监测构建平台的移动以用于驱动校准的制作方法

作为生产三维物体的潜在便利方式，已经提出了在逐层基础上生成三维物体的增材制造系统。

增材制造技术可以通过使连续的构建材料层选择性固化来生成三维物体。

附图说明

现在将参考附图来描述非限制性示例，其中：

图1示意性地示出了示例增材制造装置；

图2示意性地示出了图1的增材制造装置的构建平台的示例移动分布曲线；

图3示意性地示出了用于对增材制造装置的移动进行校准的示例套件；

图4示意性地示出了当被安装于图1的增材制造装置上时对该增材制造装置的移动进行校准的套件的平面图；

图5示意性地示出了处于接合配置下的图4的套件；

图6是用于对增材制造装置进行校准的示例方法的流程图；

图7是生成用于对增材制造装置进行校准的校准数据的另一示例方法的流程图；以及

图8示意性地示出了示例机器可读介质和处理器。

具体实施方式

增材制造技术可以通过构建材料的固化来生成三维物体。在一些示例中，构建材料可以是粉末状颗粒材料，该粉末状颗粒材料可以是例如塑料、陶瓷或金属粉末。所生成的物体的属性可以取决于构建材料的类型以及所使用的固化机制的类型。可以例如在制造腔室内使构建材料沉积在例如构建平台上并且逐层地进行处理。

在一些示例中，通过定向施加能量来实现选择性固化，例如使用激光或电子束，该激光或电子束导致了构建材料的在被施加有定向能量之处的固化。在其他示例中，可以选择性地将至少一种印刷剂施加到构建材料上。例如，聚结剂(或“助熔剂”)可以按照根据表示要生成的三维物体的切片的数据导出的图案，而选择性地分布到构建材料层的各部分上。聚结剂可以具有这样的组成，使得当能量(例如，热量)被施加于该层时，构建材料按照图案而聚结(熔合)并固化，以形成三维物体的切片。通过选择性地使构建材料的多个层固化，从而可以生成三维物体。

增材制造系统可以基于结构设计数据来生成物体。这可能会涉及到设计者，该设计者例如使用计算机辅助设计(cad)应用程序来生成要生成的物体的三维模型。该模型可以限定物体的实体部分。为了使用增材制造系统根据模型生成三维物体，可以对模型数据进行处理以生成该模型的平行平面的切片。每个切片可以限定相应的构建材料层的、通过增材制造系统被固化或使其聚结的一部分。

图1示出了示例增材制造装置100的剖面侧视图，该示例增材制造装置100包括腔室102以及可在腔室102内沿着大致垂直的构建轴线a移动的构建平台104。在该示例中，腔室102是制造腔室，在该制造腔室中，随着一层一层的构建材料在增材制造过程中选择性地熔合在构建平台104上以生成三维物体，构建平台104逐渐下降。在该特定示例中，腔室102用作供应腔室，以容纳在增材制造过程中使用的构建材料。例如，构建材料可以自腔室102内输送并通过分配设备(未示出)分布在构建平台上。

在该示例中，构建平台104具有大致正方形的上表面(在图4和图5中最佳地示出)，并且腔室102具有与构建平台104的形状相对应的内部剖面，使得构建平台用作腔室102的可移动上部外壳。特别地，腔室102具有底座106以及与构建平台104的四个相应边缘相对应的四个侧壁108。

示例增材制造装置100包括用于使构建平台104相对于腔室102移动的驱动机构110。在该示例中，驱动机构110包括：电动机112，安装在腔室102的底座106上；导螺杆114，旋转地耦接到电动机112并且在腔室内在导螺杆壳体116中向上延伸；以及平台支撑件118，可移动地安装在导螺杆114上并且部分地容纳在导螺杆壳体116内。平台支撑件118支撑构建平台，使得在使用中，电动机112的旋转引发导螺杆114的旋转以及平台支撑件118与构建平台104的垂直层位移。

示例装置100还包括：驱动控制器120，用于对驱动机构进行控制以使构建平台104相对于腔室102移动。例如，驱动控制器可以包括用于存储指令的存储器，该指令用于基于对所定义的被存储在该存储器中的位移函数进行评估，来确定电动机的旋转量以引发构建平台的规定位移。驱动控制器120可以接收校准数据以对位移函数进行校准或者对校准后的位移函数进行定义，如将在下面详细所描述的那样。

如图1所示，在该示例中，装置100还包括：托架122，在构建平台104上方来回移动，以促使被容纳于其上的构建材料104的选择性熔合。在该特定示例中，托架包括诸如热敏或压电印刷头等印刷剂涂敷器，以选择性地将印刷剂喷射到构建材料上，用以对构建材料的熔合进行控制。应当理解，在其他示例中，托架122可以包括用于对构建材料的选择性熔合进行控制的其他部件，并且在增材制造期间，为了不同的目的，两个或更多个托架可以横跨构建平台104。

在该示例中，托架122耦接到增材制造控制器124，该增材制造控制器124用于使用装置100来对增材制造过程进行控制。

在该示例中，增材制造控制器124包括上述的驱动控制器120，然而在其他示例中，驱动控制器120可以与增材制造控制器分离。此外，在一些示例中，腔室102、构建平台104、驱动机构110和控制器120可以形成用于增材制造装置的模块，该模块与关联于用于引起构造材料的选择性熔合的部件(诸如托架122和增材制造控制器124)相分离。例如，腔室102、构建平台104、驱动机构110和控制器120可以形成可移除的供应或制造腔室，该供应或制造腔室可以安装在增材制造装置中。

在示例增材制造过程中，增材制造控制器124对分配设备(未示出)进行控制，以使构建材料层被施加到构建平台104上。随后，控制器124可以对托架122进行控制以横跨构建平台104并引发构建材料层的选择性熔合。控制器124可以进一步引发驱动机构110使构建平台104向下移动到腔室102中，以便为后续的构建材料层做好准备。构建平台的这种移动在本文中可以被称为层位移。可以施加并选择性地熔合连续的构建材料层，并且构建平台104可以相应地向下移动到腔室102中，直到增材制造过程完成为止。例如，增材制造控制器124可以规定构建平台104每层向下移动100μm(即，层位移为100μm)，并且驱动控制器120可以对存储在存储器中的位移函数进行评估，以确定电动机112要旋转多少以引发100μm的规定层位移。

为了精确地形成通过如上所述的增材制造过程而生成的物体(即，物体精确地对应于虚拟部件或针对该部件的指令)，可以使用于构建平台104的驱动机构的制造和操作公差最小化。例如，驱动机构110的诸如电动机或导螺杆等部件可以设置有高精度旋转编码器，使得可以精确地对各个部件的旋转进行控制，以实现构建平台104的规定层位移(例如100μm)。此外，可以使导螺杆和其他旋转部件上的制造公差最小化，以使各个部件中的任何偏摆(run-out)最小化，偏摆可能会导致构建平台的移动中的偏摆效应。

术语偏摆是指旋转部件中的非同心性和/或对准。偏摆效应可以是周期性的和/或累积性的。在用于对构建平台的垂直移动进行驱动的驱动机构的情况下，周期性偏摆表现为平台移动中的振荡位移误差，而累积性偏摆表现为比例误差。

周期性偏摆效应可能会由径向偏摆引起，这是由于部件的外表面(即，导螺杆上的驱动螺纹)与旋转轴之间的非同心性而引起的。在导螺杆的示例中，径向偏摆可以沿导螺杆的长度而恒定。周期性偏摆也可能会由轴向偏摆引起，这是由于工具与其旋转轴之间的角度未对准而引起的。轴向偏摆可能会导致距支撑底座最远的部件的一端相对于该底座而偏心旋转。因此，轴向偏摆可能会根据所测量到的距底座的距离或者部件的哪个部分用作机构的支承表面(例如，导螺杆螺纹的哪个部分进行接合)而发生变化。

累积性偏摆效应可能会由直径偏摆引起，这是由于零件的直径相对于其设计值的变化而引起的。在旋转至线性平移的情况下，直径偏摆可能会使输入旋转与输出线性平移之间的关系通过一致的比例因子被缩放。

累积性偏摆可能会由诸如导螺杆等螺纹部件中的螺距偏摆误差引起，从而如上所述地对输入旋转与输出线性平移之间的关系进行缩放。如上所述，累积性偏摆还可能由轴向偏摆引起。

然而，偏摆效应可能会存在于如上所述使用增材制造装置100所生成的三维物体中。特别地，驱动机构110的导螺杆114或其他旋转部件中的偏摆误差可能会导致平台位移中的周期性偏摆误差或累积性偏摆误差。因此，连续层之间的平台实际垂直层位移可能会与驱动控制器120所规定的或者所指示的不同。图2示出了通过对构建平台104的移动进行监测而确定的位移误差的示例分布曲线，如将在下面详细描述的那样。位移误差以μm(微米)为单位示出，并且通过从监测到的移动分布曲线中减去规定的移动分布曲线(即每层100μm)来获得。如图2所示的位移误差分布曲线涉及与径向偏摆相关联的周期性偏摆误差，并且呈嘈杂的正弦分布曲线的形式。位移误差可以通过叠加在位移误差分布曲线上的正弦回归来近似。

虽然示例位移误差分布曲线的幅度在近似2μm处，相对较小，但是由于其重复性质，它可能会是可辨别的，并因此可能会影响到所生成的物体的外观。

现在将描述用于生成校准数据的示例套件以及方法，该校准数据用于对增材制造装置的驱动控制器进行校准。

图3示意性地示出了校准套件300，该校准套件300包括光学传感器装置，该光学传感器装置包括耦接到校准控制器304的光学传感器302。光学传感器302用于对构建平台与静态构件(例如诸如上面参考图1所描述的腔室102的侧壁108等腔室壁)之间的相对位移进行感测。

例如，光学传感器302可以包括诸如led等光发射器，用以在使用中对与传感器相邻的静态构件(诸如增材制造装置的腔室壁(或侧壁108)等)的一部分进行照射。光学传感器302还可以包括诸如cmos图像传感器等图像传感器，用以重复地对静态构件的各个被照射部分进行成像。光学传感器302可以被加装到增材制造装置上。例如，光学传感器302可以设置在或者固定于增材制造装置的构建平台上。光学传感器可以设置在或者固定于与增材制造装置的诸如腔室壁等静态构件相对的位置处的构建平台上。光学传感器302可以包括用于耦接到构建平台的安装件，使得在使用中，光学传感器与构建平台一起移动。安装件可以包括光学传感器的底座，该底座可以包括诸如橡胶等高摩擦系数材料。安装件可以包括用于耦接到构建平台的紧固件，诸如吸盘、夹子或机械紧固件等。

校准控制器304或光学传感器的积分信号处理器可以例如通过对静态构件的连续图像进行比较，来确定光学传感器相对于静态构件的位移。光发射器可以发射诸如红外线等不可见光。

校准控制器304可以包括处理器和用于存储指令的存储器，以对构建平台的移动进行监测并且生成校准数据，如下所述。校准控制器可用于从光学传感器302接收移动信号(输出信号)，该移动信号涉及相应的光学传感器302与相应的静态构件间的位移。校准控制器304可以用于确定一系列层上的移动分布曲线以确定瞬态移动分布曲线。校准控制器304可以用于确定瞬态移动分布曲线中的偏摆效应或误差，并且可以生成用于对驱动控制器进行校准的数据以对这种偏摆效应进行补偿，下面详细提供其示例。

图4和图5在平面图中示意性地示出了被安装在上面参考图1描述的装置100的示例构建平台104上的示例光学传感器套件400。校准套件400包括光学传感器装置410和校准控制器430。

在该示例中，光学传感器装置410包括中心安装件412，其被容纳在构建平台104的上表面上。安装件412具有：底座，静态地安装在构建平台104的上表面上；以及上部主体，围绕中心轴线b而可旋转地支撑在底座上，当安装件412位于构建平台104上时，中心轴线b是大致垂直的。在该示例中，四个臂414在垂直于中心轴线b的平面中(即，在与构建平台104的上表面相平行的平面中)、在安装件412的上部主体与相应的传感器模块416之间延伸。四个臂414围绕中心轴线b而以相等的角度间隔分布。

如图4所示，示例光学传感器装置410处于分离配置下，其中臂414中的每个臂相对于相应的径向方向(即，延伸穿过臂414与安装件412之间的连接点的径向方向)倾斜，使得相应的传感器模块416与腔室102的侧壁108分离。

在该示例中，光学传感器装置410布置在构建平台104上，使得安装件的上部主体相对于底座(由此相对于构建平台104)的旋转导致臂414中的每个臂大体上径向地延伸，从而使相应的传感器模块416径向地延伸以与侧壁108接合。光学传感器装置410在图5中以接合配置示出。但应当理解，光学传感器装置410仅是一个示例，并且在其他示例中，可以提供光学传感器装置以使用其他布置来在分离配置与接合配置之间进行转换。在进一步的示例中，光学传感器或传感器模块(如下所述)可以安装或放置在构建平台上以与侧壁或其他静态构件相对，而无需接合配置与分离配置之间的选择性致动。可以存在多个这样的光学传感器或传感器模块。

如在图5中的放大视图中最佳示出的，在该示例中，每个传感器模块416包括：壳体418，安装在相应臂414的远端上；光学传感器420，容纳在壳体内；以及弹簧元件422，作用于壳体418的近端(即，最靠近底座412的一端)与光学传感器420之间，以将光学传感器420向远侧(即，远离安装件412)推动(或偏置)抵靠于腔室102的侧壁108。通过将光学传感器420推动抵靠于侧壁108(即，光学传感器420相对于其进行移动的静态构件)，因为光学传感器420与侧壁108之间的间隔可以保持大致恒定，所以可以优化光学传感器的精度。示例壳体418具有远侧开口，并且光学传感器420将部分地突出穿过该开口以在弹簧元件422的作用下与侧壁108接合。尽管在该示例中，包括诸如弹簧元件422等弹性构件的传感器模块416被设置为示例四臂光学传感器装置410的一部分，但是在其他示例中，包括光学传感器和弹性构件的传感器模块可以独立地设置，或者可以耦接于光学传感器装置的不同布置。例如，可以设置：包括光学传感器的传感器模块、安装件以及作用于其间的诸如弹簧元件的弹性构件。示例性传感器模块可以放置或固定在构建平台上，以例如在光学传感器与增材制造装置的诸如腔室壁(例如侧壁)的静态构件相对的位置处进行感测。

在该示例中，光学传感器420包括：光发射器424(具体地为led)，用于对与传感器420相邻的侧壁108的一部分进行照射；图像传感器426(诸如cmos图像传感器)，重复地对侧壁108的各个被照射部分进行成像(例如，通过对落在cmos图像传感器的多个像素传感器中的每个像素传感器上的光强度进行测量)；以及积分信号处理器428，通过对侧壁108的连续图像进行比较来确定光学传感器420相对于侧壁108的位移。光发射器424可以发射诸如红外线等不可见光。在其他示例中，用于确定光学传感器420相对于侧壁108的位移的信号处理可以由校准控制器430来完成，并且在光学传感器420中的每个光学传感器中可以不存在积分信号处理器。

示例校准控制器430包括处理器432以及用于存储指令的存储器434，以对构建平台的移动进行监测并生成校准数据，如下所述。校准控制器430可以用于从每个光学传感器420接收移动信号(输出信号)，该移动信号涉及相应的光学传感器420与相应的侧壁108间的位移。校准传感器430可以基于移动信号中的每个移动信号来确定与每个新层相关联的、构建平台104相对于腔室102的移动(即，层位移)。在该特定示例中，存在四个光学传感器420，并且校准传感器用于基于对根据各个移动信号导出的位移求平均，来确定构建平台104的移动。

校准控制器430可以用于确定一系列层上的移动分布曲线，用以确定瞬态移动分布曲线，并且生成用于对驱动控制器进行校准的校准数据。

现在将关于图1的示例增材制造装置100和图4的示例校准套件400来描述用于生成校准数据并且对驱动控制器进行校准的示例方法。图6示出了示例方法600的流程图。在该特定示例中，校准套件400被加装到增材制造装置100上(框602-606)，但是在其他示例中，校准套件的部件可以与增材制造装置100一体地设置。

在框602中，将光学传感器装置410安装在增材制造装置100的构建平台104上。在该示例中，可以安装光学传感器装置，使得该光学传感器或每个光学传感器可以在使用中与构建平台一起移动，并且使得该光学传感器或每个光学传感器可以与增材制造装置100的腔室壁(例如，侧壁108)相对。在该特定示例中，可以通过将安装件412放置在构建平台的上表面上的中心位置处来安装光学传感器装置410。安装件412的底座可以设置有诸如橡胶或弹性体的高摩擦系数材料，用以在使用期间阻止构建平台104上的横向移动。在其他示例中，安装件412或光学传感器装置410的其他部分可以例如通过夹子、吸盘或诸如螺栓的机械紧固件被固定到构建平台上。光学传感器装置410可以以分离配置放置在构建平台上，其中臂414相对于穿过安装件412的相应的径向轴线而倾斜。

在该示例中，当构建平台104的上表面可以位于相应的侧壁108的上端的水平面上或之上时，光学传感器装置410可以以分离配置来安装。然后，构建平台104可以部分地向下降低至腔室102中以到达校准开始位置，在该校准开始位置处，侧壁108突出到构建平台的上表面上方。在该特定示例中，校准控制器320通过向驱动控制器120发送指令来使构建平台104移动到该校准开始位置，但是在其他示例中，可以通过经由增材制造装置100的控制器(即，增材制造控制器124或更具体地为驱动控制器120)手动地指示这种移动来使构建平台104移动。增材制造装置100的控制器可以具有与校准步骤相关联的预设位置。

在框604中，可以旋转安装件412的上部主体，以将光学传感器装置410置于接合配置，在该接合配置中，臂414径向地延伸，并且设置在每个臂上的传感器模块416均与相应的侧壁相邻设置。在这种配置下，每个传感器模块416的弹簧元件422使相应的光学传感器420偏置抵靠于相应的侧壁108，使得当构建平台104和光学传感器装置410相对于侧壁108向下移动时，光发射器424和图像传感器426按照它们与侧壁108的横向分离而大致固定。

在框606中，校准控制器430可以耦接到光学传感器装置410，以从光学传感器420中的每个光学传感器接收移动信号(输出信号)。校准控制器430可以耦接到增材制造装置100的驱动控制器120，以与其进行通信。例如，它可以通过usb、蓝牙、以太网或无线连接来进行耦接。在该特定示例中，校准控制器430耦接到驱动控制器120以接收旋转编码器信号，该旋转编码器信号与驱动机构110的部件的旋转或角度位置相对应。例如，可以在导螺杆114上设置旋转编码器，使得旋转编码器信号直接地与导螺杆114的旋转位置相对应。然而，在其他示例中，旋转编码器可以设置在诸如电动机、或电动机与驱动机构的导螺杆114之间的中间齿轮的另一个旋转部件上，使得旋转编码器信号间接地与导螺杆的旋转位置相对应。在其他示例中，可以存在用于确定导螺杆的旋转何时完成的传感器，诸如光学传感器等。基于来自该传感器的信息以及电动机和导螺杆的旋转之间的预定关系(即齿轮比)，校准控制器可以确定导螺杆在驱动机构的操作的任何特定点处的相位角。在这样的示例中，可以不存在旋转编码器。

在框608中，对增材制造装置的驱动机构110进行控制，以使该装置的构建平台104相对于静态构件移动。例如，校准控制器430可以向驱动控制器120发送指令，以引导构建平台104相对于装置100的静态腔室壁(例如侧壁108)的基线移动。在该示例中，使用与用于在增材制造期间对构建平台104的移动进行控制的控制步骤相同的控制步骤来进行基线移动。例如，驱动控制器120可以对基线位移函数进行评估，以确定使电动机112旋转多少来引发构建平台104的规定层位移，这可以是与增材制造装置的正常操作中所使用的位移函数相同的位移函数。在该特定示例中，由校准控制器430指示基线移动，该校准控制器430指定构建平台104对于驱动控制器130的一系列100μm的向下移动(层位移)，从而模拟在增材制造期间可在驱动控制器120处接收到的指令。在该特定示例中，基线移动包括300个连续的100μm层位移。例如，根据基线位移函数，电动机的四分之一圈可以对应于构建平台的100μm层位移。驱动控制器120可以对旋转编码器的输出信号进行监测以确定何时使电动机停止旋转。

在框610中，对构建平台的移动进行监测。校准控制器430可以从光学传感器420中的每个光学传感器中接收针对构建平台的每个层位移的移动信号，并且可以相应地确定构建平台104的层位移。每个光学传感器可以与构建平台一起移动，并且可以与腔室壁相对。因此，构建平台相对于腔室壁的移动可以对应于光学传感器相对于其所面对的腔室壁的移动，使得构建平台相对于腔室壁的相对位移可以通过光学传感器来感测。可以将每个光学传感器推动抵靠于相应的腔室壁。校准控制器430可以从旋转编码器接收输出信号，该输出信号可以由校准控制器430监测并且与构建平台104的相应移动相关联。可以基于形成构建平台的基线移动的连续层位移来确定所观察到的移动分布曲线。在该特定示例中，所观察到的移动分布曲线是相对于校准开始位置的位移分布曲线，该校准开始位置由校准套件400在300层的基线移动上确定。

在框612中，基于构建平台的移动来生成校准数据，以对驱动控制器120进行校准，用以对构建平台的移动中的偏摆效应进行补偿。在该示例中，校准控制器430生成校准数据。为了生成校准数据，校准控制器430可以从观察到的移动分布曲线中减去针对基线移动的规定移动分布曲线，以分离位移误差分布曲线(如图2所示)。

校准控制器430可以对位移误差分布曲线进行处理，以通过趋势分析来表征位移误差。在该示例中，校准控制器430用于确定周期性偏摆误差和累积性偏摆误差，如下所述。

如上所述，周期性偏摆误差可以表现为大体上为正弦的位移误差分布曲线。可能会存在多于一种模式的周期性偏摆误差。例如，驱动机构110中的两个部件可以相对于彼此进行齿轮传动(即，它们之间可以存在齿轮比)，使得相应的偏摆误差表现为具有不同的振幅和频率。校准控制器430可以确定两个或更多个单独的偏摆误差模式，例如通过进行位移误差分布曲线的傅里叶变换并确定用于生成信号的各个频率分量的特性。在其他示例中，可以使用最小二乘法(lsm)来确定正弦分布曲线。

对于每个周期性偏摆误差，校准控制器430可以确定该误差的幅度。校准控制器430可以使编码器的输出信号与位移误差分布曲线相关联，以使驱动机构的相位与周期性偏摆误差的相位相匹配。可以相对于与sin(0)的位移误差相对应的初始角度(即0°的初始角度)来确定周期性偏摆误差的相位角。驱动机构的相位角可以相对于针对导螺杆、电动机或任何直接耦接到旋转编码器的部件的初始角度来确定。例如，旋转编码器的输出信号可以指示导螺杆的相位角相对于导螺杆的初始定向在0°至360°的范围内。通过将编码器的输出信号与位移误差分布曲线相关联，校准控制器430可以确定导螺杆相对于其初始定向的相位角，该初始定向对应于周期性偏摆误差的初始角度。

例如，校准控制器可以确定周期性偏摆误差具有：2μm的幅度、与导螺杆的旋转频率相对应的频率以及与相对于导螺杆的初始定向的导螺杆45°的相位角相对应的初始角度(在该处位移误差为零)。因此，在这个特定示例中可以预测到，当导螺杆的相位角分别为135°和315°时将会出现周期性偏摆误差的正负峰值，当导螺杆的相位角在45°和225°时具有零偏摆误差。

在其他示例中，旋转编码器可以耦接到驱动机构的不同部件，而这是导致周期性偏摆误差的原因。例如，旋转编码器可以耦接到电动机，并且导螺杆可能会引起周期性偏摆误差。可能会在两者之间存在齿轮比，使周期性偏摆误差的频率不同于由旋转编码器监测到的电动机的旋转频率。例如，校准控制器可以确定与导螺杆相关联的周期性偏摆误差具有电动机旋转频率的一半的频率。在另外的示例中，可以不存在旋转编码器，并且可以使用对导螺杆的每个完整旋转进行确定的传感器来确定导螺杆的相位角，如上所述。

此外，校准控制器可以确定位移误差信号中的两个或更多个叠加的周期性偏摆误差，每个误差与驱动机构110的不同旋转部件或偏摆模式(例如径向偏摆和轴向偏摆)相关联。

校准控制器可以确定构建平台的基线移动中的累积性偏摆误差。例如，累积性偏摆误差可以被确定为位移误差分布曲线的非周期性分量。与周期性偏摆误差的幅度相比，累积性偏摆误差在每层中可能相对较小，但是可以在一系列层上加强，以对由增材制造生成的物体的几何形状产生明显影响。

校准控制器430可以通过分析规定的和在基线移动上观察到的移动分布曲线之间的累积性差异来确定累积性偏摆误差。例如，可以针对每层来规定构建平台的100μm的层位移，并且校准控制器可以确定在300层上平均的(观察到的)层位移是每层99.5μm。通过确定在与多个单独层位移相对应的基线移动上的累积性偏摆误差，可以更准确地解决累积性偏摆误差。累积性偏摆误差可以与导螺杆的轴向未对准(轴向偏摆)、直径偏摆、或导螺杆或驱动机构中的其他螺纹部件中的螺距误差相对应。

生成校准数据可以包括确定每个周期性偏摆误差的频率、幅度和相位偏移(即，周期性偏摆误差的初始角度与导螺杆的初始定向之间的偏移)；以及确定累积性偏摆误差的比例因子或百分比。周期性偏摆误差的幅度和累积性偏摆误差的比例因子可以是非线性的。例如，当偏摆误差与轴向偏摆有关时，振幅(周期性)或比例因子(累积性)可以是构建平台在腔室中的位置的函数，其与沿着与平台支撑件相接合的导螺杆的位置相对应。因此，校准数据可以是构建平台在腔室中的位置或相关参数(诸如平台支撑件在导螺杆上的位置)的函数。

在框614中，基于校准数据来对驱动控制器120进行校准。驱动控制器120可以接收用于对电动机的规定位移与旋转之间的关系(即，位移函数)进行调整的输入，以对偏摆误差进行补偿。例如，驱动控制器120可以具有预定的基线位移函数，该基线位移函数用于确定电动机的旋转量以实现构建平台的规定位移，如上所述。基线位移函数可以呈现电动机的旋转量与构建平台的位移之间的线性关系，与电动机或导螺杆的相位无关。

驱动控制器120可以接收用于对校准后的位移函数进行定义的输入，以便确定用于对在框612中确定的该偏摆误差或每个偏摆误差进行补偿的旋转量。校准后的位移函数可以包括累积参数，该累积参数用于对规定位移进行线性调整以对累积性偏摆误差进行补偿。例如，累积参数可以是用于对旋转量进行校准的标量因子。此外，校准后的位移函数可以包括周期参数，该周期参数用于基于该周期性偏摆误差或每个周期性偏摆误差的幅度、频率和相位偏移来对该周期性偏摆误差或每个周期性偏摆误差进行补偿。

在上述示例中，示例周期性偏摆误差具有2μm的幅度、与导螺杆的旋转频率的相对应的频率(即，相同的频率)以及与相对于导螺杆的初始定向的导螺杆45°的相位角相对应的初始角度(在该处，位移误差为零)。因此，可以定义校准后的位移函数的周期参数以应用异相周期性校正，该异相周期校正具有2μm的幅度、与导螺杆的旋转频率相对应的频率以及与导螺杆在225°处的相位角相对应的初始角度。

校准控制器430可以与驱动控制器120连接以直接地规定驱动控制器120中的累积参数和周期参数，例如，通过诸如usb、以太网或无线连接的数据连接来传送参数，以便存储在驱动控制器120的存储器中。在其他示例中，可以以其他方式在驱动控制器120中输入累积参数和周期参数或者对其进行调整。例如，用户可以基于来自校准控制器的输出(例如，经由显示器的输出、印刷输出或从校准控制器430发送来的电子消息)来手动地输入参数。在另一示例中，参数可以从校准控制器430上载到云服务，并且随后经由对增材制造装置的更新而下载到驱动控制器120。

在框616中，通过将校准控制器430与驱动控制器120断开并从构建平台104中移除光学传感器装置410，从而从增材制造装置100中移除校准套件400。

在驱动控制器120包括基线位移函数以及与先前的校准相关联的校准后位移函数的情况下，可以基于基线位移函数来处理框608中的基线移动。

在校准方法600之后，增材制造装置100的进一步操作可以基于校准后的位移函数，从而在增材制造过程中补偿并且避免或减轻了存在于构建平台的未校准移动中的偏摆效应。

通过如上述那样对驱动控制器进行校准，可以补偿驱动机构中固有的偏摆误差。因此，可以放宽针对驱动机构中的部件的严格公差，这可以使此类部件的获取和制造更有效且成本更低，并且使由于公差问题而导致的部件拒收率更低。

现在将关于图1的示例增材制造装置100和图3的示例校准套件300来描述生成校准数据的另一示例方法。

图7是生成校准数据的方法700的流程图。在框708中，使构建平台104相对于腔室102移动，该腔室102是静态的。例如，可以通过使用装置100的增材制造控制器124指示构建平台进行移动来使构建平台104移动，而无需来自校准控制器302的指令。例如，增材制造控制器124可以包括预先存储的指令，该指令用于对构建平台的基线移动进行控制以用于校准的目的，或者可以接收用于手动地对驱动机构和构建平台进行控制的输入。在其他示例中，校准控制器302可以与增材制造控制器124进行通信以启动这种移动。

在框710中，校准套件300的光学传感器302对构建平台与腔室102之间的相对位移进行感测。可以使用光学传感器302来对构建平台的移动进行监测。例如，校准控制器304可以基于光学传感器302的输出来对构建平台的移动进行监测，该输出对应于构建平台104与腔室102之间的相对位移。例如，对构建平台的移动进行监测可以包括确定构建平台104的移动中的周期性偏摆误差。光学传感器302可以预先安装在构建平台上，并且在一些示例中可以被集成到构建平台上。

在框712中，基于构建平台的移动来生成校准数据，例如通过校准控制器304。校准数据可以用于对驱动机构110的驱动控制器120进行校准，以对构建平台的移动中的偏摆效应进行补偿。例如，校准数据可以定义正弦校正，该正弦校正可以被应用在驱动控制器中，以对驱动机构110中固有存在的径向偏摆误差进行补偿。

通过如上述那样生成校准数据，随后可以对驱动机构的驱动控制器进行校准，以对构建平台的移动中的偏摆效应进行补偿。这种校准可以与校准数据的生成分开进行。

在上述示例中，校准套件可以与增材制造装置分离并且可以与其耦接以执行一次性或周期性校准，例如如上面关于图6的框602至框606所描述的。例如，校准套件可以用于使维修人员定期维修任何数量的增材制造装置。

在其他示例中，如上所述的校准套件的部件可以与增材制造装置集成在一起。例如，光学传感器可以与构建平台一起安装，例如在构建平台的边缘或构建平台的下方处且在相应的腔室内。校准控制器可以设置在增材制造装置中，例如作为增材制造控制器内的模块。

本公开中的示例可以作为方法、系统或机器可读指令来提供，诸如软件、硬件、固件等的任何组合。这样的机器可读指令可以被包括于其中或其上具有计算机可读程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom，光学存储器等)上。

参考根据本公开的示例的方法、设备和系统的流程图和/或框图来描述本公开。尽管上述流程图显示了特定的执行顺序，但是所执行的顺序可以与所描述的不同。关联一个流程图所描述的框可以与另一流程图的那些框相组合。应当理解，流程图和/或框图中的每个流程和/或框以及流程图和/或框图中的流程和/或图的组合可以通过机器可读指令来实现。图8示出了包括指令804的机器可读介质802，该指令804在由处理器806执行时，执行用于对驱动控制器进行校准的方法(如关于图6所描述的)或用于生成对驱动控制器进行校准的校准数据的方法(如关于图7所描述的)。

机器可读指令可以例如由通用计算机、专用计算机、嵌入式处理器或其它可编程数据处理设备的处理器来执行，以实现说明和附图中所描述的功能。特别地，处理器或处理装置可以执行机器可读指令。因此，装置和设备的功能模块可以由执行在存储器中存储的机器可读指令的处理器或者根据嵌入在逻辑电路中的指令进行操作的处理器来实现。术语“处理器”应被广义地解释为包括cpu、处理单元、asic、逻辑单元或可编程门阵列等。方法和功能模块可以全部由单个处理器执行或者在若干个处理器之间分配。例如，机器可读指令可以存储在上面参考图4和图5所描述的校准控制器430的存储器434中，并且可以如上述那样由校准控制器430的处理器432来执行。

这样的机器可读指令还可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定模式进行操作。

这样的机器可读指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得计算机或其他可编程数据处理设备执行一系列操作以执行计算机所实现的处理，因此，在计算机或其他可编程设备上执行的指令实现了由流程图中的流程和/或框图中的框所指定的功能。

此外，本文的教导可以以计算机软件产品的形式来实现，计算机软件产品被存储在存储介质中并且包括用于使计算机设备实现本公开的示例中所描述的方法的多个指令。

虽然已经参考某些示例描述了方法、装置以及相关方面，但是在不脱离本公开的精神的情况下，可以进行各种修改、改变、省略和替换。因此，旨在该方法、装置以及相关方面仅受所附权利要求及其等同物的范围所限制。应当注意，上述示例用于说明而非限制本文所描述的内容，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多可替代实现方式。关于一个示例所描述的特征可以与另一个示例的特征组合。

词语“包括”不排除存在权利要求中所列出的元件之外的元件，“一”不排除多个，并且单个处理器或其他单元可以实现权利要求中所记载的若干个单元的功能。

任何从属权利要求的特征可以与任何独立权利要求或其他从属权利要求的特征组合。