相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2014年11月24日提交的美國臨時專利申請no.62/083311的優(yōu)先權(quán)，該美國臨時專利申請的全部內(nèi)容合并在本文中。

本公開內(nèi)容總體上涉及3d打印機，更特別地，涉及用于3d打印機的改造系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

參照圖1和圖2，它們示出了使用現(xiàn)有技術(shù)的3d打印機制造的產(chǎn)品的示例，其中，在打印過程中出現(xiàn)誤差。

提供能夠避免或消除至少一些打印誤差的3d打印機會是有益的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一方面，提供了一種3d打印機，該3d打印機包括：打印頭，其具有被布置成將絲材饋送到加熱器的擠出機電機(即步進電機)；打印頭定位系統(tǒng)，其被配置成使打印頭相對于打印表面移動；步進驅(qū)動器，其連接至擠出機電機并且能夠操作以控制擠出機電機的操作；傳感器模塊，其包括被布置成檢測絲材的饋送速率的饋送速率傳感器；以及控制系統(tǒng)，其被編程為從傳感器模塊接收指示絲材的饋送速率的信號并且基于來自傳感器模塊的信號來控制步進驅(qū)動器的操作。

另一方面，提供了一種用于3d打印機的改造系統(tǒng)，其中3d打印機包括：打印頭，其具有被布置成將絲材饋送到加熱器的擠出機電機，其中擠出機電機是步進電機；打印頭定位系統(tǒng)，其被配置成使打印頭相對于打印表面移動；步進驅(qū)動器，其連接至擠出機電機并且能夠操作以控制擠出機電機的操作；以及主控制器，其被配置成經(jīng)由步進驅(qū)動器來控制擠出機電機的操作。改造系統(tǒng)包括：傳感器模塊，其包括被布置成檢測絲材的饋送速率的饋送速率傳感器；以及攔截控制器，其從主控制器接收低級命令并且被編程為：

從傳感器模塊接收指示絲材的饋送速率的信號，并且

基于來自傳感器模塊的信號來控制步進驅(qū)動器的操作。

另一方面，提供了一種3d打印機，該3d打印機包括：打印頭，其具有被布置成將絲材饋送到加熱器的擠出機電機，其中擠出機電機是步進電機；x和y打印頭定位系統(tǒng)，其被配置成使打印頭沿平行于打印表面的兩個正交方向移動，其中x和y打印頭定位系統(tǒng)包括x定位電機和y定位電機，x定位電機和y定位電機被配置成使打印頭分別沿x方向和y方向移動；步進驅(qū)動器，其連接至擠出機電機并且能夠操作以控制擠出機電機的操作；x編碼器和y編碼器，x編碼器被布置成感測x定位電機的旋轉(zhuǎn)，y編碼器被布置成感測y定位電機的旋轉(zhuǎn)；以及控制系統(tǒng)，其包括主控制器，該主控制器被編程為從命令饋送設(shè)備接收高級命令，其中高級命令指示打印頭的目標位置，并且主控制器被編程為向x定位電機和y定位電機發(fā)送低級命令以使打印頭移動至目標位置；以及攔截控制器，其被編程為接收高級命令，從x編碼器和y編碼器接收指示打印頭的實際位置的信號，并且當通過攔截控制器檢測到打印頭的實際位置相比于目標位置的誤差時，使打印頭移動以消除誤差。

另一方面，一種用于3d打印機的改造系統(tǒng)，其中3d打印機包括：打印頭，其具有被布置成將絲材饋送到加熱器的擠出機電機，其中擠出機電機是步進電機；x和y打印頭定位系統(tǒng)，其被配置成使打印頭沿平行于打印表面的兩個正交方向移動，其中x和y打印頭定位系統(tǒng)包括x定位電機和y定位電機，x定位電機和y定位電機被配置成使打印頭分別沿x方向和y方向移動；步進驅(qū)動器，其連接至擠出機電機并且能夠操作以控制擠出機電機的操作；以及主控制器，其被編程為從命令饋送設(shè)備接收高級命令，其中高級命令指示打印頭的目標位置，并且主控制器被編程為向x定位電機和y定位電機發(fā)送低級命令以使打印頭移動至目標位置。改造系統(tǒng)包括：x編碼器和y編碼器，x編碼器被布置成感測x定位電機的旋轉(zhuǎn)，y編碼器被布置成感測y定位電機的旋轉(zhuǎn)；以及攔截控制器，其被編程為接收高級命令，從x編碼器和y編碼器接收指示打印頭的實際位置的信號，并且當通過攔截控制器檢測到打印頭的實際位置相比于目標位置的誤差時，使打印頭移動以消除誤差。

附圖說明

參照附圖將更容易理解本公開內(nèi)容的前述及其他方面，在附圖中：

圖1是具有側(cè)移型誤差的3d打印項目的透視圖；

圖2是具有沉積了不足量絲材誤差的3d打印項目的透視圖；

圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的實施方式的3d打印機的透視圖；

圖4是來自圖3中示出的3d打印機的傳感器模塊的一部分的放大透視圖；

圖4a是圖4中示出的傳感器模塊的一部分的進一步放大的透視圖；

圖4b是圖4中示出的傳感器模塊的一部分的更進一步放大的透視圖；

圖5是圖4中示出的傳感器模塊的變型的放大透視圖；

圖6是圖5中示出的傳感器模塊的變型的截面透視圖；

圖6a是圖5中示出的傳感器模塊的變型的另一截面透視圖；

圖7是圖1中示出的打印機的示意性圖示；

圖8a是來自圖1中示出的打印機的控制器的透視圖；

圖8b是圖8a中示出的控制器的一部分的透視圖；

圖8c是對圖8b中示出的控制器的一部分的修改的透視圖；

圖9是圖1中示出的打印機的變型的示意性圖示；

圖10是圖1中示出的打印機的另一變型的示意性圖示；

圖11是圖10中示出的打印機的變型的另一示意性圖示；

圖12是操作圖10和圖11中示出的打印機的方法的流程圖；

圖13是圖10中示出的打印機的可選特征的示意性圖示；

圖14是示出圖13中示出的打印機的操作的流程圖；

圖15a是示出實際打印和表示在打印期間出現(xiàn)的誤差的數(shù)據(jù)的視覺表示；以及

圖15b是示出在打印過程中沒有進行修正的情況下圖15a中的打印將會看起來如何的視覺表示。

具體實施方式

參照圖3，其示出了可以使用的打印系統(tǒng)10，并且該打印系統(tǒng)10將降低在圖1和圖2中示出的至少一種類型的打印誤差的可能性。

打印系統(tǒng)10包括：打印頭16，其可操作以將絲材30沉積在打印表面p上；打印頭定位系統(tǒng)11，其可以包括打印頭x和y定位系統(tǒng)13，該打印頭x和y定位系統(tǒng)13被配置成使打印頭16沿x和y方向(即平行于打印表面p的兩個正交方向)移動；以及打印頭高度定位系統(tǒng)(未示出)。

第一打印頭x和y定位系統(tǒng)可以包括打印頭x定位系統(tǒng)12和打印頭y定位系統(tǒng)14。x定位系統(tǒng)12可以包括：x定位系統(tǒng)驅(qū)動電機102，該x定位系統(tǒng)驅(qū)動電機102具有x定位系統(tǒng)驅(qū)動滑輪104；x定位系統(tǒng)同步齒型帶106；x定位系統(tǒng)惰性滑輪108；以及沿x方向(即，沿兩個正交方向中的第一方向)延伸的x定位系統(tǒng)導(dǎo)引結(jié)構(gòu)110。同步齒型帶106在驅(qū)動滑輪104與惰性滑輪108之間延伸?；?12經(jīng)由x定位系統(tǒng)帶連接器114固定地連接至同步齒型帶106。x定位系統(tǒng)驅(qū)動電機102可向前和向后驅(qū)動，以向前和向后驅(qū)動滑輪104的旋轉(zhuǎn)，這轉(zhuǎn)而向前和向后驅(qū)動同步齒型帶106，從而使滑架112沿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)110在x方向上來回移動。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)可以包括沿x方向延伸的一個或更多個x定位系統(tǒng)導(dǎo)引桿116和118。在對同步齒型帶106進行驅(qū)動期間，滑架112沿導(dǎo)引桿116和導(dǎo)引桿118在x方向上來回滑動。

y定位系統(tǒng)14可以包括：y定位系統(tǒng)驅(qū)動電機122，該y定位系統(tǒng)驅(qū)動電機122具有y定位系統(tǒng)驅(qū)動滑輪124；y定位系統(tǒng)同步齒型帶126、y定位系統(tǒng)惰性滑輪128；以及沿y方向(即，沿兩個正交方向中的第二方向)延伸的y定位系統(tǒng)導(dǎo)引結(jié)構(gòu)130。同步齒型帶126在驅(qū)動滑輪124與惰性滑輪128之間延伸。打印頭16經(jīng)由y定位系統(tǒng)帶連接器134固定地連接至同步齒型帶126。y定位系統(tǒng)驅(qū)動電機122可向前和向后驅(qū)動，以向前和向后驅(qū)動滑輪124的旋轉(zhuǎn)，這轉(zhuǎn)而向前和向后驅(qū)動同步齒型帶126，從而使打印頭16沿導(dǎo)引結(jié)構(gòu)130在y方向上來回移動。導(dǎo)引結(jié)構(gòu)130可以包括沿y方向延伸的一個或更多個y定位系統(tǒng)導(dǎo)引桿136和138。在對同步齒型帶126進行驅(qū)動期間，打印頭16沿導(dǎo)引桿136和導(dǎo)引桿138在y方向上來回滑動。

僅為了方便起見，在圖中未繪出同步齒型帶106和同步齒型帶126上的齒。

x方向和y方向被示為與打印機10的各個部件的邊緣例如打印表面p的側(cè)邊大致對齊。然而，將注意到的是，x方向和y方向不需要與打印表面的側(cè)邊或者與打印機10的其他部件平行；x方向和y方向可以沿與打印表面p平行的任何其他合適的正交方向延伸。

x和y打印頭定位系統(tǒng)13不需要包括兩個單獨的x定位系統(tǒng)12和y定位系統(tǒng)14，而是可以替代地具有本領(lǐng)域已知的任何其他配置——包括具有用于沿兩個正交方向的移動的單個集成系統(tǒng)的配置。

打印頭高度定位系統(tǒng)(未示出)被配置用于控制打印頭16相對于打印表面p的高度，并且可以是本領(lǐng)域已知的任何合適的打印頭高度定位系統(tǒng)。

打印頭組件16包括擠出機，該擠出機包括具有輸出齒輪28的擠出機電機26，輸出齒輪28與打印材料的絲材30接合并且將絲材30向前驅(qū)動到加熱單元32中。擠出機電機26可以是任何合適類型的電機，例如由步進驅(qū)動器68控制的步進電機。

夾送輪33設(shè)置在絲材30的另一側(cè)，使得絲材被夾在輸出齒輪28與夾送輪33之間，以在向前驅(qū)動絲材30時協(xié)助輸出齒輪28夾緊絲材30。

加熱單元32使絲材30融化，并且打印機輸出構(gòu)件34根據(jù)需要來沉積熔化的絲材30。

存在若干可以在打印機對絲材30的布置中引起誤差的變量。例如，絲材30的溫度的變化，擠出機電機輸出齒輪28在絲材30上的牽引力的變化，打印頭組件16中的公差疊加(特別地，當期望暫時停止熔化的絲材30的沉積并且隨后再次開始沉積熔化的絲材30時，在擠出機電機26的方向改變期間的公差變化)——所有這些都會影響絲材30的定位精確度。

打印系統(tǒng)10(又可以稱為打印機10)控制擠出機電機26以及打印頭移動機構(gòu)12和打印頭移動機構(gòu)14中的第一打印頭定位電機和第二打印頭定位電機的速度，以控制從輸出構(gòu)件34沉積的熔化絲材30的厚度。

圖3示出了作為打印頭16的一部分的傳感器模塊66。傳感器模塊(因此，打印頭16)包括傳感器模塊絲材傳送構(gòu)件43、一個或更多個絲材尺寸檢查傳感器36以及絲材線性饋送速率傳感器50。在所示示例中，傳感器模塊(因此，打印頭16)包括四個絲材尺寸檢查傳感器36，這四個絲材尺寸檢查傳感器36在絲材30通過絲材傳送構(gòu)件43時從圍繞絲材30的外周的四個不同角位置測量絲材30的厚度。

尺寸檢查傳感器36可以包括霍爾效應(yīng)傳感器31，霍爾效應(yīng)傳感器31感測活塞42的移動，活塞42在其上具有(例如，通過活塞偏置構(gòu)件44，其中，活塞偏置構(gòu)件44被示為位于傳感器模塊殼體35內(nèi)的袋(pocket)中的壓縮彈簧并且活塞偏置構(gòu)件44從傳感器模塊殼體35的內(nèi)表面延伸)被朝向絲材30偏置的磁體53。傳感器31可以檢測到由經(jīng)過活塞42的絲材30的厚度變化引起的活塞42的移動。因此，當絲材30的截面經(jīng)過傳感器36中的每一個時，從傳感器36向傳感器模塊控制器40發(fā)送對應(yīng)于絲材30在每個維度上的厚度的信號。傳感器31本身可以位于中間電路板39上，其中，中間電路板39是c型的并且位于絲材傳送構(gòu)件43的槽41中。中間電路板39將來自傳感器31的信號傳輸至傳感器模塊控制器40。在圖4a和圖4b以越來越高的放大率示出傳感器36。

在圖5、圖6和圖6a中示出的變型包括活塞偏置構(gòu)件49，活塞偏置構(gòu)件49是定位于殼體35(在圖6a中以透明視圖示出)中的彈性環(huán)并且與活塞42接合以促使活塞42與絲材30相接觸。

傳感器模塊66(因此，打印頭16)還可以包括線性饋送速率傳感器50，該線性饋送速率傳感器50在圖4中被省略以不使控制器40不清楚，但是在圖5、圖6和圖6a所示的變型中示出。線性饋送速率傳感器50用于確定絲材30的線性饋送速率。該傳感器50可以是任意合適類型的傳感器，例如在一些先進的光學(xué)計算機鼠標上使用的激光傳感器。特別地，可以在圖6中的51處看到用于線性饋送速率傳感器50的透鏡。

傳感器36和傳感器50可以一起為控制器40(或一些其他控制器)提供充足的信息來確定絲材30的體積饋送速率?？梢詫鞲衅?6和50一起稱作體積饋送速率傳感器。

控制器40接收來自傳感器36和傳感器50的信號并且確定是否調(diào)整電機26的操作以補償絲材的實際饋送速率相比于絲材30的目標饋送速率的差異?？梢杂赏獠吭椿谝?d打印的項目的數(shù)學(xué)描述來向控制器40發(fā)送目標饋送速率。

例如，如果絲材加熱單元32的溫度下降，則絲材可能稍微變硬，從而導(dǎo)致抵抗輸出齒輪28對絲材30的向前驅(qū)動的增加的反壓。如果該增加的阻力導(dǎo)致絲材30的較低的線性饋送速率，則這將被饋送速率傳感器50檢測到，使得控制器40可以確定實際體積饋送速率相比于目標饋送速率的差異。

在另一示例中，絲材30在其尺寸穩(wěn)定性方面可能具有一些天然的變化性，并且因此可能沿其長度的一些段具有較薄的區(qū)域。由于一個或更多個活塞的移動，這些較薄的區(qū)域可以被尺寸傳感器中的一個或更多個檢測到。移動的量會被中繼至控制器40，以便確定絲材30的尺寸相比于絲材30的期望尺寸的實際差異，使得可以相比于目標饋送速率來確定饋送速率的實際差異。

為了控制電機26，控制器40可以向電機26發(fā)送一系列脈沖，其中每個脈沖包括兩個要素：一個要素給出旋轉(zhuǎn)方向信息，第二要素是“運行”命令。在典型的步進電機中，脈沖對應(yīng)于選定量的角度移動(例如，1.8度)。發(fā)送至電機26的脈沖的數(shù)目取決于基于控制器的存儲的關(guān)于要3d打印的項目的信息意在沉積多少絲材30。如果控制器40檢測到絲材30的實際饋送速率相比于目標饋送速率的下降，則控制器40可以簡單地向至電機26的脈沖序列添加一個或更多個脈沖，以至少部分地補償降低的饋送速率。例如，如果控制器40確定正被3d打印的項目上的特定線段需要20個脈沖并且經(jīng)由傳感器36和傳感器50確定絲材30的實際饋送速率比絲材30的目標饋送速率低33％，則控制器40將向序列添加合適數(shù)目的脈沖以實現(xiàn)期望的量的饋送材料。在該示例中，控制器40可以例如添加10個脈沖以實現(xiàn)期望的量的饋送材料。

通過提供傳感器36和50以及基于來自這些傳統(tǒng)器36和50的信號調(diào)整饋送速率的編程，與在使用缺少傳感器36和傳感器50的3d打印機的情況下將出現(xiàn)的誤差率相比，3d打印機10可以在打印期間實現(xiàn)較低的誤差率。因此，通過提供打印機例如包括這些特征的打印機10，打印機的精確度可以高于其對等的打印機的精確度。

雖然可以由制造商直接向3d打印機10構(gòu)建傳感器36和傳感器50以及合適的編程，但是替選地可以提供傳感器36和傳感器50以及編程(例如，在單獨的控制器上)作為用于安裝在預(yù)先存在的3d打印機上的售后市場改造系統(tǒng)。例如，參照圖7，現(xiàn)有的打印機可以總體上以58示出，并且除了別的(例如，打印頭移動機構(gòu))以外，打印機58還可以包括主控制器60和打印頭62?？梢酝ㄟ^添加攔截控制器64和傳感器模塊66來將打印機58轉(zhuǎn)換成打印機10的實施方式?？梢詫r截控制器64安裝在打印機58上，使得：攔截控制器64攔截由主控制器60發(fā)出的命令(也可以被稱作指令或步進脈沖)并且然后將命令重新傳輸至打印頭步進電機驅(qū)動器68，該打印頭步進電機驅(qū)動器68將命令傳輸至擠出機電機70(擠出機電機70是步進電機)。傳感器36和傳感器50將信號傳輸至攔截控制器64，該攔截控制器64基于這些信號確定是否向步進電機驅(qū)動器68增加額外的步進命令(脈沖)。

攔截控制器64可以被預(yù)編程來執(zhí)行上述動作，以便于攔截控制器64的安裝和設(shè)置。

在步進電機驅(qū)動器68與主控制器60分離的一些實施方式中，將攔截控制器64插入控制器60與電機驅(qū)動器68之間的位置是相對容易的。這樣的實施方式在圖8a、圖8b和圖8c中示出。

替選地，攔截控制器64可以接收發(fā)送至步進驅(qū)動器68的信號，但是步進驅(qū)動器68可以保持連接至步進電機70以向擠出機電機70發(fā)送步進命令。然而，攔截控制器64可以控制也連接至電機70的補充步進驅(qū)動器。在這樣的實施方式中，攔截控制器64可以僅將步進命令僅發(fā)送至補充驅(qū)動器并且進而至擠出機電機70，以補充由主控制器80發(fā)送的步進命令。

參照圖10和圖11，發(fā)現(xiàn)為攔截控制器64提供若干額外的能力是有利的。一個額外能力是在攔截控制器64確定合適時攔截控制器64能夠命令主控制器60停止打印作業(yè)。例如，如果正發(fā)送至攔截控制器64的信號指示已經(jīng)基本上不存在絲材30的饋送達所選時間量以上，則攔截控制器64可以確定要將打印機10斷電以防止加熱器32過熱并且防止增加發(fā)展成火災(zāi)的風(fēng)險。如果做出這樣的確定，則攔截控制器64可以指示主控制器60將打印機10斷電以經(jīng)由圖10中以67示出的安全關(guān)斷連接將加熱器32斷電。連接67可以是主控制器60上的輸入/輸出引腳與攔截控制器64之間的直接連接，或者其可以是經(jīng)由usb的連接，或者例如其可以是與本身連接至主控制器60并且能夠向主控制器60發(fā)出指令的單獨的pc的連接。

另一有利的能力是攔截控制器64指示激光傳感器50感測絲材的移動(經(jīng)由攔截控制器/傳感器模塊連接69)，而不是被動地依賴從激光傳感器接收信號。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過發(fā)送由激光傳感器50感測移動的指令，可以提高某些類型的激光傳感器——例如用在一些計算機鼠標中的那樣類型的傳感器——的精確度。

從圖11可以看出，實際上從攔截控制器64接收信號以發(fā)起激光傳感器50對絲材30的移動的感測的可以是傳感器模塊控制器40。

參照圖12，其示出在圖10和圖11中示出的打印機10的操作的流程圖。流程圖表示操作打印機10的方法200。方法200從202開始，在步驟204處，由主控制器60給出步進脈沖(即，使絲材向前移動并且從打印頭16沉積絲材的指令)，該步進脈沖被攔截控制器64攔截。在步驟206處，由攔截控制器64向步進驅(qū)動器68重復(fù)步進脈沖。在步驟208處，攔截控制器64或傳感器模塊控制器61確定所感測到的由擠出機移動的體積是否為主控制器60所請求的量。如果確定由擠出機移動的體積是正確的量(即如果體積是足夠的)，則控制被發(fā)送回至步驟204。如果確定由擠出機移動的體積小于正確的量(即小于攔截控制器64所請求的量)，則攔截控制器64在步驟210處關(guān)于以下來做出確定：基于火災(zāi)的風(fēng)險或者基于其他標準關(guān)停打印機10是否是合適的。如果確定關(guān)停打印機10，則控制轉(zhuǎn)至步驟212。如果確定不關(guān)停打印機10，則控制轉(zhuǎn)至步驟206，其中，由攔截控制器64向步進驅(qū)動器68重復(fù)步進脈沖以試圖使絲材30向前移動并且使打印頭16沉積絲材30，從而補償所沉積的體積量相比于所請求的體積的不足。換言之，如果感測的體積饋送速率足夠低，則攔截控制器64被配置成重復(fù)步進脈沖(也可以被稱作低級命令)。

參照圖13，其示出打印機10和用于打印機58的改造系統(tǒng)的另一可選特征。在圖13所示的實施方式中，打印機10能夠為用于打印頭62的x和y定位系統(tǒng)13提供便宜的閉環(huán)位置控制，而不需要專門的本地控制器來實現(xiàn)對于x定位電機102和y定位電機122中的每一個的閉環(huán)位置控制。

在打印機10的操作期間，高級命令被批量發(fā)送至控制器60。每個命令指示打印頭16的目標x位置和目標y位置以及在達到目標x位置和目標y位置時沉積多少絲材30。例如，可以向控制器60發(fā)送一批五個這樣的高級命令，每個高級命令具有目標x位置和目標y位置以及在移動至該目標位置期間要沉積的絲材30的目標量。在移動至目標x位置和目標y位置期間，x定位電機102和y定位電機122中之一或兩者可能沒有如預(yù)期那樣操作，因此打印頭16的位置可能發(fā)生定位誤差。如果在打印操作期間不進行修正，則這樣的定位誤差可以導(dǎo)致打印中的部分的移位，特別地，導(dǎo)致類似于圖1中示出打印的打印。為了克服該問題，提供了以140和142示出的編碼器，用于確定分別在x方向和y方向上發(fā)生的實際移動量。如果方便，可以將編碼器140和編碼器142分別安裝在電機102和電機122上。替選地，可以將編碼器140和編碼器142安裝在任何合適的地方。例如，可以設(shè)置編碼器140和編碼器142作為惰性滑輪108和惰性滑輪128(如圖3所示)的一部分。編碼器140和編碼器142可以是任何合適類型的編碼器。

編碼器140和編碼器142各自將信號(例如正交信號)發(fā)送回攔截控制器64以指示打印頭16的實際位置。攔截控制器64還接入到用于將低級命令(即一系列方向和步進信號)從主控制器60發(fā)送至步進驅(qū)動器68的以150(圖13)示出的線中。每個高級命令可以例如由數(shù)百個低級命令組成。換言之，如果以高級命令指示打印頭16在x方向上移動1英寸并且在y方向移動0英寸，則這可以由主控制器60向x定位電機102發(fā)送數(shù)百個方向和步進命令來執(zhí)行，其中，所述方向和步進命令中的每一個指示x定位電機移動一個脈沖長度所對應(yīng)的行程(即，可以小于電機102的大約兩度的旋轉(zhuǎn))。饋送批量的高級命令的命令饋送設(shè)備以152示出，并且命令饋送設(shè)備152可以例如是個人計算機。命令饋送設(shè)備152還可以經(jīng)由命令饋送設(shè)備攔截控制器連接154(被示為有線連接)將批量的高級命令傳輸至攔截控制器64?？蛇x地，連接154可以是如下面進一步描述的雙向連接。

因為攔截控制器64被提供有高級命令，所以其擁有打印頭16在每個高級命令結(jié)束時的目標位置(目標位置設(shè)置在高級命令中)。此外，因為攔截控制器64被通知了來自主控制器60的方向和步進命令，因此攔截控制器64還可以確定打印頭16何時應(yīng)該達到目標位置。如上所述，攔截控制器64還擁有打印頭16的實際x位置和實際y位置。當攔截控制器64確定打印頭16應(yīng)該到達給定的目標位置時，攔截控制器64可以將打印頭16的實際位置與打印頭16的目標位置進行比較。如果攔截控制器64確定存在誤差(即實際位置與目標位置不相符)，則攔截控制器64可以將帶有修正的附加命令插入到已經(jīng)存儲在主控制器60中的批量命令中。一旦執(zhí)行修正命令，則消除了打印頭16的位置誤差。攔截控制器64可以被編程為僅當攔截控制器64確定在執(zhí)行修正命令之前有充足的時間時才將修正指令插入到存儲在主控制器60中的批量命令中，以保證打印頭16的移動不被打斷并且在修正命令的插入發(fā)生時保持空閑(sitidle)。

可以將以上所述示為圖14中示出的方法300。該方法從302處開始。在步驟304處，主控制器60通過將多個低級命令發(fā)送至x定位電機102和y定位電機122中的至少一個來執(zhí)行單獨的高級命令。在步驟306處，攔截控制器64從主控制器60接收低級命令，并且從命令饋送設(shè)備152接收高級命令(不一定同時)。在步驟308處，在執(zhí)行單獨的高級命令結(jié)束時(即當攔截控制器64已經(jīng)確定打印頭16應(yīng)該已經(jīng)到達目標位置時)，攔截控制器64基于來自x編碼器140和y編碼器142的信號將打印頭16的目標位置與目標頭16的實際位置進行比較。在步驟310處，攔截控制器64確定打印頭16的位置是否存在誤差，其中，所述誤差是打印頭16的目標位置與實際位置之間的差異。如果存在誤差，則控制被發(fā)送至步驟312，在步驟312處攔截控制器64將高級修正命令插入到存儲在主控制器60中的批量命令中，其中，高級修正命令被配置成調(diào)整打印頭的實際位置以消除誤差。在步驟314處，由主控制器60執(zhí)行修正命令，并且誤差被消除。將注意到的是，在執(zhí)行修正命令之前，主控制器60可以執(zhí)行若干其他高級命令。另一方面，如果確定打印頭16的實際位置相比于目標位置不存在誤差，則控制被發(fā)送回至步驟304，在步驟304處由主控制器60來執(zhí)行接下來的高級命令。

攔截控制器64可以與實際移動存儲設(shè)備400通信，其中，在命令饋送設(shè)備152例如是個人計算機的實施方式中實際移動存儲設(shè)備400可以是命令饋送設(shè)備152的硬盤驅(qū)動器。攔截控制器64可以將打印頭16的實際位置發(fā)送至存儲設(shè)備400。存儲設(shè)備400還可以從攔截控制器64接收打印頭16的目標位置或者在存儲設(shè)備400是命令饋送設(shè)備152上的硬盤驅(qū)動器的實施方式中從存儲在存儲設(shè)備400上的命令接收打印頭16的目標位置。通過擁有打印頭16的實際位置和目標位置，打印機10的用戶能夠確定形成了多少修正命令并且確定修正命令中的任何模式。

圖15a是針對特定打印項目所存儲的目標位置數(shù)據(jù)和實際位置數(shù)據(jù)的視覺表示500的示例。圖像中出現(xiàn)的不同陰影指示了打印中的檢測到不同大小的誤差的部分。圖15b是另一視覺表示502，該視覺表示502示出了在打印機10沒有發(fā)現(xiàn)誤差并且沒有插入用于由主控制器60執(zhí)行的修正命令的情況下所得到的打印將看起來如何。在示出的示例中，可以看出，存在有在沒有修正而繼續(xù)打印的情況下將在打印中產(chǎn)生的顯著的位置誤差。

提供該閉環(huán)回路位置控制這一特征可以由制造商10直接設(shè)置在原始打印機上，或者其可以被提供作為改造系統(tǒng)的一部分，作為關(guān)于圖7描述的相同的改造系統(tǒng)的一部分或者作為用于打印機58的不同改造系統(tǒng)的一部分(圖13)。在任一情況下，x編碼器140和y編碼器142以及攔截控制器64、用于執(zhí)行方法300的編程以及——如果需要并且尚不存在存儲器400的話——存儲器400，被提供作為改造套件的一部分。

雖然在打印頭16或在傳感器模塊66中提供傳感器36是有利的，但是提供本文所公開的上述實施方式的沒有傳感器36(即，僅具有傳感器50和其他相關(guān)元件)的任何實施方式仍將是有利的。類似地，提供上述實施方式的沒有傳感器50(即，具有傳感器36和其他相關(guān)元件)的任何實施方式將是有利的。

在提供元件作為改造系統(tǒng)的一部分的實施方式中，將理解的是可以基于特定的應(yīng)用來進一步聯(lián)合或分開一個或更多個控制器(例如主控器60、攔截控制器64以及傳感器模塊控制器40)。因此，整個打印機10可以具有構(gòu)成打印機10的控制系統(tǒng)的一個或更多個控制器。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不越出所附權(quán)利要求的范圍的情況下，可以對本文描述的實施方式進行各種其他修改。