面上相對於托架框44之移動，以及防止滾動移動、俯仰移動及偏航移動。此配置允許音圈機構52及54按以下方式在下降主動狀態與升高被動狀態之間肘節插座46及48(及列印頭36及42)：獨立於彼此提供對插座46及48之垂直移動之精密控制。因而，列印頭總成43適用於構建具有高解析度特徵之3D模型(例如3D模型24)及支撐結構(例如，支撐結構26)，同時亦允許可替換地互換多個列印頭(例如，列印頭36及42)。

如上文所陳述，用於與系統10及列印頭總成43一起使用之合適零件材料及支撐件材料包括零件材料細絲及支撐件材料細絲。用於構建3D模型24之合適零件材料包括聚合材料及金屬材料。在一些實施例中，合適成型材料包括具有非晶形性質之材料，諸如熱塑性材料、非晶形金屬材料及上述材料之組合。

用於構建支撐結構26之合適支撐件材料包括聚合材料。在一些實施例中，合適支撐件材料包括具有非晶形性質之材料(例如，熱塑性材料)且此等材料可在構建3D模型24及支撐結構26之後合意地自相應成型材料移除。

雖然已參考較佳實施例描述本發明，但熟習此項技術者將認識到，可在不偏離本發明之精神及範疇的情況下在形式上及細節上作出改變。

10．．．系統

12．．．構建腔室

14．．．壓板

16．．．支架

18．．．列印頭托架

20．．．消耗性總成

20a．．．機架

22．．．消耗性總成

22a．．．機架

24．．．3D零件

26．．．支撐結構

28．．．控制器

30．．．通信線路

31．．．整流罩

32．．．容器部分

34．．．導管

36．．．列印頭

38．．．容器部分

40．．．導管

42．．．列印頭

43．．．列印頭總成

44．．．托架框

46．．．插座

48．．．插座

50．．．控制板

52．．．音圈機構

54．．．音圈機構

56．．．冷卻單元

58．．．冷卻單元

59．．．螺釘

60．．．匣式總成

62．．．液化器泵總成

62a．．．尖端

62b．．．出口通風口

64．．．匣式總成

66．．．液化器泵總成

66a．．．尖端

66b．．．出口通風口

68．．．基座部分

70．．．罩蓋

72．．．鉸鏈連接件

74．．．鎖夾

76．．．捏縮致動器

78．．．基座部分

80．．．罩蓋

82．．．鉸鏈連接件

84．．．鎖夾

86．．．捏縮致動器

88．．．上部撓曲部

89．．．界面

90．．．界面

91．．．界面

92．．．螺釘

94．．．電子界面

96．．．電子界面

98．．．界面

100．．．界面

102．．．螺釘

104a．．．螺釘

104b．．．螺釘

104c．．．螺釘

106．．．撓曲片段

108．．．撓曲片段

110．．．舌片構件

112．．．螺釘

114．．．舌片構件

116．．．螺釘

118．．．下部延伸部分

120．．．下部延伸部分

122a．．．感測器陣列

122b．．．感測器陣列

124．．．下部撓曲部

126．．．中心片段

128a．．．臂

128b．．．臂

128c．．．臂

128d．．．臂

130．．．開口

132．．．開口

134a．．．開口

134b．．．開口

134c．．．開口

134d．．．開口

136a．．．銷槽

136b．．．銷槽

136c．．．銷槽

136d．．．銷槽

138．．．對準銷

140．．．螺釘

142．．．對準銷

144．．．螺釘

146．．．對準銷

148．．．螺釘

150．．．對準銷

152．．．螺釘

154．．．開口

154a．．．底部開口

154b．．．底部開口

156．．．開口

158．．．前板

160．．．前板

161．．．螺釘

162．．．上升高度

164．．．下降高度

165．．．距離

166a．．．箭頭

166b．．．箭頭

167．．．後板

168．．．後板

169．．．螺釘

170．．．通風口開口

172．．．通風口開口

173．．．橋接構件

174．．．電路板

176．．．螺釘

178．．．電接點

180．．．凹式唇部

182．．．凹式唇部

184．．．對準圓錐體

186．．．對準圓錐體

188．．．槽

190．．．槽

192．．．底板開口

194．．．底板開口

196．．．底板間隙

198．．．底板間隙

200．．．後壁開口

202．．．後壁開口

204．．．編碼器感測器

206．．．編碼器感測器

208．．．橋接構件

210．．．鎖鉤

212．．．斜表面

214．．．箭頭

216．．．箭頭

218．．．箭頭

220．．．光學編碼器總成

222．．．感測器目標

222b．．．感測器陣列

224．．．上部磁體

226．．．上部磁體

228．．．下部磁體

230．．．下部磁體

231a．．．箭頭

231b．．．箭頭

232．．．音圈

234．．．上部磁體

236．．．下部磁體

238．．．音圈

240．．．電路板

242．．．螺釘

244．．．電接點

246．．．外殼罩

248．．．外殼體

250．．．閂鎖

252．．．夾片

254．．．電氣埠

256．．．壓痕

258．．．導管埠

260．．．導管埠

262．．．懸垂特徵

264．．．通風孔

266．．．箭頭

268．．．底表面

270．．．對準槽

272．．．對準槽

274．．．螺釘槽

276．．．後凹穴

294．．．液化器總成

310．．．液化器

362．．．細絲管

364．．．擠壓尖頂

圖1為熔融沉積成型系統之俯視透視圖，該熔融沉積成型系統包括本發明之列印頭總成。

圖2為列印頭總成之正視俯視透視圖，該列印頭總成包括一托架、一對抽取式列印頭及一對音圈機構。

圖3為列印頭總成之後視俯視透視圖。

圖4為列印頭總成之展開後視俯視透視圖，該圖說明托架之上部撓曲部。

圖5為列印頭總成之正視仰視透視圖，該圖說明托架之下部撓曲部。

圖6為托架之下部撓曲部之仰視圖。

圖7為列印頭總成之一部分之仰視圖，該圖說明下部撓曲部與托架之嚙合。

圖8為列印頭總成之正視圖，該圖說明列印頭總成之音圈機構之操作。

圖9為列印頭總成之後視圖，該圖進一步說明音圈機構之操作。

圖10為無列印頭之托架之正視俯視透視圖。

圖11為托架之正視圖。

圖12為托架之插座之側視圖，該圖說明插座之罩蓋之操作。

圖13為取自圖11中之截面13-13之剖視圖，該圖說明音圈機構中之一者。

圖14為取自圖12中之截面14-14之剖視圖，該圖進一步說明音圈機構。

圖15為定位於托架之插座上方的列印頭中之一者的正視俯視透視圖，該圖說明將列印頭裝載至或插入插座中之處理程序。

圖16為列印頭之仰視圖。

10．．．系統

12．．．構建腔室

14．．．壓板

16．．．支架

18．．．列印頭托架

20．．．消耗性總成

20a．．．機架

22．．．消耗性總成

22a．．．機架

24．．．3D零件

26．．．支撐結構

28．．．控制器

30．．．通信線路

31．．．整流罩

32．．．容器部分

34．．．導管

36．．．列印頭

38．．．容器部分

40．．．導管

42．．．列印頭

43．．．列印頭總成

Claims (18)

1. 一種用於使用於一熔融沉積成型系統之列印頭總成，該列印頭總成包含：一托架框，經配置以藉由該熔融沉積成型系統之一支架機構保持；及一插座，自該托架框支撐以使得該插座可沿至少一軸線相對於該托架框移動，其中該插座包含具有一對準特徵之一基座部分與一罩蓋，該對準特徵經配置以與一抽取式列印頭之一收納匣式總成的一對向對準特徵嚙合，該罩蓋經配置以緊靠該基座部分關閉以按以下的一方式將該抽取式列印頭至少部分地穩固地保持在該插座內：防止該所保持列印頭在該熔融沉積成型系統之操作期間相對於該插座移動。
2. 如請求項1所述之列印頭總成，其中該插座藉由至少一撓曲構件而自該托架框支撐，該撓曲構件經配置以限制該插座在實質上沿該至少一軸線中之一單一軸線之方向上相對於該托架框的移動。
3. 如請求項1所述之列印頭總成，且進一步包含一肘節機構(toggle mechenism)，該肘節機構經配置以使該插座沿該至少一軸線相對於該托架框移動。
4. 如請求項3所述之列印頭總成，其中該肘節機構包含一音圈及經配置以產生磁場之複數個磁體，其中該音圈至少部分地安置於該等已產生之磁場內。
5. 如請求項1所述之列印頭總成，且進一步包含一編碼器總成，該編碼器總成經配置以量測該插座沿該至少一軸線相對於該托架框之位置。
6. 如請求項1所述之列印頭總成，其中該插座包含一通風口開口，且其中該列印頭總成進一步包含一冷卻單元，該冷卻單元經配置以在該列印頭收納於基座部分中時引導空氣穿過該通風口開口至該列印頭。
7. 如請求項1所述之列印頭總成，其中該插座為一第一插座且該抽取式列印頭為一第一抽取式列印頭，其中該列印頭總成進一步包含一第二插座，該第二插座自該托架框支撐以使得該第二插座可獨立於該第一插座沿該至少一軸線相對於該托架框移動，且其中該第二插座經配置以將一第二抽取式列印頭按以下的一方式穩固地保持：防止該第二所收納列印頭在該熔融沉積成型系統之操作期間相對於該第二插座移動。
8. 一種用於使用於一熔融沉積成型系統之列印頭總成，該 列印頭總成包含：一托架框，經配置以藉由該熔融沉積成型系統之一支架機構保持；一控制板，該控制板緊固至該托架框；一插座，該插座用於與具有一匣式總成之一抽取式列印頭、配置在該匣式總成內之一馬達齒輪、及一細絲驅動機構一起使用，其中該插座包含：一基座部分，自該托架框支撐且經配置以收納該抽取式列印頭之該匣式總成，其中該基座部分包含一對準特徵，該對準特徵經配置以與該所收納匣式總成之一對向對準特徵嚙合；及一罩蓋，經配置以緊靠該基座部分關閉以將該所收納列印頭至少部分地保持於該插座內；以及一旋轉編碼器，其籍由該控制板保持，該旋轉編碼器被配置以量測穿過該匣式總成之該馬達齒輪的旋轉，同時該匣式總成藉由該插座保持。
9. 如請求項8所述之列印頭總成，且進一步包含：一罩蓋電路，藉由該罩蓋保持；一電接點，連接至該罩蓋電路且經配置以在該罩 蓋緊靠該基座部分關閉時嚙合該所收納列印頭。
10. 如請求項9所述之列印頭總成，其中該控制板具有一控制板界面，且其中該罩蓋電路經配置以與該控制板界面通信。
11. 如請求項8所述之列印頭總成，其中該罩蓋包含：至少一鎖夾，經配置以在該罩蓋緊靠該基座部分關閉時嚙合該基座部分；及一捏縮致動器，經配置以使該至少一鎖夾與該基座部分脫離。
12. 如請求項8所述之列印頭總成，且進一步包含至少一肘節機構，該肘節機構經配置以使該插座相對於該托架框移動。
13. 如請求項12所述之列印頭總成，其中該肘節機構包含一音圈及經配置以產生磁場之複數個磁體，其中該音圈至少部分地安置於該等已產生之磁場內。
14. 一種用於使用於一熔融沉積成型系統之列印頭，該列印頭包含：一匣式總成，包含： 一導管埠，經配置以收納一細絲導管；至少一電氣埠；及複數個對準特徵，該複數個對準特徵經配置以與該熔融沉積成型系統之一托架之多個往復對準特徵嚙合；一液化器泵總成，延伸至該匣式總成中且與該導管埠對準；及一電路板，安置於該匣式總成內且可經由該至少一電氣埠接入，其中該電路板與該液化器泵總成電通信。
15. 如請求項14所述之列印頭，其中該匣式總成進一步包含一通風孔，該通風孔經配置以收納來自一外部源之冷卻空氣。
16. 如請求項14所述之列印頭，其中該至少一電氣埠位於該匣式總成之一頂側處。
17. 如請求項14所述之列印頭，其中該匣式總成係由以下各者得到：一外殼體，及緊固至該外殼體之一外殼罩，且其中該導管埠及該至少一電氣埠安置於該外殼罩中。
18. 如請求項17所述之列印頭，其中該外殼罩包含安置於該導管埠與該至少一電氣埠之間的一面向下之壓痕。