擠出末端清潔組件的製作方法

2023-07-07 16:30:36

專利名稱：擠出末端清潔組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於構建三維(3D)物體的擠出層製造系統。本發明特別涉及用於擠出層製造系統中的擠出頭的清潔組件。
利用擠出出可流動的構建材料，通過擠出層製造系統(例如，由Stratasys, Inc., Eden Prairie, MN研發的熔融沉積模製系統)以逐層方式，由計算機輔助設計(CAD)模型構建3D物體。構建材料通過擠出頭帶有的擠出末端擠出並按順序逐層沉積在位於x-y平面內的基體上。擠出的構建材料熔化至預先沉積的構建材料上並在溫度降低時固化。隨後，沿z-軸線(垂至於x-y平面)增大擠出頭相對於基座的位置，並且，隨後重複該工藝以形成類似CAD模型的3D物體。
根據表示3D物體的構建數據，在計算機的控制下實現擠出頭相對於基座的運動。通過最初將3D物體的CAD模具切分為多個水平的切分層來獲得構建數據。隨後，針對每一切分層，主機均產生用於沉積多層構建材料的構建路徑以形成3D物體。
在通過沉積多層構建材料製造3D物體時，在構建中，通常在物體的
外伸部分下方或在孔腔內構建支撐層或結構，它們本身並沒有被構建材料支撐。可以利用沉積構建材料的相同的沉積技術構建支撐結構。主機產生起到支撐結構作用的輔助幾何結構，以便形成3D物體的外伸部分或自由空間部分。隨後，在構建工藝期間，從依據所產生的幾何輪廓的第二噴嘴沉積支撐材料。支撐材料在製造期間附著在構建材料上，並且，可以在構建工序完成時從完成的3D物體上除去。
在構建過程期間，在擠出工序停止之後，剩餘量的構建和支撐材料可
5能會從相應的擠出末端滲出。這些剩餘材料可能會幹涉隨後的擠出，並且還可能堵塞擠出末端。因此，希望利用清潔組件周期性地對擠出頭進行清潔以避免材料聚集在擠出末端上。目前的清潔組件在安裝期間，通常要求進行精確校準，以確保與擠出頭的擠出末端充分對齊。這些校準會耗費時間並要求熟練的技術。因此，在清潔組件的一部分損壞並需要更換時，通常在被操縱之前需要對清潔組件進行重新校準。這樣會延遲擠出層製造系統的操作並可能會增加維護成本。因此，需要一種能夠有效清潔擠出頭並易於以降低的重新校準要求進行維修的清潔組件。

發明內容
本發明涉及一種與基於擠出的層沉積系統的擠出頭一起使用的末端清潔組件，該末端清潔組件包括支撐部件；安裝在支撐部件上的清洗臺組件；至少一個調整塊，其與清洗臺相鄰安裝在支撐部件上；以及可拆卸地安裝在第一調整塊上的接觸頭，該接觸頭被構成為接合擠出頭的擠出末


圖1為用於構建3D物體的組件的主視圖，該組件包括末端清潔組件。圖2為在基於擠出的層沉積系統的構建腔內與末端清潔組件接合的擠出頭的放大視圖。
圖3為末端清潔組件的主模件的主透視圖。
圖4為主模件的後透視圖。
圖5為主模件的底面分解立體圖。
圖6為主模件的接觸頭的分解立體圖。
具體實施例方式
圖1為用於構建3D物體的組件10的主視圖，該組件包括主機12，控制器14以及基於擠出的層沉積系統16(extrusion-based layered depositionsystem)。主機12為基於計算機的系統(computer-based system),其經控制器14與沉積系統16相互配合以構建3D物體和相應的支撐結構。沉積系
6統16通過基於擠出的層沉積技術構建3D物體。用於沉積系統16的適合的系統包括能夠以逐層方式沉積多層用於構建3D物體(以及相應的支撐結構)的構建材料的系統，如可以從Stratasys, Inc., Eden Prairie, MN得到的商標為"FDM"的熱熔沉積模製系統。
沉積系統16包括構建腔18，擠出頭20，臺架22，基體24以及末端清潔組件26。構建腔18為用於構建3D物體(稱為3D物體28)以及相應的支撐結構(稱為支撐結構30)的封閉式環境。擠出頭20為由臺架22支撐的雙末端擠出頭，以便以逐層方式在基體24上構建3D物體28和支撐結構30。臺架22為導軌系統，其被構成為能夠根據控制器14提供的信號，使擠出頭20在構建腔18內沿水平x-y平面運動。基體24為在其上能夠構建3D物體28和支撐結構30的平臺並且能夠根據控制器14提供的信號沿垂直z-軸線運動。
末端清潔組件26是用兩步驟工序清潔擠出頭20的設備，該兩步驟工序包括(1)清洗步驟以及(2)末端擦拭步驟。如下所述，末端清潔組件26也被設計成能夠在操作期間減少更換損壞部件時所需的重新校準次數。這樣能夠減少維修末端清潔組件26所需的時間和勞動。末端清潔組件26在構建腔18內，被安裝在擠出頭26可以接近的位置處，但偏離基體24。偏離位置能夠防止末端清潔組件26幹涉構建工序。在擠出頭20完成沉積工序時，殘留的擠出材料會從擠出頭20滲出。如果不除去，則該殘留材料可能會幹涉隨後的沉積。因此，擠出頭20應通過末端清潔組件26周期性地進行清潔操作。這樣能夠減小殘留的構建材料和支撐材料幹涉隨後的沉積的危險。
在一個實施例中，擠出頭20的清潔操作步驟設置在通過主機12構建數據中。對於每一清潔操作而言，所述步驟均包括使擠出頭20在x-y平面內運動以與末端清潔組件26對準，隨後執行清洗步驟和末端擦拭步驟。用於執行清潔操作的間隔可以根據構建參數而變化。例如，擠出頭20可以在構建和支撐材料之間通過時、和/或在每一層完成之後進行清潔操作。另外，擠出頭20可以以周期性間隔進行清洗步驟或者一個或更多的末端擦拭步驟以確保充分清潔擠出頭20。
圖2為在構建腔18內與末端清潔組件26接合的擠出頭20的放大視
7圖。如圖所示，構建腔18還包括腔室壁32，該腔室壁是為末端清潔組件 26提供支撐面的構建腔18的內壁。擠出頭20包括構建線34和支撐線36， 其中，構建線為第一擠出路徑，其被構成為能使構建材料熔化並通過構建 末端34a擠出構建材料。這樣允許構建線34以一系列行程使構建材料沉 積在基體24上(如圖l所示)，以便以逐層方式構建3D物體28 (如圖1 所示)。相似地，支撐線為第二擠出路徑，其被構成為能使構建材料熔化 並通過支撐末端36a擠出支撐材料，從而允許支撐線36以一系列行程使 支撐材料沉積在基體24上以便以逐層方式構建支撐結構30(如圖1所示)。
擠出頭20被構成為能夠使支撐線36沿z-軸線在升降位置之間切換 (toggle)。在支撐線36處於降低位置(如圖2所示)時，支撐線36a延 伸至構建末端34a之下大約1.6毫米(大約0.06英寸)。這樣允許支撐線 36擠出多層支撐材料以便在不與構建末端34a發生幹涉的情況下，構建支 撐結構30。作為可選擇的方案，在沉積構建材料時，支撐線36切換至升 高位置，在該處，支撐末端36a延伸至構建末端34a之上大約1.6毫米(大 約0.06英寸)。這樣允許構建線34擠出多層支撐材料以便在不與支撐末端 36a發生幹涉的情況下構建3D物體28。
末端清潔組件26包括主模件38，支撐架40以及擋板(curtain) 42， 其中，主模件38為末端清潔組件26中與擠出頭20的構建末端34a和支 撐末端36a相互作用的部分。支撐架40通過螺栓44緊固到腔室壁32並 提供用於將主模件38緊固到腔室壁12的安裝位置。
擋板42是通過螺栓44緊固到支撐架40的屏蔽件並相鄰主模件38設 置以阻擋錯誤的多股清洗材料的路徑。這樣能夠防止錯誤的多股清洗材料 進入構建腔18的通風孔(未示出)，否則所述清洗材料會在該處聚集且會 損壞沉積系統16。擋板42最好由能夠承受構建腔18的升高溫度並具有低 摩擦係數的一種或多種材料形成。適合擋板42的材料的例子包括如聚四 氟乙烯(PTFE)這樣的含氟聚合物。對於擋板42而言，特別適合的PTFE 的例子包括可以從德國Wilmington的E丄du Pont de Nemours and Company 獲得的商標為"TEFLON"的PTFE。
主模件38包括保持託架48，偏轉塊50，清洗臺組件52以及擦拭器 組件54和55。保持託架48為L形託架，其包括相互垂直延伸的壁部48a
8和臂部48b。壁部48a通過螺母56緊固到支撐架26，從而允許臂部48b 對偏轉塊50、清洗臺組件52以及擦拭器組件54和55提供懸臂支撐。
偏轉塊50通過螺釘57緊固到臂部48b並且與擋板42 —起防護錯誤 的多股清洗材料。偏轉塊50最好也由能夠承受構建腔18的升高溫度並具 有低摩擦係數的的一種或多種材料形成。用於偏轉塊50的適合和特別適 合的材料包括用於擋板42的上述材料。
清洗臺組件52沿x-軸線緊固到偏轉塊50與擋板42相對側上的臂部 48b。如下所述，清洗臺組件52在清潔操作的清洗步驟期間為清洗構建末 端34a和支撐末端36a提供適合的位置。
擦拭器組件54和55沿y-軸線緊固到位於清洗臺組件52之後的臂部 48b，其中，y-軸線垂直於x-z平面。如圖所示，擦拭器組件54包括接觸 頭58，調整螺釘60以及調節螺母62。擦拭器組件55包括接觸頭64，調 整螺釘66以及調節螺母68。接觸頭58和64分別為主模件38中以物理方 式與構建末端34a和支撐末端36a相互作用的部分。這樣在清潔操作的末 端擦拭步驟期間，允許接觸頭58和64從構建末端34a和支撐末端36a上 除去過量的材料。
調整螺釘60和調節螺母62允許在使接觸頭58與構建末端34a垂直 對齊的沿z-軸線的預定高度處對接觸頭58進行校準。相類似，調整螺釘 66和調節螺母68允許在使接觸頭64與支撐末端36a垂直對齊的沿z-軸線 的預定高度處對接觸頭64進行校準。在圖2所示的實施例中，末端清潔 組件26的結構應在使支撐線36切換至下降位置時，能與擠出頭20相互 作用。因此，應使接觸頭62低於接觸頭58，從而允許接觸頭58和64分 別與構建末端34a和支撐末端36a對齊。
作為可選擇的方案，可通過各種不同的擠出頭結構，對末端清潔組件 26進行校準以使其與接觸頭58和64相互作用。例如，作為可選擇的方案， 在使支撐線36切換至升高位置時，可以對擠出頭20進行校準以使其能夠 與擠出頭20相互作用。在該實施例中，接觸頭62被設置成低於接觸頭64。 在另一可選擇的實施例中，在構建末端34a和支撐末端36a位於垂直水平 時，對末端清潔組件26進行校準以使其與擠出頭20相互作用。在該實施 例中，接觸頭58和64沿z-軸線設置在相等的高度處。末端清潔組件26也可以包括一個或多個容納部件(未示出)，這些部
件朝向廢料容器(未示出)將多股清洗材料向下導引至主模件38之下。 例如，末端清潔組件26可包括沿側面繞主模件38延伸的容納部件。該容 納部件與擋板42 —起將多股清洗材料的路徑限制成在主模件38垂直下方 的方向。所述容納部件能夠防止錯誤的多股清洗材料進入構建腔18內的 不理想位置處(例如，通風孔)。
在末端清潔組件26安裝在構建腔18上時，支撐架40通過螺栓44緊 固到腔室壁32。隨後，壁部48a利用螺母56緊固到支撐架40，並且，擋 板42插在臂部48b上並通過螺栓46緊固到支撐架40。隨後，利用調整螺 釘60、調節螺母62、調整螺釘66和調節螺母68對接觸頭58和64的高 度進行校準以便與構建末端34a和支撐末端36a垂直對齊。由於在清潔操 作期間，接觸頭58和64分別接合構建末端34a和支撐末端36a，因此， 在多次清潔操作的過程中，可能會損壞接觸頭58和64。利用標準的清潔 組件，更換這些部件通常需要重新校準的步驟。但是，如下所述， 一旦針 對接觸頭58的初始校準設定了調整螺釘60和調節螺母62，則無需重新校 準步驟，就能利用新的接觸頭58更換損壞的接觸頭58。相同的結構可應 用於接觸頭64、調整螺釘66和調節螺母68。這樣能夠減少維修末端清潔 組件26的時間和勞動。
圖3為主模件38的主透視圖。如圖所示，保持託架48的壁部48a包 括狹縫70，這些狹縫為通過壁部48a的細長孔以便能夠利用螺母56 (如 圖2所示)將壁部48a緊固到支撐架40 (如圖2所示)。如下所述，狹縫 70的細長形狀允許在初始校準步驟期間沿z-軸線調節主模件38。
偏轉塊50包括斜面72，其以一定角度從x-y平面伸出以允許多股清 洗材料滑下斜面72。因此，偏轉塊50能夠防止錯誤的多股清洗材料聚集 在保持託架48的臂部48b上。斜面72相對於水平x-y平面的適合的角度 的例子包括至少大約30度，相對於水平x-y平面的特別適合的角度範圍為 大約45度 大約60度。
清洗臺組件52包括基塊74和延伸板76，其中，基塊74是清洗臺組 件52安裝在保持託架48的臂部48b上的部分。基塊74和延伸板76最好 均由能夠承受構建腔18的升高溫度並具有低摩擦係數的一種或多種材料
10形成。用於基塊74的適合及特別適合的材料包括上述那些用於擋板42的 材料(如圖2所示)。
基塊74包括前斜面78，後斜面80以及狹縫82。前斜面78具有從擠 出頭20直接接收多股清洗材料的表面。另外，前斜面78有利於使多股清 洗材料壓縮或滾壓成球狀(例如，呈雙圈餅乾的形狀)，從而能夠降低在 主模件38下方的斜槽中發生堵塞的危險性。因此，前斜面78最好相對於 偏轉塊50的斜面72與水平x-y平面呈更小的角度設置。前斜面78相對於 水平x-y平面的適合的角度的例子包括至少大約15度，相對於水平x-y平 面的特別適合的角度範圍為大約15度 大約25度。
後斜面80相對於前斜面78以更小的角度設置，並且，其提供了延伸 板76的支撐表面。狹縫82位於前斜面78與後斜面80的相交處並以與後 斜面80相同的角度延伸。其允許延伸板76插入狹縫82內並由後斜面80 支撐。後斜面80和狹縫82相對於水平x-y平面的適合的角度的例子包括 至少大約45度，相對於水平x-y平面的特別適合的角度範圍為大約45度 大約75度，相對於水平x-y平面的極為適合的角度範圍為大約60度 大 約75度。
延伸板76緊固在狹縫82內並提供了用於接收清洗的多股構建材料和 支撐材料的附加表面。如圖所示，延伸板76延伸至接觸頭58和64。這樣 允許由接觸頭58和64除去的過量構建材料和支撐材料從延伸板76向下 滑動至前斜面78。延伸板76還能減小接觸頭58/64與基塊74之間的空氣 間隙。這樣有助於減小多股清洗材料的聚集。在沒有延伸板76的情況下， 在下落至主模件38下方的斜槽中之前，聚集的多股材料會形成較大的球。 這些較大的球可能會堵塞斜槽。但是，使用延伸板76就能夠在清潔區消 除主要的匯聚點，從而允許單股清洗材料下落至斜槽上。
擦拭器組件54還包括調整塊84，其通過調整螺釘60和調節螺栓62 緊固在臂部48a的上方。接觸頭58安裝在調整塊84上並包括顫動板86 和刷88，其中，顫動板86沿y-軸線布置在刷88的前方。相類似，接觸頭 64包括顫動板90和刷92，其中，顫動板90沿y-軸線布置在刷92的前方。
顫動板86和90均為柔性或局部柔性的板，它們分別與構建末端34a (如圖2所示)和支撐末端36a (如圖2所示)接合以便在清潔操作之後除去過量的材料。用於顫動板86和90的適合的材料包括高溫塑料和金屬 (例如，不鏽鋼)。刷88和92分別採用了為構建末端34a和支撐末端36a 提供輔助擦拭操作的柔性刷毛。用於刷88和92的適合的材料包括聚合物 和金屬刷纖維。
在對末端清潔組件26進行校準時，在清潔操作期間，分別使顫動板 86和90對準而接觸構建末端34a和支撐末端36a。刷88和92分別垂直 延伸高於顫動板86和90。這樣允許刷88和92為擦拭構建末端34a和支 撐末端36a提供更大的作用範圍。但是，由於它們比顫動板86和90更具 有柔性，因此，刷88和92可以確保在不會損壞構建末端34a和支撐末端 36a的情況下，提供與構建末端34a和支撐末端36a更大的接觸量。因此， 接觸頭58和64的顫動板/刷結構為擦拭構建末端34a和支撐末端36a提供 了兩步驟機構。
在清潔操作期間，沿x-軸線定位擠出頭20，以便使構建末端34a與顫 動板86和刷88沿x-軸線對準，並使支撐末端36a與顫動板90和刷92沿 y-軸線對準。另夕卜，沿y-軸線定位擠出頭20，以便將末端34a和支撐末端 36a布置在清洗臺組件52的前傾斜面78上方。隨後，進行初始清洗操作， 其中，構建線34和構建線36中的一個或兩個從構建末端34a擠出預定量 的構建材料和/或從支撐末端36a擠出預定量的支撐材料。擠出的多股清洗 材料沉積在前傾斜面78上，並且在主模件38的下方向下滑至廢料容器(未 示出)內。清潔操作能夠清除任何可能聚集在構建線34和支撐線36內的 材料。
在完成清洗操作時，構建線34和支撐線36分別停止擠出構建和支撐 材料。隨後，擠出頭20沿y-軸線向後運動，從而使構建末端34a接觸顫 動板86並允許支撐末端36a接觸顫動板90。接觸力向後偏壓顫動板86和 90並擦拭位於構建末端34a和支撐末端36a上的任何殘留量的構建和支撐 材料。當擠出頭20繼續沿y-軸線向後運動時，構建末端34a和支撐末端 36a運動超出觸顫動板86和90，從而允許顫動板86和90返回它們未被 偏壓的位置。隨後，構建末端34a與刷88接合併且支撐末端36a與刷92 接合。刷88和92提供了能夠分別從構建末端34a和支撐末端36a除去任 何存留量的構建和支撐材料的輔助擦拭作用。在清洗和擦拭操作之後，擠
12出頭20可以隨後繼續進行之後的沉積處理。
在多次清潔操作過程中， 一個或多個顫動板86和90以及刷88和92 可能會在與構建末端34a和支撐末端36a接觸期間磨損或損壞。例如，由 於與構建末端34a和支撐末端36a直接接觸，因此，可能會使顫動板86 和90碎裂。另外，刷88和92可能會沾滿構建和支撐材料，從而使刷88 和92粘合在一起。在這種情況下，可以在無需重新校準主模件38的情況 下，利用一個新的接觸頭更換一個或兩個損壞的接觸頭58和64。如上所 述，這樣能夠減少維修末端清潔組件26所需的時間和勞動。
圖4為主模件38的後透視圖，其顯示了用於校準擦拭器組件54和55 的機構。如圖所示，擦拭器組件55還包括通過調整螺釘66和調節螺母68 固定在臂部48a上方的調整塊94。調整塊84和94分別包括頂面84a和 94a，其中，接觸頭58設置在頂面84a上，接觸頭64設置在頂面94a上。
在安裝主模件38時，偏轉塊50通過螺釘57緊固定臂部48b (如圖2 和3所示)。隨後，調整螺釘60和66插入通過臂部48b的底部，並且， 調整塊84和94分別插在調整螺釘60和66上。隨後，降低調整螺釘60 和66，直至調整塊84和94與臂部48b齊平。隨後，螺母56插入通過壁 部48a的狹縫70 (如圖2所示)，並且，調節主模件38的垂直位置，直至 調整塊84的頂面84a以初始間距位於構建末端34a的高度的下方(如圖2 所示)。適合的初始間距範圍的例子為構建末端34a下方大約28毫米(大 約1.1英寸)至大約30毫米(大約1.2英寸)。隨後，擰緊螺母56以便在 規定高度處將主模件38緊固到支撐架40 (如圖2所示)。隨後，將擋板 42 (如圖2所示)插在臂部48b上並利用螺栓46將其緊固到支撐架40 (如 圖2所示)。
隨後，升高調整螺釘60，從而以更高的精確度升高調整塊84，直至 調整塊84的頂面84a位於構建末端34a下方的最終校準距離處。該最終 校準距離使接觸頭58與構建末端34a接觸以便顫動板86能夠接觸構建末 端34a。隨後，擰緊螺母62以將螺釘60緊固到臂部48b，從而將調整塊 84保持在臂部48b上方的偏離位置處。
隨後，可以釆用相同的方式校準擦拭器組件55。升高調整螺釘66， 直至調整塊84的頂面84a位於支撐末端36a之下的最終校準間距處。如上所述，支撐末端36a延伸低於構建末端34a。因此，在該實施例中，頂 面94a位於低於頂面84a的高度處。因此，最終的校準間距使接觸頭64 對準支撐末端36a，以便顫動板90能夠接觸支撐末端36a。隨後，擰緊調 節螺母68以便將調整螺釘68緊固到臂部48b，從而將調整塊84和94保 持在臂部48b上方的偏離位置處。隨後，可以將接觸頭58和64安裝在調 整塊84上以便在清潔操作中使用。
圖5為主模件38的底面分解立體圖，其進一步說明了接觸頭58和64 與調整塊84和94之間的接合。如圖所示，調整塊84和94分別包括銷96 和98，並且，接觸頭58和64分別包括底部開口 100和102。在調整塊84 和94緊固到臂部48b上方的理想偏置位置之後，通過使接觸頭58降至銷 96上，將接觸頭58安裝在調整塊84上，這樣在接觸頭58降低時，使銷 96插入接觸頭58的底部開口 100中。相應地，通過接觸頭58下降至銷 98上，將接觸頭64安裝在調整塊94上，這樣在接觸頭64降低時，使銷 98插入接觸頭64的底部開口 102內。由於在理想的位置處對調整塊84 和94沿z-軸線的高度進行了校準，因此，接觸頭58沿z-軸線與構建末端 34a垂直對準(如圖2所示)，並且，接觸頭64沿z-軸線與支撐末端36a 垂直對準(如圖2所示)。
銷96和底部開口 100的直徑最好能夠提供適量的摩擦，以便在清潔 操作期間，防止接觸頭58從調整塊84位移，同時，還允許無需過度的拆 除力，就能從調整塊84上除去接觸頭58。銷98和底部開口 102的直徑最 好能夠為接觸頭64提供類似的結構。結果，接觸頭58和64可拆卸地安 裝在調整塊84和94上。這允許在損壞時，易於從銷96和98上拆除接觸 頭58和64並可互換地替換未損壞的接觸頭58和64。由於調整塊84和 94沿z-軸線在理想的高度處預先校準，因此，對於新的接觸頭58和64 而言，無需另外的調節，就能沿z-軸線使它們與構建末端34a和支撐末端 36a垂直對準。因此，擦拭器組件55和58允許容易地更換和安裝損壞的 部件。
在一個實施例中，每一個銷96均具有不同的直徑，並且，底部開口 100中的每一個開口均具有對應的直徑，從而確保接觸頭58可以僅沿單一 方向安裝在調整塊84上。這樣能夠減小接觸頭58反向安裝在調整塊84上的危險性。相類似，在一個實施例中，每一個銷98均具有不同的直徑， 並且，底部開口 102中的每一個開口均具有對應的直徑，從而確保接觸頭 64可以僅沿單一方向安裝在調整塊94上。這樣能夠減小接觸頭64反向安 裝在調整塊94上的危險性。
如圖5進一步顯示的那樣，清洗臺組件52的基塊74還包括底部開口 104，臂部48b包括銷106。因此，清洗臺組件52通過將銷106插入底部 開口 104內安裝在臂部48b上。在一個實施例中，可拆卸地將清洗臺組件 52安裝在臂部48b上，從而允許以可互換的方式，利用不同的清洗臺組件 52更換清洗臺組件52。該實施例有利於提供具有各種不同斜面的清洗臺 組件。
雖然如上所述，末端清潔組件26具有兩個擦拭器組件(即，擦拭器 組件54和55)，但是，作為可選擇的方案，本發明的末端清潔組件可包括 一個擦拭器組件(用於單一末端擠出頭)或三個或更多的擦拭器組件(用 於具有三個或更多的擠出末端的擠出頭)。可以對每一擦拭器組件進行獨 立校準以與相應的擠出末端垂直對準，並且，每一擦拭器組件均可包括可 拆卸的接觸頭(例如，接觸頭58和64)，這些接觸頭可以在不要求重新校 準步驟的情況下進行互換。
圖6為接觸頭58的分解立體圖，其還包括板螺栓108，前部塊IIO， 後部塊112和後部螺栓114。如圖所示，顫動板86包括對齊孔116和中央 孔118，前部塊IIO包括突出部件120、中央孔122和彎曲臺肩124，後部 塊112包括側孔126和中央腔室128。前部塊110為接觸頭58中包括底部 開口 100的部分(如圖5所示)。
通過將刷88插入前部塊110與後部塊112之間來組裝接觸頭58，以 便刷88位於後部塊112的中央腔室128中。也可以利用粘結劑將刷88固 定在後部塊112的中央腔室128中。隨後，後部螺栓114插入通過孔126 並插入到相應的前部塊110的孔(未示出)內。這樣將刷88緊固在前部 塊IIO與後部塊112之間。然後，顫動板86安裝在前部塊IIO上，以便 突出部件120延伸穿過對齊孔116。隨後，板螺栓108插入通過中央孔118 和122以將顫動板86緊固到前部塊110。因此，彎曲臺肩124允許顫動板 86在清潔操作期間在構建末端34a(如圖2所示)的偏壓力的作用下彎曲。
15一旦組裝後，便可以將接觸頭58插在調整塊84 (如圖5所示)上。 在一個實施例中，接觸頭64 (如圖5所示)與接觸頭58是相同的，並且， 可以以相同的方式組裝。因此，接觸頭58和64在損壞時，無需重新校準 步驟，就可以與其它的接觸頭互換。這減少了維修末端清潔組件26所需 的時間和勞動，從而能夠在構建過程期間提高效率。在可選擇的實施例中， 一個或更多的接觸頭(例如，接觸頭58和64)是不同的，並且，其被設 計成能夠根據被沉積的材料的類型，使末端擦拭步驟達到最優。例如，顫 動板86的高度以及刷88的柔性可以根據被沉積材料的粘度而變化。但是， 由於已對調整塊84進行了校準，因此，在材料之間進行轉換時，只需除 去當前的接觸頭並利用用於新材料的理想接觸頭對其進行更換。
雖然已參照實施例對本發明進行了說明，但本領域技術人員應認識 到可以在不脫離本發明思想和範圍的情況下，在形式和細節上加以改進。
權利要求
1.一種與基於擠出的層沉積系統的擠出頭一起使用的末端清潔組件，該末端清潔組件包括支撐部件；安裝在所述支撐部件上的清洗臺組件；至少一個調整塊，其安裝在所述支撐部件上與所述清洗臺相鄰；以及可拆卸地安裝在所述至少一個調整塊上的至少一個接觸頭，該至少一個接觸頭被構成為接合所述擠出頭的至少一個擠出末端。
2. 根據權利要求1所述的末端清潔組件，其中，所述支撐部件包括 懸臂支撐件，所述懸臂支撐件具有能夠安裝到基於擠出的層沉積系統的腔 室壁的第一部分以及用於安裝所述清洗臺組件和所述至少一個調整塊的 第二部分。
3. 根據權利要求1所述的末端清潔組件，其中，所述清洗臺組件包 括用於從所述擠出頭接收擠出材料的至少一個斜面。
4. 根據權利要求l所述的末端清潔組件，所述末端清潔組件還包括 偏轉塊，所述偏轉塊能夠安裝在所述支撐部件上與所述清洗臺組件和所述 至少一個調整塊相鄰。
5. 根據權利要求1所述的末端清潔組件，所述末端清潔組件還包括至少一個調整螺釘，其用於將所述至少一個調整塊可調節地安裝在所述支 撐部件上。
6. 根據權利要求1所述的末端清潔組件，其中，所述至少一個接觸 頭包括板，該板被構成為在所述擠出末端的接觸力作用下偏壓。
7. 根據權利要求6所述的末端清潔組件，其中，所述至少一個接觸 頭還包括與所述板相鄰設置的刷。
8. —種與基於擠出的層沉積系統的擠出頭一起使用的末端清潔組件， 該末端清潔組件包括懸臂支撐件，所述懸臂支撐件能夠安裝到所述基於擠出的層沉積系統的腔室壁；用於接合所述擠出頭的擠出末端的接觸裝置；以及 校準裝置，所述校準裝置安裝在所述懸臂支撐件上，用於提供所述接 觸裝置相對於所述擠出末端的校準高度。
9. 根據權利要求8所述的末端清潔組件，其中，所述接觸裝置包括 構造成在所述擠出末端的接觸力作用下而偏壓的板。
10. 根據權利要求9所述的末端清潔組件，其中，所述接觸裝置還包 括與所述板相鄰設置的刷。
11. 根據權利要求9所述的末端清潔組件，其中，所述接觸裝置可拆 卸地安裝到所述校準裝置。
12. 根據權利要求8所述的末端清潔組件，其中，所述校準裝置包括 與所述懸臂支撐件接合的至少一個調整螺釘。
13. 根據權利要求8所述的末端清潔組件，還包括用於從所述擠出 末端接收擠出材料的表面裝置。
14. 根據權利要求8所述的末端清潔組件，還包括偏轉塊，所述偏轉塊安裝在所述懸臂支撐件上與所述校準裝置相鄰。
15. —種與基於擠出的層沉積系統的擠出頭一起使用的末端清潔組 件，該末端清潔組件包括支撐部件；安裝在所述支撐部件上的清洗臺組件；第一調整塊，其安裝在所述支撐部件上，與所述清洗臺組件相鄰； 第二調整塊，其安裝在所述支撐部件上，與所述清洗臺組件以及所述 第一調整塊相鄰；可拆卸地安裝在所述第一調整塊上的第一接觸頭；以及 可拆卸地安裝在所述第二調整塊上的第二接觸頭。
16. 根據權利要求15所述的末端清潔組件，其中，所述第一接觸頭 相對於所述第二接觸頭設置在不同的高度處。
17. 根據權利要求15所述的末端清潔組件，其中，所述第一接觸頭 包括構造成在所述擠出頭的第一擠出末端的接觸力作用下偏壓的第一板 以及與所述第一板相鄰設置的第一刷。
18. 根據權利要求17所述的末端清潔組件，其中，所述第二接觸頭包括構造成在所述擠出頭的第二擠出末端的接觸力作用下偏壓的第二板 以及與所述第二板設置的第二刷。
19. 根據權利要求15所述的末端清潔組件，其中，所述清洗臺組件 包括用於從所述擠出頭接收擠出材料的至少一個斜面。
20. 根據權利要求15所述的末端清潔組件，還包括偏轉塊，其可 與所述清洗臺組件和所述第一調整塊相鄰安裝在支撐部件上。
全文摘要
一種與基於擠出的層沉積系統的擠出頭一起使用的末端清潔組件，該末端清潔組件包括支撐部件；安裝在支撐部件上的清洗臺組件；至少一個調整塊，其與清洗臺相鄰安裝在支撐部件上；以及可拆卸地安裝在至少一個調整塊上的至少一個接觸頭，該至少一個接觸頭被構成為接合擠出頭的至少一個擠出末端。
文檔編號B05B15/02GK101678383SQ200880021118
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月23日 優先權日2007年6月21日
發明者託馬斯·L·泰傑斯, 派特裡克·W·特雷 申請人:斯特拉塔西斯公司