用于三维打印机的可移动的打印装置的制作方法

本申请要求享有于2016年2月11日提交的且标题为用于三维打印机的可移动打印装置的美国临时专利申请no.62/293,974的权益，其内容通过引用以其整体并入。

本公开涉及三维打印机，并且更具体而言，涉及用于三维打印机的可移动打印装置配置。

背景技术

三维打印机可用于产生三维模型。三维打印机可包括具有加热喷嘴的一个或多个挤出机，该加热喷嘴可软化用于在产生三维模型时使用的材料。三维模型可定位在挤出机附近的构建平台上。构建平台可随着挤出机中的一个的喷嘴施加软化的材料而移动，使得材料被操纵成期望的三维模型的形状。三维打印机中的各个挤出机可配置成将材料挤出或者以其它方式施加至三维模型。类似地，各个挤出机中的材料的颜色可变化，以允许三维模型由多种颜色产生。但是，多个挤出机在三维打印机中的使用可在产生三维模型或设计三维打印机时产生问题。例如，在构建平台围绕操作挤出机的喷嘴移动三维模型时，未操作的挤出机的喷嘴可接触挤出机，造成对三维模型的损坏。在另一示例中，其中三维模型具有许多不同颜色为合乎需要的，针对各种颜色可需要附加的挤出机，从而导致大且笨重的打印机以适应施加期望颜色所需的挤出机的数量。

技术实现要素：

根据本公开的一些示例，一种三维打印机包括至少两个挤出机组件、第一促动器以及第二促动器，该至少两个挤出机组件可耦合至基础平台并且可在收起位置(stowedposition)至展开位置之间移动，该第一促动器用于至少两个挤出机组件中的第一挤出机组件，该第二促动器用于至少两个挤出机组件中的第二挤出机组件。第二促动器配置成在第一挤出机处于展开位置时使第二挤出机组件固持在收起位置。第一挤出机组件配置成在处于展开位置时对打印材料进行打印，以在构建平台上产生三维模型。

根据一些示例，至少两个挤出机组件中的各个包括喷嘴，该喷嘴包括加热元件，其配置成在将打印材料施加至三维模型之前加热打印材料。在一些示例中，第一促动器配置成响应于用加热元件对喷嘴进行加热而将第一挤出机组件移动到展开位置。

在各种示例中，第一促动器配置成响应于第一挤出机组件被选择用于施加打印材料而使第一挤出机组件从收起位置朝向构建平台移动。在一些情况下，第一促动器配置成施加磁力，以将第一挤出机组件移动到展开位置。在各种情况下，第一促动器包括电磁体，其配置成将磁力施加至第一挤出机组件。在一些示例中，第一促动器配置成施加机械力，以将第一挤出机组件移动到展开位置。在某些情况下，第一促动器包括电动马达，其配置成将机械力施加至第一挤出机组件。

在一些示例中，三维打印机还包括用于至少两个挤出机组件中的各个的弹簧组件，并且弹簧组件可定位成将至少两个挤出机组件固持在收起位置。在某些情况下，弹簧组件包括接近第一挤出机而定位的第一弹簧组件。在各种示例中，第一弹簧组件配置成将力沿收起方向施加至第一挤出机，并且第一促动器配置成沿展开方向施加相反的力，其大于沿收起方向至第一挤出机组件的力。

在一些情况下，三维打印机还包括通信地耦合至第一促动器和第二促动器的控制器，并且控制器包括存储器装置和处理装置，并且存储器装置包括可由处理装置执行的指令，用于使第一促动器将第一挤出机组件移动到展开位置。在各种情况下，三维打印机还包括止动件，该止动件限定第一挤出机组件从收起位置到展开位置的移动距离。在各种示例中，止动件可调节成使得移动距离为可变距离。

根据本公开的一些示例，一种三维打印机包括至少一个挤出机组件；喷墨打印头部组件，该喷墨打印头部组件包括打印头部，其配置成将彩色墨水施加至打印在构建平台上的三维模型的层的部分；和促动机构，其配置成使打印头部在收起位置与展开位置之间移动。

在各种情况下，三维打印机还包括具有喷嘴、加热元件的至少一个挤出机组件、包绕材料长丝的长丝传送外壳，以及设在加热元件与长丝传送外壳之间的隔热构件。在某些情况下，三维打印机还包括具有喷嘴和加热元件的至少一个挤出机组件、包绕材料长丝的长丝传送外壳，以及具有穿过长丝传送外壳的流动路径的液体冷却系统。

根据本公开的一些示例，一种三维打印机包括：包括喷嘴和加热元件的至少一个挤出机组件、包绕材料长丝的长丝传送外壳，以及具有穿过长丝传送外壳的流动路径的液体冷却系统。

根据本公开的一些示例，一种三维打印机包括：包括喷嘴和加热元件的至少一个挤出机组件、包绕材料长丝的长丝传送外壳，以及设在加热元件与长丝传送外壳之间的隔热构件。

根据本公开的一些示例，一种三维打印机包括：包括喷嘴的至少一个挤出机组件、堵塞物检测和清洁系统，该堵塞物检测和清洁系统包括用于检测堵塞的喷嘴传感器；横向促动器，其配置成使至少一个挤出机组件在打印位置与清洁位置之间移动；以及喷嘴清洁组件。

在一些情况下，三维打印机还包括喷墨打印头部组件，该喷墨打印头部组件具有：打印头部，其配置成将彩色墨水施加至打印在构建平台上的三维模型的层的部分；和促动机构，其配置成使打印头部在收起位置与展开位置之间移动。在各种情况下，三维打印机还包括至少一个挤出机组件，至少一个挤出机组件进一步包括加热元件；长丝传送外壳，其包绕材料长丝；以及隔热构件，其设在加热元件与长丝传送外壳之间。在各种示例中，三维打印机还包括至少一个挤出机组件，至少一个挤出机组件进一步包括加热元件；长丝传送外壳，其包绕材料长丝；以及液体冷却系统，其具有穿过长丝传送外壳的流动路径。

一个或多个示例的细节和示例在附图和以下描述中得到阐述。其它特征和示例将根据描述、附图以及权利要求变得显而易见。

附图说明

在以下详细的描述中，参照以下附图而描述本公开的实施例：

图1为根据本公开的示例的包括挤出机组件的三维打印机的截面视图。

图2为图1的挤出机组件中的一个的截面视图。

图3为图2的挤出机组件的俯视图。

图4为根据本公开的示例的挤出机组件的另一示例的截面视图。

图5为根据本公开的示例的挤出机组件的另一示例的截面视图。

图6为根据本公开的示例的挤出机组件的另一示例的截面视图。

图7a为可使用图5的挤出机组件打印的模型的第一层的截面视图。

图7b为可使用图5的挤出机组件打印的模型的第二层的截面视图。

图7c为处于打印位置的具有打印头部的挤出机组件的示例的侧视图。

图7d为图7c的挤出机组件的仰视图。

图7e示出在构建平台上打印第一层的图7c的挤出机组件的挤出机。

图7f示出用彩色墨水着色图7e的层的表面的图7c的挤出机组件的打印头部。

图7g示出在图7e的第一层的顶部上打印第二层的图7c的挤出机组件的挤出机。

图7h示出利用图7c的挤出机组件的打印过程中的另一步骤。

图7i示出利用图7c的挤出机组件的打印过程中的另一步骤。

图7j示出利用图7c的挤出机组件的打印过程中的另一步骤。

图7k示出图7c的挤出机组件的旋转打印头部。

图7l为图7k的打印头部的正视图。

图7m示出在构建平台上打印第一层的图7c的挤出机组件的挤出机。

图7n示出用彩色墨水着色图7l的层的表面的图7l的打印头部。

图7o示出用彩色墨水着色图7l的层的表面的图7l的打印头部。

图7p示出同时打印两个层的图7l的打印头部。

图7q从上方示出用图7c的挤出机组件构建的构建平台上的模型。

图8a为根据本公开的示例的具有隔热构件的挤出机组件的另一示例的截面视图。

图8b为根据本公开的示例的具有隔热构件的挤出机组件的另一示例的截面视图。

图8c为根据本公开的示例的具有隔热构件的挤出机组件的另一示例的截面视图。

图9a为根据本公开的示例的用于挤出机组件的长丝导向系统的透视图。

图9b为图9a的长丝导向系统的长丝引导件的截面视图。

图9c为图9b的长丝引导件的侧视图。

图10为根据本公开的示例的挤出机组件的另一示例的侧视图。

图11a为根据本公开的示例的处于打印位置的挤出机组件的另一示例的截面视图。

图11b为在清洁操作期间的图11a的挤出机组件的截面视图。

图11c为在清洁操作期间的图11a的挤出机组件的另一截面视图。

图11d为在清洁操作期间的图11a的挤出机组件的另一截面视图。

图11e为在清洁操作期间的图11a的挤出机组件的另一截面视图。

图11f为在清洁操作期间的图11a的挤出机组件的另一截面视图。

图11g为在清洁操作期间的图11a的挤出机组件的另一截面视图。

图12a为具有堵塞物检测和清洁系统的挤出机组件的示例的视图。

图12b为图12a的挤出机组件的另一视图。

图12c为图12a的挤出机组件的另一视图。

图13a为具有多个挤出机和堵塞物检测系统的挤出机组件的视图。

图13b为图13a的挤出机组件的另一视图。

图13c为图13a的挤出机组件的另一视图。

图13d为图13a的挤出机组件的另一视图。

具体实施方式

在此特别地描述了本发明的示例和示例的主题，以满足法定要求，但是该描述不一定旨在限制。描述的主题可以其它方式被实施，可包括不同的元件或步骤，并且可与其它现有的或未来的技术结合使用。除了在明确描述了独立步骤的顺序或元件的布置时之外，该描述不应当被解释为意指各个步骤或元件间或之间的任何特定顺序或布置。

提供以下描述作为本发明的开放式(enabling)教导。为此，相关领域的技术人员将认识并理解的是，可对本文中描述的本发明的各种示例作出许多改变，而仍然获得本发明的有益结果。还将显而易见的是，一些期望的益处可通过选择本发明的一些特征而不利用其它特征来获得。因此，在本领域工作的人员将认识的是，对本发明的许多修改和调整为可行的，并且在某些情况中甚至可为合乎需要的，并且为本发明的部分。因此，以下描述被提供为本发明的原理的说明，而不是对其限制。

如全文使用的，单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用，除非上下文另外清楚地指出。因此，例如，对“紧固件”的引用可包括两个或更多个此类紧固件，除非上下文另外指出。范围在本文中可表示为从“大约”一个特定值和/或至“大约”另一特定值。在表达此类范围时，另一示例包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，在值通过前缀“大约”的使用表示为近似值时，特定值形成另一示例。此外，各个范围的端点相对于另一端点和独立于另一端点均为有效的。

如本文中使用的，用语“任选的”或“任选地”意思是随后描述的特征可存在或可不存在，并且描述包括所述特征存在的例子和所述特征不存在的情况。如本文中使用的词语“或”表示特定列表中的任何一个部件，并且还包括该列表的部件的任何组合。此外，除非另外明确说明，或者在所使用的上下文内以其它方式理解，条件语言(诸如特别是“可”、“可以”、“可能”或“可”)大体上旨在传达某些示例包括(虽然其它示例不包括)某些特征、元件和/或步骤。因此，此类条件语言大体上不旨在意指特征、元件和/或步骤以任何方式被要求用于一个或多个特定示例。尤其诸如“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“前”、“后”和“转角”的方向参照旨在表示如在构件和方向所参照的(一个或多个)图中示出和描述的定向。

某些示例和特征涉及用于三维(3d)打印机的可移动的打印机装置。在一些示例中，可移动的打印机装置可包括至少一个挤出机，诸如两个或更多个挤出机，用于产生3d模型。包括有可移动的打印机装置的挤出机的数量不应当被认为是对本公开的限制。各个挤出机可包括促动器，其配置成使相应的挤出机移动到展开位置(例如，朝向用于3d模型的构建平台)。弹簧组件可接近挤出机中的各个而定位，以在挤出机不使用时将挤出机固持在收起位置。在促动器激活时，促动器可沿构建平台的方向将力施加至挤出机，以使挤出机移动到展开位置，从而挤出材料用于产生3d模型。在一些示例中，促动器可包括用于将磁力施加至挤出机中的一个的电磁体。在备选的示例中，促动器可包括用于将机械力施加至挤出机的马达。挤出机展开和收起的能力可允许具有多个挤出机的3d打印机有效地打印期望的3d模型，而在工作的挤出机将材料施加至3d模型的不同部分时不会有不工作的挤出机可能接触并且造成3d模型的部分的损坏的风险。

在附加和备选的示例中，可移动的打印机装置可任选地包括至少一个打印头部，用于将材料(例如，彩色墨水)施加至3d模型。打印头部可接近挤出机而定位，该挤出机具有喷嘴，用于挤出材料，以产生3d模型的层。打印头部可由促动器展开并且将材料施加至3d模型的层。弹簧组件可接近打印头部而定位，用于在打印头部不使用时(例如，在挤出机操作时)将打印头部固持或收起在3d模型上方。在促动器激活时，促动器可沿构建平台的方向将力施加至打印头部，以使打印头部移动到展开位置，用于将彩色墨水或一些其它材料施加至层。在一些示例中，促动器可包括用于施加磁力的电磁体。在备选的示例中，促动器可包括用于施加机械力的马达。打印头部可耦合至墨盒，其具有用于施加至层的材料。在一些示例中，材料可包括类似于喷墨打印机墨盒的具有一种或多种颜色的彩色墨水，用于施加至由挤出机喷嘴挤出的材料的层。具有带多种颜色的墨盒的打印头部的使用可允许打印机组件产生具有多种颜色的3d模型，而不影响打印机组件的大小。例如，此类打印头部的使用可减少另外对于针对3d模型施加具有各种期望颜色的材料所需的挤出机的数量。

多个挤出机系统

图1示出3d打印机组件100的示例。打印机组件100包括构建平台102，其可用作用于待由打印机组件100打印的3d模型104的表面。打印机组件100还可包括基础平台。打印机组件100包括安装至基础平台106的至少一个挤出机组件108。在本示例中，打印机组件100包括安装至基础平台106的三个挤出机组件108a,108b,108c。然而，将认识到的是，挤出机组件108的数量不应当被认为是对本公开的限制。例如，打印机组件100可根据期望包括一个挤出机组件、两个挤出机组件、多于三个挤出机组件或各种其它组合的挤出机组件。

在一些示例中，基础平台106可包括用于安装挤出机组件108a,108b,108c的平坦表面，然而在其它示例中，表面不必为平坦的。在其它示例中，基础平台106可包括用于安装挤出机组件108a,108b,108c的杆或其它表面。基础平台106可接近构建平台102而定位，以允许挤出机组件108a,108b,108c打印模型104。

各个挤出机组件108a,108b,108c分别包括喷嘴110a,110b,110c，用于挤出材料以产生模型104。在一些示例中，喷嘴110a,110b,110c可任选地包括分别加热的喷嘴110a,110b,110c中的各个的加热元件111。喷嘴110a,110b,110c可被加热至足以软化或熔化用于产生模型104的材料的温度。在一些示例中，材料可包括塑料聚合物，诸如热塑性或热固性聚合物，其可通过喷嘴110a,110b,110c的加热来熔化；然而，在其它示例中，材料可为适于用打印机组件100打印的各种其它材料或材料的组合。熔化的材料可由喷嘴110a,110b,110c施加至构建平台102或模型104。随着熔化的材料冷却，材料可硬化并且凝固以形成模型104。

在一些示例中，构建平台102配置成朝向和远离基础平台106并围绕喷嘴110a,110b,110c中的一个移动，以使从喷嘴110a,110b,110c挤出的熔化材料形成期望的模型104的形状。在其它示例中，基础平台106配置成朝向和远离构建平台102移动，以使从喷嘴110a,110b,110c挤出的材料形成为期望的模型104的形状。

在一些示例中，在包括多于一个的挤出机组件108时，挤出机组件108a,108b,108c可各自包括用于形成模型104的不同类型的材料。在其它示例中，挤出机组件108a,108b,108c可各自包括相同类型的材料，但该材料各自具有不同的颜色。例如而非限制，挤出机组件108a可包括红色塑料，挤出机组件108b可包括蓝色塑料，并且挤出机组件108c可包括绿色塑料。在该示例中，打印机组件100可使用挤出机组件108a,108b,108c来产生包括红色、蓝色和绿色部分的塑料模型104。用不同颜色打印(在不改变材料类型的情况下)在具有使用打印机组件100着色的能力的系统中不一定需要多个挤出机，如下面更详细地描述的那样。典型地，在您需要打印不同材料(abs、pet、尼龙等)时并且/或者在您需要用冲洗或另一技术打印可移动的支承材料时使用多于一个的挤出机组件。还可行的是，在一台挤出机中用白色abs打印，并且在另一台挤出机中用黑色abs打印。

多个挤出机可对于用不同类型的材料打印和/或支承材料的移除而言为有用的。在这些实施例中，两个挤出机组件108a,108b可用于用两种不同材料(例如，一种固体材料和一种弹性材料)或者用一种材料打印，同时第二挤出机用于移除支承材料。在另外的实施例中，三个挤出机组件108a,108b,108c可用于打印固体材料，打印柔性材料(或另一种类型的固体材料)，并用于从模型移除支承材料。

在一些示例中，各个挤出机组件108a,108b,108c可在特定时间时工作以挤出相应的材料。例如，挤出机组件108a的喷嘴110a可加热和挤出红色塑料，而挤出机组件108b,108c不工作。在其中喷嘴110a,110b,110c包括加热元件111的一些任选示例中，仅工作的挤出机组件108a,108b,108c中的喷嘴110a,110b,110c可被加热。在备选的示例中，所有喷嘴110a,110b,110c可配置成同时加热，并且仅工作的挤出机组件108a,108b,108c将使材料供应至其喷嘴110a,110b,110c，用于熔化和挤出，以产生模型104。在其它示例中，至少两个挤出机组件可挤出材料，用于在相同或重叠的时间段时产生模型104。

如下面详细描述的，挤出机组件108a,108b,108c可包括用以允许喷嘴110a,110b,110c分别从构建平台102或模型104升高并且朝向它们降低(例如，收起和展开)的装置。尽管三个挤出机组件108a,108b,108c在图1中被示出，但在不脱离本公开的范围的情况下，打印机组件可包括任何数量的挤出机组件，包括一个。

参照图1-3，参照挤出机组件108a，但将认识到描述可同样地适用于其中存在多个挤出机组件的那些示例中的挤出机组件108b和108c。在各种示例中，挤出机组件108a包括耦合至喷嘴110a的挤出机本体112。在一些示例中，可耦合挤出机本体112和喷嘴110a，使得挤出机本体112和喷嘴110a一致地移动，尽管它们不需要。在一些示例中，挤出机本体112可容纳用于操作挤出机组件108a的发动机或马达(未示出)。在附加和备选示例中，挤出机本体112还可包括容器或其它装置(未示出)，用于容纳由挤出机组件108a使用的材料，以产生图1中示出的模型104。

如图2中示出的，在各种示例中，挤出机组件108a包括弹簧组件114，其定位在挤出机组件108a中，以沿收起喷嘴110a的方向施加力。例如，弹簧组件114可包括一个或多个弹簧，其定位在挤出机本体112的基础平台106与基础平台106之间，以使喷嘴110a向上并远离构建平台102或模型104(或基础平台106)提起。

挤出机组件108a包括用于将喷嘴110a朝向构建平台102或模型104展开的促动器。在本示例中，促动器包括电磁体116；然而，在各种其它示例中，促动器可为适合于将喷嘴110a朝向构建平台102或模型104(或基础平台106)展开的各种其它机构。

如图2中示出的，在各种示例中，电磁体116定位在挤出机组件108a中，以沿构建平台102或模型104的方向将力施加至挤出机本体112。电磁体116可配置成产生电流，该电流产生磁场。在一些示例中，电磁体116可包括线圈导线，其接近于彼此而定位并且具有铁磁或铁磁材料，以产生磁场。在电磁体116被激活时，由电磁体116施加的力可大于由弹簧组件114施加的力，以允许喷嘴110a朝向构建平台102或模型104展开。在一些示例中，挤出机组件108a可任选地包括引导销118a,118b，其耦合至挤出机本体112，以响应于由弹簧组件114和电磁体116施加的力来支承和引导挤出机本体112的移动。

在一些任选的示例中，挤出机组件108a还可包括控制器105或者通信地耦合至控制器105，控制器105具有处理装置101和存储器装置103。处理装置101可配置成执行指令，该指令包括用于使促动器沿构建平台102或模型104的方向将力施加至挤出机本体112的一个或多个算法。指令可存储在存储器装置103中。处理装置101的非限制性示例可包括现场可编程门阵列(“fpga”)、专用集成电路(“asic”)、微处理器等。存储器装置103的非限制性示例可包括电可擦可编程只读存储器(“eeprom”)、闪速存储器或任何其它类型的存储器。在一些示例中，存储器装置103的至少一部分可包括计算机可读介质，处理装置可从该计算机可读介质读取指令(例如，能够向处理装置提供计算机可读指令或其它程序代码的电子、光学、磁性或其它存储装置)。计算机可读介质的非限制性示例可包括磁盘、存储器芯片、rom、随机存取存储器(“ram”)、asic、配置的处理器、光学存储装置，或计算处理器可从其读取指令的任何其它介质。指令可包括由编译器或解译器根据代码生成的处理器特定指令，该代码以任何合适的计算机编程语言(包括例如c、c++、c＃等)编写。

图3示出图2的挤出机组件108a的俯视图。如图3中示出的，在一些示例中，弹簧组件114定位成穿过电磁体116，但其不必如此。挤出机组件108a包括四个引导销118a,118b,118c,118d，它们定位在电磁铁的相对角处，以朝向和远离构建平台102或模型104引导挤出机本体。引导销的位置和数量不应当被认为是对本公开的限制，因为可包括在各个位置处的任何数量的引导销，包括零个引导销。

在一些示例中，电磁体116可响应于挤出机组件108a的激活而被激活。例如，在其中每次加热打印组件的仅一个喷嘴的非限制性示例中，电磁体116可配置成使得喷嘴110a的加热元件111的激活使电磁体116将力施加至挤出机本体112。使力施加至挤出机本体112将喷嘴110a朝向构建平台102或模型104展开。在喷嘴110a展开时，材料可通过喷嘴110a挤出，以产生模型104。在其中打印组件的多个喷嘴被加热的其它示例中，电磁体116可配置成使得用来挤出材料以产生模型104的喷嘴110a的挤出元件的激活使电磁体116施加力，以将喷嘴110a朝向构建平台102或模型104展开或降低。

返回至图2，挤出机组件108a还可任选地包括止动件120，以控制挤出机本体112和喷嘴110a可响应于电磁体116的操作而通过延伸来展开的距离。在本示例中，止动件120为螺钉，但在各种其它示例中，止动件120可为销、螺栓、凸片、肋或适合于控制挤出机本体112可展开的距离的各种其它构件。在一些示例中，如图2中示出的，止动件120可耦合至挤出机本体112，并且定位在如图2中示出的电磁体116上方。在其它示例中，止动件120可与挤出机本体112整体地形成，并且可定位在挤出机本体112上的各种其它位置处。在本示例中，随着挤出机本体112响应于电磁体116的操作而降低，螺钉可接合或接触电磁体的表面，产生防止挤出机本体112和喷嘴110a继续朝向构建平台102或模型104展开或降低的干涉。在附加的示例中，可扭转止动件120，使得止动件120的端部部分的位置可调节成比挤出机本体112的底部部分更接近或更远，以改变挤出机本体112能够展开的距离。响应于电磁体116的停用，弹簧组件114可使挤出机本体112和喷嘴110a移动到收起位置(例如，远离构建平台102或模型104)。

图4示出挤出机组件208的另一示例。挤出机组件208大致上类似于挤出机组件108a，除了挤出机组件208的促动器包括代替图2中示出的挤出机组件108a的电磁体116的马达222。马达222的非限制性示例可包括电动马达、压电马达、步进马达或适合于将机械力施加至挤压机本体112以使挤出机本体112从收起位置展开至展开位置的各种其它马达。在一些示例中，马达222可由控制线224耦合至容纳在挤出机本体112中的马达。在附加和备选的示例中，控制线224可使用为操作容纳在挤出机本体112中的马达而提供的功率向马达222提供功率。在马达222被激活时，施加力，以将挤出机本体112和喷嘴110a展开就位。在马达222被停用时，由弹簧组件114施加的力可使挤出机本体112和喷嘴110a返回至收起位置。

打印机组件100可在提供多于一个的挤出机组件时，包括促动器的各种组合。例如，在一些示例中，挤出机组件108a,108b,108c可包括配置成展开喷嘴110a,110b,110c的同一类型的促动器(例如，电磁体116、马达222)或不同类型的促动器。在一些示例中，在打印机组件100的操作期间，每次可激活促动器中的仅一个，使得每次仅一个喷嘴110a,110b,110c被展开。

相关领域的技术人员将理解的是，这些仅仅为促动解决方案的示例，它们可结合以调节挤出机组件108a,108b,108c的竖直定位。可使用任何合适的机械、电气、气动、磁性或任何其它解决方案来控制挤出机的竖直定位。

多个挤出机组件108a,108b,108c可单独使用或者与本文中关于3d打印机组件描述的任何系统结合使用。

喷墨打印头部系统

在一些实施例中，至少一个挤出机组件可任选地包括喷墨打印头部组件300，其配置成使打印头部展开和收起。打印机组件的数量不应当被认为是对本公开的限制。例如，图5示出挤出机组件308的示例，挤出机组件308可在图1的打印机组件100中代替挤出机组件108a而被使用。挤出机组件308大致上类似于挤出机组件108a，除了挤出机组件308还包括挤出机本体326和打印头部328。挤出机本体326耦合至喷嘴110a’’。喷嘴110a’’可配置成在构建平台102上挤出用于产生3d模型304的材料。在包括单个挤出机组件308的实施例中，可不必要的是，包括促动器、弹簧、马达、磁体或其它促动装置，以使喷嘴110a向上并远离构建平台102或模型104(或基础平台106)提起或者朝向它们展开。

打印头部328可配置成将墨水施加至3d模型304。具体而言，喷墨打印头部组件300可包括喷嘴或其它端部部分329，用于挤出可施加至模型304的墨水。在一些示例中，由喷嘴110a挤出的材料可包括透明塑料材料，并且打印头部328可包括彩色墨水，彩色墨水能够在透明塑料材料上染色或者以其它方式打印在透明塑料材料上，以使3d模型304着色。打印头部328耦合至墨盒330。墨盒330可包括用于容纳由打印头部328挤出的材料的壳体。例如，墨盒330可包括墨水墨盒，其具有一种或多种颜色的彩色墨水，用于由打印头部328施加至模型304。

在一些示例中，打印头部328可配置成响应于促动器的激活而移动到展开位置。在本示例中，促动器包括电磁体332；然而，在各种其它示例中，促动器可为适合于将打印头部328朝向构建平台102或模型104(或基础平台106)展开的各种其它机构。

在本示例中，电磁体332配置成使打印头部328朝向构建平台102或模型304降低。电磁体332可与以上关于图2描述的电磁体116类似地操作。例如，电磁体332可配置成响应于打印头部328的激活而激活，以将彩色墨水从墨盒330施加至模型304。在电磁体332的激活时，磁力可施加至磁体打印头部328，用于展开打印头部。

挤出机组件308还可包括弹簧组件。在一些示例中，弹簧组件可包括弹簧334a,334b，它们定位在电磁体332与打印头部328的部分之间，以远离构建平台102或模型304将磁力施加至打印头部328。弹簧334的数量或位置不应当被认为是对本公开的限制。在一些示例中，弹簧334a,334b可任选地包绕导销335a,335b，用于支承和引导打印头部移动。引导销335的数量或位置不应当被认为是对本公开的限制。在附加和备选的示例中，挤出机组件308还可包括如针对挤出机组件108a描述的处理装置和存储器装置或通信地耦合至如针对挤出机组件108a描述的处理装置和存储器装置。

在一些示例中，挤出机组件308可任选地包括监测装置336。监测装置336可接近打印头部328而定位。监测装置336可配置成在挤出机组件308的操作期间接收与打印头部328的位置有关的信息。在一些示例中，监测装置336可通信地耦合至处理装置，处理装置配置成从监测装置336接收信息并且确定打印头部328是否处于用于将施加墨水施加至模型304的正确位置。监测装置的非限制性示例可包括一个或多个摄像头、传感器或能够接收关于打印头部328的位置的信息的其它装置。尽管监测装置336在图5中被示出为定位在基础平台106上方，但是监测装置336可位于任何位置，以允许监测装置336接收关于打印头部328的位置的信息，而不脱离本公开的范围。例如，监测装置336可定位在基础平台106下方，定位在促动装置上或接近促动装置而定位，或者直接定位在打印头部328上。

图6示出挤出机组件408的另一示例。挤出机组件408大致上类似于挤出机组件308，除了挤出机组件408的促动器包括代替图5中示出的电磁体332的马达438。马达438可由控制线440耦合至由喷墨打印头部组件300容纳的马达。类似于图4中示出的马达222，马达438可配置成施加机械力，以展开打印头部328。挤出机组件408可包括弹簧组件，该弹簧组件包括弹簧334a,334b，它们可定位成远离构建平台102施加相反的力，以收起打印头部328。

图7a和图7b示出可从喷嘴110a和打印头部328挤出成3d模型504的层的材料的示例。在打印期间，喷嘴110a可在构建平台102上为3d模型504施加第一层542材料，以及如任选地期望的附加层。在一些示例中，材料可包括透明塑料聚合物，但在各种其它示例中，该材料可包括各种其它合适的材料。

当包括打印头部328时，在打印期间，打印头部328可由促动器(例如，电磁体332、马达438)展开，以在第一层542上施加彩色墨水544。在一些示例中，打印头部328可配置成将彩色墨水544仅施加在层542的顶部或层542的部分上。以下细节描述打印头部328的两个实施例，但是相关领域的普通技术人员将理解的是，可使用任何合适的打印头部328设计，包括成角度地、向上、成弧形地或任何其它合适的式样或方向喷射的那些。

例如，图7c示出处于打印(即，降低)位置的方形扁平打印头部328。箭头表示喷出的墨水544到模型1004上的方向。图7d从底部示出打印头部，其中打印喷嘴布置在方形区中。方形区包含用于所有使用颜色以及(如果配备)用于涂层和保护密封的喷嘴。因此，打印头部328可以任何角度沿x和y方向打印。

图7e示出在构建平台102上打印第一层542的挤出机108a。图7f示出使层542的表面用彩色墨水544来着色的打印头部328。图7g示出在第一层542的顶部上打印第二层546的挤出机108a。在该过程期间，第二层546压缩在第一层542的顶部上施加的彩色墨水544。由于粘附，彩色墨水544自动填充在层542,546之间的任何间隙中。在一些示例中，第二层546的温度可使第一层542熔化，使得第一层542和第二层546熔化在一起，如图7b中示出的。图7h-7j示出了这些步骤的重复，直到整个模型504完成。

在一些实施例中，系统可配置成打印基础涂层，后接着色，接着后接最终的密封层。在另外的实施例中，涂层和着色层或者着色层和密封层为任选的。

在附加和备选的示例中，打印头部328可能够转动，以将彩色墨水544施加至层542的侧部。例如，图7k示出处于打印(即，降低)位置的旋转打印头部328。箭头表示喷出的墨水544到模型1004上的方向。图7l从前面示出打印头部328，其中打印喷嘴布置在方形区中。其包含用于所有颜色以及(如果配备)还用于基础涂层和保护密封的喷嘴。方形区包含用于所有使用的颜色以及(如果配备)用于涂层和保护密封的喷嘴。因此，打印头部328可以任何角度沿x和y方向打印。

图7l示出在构建平台102上打印第一层542的挤出机108a。图7m从模型504的外部示出使层542的表面用彩色墨水544来着色的打印头部328。图7n从模型504的后部/内部示出使层542的表面用彩色墨水544来着色的打印头部328。根据打印头部结构和模型复杂性，同时打印两个层或更多个层是可行的，如图7o中示出的。

在一些实施例中，系统可配置成打印基础涂层，后接着色，接着后接最终的密封层。在另外的实施例中，涂层和着色层或者着色层和密封层为任选的。

各种打印选项包括但不限于(1)直接用彩色墨水打印到模型上；(2)类似于墨水可打印的cd上使用的类型，先打印基础涂层(白色)；(3)打印保护密封(有光泽或无光泽)，以保护和保存打印件)。

在一些实施例中，紫外线可用于使一个或多个层干燥和/或硬化。

图7p从上方示出构建平台102上的模型1004。在该示例中，模型1004为椭圆形瓶，但是可具有任何合适的形状或配置。图7q示出打印头部328在打印过程期间能够具有的不同位置中的一些。由于位置的多样性，在许多情况下，打印头部328能够在一定的移动范围内旋转。

在一个示例中，打印头部328可能够在320-360度的范围内转动，或者更具体而言在330-355度的范围内转动，或者更具体而言转动达大约355度，或者更具体而言转动达大约360度，以将彩色墨水544施加至层542的所有侧部。在其它示例中，挤出机组件可包括多个打印头部，其各个均对将彩色墨水544施加至层542的适当部分负责。例如，挤出机组件可包括两个打印头部，其各个均能够转动达大约180度(或各种其它旋转角度)，以将彩色墨水544施加至层542。在另一示例中，挤出机组件可包括三个打印头部，其各个均能够转动达大约120度(或各种其它旋转角度)，以将彩色墨水544施加至层542。在第三个示例中，挤出机组件可包括四个打印头部，其各个均能够转动达大约90度(或各种其它旋转角度)，以将彩色墨水544施加至层542。

如以上描述的，打印头部328可旋转，而喷墨打印头部组件300的其余部分保持不动，或者整个喷墨打印头部组件300可旋转。打印头部328和/或喷墨打印头部组件的旋转可使用任何合适的机械、电气、气动、磁性或其它解决方案来完成。

在打印过程期间，可任选地包括摄像头或其它监测装置，以监测3d模型的打印并且通过向控制打印机组件的处理装置提供反馈来提高质量。在与堵塞物检测和清洁系统868组合时，如以下描述的，可使用同一摄像头976来监测两个系统。在一些实施例中，摄像头976(或按需要的其它摄像头)为可旋转的。在另外的实施例中，可使用两个摄像头来监测打印过程。在又一些另外的实施例中，摄像头可安装在打印头部328的侧部上并且可旋转以维持与打印头部328的大致上平行对准。

在一些实施例中，还可包括距离传感器，用于调节从打印头部328至模型504的距离。

喷墨打印头部组件300可单独使用或者与本文中关于3d打印机组件描述的任何系统结合使用。

热隔绝冷却系统

图8a-c示出任选地包括隔热构件652的挤出机组件608的另一示例。隔热构件652可为基础平台106(见图8a)的一部分。在这些构件中，隔热构件652可与基础平台106整体形成为单一构件，或者可单独地连接至基础平台106。在其它示例中，隔热构件652为基础平台上的构件(见图8b和图8c)。

隔热构件652可设在加热元件111与包绕材料长丝650的长丝传送外壳654之间，以热隔离供应长丝650。在没有隔热构件652的情况下，在一些示例中，来自加热元件111的热可转移至长丝传送外壳659。来自长丝传送外壳659的热继而可转移至在长丝传送外壳659内部的供应长丝650。加热的供应长丝650可接着在进入喷嘴110a之前变得非常软并且/或者开始熔化，这可使喷嘴110a变得堵塞。

在一些实施例中，隔热构件652还可任选地设在加热元件111/挤出机马达113(容纳在挤出机本体112内)与长丝传送外壳654之间。

在另外的实施例中，可进一步定位隔热构件652，以便隔离长丝导向系统656的长丝引导件654，长丝导向系统656配置成将供应长丝650从加热元件111/挤出机马达113引导至喷嘴110a。在其它示例中，隔热构件652可设在长丝传送外壳659和/或长丝引导件654与可熔化长丝650的任何其它构件之间。例如，隔热构件652可位于基础平台106(和加热元件111)与长丝传送外壳659/长丝引导件654之间以及挤出机马达113与长丝传送外壳659/长丝引导件654之间(见图8b)。作为另一示例，隔热构件652可位于基础平台106(和加热元件111)与长丝传送外壳659/长丝引导件654之间，位于挤出机马达113与长丝传送外壳659/长丝引导件654之间，并且位于挤出机马达113与基础平台106之间(见图8c)。

此外，在隔热构件652与其它构件的组装期间，重要的是，避免热桥的形成。相关领域中的技术人员将理解的是，存在可用于组装构件而还不产生热桥的若干选项，此类选项包括但不限于绝缘紧固件、夹子、热隔绝管以及热隔绝螺钉，仅举几个可用选项。

隔热构件682可单独使用或者与本文中关于3d打印机组件描述的任何系统结合使用。

在包括单个挤出机组件608的实施例中，可不必包括促动器、弹簧、马达、磁体或其它促动装置来使喷嘴110a向上并远离构建平台102或模型104(或基础平台106)提起或者朝向它们展开。

液体冷却系统

图9a-c示出用于挤出机组件的长丝导向系统756的另外的实施例。类似于长丝导向系统656，长丝导向系统756包括长丝传送外壳759和长丝引导件754。然而，与长丝引导件654不同，长丝引导件754通过冷却系统758冷却，以控制长丝传送外壳759和长丝引导件754的温度(并且通过延伸移动穿过长丝传送外壳759和长丝引导件754的供应长丝650)。在许多实施例中，长丝传送外壳759由导热的材料(诸如但不限于铝)制成。由于长丝传送外壳759的传导性能，使冷却流体循环穿过长丝传送外壳759内部的通道使长丝传送外壳759保持冷却。

冷却系统758类似于用于冷却计算机中的中央处理单元的系统。在本实施例中，冷却系统758为流体冷却系统，其可包括温度交换器767、风扇761、泵763、任选的流体储存器765以及任选的传感器768(诸如温度传感器、压力传感器或如以上描述的其它监测装置，其配置成检测流动穿过冷却系统758的流体的方面)。冷却系统758的构件不应当被认为是对本公开的限制，因为可利用更少的、附加的或备选的构件来冷却长丝引导件754。与冷却系统758一起使用的流体不应当被认为是对本公开的限制。

如图9b和图9c中示出的，修改的长丝引导件754限定穿过长丝传送外壳759和长丝引导件754的流动路径760，使得流体可通过入口762进入长丝传送外壳759和长丝引导件754，流动穿过长丝引导件754，并且通过出口764离开，如由箭头a中指示的。入口762和出口764的位置不应当被认为是对本公开的限制。在各种示例中，流动路径760可任选地设成邻近于长丝通道766，该长丝通道766配置成指引供应长丝650穿过长丝引导件754。

液体冷却系统758可单独使用或者与本文中关于3d打印机组件描述的任何系统结合使用。

在包括单个挤出机组件的实施例中，可不必要包括促动器、弹簧、马达、磁体或其它促动装置，以使喷嘴110a向上并远离构建平台102或模型104(或基础平台106)提起或者朝向它们展开。

堵塞物检测和清洁系统

在某些实施例中，如图10和图11a-11g中最佳地示出的，挤出机组件108a可配置有堵塞物检测和清洁系统868，其配置成确定喷嘴110a何时被堵塞。堵塞物检测和清洁系统868可与用于打印机组件100的处理或控制装置一起使用。如图10中示出的，堵塞物检测和清洁系统868包括至少一个传感器870，该传感器870配置成检测长丝650的移动。在本示例中，堵塞物检测和清洁系统868包括两个传感器870a和870b。在该示例中，传感器870a沿着长丝650设在长丝供应872与挤出机组件108a之间，并且配置成检测长丝供应872与挤出机组件108a之间的移动。传感器870b提供用于长丝供应872，以检测长丝供应的移动(诸如旋转等)。传感器870的数量、类型或位置不应当被认为是对本公开的限制。在操作期间，一旦传感器870检测到长丝650不再移动(这可表示喷嘴110a被堵塞)，传感器870就向处理装置发送警报并且停止打印操作。

图11a-g示出包括至少一个挤出机组件908的打印机组件900的实施例。在其它示例中，类似于打印机组件100，打印机组件900可包括多于一个的挤出机组件908。如图11a中示出的，打印机组件900的基础平台106限定长丝废物通路988，该通路988配置成在挤出机清洁过程期间接收长丝废物，如以下详细地描述的。在其中隔热构件652位于长丝传送外壳659/长丝引导件654与加热元件111之间的示例中，隔热构件652可限定长丝通路989。长丝通路989配置成与喷嘴110a(见图11a、图11b、图11c和图11g)或长丝废物通路988(见图11d-f)对准，这取决于挤出机组件908的操作，如以下详细地描述的。隔热构件652还可限定销通路991，其配置成在某些操作情况下与喷嘴110a(见图11d-f)对准，如以下详细地描述的。

在各种示例中，打印机组件900包括传感器976，传感器976配置成在打印操作期间自动监测打印进展并且检测可在挤出机组件908和/或打印模型上发生的任何问题。传感器976的数量不应当被认为是对本公开的限制，如在诸如具有多个挤出机组件908的各种其它示例中，可包括多于一个的传感器976。在本示例中，传感器976为配置用于视觉检测的摄像头，但在各种其它示例中，可利用各种其它类型的传感器。在各种示例中，传感器976配置成检测各种打印参数或条件，诸如检测到材料不再通过喷嘴110a挤出，检测到模型的颜色不正确等。在某些情况下，传感器976与打印机组件900的处理装置通信，用于数据处理(诸如在传感器976为摄像头时的图像处理)和打印管理。

尽管未示出，但挤出机组件908类似于挤出机组件108a，因为挤出机组件908包括用于在收起位置与展开位置之间移动喷嘴110a的促动器。除了使挤出机组件908相对于基础平台106垂直移动的促动器之外，挤出机组件908还包括横向促动器986。横向促动器986配置成使挤出机组件908沿由箭头b指示的方向沿着基础平台106移动。在其中包括隔热构件652的情况下，隔热构件652可包括导轨980或其它引导件，以助于挤出机组件通过横向促动器的移动。在此类情况下，挤出机组件908的基础平台106可包括配合导轨或引导件，其可与隔热构件652的导轨980或引导件一起使用。

类似于竖向促动器，横向促动器986可为用于横向移动挤出机组件908的各种合适的构件，包括但不限于电磁体机构、机械促动器或各种其它合适的构件。可使用任何合适的机械、电气、气动、磁性或任何其它解决方案来控制挤出机的垂直定位。如以下详细描述的，横向促动器986可用于使挤出机组件908在打印位置(见图11a和图11g)与清洁位置(见图11d-f)之间移动。

挤出机组件908包括自动清洁系统974。自动清洁系统974包括长丝清洁组件996和喷嘴清洁组件994。长丝清洁组件996包括长丝位置传感器990和长丝切割器992。在一些情况下，长丝位置传感器可邻近于挤出机本体112内的长丝650。长丝切割器992可在长丝650离开挤出机本体112时定位成邻近于长丝650。例如，长丝切割器992可任选地位于挤出机组件908的基础平台106内，或者可位于适合于切割长丝650的各种其它位置处，如以下详细描述的。喷嘴清洁组件994包括清洁销978。在一些情况下，清洁销978可为适合于清洁喷嘴110a的内部通道的任何构件。清洁销978可在收起位置(见图11d)与展开位置(见图11e)之间移动。在各种示例中，在传感器976检测到不正确的挤出机功能(诸如堵塞或不正确的打印)之后，自动清洁系统974可在挤出机组件908处于清洁位置时使用。

自动清洁系统974配置成在挤出机组件908上执行清洁操作。参照图11a，在清洁操作之前，长丝650通过挤出机组件908供给并且从喷嘴110a离开。参照图11b，为了开始清洁操作，传感器976可检测不正确的挤出机功能。例如，如果没有长丝650从喷嘴110a挤出，则堵塞的喷嘴110a可被检测。在不正确的挤出机功能的检测时，打印机组件可将挤出机组件908定位在内部废物箱(未示出)之上。

参照图11c，在不正确的挤出机功能的检测时，加热元件111配置成将喷嘴110a加热至合适的温度，用于堵塞喷嘴110a的任何长丝650a的加热和/或燃烧。在一些情况下，喷嘴110a的温度可取决于所用长丝的类型。挤出机马达113配置成使长丝650通过长丝引导件654缩回，直到长丝位置传感器990检测到长丝通道766为清洁的或没有长丝。在一些情况下，在清洁操作期间长丝650的正确位置可在喷嘴110a上方和/或在挤出机组件908内，但不必如此。

如图11d中示出的，横向促动器986将挤出机组件908移动至清洁位置。在清洁位置，挤出机组件908横向定位成使得长丝650与长丝废物通路988对准，并且清洁销978与喷嘴110a对准。参照图11e，一旦处于清洁位置，喷嘴清洁组件994和长丝清洁组件996配置成分别清洁长丝和喷嘴。喷嘴110a和长丝650的清洁可同时发生或者在不同的时间段发生。

如图11f中示出的，在长丝利用长丝清洁组件996清洁期间，挤出机马达113将长丝650按预定量推进到长丝废物通路988中。在长丝650推进到长丝废物通路988中之后，长丝切割器992切割长丝650，使得长丝650的一部分通过长丝废物通路988被丢弃。废物长丝可收集在长丝废物篮或其它合适的收集器构件中。在打印操作恢复时，长丝650的推进和切割可确保新的且清洁的长丝650位于挤出机组件908中。

如图11e中示出的，在喷嘴利用喷嘴清洁组件994清洁期间，清洁销978从收起位置(见图11d)降低到加热的喷嘴110a中，以通过将燃烧和/或堵塞的长丝从喷嘴110a喷出而清洁喷嘴110a的内部通道(见图11e)。在清洁喷嘴110a的内部通道之后，清洁销978返回至其收起位置。

在喷嘴清洁和长丝清洁的完成时，挤出机组件908返回至打印位置(见图11g)。在一些示例中，在挤出机组件908返回至打印位置时，喷嘴110a可抵靠安装在长丝废物篮上的清洁唇缘来刷洗，以在打印操作恢复之前清洁留在喷嘴110a上的任何长丝。在一些情况下，喷嘴110a加热达到正常的打印温度，并且一定量的长丝挤出到废物箱中，以重新填充喷嘴110a。挤出机组件908可恢复已经开始的打印作业或者可开始新的打印作业。如果恢复已经开始的打印作业，则传感器768可帮助挤出机组件908的正确重新定位。

堵塞物检测和清洁系统868可独自使用或者与本文中关于3d打印机组件描述的任何系统结合使用。

在包括单个挤出机组件的实施例中，可不必要包括促动器、弹簧、马达、磁体或其它促动装置，以使喷嘴110a向上并远离构建平台102或模型104(或基础平台106)提起或者朝向它们展开。

堵塞物检测和清洁以及喷墨打印头部系统

在某些实施例中，如图12a-12c中最佳示出的，挤出机组件1208可配置有堵塞物检测和清洁系统868(如以上描述的并且参照图10和图11a-11g描述的)，以及喷墨打印头部组件300(如以上描述的并且参照图5-6和图7a-7q描述的)。

在包括单个挤出机组件1208的实施例中，可不必要包括促动器、弹簧、马达、磁体或其它促动装置，以使喷嘴110a向上并远离构建平台102或模型104(或基础平台106)提起或者朝向它们展开。

在另外的示例中，传感器976可能够调节成监测打印头部328的操作和/或一个或多个挤出机组件908的操作。

在包括单个挤出机组件的实施例中，可不必要包括促动器、弹簧、马达、磁体或其它促动装置，以使喷嘴110a向上并远离构建平台102或模型104(或基础平台106)提起或者朝向它们展开。

堵塞物检测和清洁、喷墨打印头部以及多个挤出机系统

在某些实施例中，如图13a-13d中最佳示出的，挤出机组件1308可配置有堵塞物检测和清洁系统868(如以上描述的并且参照图10和图11a-11g描述的)、两个或更多个挤出机组件1308a,1308b,1308c(如以上描述的并且参照图1-4描述的)，以及喷墨打印头部组件300(如以上描述的并且参照图5-6和图7a-7q描述的)。

多个挤出机组件的使用可对于用不同类型的材料打印和/或支承材料的移除而言为有用的。挤出机组件1308a,1308b,1308c大致上类似于图1-3中示出的挤出机组件108a,108b,108c。例如，各个挤出机安装在单独的基础平台1306上，其中可使用任何合适的机械、电气、气动、磁性或任何其它解决方案来控制挤出机组件的竖直定位。

在这些实施例中，挤出机组件1308a,1308b(如图13b、图13d中示出的)可用于用两种不同材料(例如，一种固体材料和一种弹性材料)或者用一种材料打印，同时第二挤出机用于移除支承材料。图13b示出具有喷墨打印头部组件300的两个挤出机组件选项，而图13d示出没有喷墨打印头部组件300的两个挤出机组件选项，但是在两个挤出机组件之间包括用于喷嘴和故障检测的摄像头，并且在自动喷嘴清洁之后继续打印。

在另外的实施例中，三个挤出机组件1308a,1308b,1308c(如图13c中示出的)可用于打印固体材料，打印柔性材料(或另一种类型的固体材料)，并且从模型移除支承材料。如图13c中示出的，喷墨打印头部组件300可定位在挤出机组件中的两个之间，用于更好的重量分配和更紧凑的组装，其中需要更少的空域以到达模型的所有转角。

在这些实施例中，可包括任何合适的促动器、弹簧、马达、磁体或其它促动装置(如以上描述的并且参照图1-4描述的)，以使各个挤出机组件1308a,1308b,1308c的喷嘴110a向上并远离构建平台102或模型104(或基础平台106)提起或者朝向它们展开。

此处具体描述本公开的实施例的主题，以满足法定要求，但是该描述不一定旨在限制权利要求的范围。要求权利的主题可以其它方式实施，可包括不同的元件或步骤，并且可与其它现有或未来技术结合使用。除了在明确描述了独立步骤的顺序或元件的布置时之外，该描述不应当被解释为暗示各个步骤或元件间或之间的任何特定顺序或布置。

附图中描绘的或以上描述的构件的不同布置，以及未示出或描述的构件和步骤为可能的。类似地，一些特征和子组合为有用的，并且可在不参照其它特征和子组合的情况下采用。出于说明性而非限制性目的来描述本公开的实施例，并且备选的实施例对本专利的读者而言将变得显而易见。因此，本公开不限于以上描述的或附图中描绘的实施例，并且可作出各种实施例和修改，而不脱离以下权利要求的范围。

下面提供示例性实施例的集合，该集合包括至少一些明确列举为“ec”(示例性组合)，根据本文中描述的构思提供各种实施例类型的附加描述。这些示例并不意味着相互排斥、详尽或限制的；并且本发明不限于这些示例性实施例，而是包括公开的权利要求及其等同物的范围内的所有可能的修改和改变。

ec1.三维打印机包括：两个或更多个挤出机，其可耦合至基础平台并且可朝向构建平台移动，以在构建平台上产生三维模型；第一促动器，其对应于两个或更多个挤出机中的第一挤出机，并且配置成将第一挤出机移动到展开位置，用于将材料的层施加至三维模型；以及第二促动器，其对应于两个或更多个挤出机中的第二挤出机，并且配置成在第一促动器的操作期间不将第二挤出机移动到展开位置。

ec2.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中两个或更多个挤出机中的各个包括喷嘴，其配置成在将材料的层施加至三维模型之前加热，用于软化材料，其中第一促动器配置成响应于喷嘴加热将第一挤出机移动到展开位置。

ec3.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器配置成响应于第一挤出机被选择用于施加材料的层而将第一挤出机朝向构建平台移动。

ec4.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器配置成施加磁力，以将第一挤出机移动到展开位置。

ec5.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器包括电磁体，其配置成将磁力施加至第一挤出机。

ec6.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器配置成施加机械力，以将第一挤出机移动到展开位置。

ec7.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器包括电动马达，其配置成将机械力施加至第一挤出机。

ec8.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括两个或更多个弹簧组件，它们对应于两个或更多个挤出机并且可定位成将两个或更多个挤出机固持在收起位置。

ec9.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中两个或更多个弹簧组件包括第一弹簧组件，其可定位成接近第一挤出机，以将力沿收起方向施加至第一挤出机，其中第一促动器配置成沿展开方向施加相反的力，其大于沿收起方向施加至第一挤出机的力。

ec10.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括通信地耦合至第一促动器和第二促动器的处理装置，处理装置包括指令，该指令可由处理装置执行，用于使第一促动器将第一挤出机移动到展开位置。

ec11.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括：螺钉，其可定位成接近第一挤出机，以控制第一挤出机响应于第一挤出机的操作而移动到展开位置的距离。

ec12.权利要求11的三维打印机，其中螺钉可调节成改变第一挤出机移动到展开位置的距离。

ec13.用于打印三维模型的方法，包括：接近构建平台定位两个或更多个挤出机，两个或更多个挤出机中的各个包括用于在构建平台上施加材料的喷嘴；将第一力施加至两个或更多个挤出机中的第一挤出机，以将第一挤出机移动到展开位置，用于施加材料；以及将第二力施加至两个或更多个挤出机中的第二挤出机，以将第二挤出机固持在收起位置。

ec14.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中将第一力施加至第一挤出机包括响应于加热第一挤出机的喷嘴而将第一挤出机移动到展开位置。

ec15.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中将第一力施加至第一挤出机包括响应于用于在构建平台上打印三维模型的第一挤出机的选择而将第一挤出机移动到展开位置。

ec16.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中第一力包括由电磁体施加的磁力。

ec17.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中第一力包括由马达施加的机械力。

ec18.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中第二力由一个或多个弹簧沿收起方向施加。

ec19.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，还包括将第三力沿收起方向施加至第一挤出机，其中第一力大于第三力。

ec20.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，还包括响应于施加第一力而调节螺钉，以改变第一挤出机移动到展开位置的距离。

ec21.三维打印机，包括：打印头部组件，该打印头部组件包括：打印头部，其可移动到展开位置并且配置成将彩色墨水施加至打印在构建平台上的三维模型的层的部分；和促动器，其配置成将打印头部移动到展开位置，以施加彩色墨水。

ec22.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中打印头部组件还包括墨水墨盒，其可定位成接近打印头部并且包含彩色墨水。

ec23.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中彩色墨水包括具有包含在墨水墨盒中的两种或更多种不同颜色的墨水。

ec24.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中促动器配置成施加磁力，以将打印头部移动到展开位置。

ec25.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中促动器包括电磁体，其配置成将磁力施加至打印头部。

ec26.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中促动器配置成施加机械力，以将打印头部移动到展开位置。

ec27.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中促动器包括电动马达，该电动马达配置成将机械力施加至打印头部。

ec28.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括弹簧组件，其可定位成接近打印头部，以沿由促动器施加的力的相反方向将相反的力施加至打印头部。

ec29.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中打印头部配置成将彩色墨水施加至三维模型的层的顶部部分。

ec30.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中打印头部配置成将彩色墨水施加至三维模型的层的侧部部分。

ec31.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中打印头部可转动360度，以将彩色墨水施加至三维模型的多个侧部。

ec32.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括第二打印头部，其中打印头部和第二打印头部中的各个可转动180度。

ec33.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括两个附加的打印头部，其中打印头部和两个附加的打印头部中的各个可转动120度。

ec34.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括三个附加的打印头部，其中打印头部和三个附加的打印头部中的各个可转动90度。

ec35.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括挤出机，该挤出机包括喷嘴，该喷嘴配置成挤出材料用于产生三维模型的层并且可定位离构建平台的第一距离，其中促动器配置成将打印头部移动到展开位置，直到打印头部定位在离构建平台的第二距离处，其中第二距离等于第一距离。

ec36.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中促动器还配置成将打印头部移动到展开位置并且朝向定位成邻近于层的三维模型的第二层移动，该层具有施加至层的部分的彩色墨水，其中打印头部配置成将彩色墨水施加至第二层的部分。

ec37.用于将墨水施加至三维模型的方法，包括：将墨水墨盒耦合至打印头部，墨水墨盒具有彩色墨水；将打印头部定位成接近三维模型的第一层；将力施加至打印头部，以将打印头部移动到展开位置；以及将彩色墨水施加至三维模型的第一层的部分。

ec38.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，还包括沿力的相反方向将相反的力施加至打印头部。

ec39.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中相反的力由一个或多个弹簧施加。

ec40.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中力包括由电磁体施加的磁力。

ec41.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中力包括由马达施加的机械力。

ec42.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中将彩色墨水施加至三维模型的第一层的部分包括使打印头部朝向第一层的部分转动。

ec43.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，其中打印头部为多个打印头部中的一个，方法还包括将多个打印头部中的各个朝向第一层的相应部分转动，以将彩色墨水施加至第一层的相应部分。

ec44.前述或后续示例性组合中的任一个的方法，还包括：将第二力施加至打印头部，以将打印头部移动到展开位置并且朝向定位成邻近于第一层的三维模型的第二层移动，第一层具有由打印头部施加至第一层的部分的彩色墨水；以及将彩色墨水施加至三维模型的第二层的部分。

ec45.用于三维打印机的打印组件，打印组件包括：第一打印装置，其用于施加材料，以在构建平台的表面上产生三维模型；和促动器，其配置成将第一打印装置移动到展开位置，用于施加材料。

ec46.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，其中第一打印装置包括具有喷嘴的挤出机，该喷嘴配置成加热以用于软化材料。

ec47.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，其中促动器配置成响应于挤出机被选择用于施加材料而将挤出机移动到展开位置。

ec48.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，其中促动器配置成响应于喷嘴加热而将挤出机移动到展开位置。

ec49.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，还包括第二挤出机和第二促动器，其中第二促动器配置成在挤出机上的促动器的操作期间不将第二挤出机移动到展开位置。

ec50.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，其中第一打印装置包括打印头部，其耦合至用于容纳材料的墨盒，其中材料包括彩色墨水。

ec51.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，其中彩色墨水包括具有两种或更多种不同颜色的墨水。

ec52.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，其中促动器配置成将打印头部移动到展开位置，以将彩色墨水施加至三维模型的部分。

ec53.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，其中促动器配置成施加磁力，以将第一打印装置移动到展开位置。

ec54.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，其中促动器配置成施加机械力，以将第一打印装置移动到展开位置。

ec55.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，还包括至少一个弹簧组件，其可定位成将第一打印装置固持在收起位置。

ec56.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，还包括处理装置，其通信地耦合至促动器并且包括可由处理装置执行的指令，用于使促动器将第一打印装置移动到展开位置。

ec57.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，还包括第二打印装置，其用于施加第二材料，以产生三维模型，其中第一打印装置为挤出机，其中材料包括塑料聚合物，其中第二打印装置包括打印头部，其耦合至包含彩色墨水的墨水墨盒，其中第二材料包括彩色墨水，其中第二打印装置配置成将彩色墨水施加在塑料聚合物的层上。

ec58.前述或后续示例性组合中的任一个的打印组件，还包括监测装置，其可定位成接近第一打印装置，用于产生与第一打印装置的位置有关的信息。

ec59.三维打印机包括：至少两个挤出机组件，其可耦合至基础平台并且可在收起位置至展开位置之间移动；第一促动器，其用于至少两个挤出机组件中的第一挤出机组件；以及第二促动器，其用于至少两个挤出机组件中的第二挤出机组件，其中第二促动器配置成在第一挤出机处于展开位置时将第二挤出机组件固持在收起位置，并且其中第一挤出机组件配置成在处于展开位置时对打印材料进行打印，以在构建平台上产生三维模型。

ec60.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中：至少两个挤出机组件中的各个包括喷嘴；各个喷嘴包括加热元件，其配置成在将打印材料施加至三维模型之前加热打印材料；并且第一促动器配置成响应于喷嘴与加热元件的加热而将第一挤出机组件移动到展开位置。

ec61.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器配置成响应于第一挤出机组件被选择用于施加打印材料而将第一挤出机组件从收起位置朝向构建平台移动。

ec62.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器配置成施加磁力，以将第一挤出机组件移动到展开位置。

ec63.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器包括电磁体，其配置成将磁力施加至第一挤出机组件。

ec64.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器配置成施加机械力，以将第一挤出机组件移动到展开位置。

ec65.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中第一促动器包括电动马达，其配置成将机械力施加至第一挤出机组件。

ec66.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括用于至少两个挤出机组件中的各个的弹簧组件，其中弹簧组件可定位成将至少两个挤出机组件固持在收起位置。

ec67.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中弹簧组件包括定位成接近第一挤出机的第一弹簧组件，其中第一弹簧组件配置成将力沿收起方向施加至第一挤出机，并且其中第一促动器配置成沿展开方向施加相反的力，该相反的力大于沿收起方向施加至第一挤出机组件的力。

ec68.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括通信地耦合至第一促动器和第二促动器的控制器，其中控制器包括存储器装置和处理装置，并且其中存储器装置包括可由处理装置执行的指令，用于使第一促动器将第一挤出机组件移动到展开位置。

ec69.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括止动件，其中止动件限定第一挤出机组件从收起位置到展开位置的移动距离。

ec70.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，其中止动件可调节成使得移动距离为可变距离。

ec71.三维打印机包括：至少一个挤出机组件；喷墨打印头部组件，该喷墨打印头部组件包括：打印头部，其配置成将彩色墨水施加至打印在构建平台上的三维模型的层的部分；和促动机构，其配置成使打印头部在收起位置与展开位置之间移动。

ec72.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括：还包括摄像头，其配置成执行以下功能中的一个或多个：检测堵塞的喷嘴、在喷嘴的自动清洁之后在该位置的连续打印、检测小的打印问题，进行较小的调节以及监测，调节和改进喷墨彩色打印。

ec73.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括：至少一个挤出机组件，其包括喷嘴和加热元件；长丝传送外壳，其包绕材料长丝；以及隔热构件，其设在加热元件与长丝传送外壳之间。

ec74.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括：至少一个挤出机组件，其包括喷嘴和加热元件；长丝传送外壳，其包绕材料长丝；以及液体冷却系统，其具有穿过长丝传送外壳的流动路径。

ec75.三维打印机包括：至少一个挤出机组件，其包括喷嘴和加热元件；长丝传送外壳，其包绕材料长丝；以及液体冷却系统，其具有穿过长丝传送外壳的流动路径。

ec76.三维打印机包括：至少一个挤出机组件，其包括喷嘴和加热元件；长丝传送外壳，其包绕材料长丝；以及隔热构件，其设在加热元件与长丝传送外壳之间。

ec77.三维打印机包括：至少一个挤出机组件，其包括喷嘴；堵塞物检测和清洁系统，该堵塞物检测和清洁系统包括：传感器，其用以检测堵塞的喷嘴；横向促动器，其配置成使至少一个挤出机组件在打印位置与清洁位置之间移动；以及喷嘴清洁组件。

ec78.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括：喷墨打印头部组件，该喷墨打印头部组件包括：打印头部，其配置成将彩色墨水施加至打印在构建平台上的三维模型的层的部分；和促动机构，其配置成使打印头部在收起位置与展开位置之间移动。

ec79.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括：至少一个挤出机组件，其还包括加热元件；长丝传送外壳，其包绕材料长丝；以及隔热构件，其设在加热元件与长丝传送外壳之间。

ec80.前述或后续示例性组合中的任一个的三维打印机，还包括：至少一个挤出机组件，其还包括加热元件；长丝传送外壳，其包绕材料长丝；以及液体冷却系统，其具有穿过长丝传送外壳的流动路径。

以上描述的示例仅为实施方案的可行示例，仅被阐述用于清楚地理解本公开的原理。在大致上不脱离本公开的精神和原理的情况下，可对以上描述的(一个或多个)实施例作出许多改变和修改。所有此类修改和改变在本文中旨在包括在本公开的范围内，并且对于元件或步骤的独立的示例或组合的所有可行的权利要求旨在由本公开支持。此外，尽管特定用语在本文以及随后的权利要求中被采用，但它们仅用于一般性和描述性意义，而不是用于限制描述的本发明或随后的权利要求的目的。