响应于测量的问题确定的制作方法

响应于测量的问题确定


背景技术：

1.流体分配系统可以朝向目标分配流体。在一些示例中，流体分配系统可以包括打印系统，诸如二维（2d）打印系统或三维（3d）打印系统。打印系统可以包括打印头设备，该打印头设备包括流体致动器以引起打印流体的分配。
附图说明
2.关于以下附图来描述本公开的一些实现。
3.图1是根据一些示例的流体分配系统的框图。
4.图2是根据一些示例的获得的测量电流和电流测量结果的时序图。
5.图3是根据一些示例的连接到流体分配设备的电路布置的示意图。
6.图4是根据一些示例的控制器的框图。
7.图5是根据另外的示例的流体分配系统的框图。
8.图6是根据一些示例的由控制器执行的过程的流程图。
9.贯穿附图，相同的参考标号表示相似但不一定相同的元素。附图不一定按比例绘制，并且一些部分的大小可能被夸大以更清楚地说明所示示例。此外，附图提供了与描述一致的示例和/或实现；然而，描述不限于附图中提供的示例和/或实现。
具体实施方式
10.在本公开中，术语“一”、“一个”或“该”的使用旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。此外，当在本公开中使用时，术语“包括”、“包括了”、“包含”、“包含了”、“具有”或“有”指定所述元素的存在，但不排除其他元素的存在或添加。
11.流体分配设备可以包括流体致动器，当被激活时，流体致动器引起流体的分配（例如，喷射或其他流动）。例如，流体的分配可以包括通过激活的流体致动器从流体分配设备的相应喷嘴喷射流体液滴。在其他示例中，激活的流体致动器（诸如泵）可以使流体流经流体导管或流体腔。因此，激活流体致动器以分配流体可以指代激活流体致动器以从喷嘴喷射流体，或者激活流体致动器以使流体流经流动结构，诸如流动导管、流体腔等等。
12.激活流体致动器也可以被称为启动（fire）流体致动器。在一些示例中，流体致动器包括基于热的流体致动器，该基于热的流体致动器包括加热元件，诸如电阻加热器。当加热元件被激活时，加热元件产生热量，该热量可以导致流体的蒸发，以导致接近基于热的流体致动器的蒸汽泡（例如，水蒸汽泡（steam bubble））成核，这继而导致一定量的流体的分配，诸如从喷嘴的孔口喷射或流经流体导管或流体腔。在其他示例中，流体致动器可以是基于压电膜的流体致动器，当被激活时，该基于压电膜的流体致动器施加机械力以分配一定量的流体。
13.在其中流体分配设备包括喷嘴的示例中，每个喷嘴包括流体腔，也称为启动腔。此外，喷嘴可以包括流体通过其来分配的孔口、流体致动器和传感器。每个流体腔提供要由相应喷嘴分配的流体。
14.通常，流体致动器可以是喷射型流体致动器，以引起诸如通过喷嘴的孔口的流体的喷射，或者是非喷射型流体致动器，以引起流体的流动。
15.流体分配设备易受各种问题的影响，诸如被流体中的颗粒污染，这可能导致流体分配设备中的某些电部件不能以目标方式运转。在其他示例中，流体分配设备可能由于电短路或其他电异常而发生故障（malfunction），所述电异常可能导致流体分配设备的操作中的故障。在另外的示例中，流体分配设备可能在极端环境条件（例如，高温、高湿度、低温等）下操作，这可能导致流体分配设备偏离目标范围内的操作，或者可能对流体分配设备的部件造成损坏。
16.在一些示例中，用于检测流体分配设备的问题的检测技术或机制在流体分配设备的正常流体分配操作之外执行。例如，检测技术或机制可以在流体分配设备的上电期间、在流体分配设备的维修期间、在将流体分配设备插入系统之后、或者在流体分配设备没有主动分配流体以执行所请求的操作（例如，打印到目标上）的任何其他时间期间执行问题检测。
17.利用这样的检测技术或机制，在流体分配设备的流体分配操作期间发生的问题可能是不可检测的，直到已经经过一些量的时间后才是可检测的，这可能延迟问题被检测和解决的时间，并且可能导致次优的流体分配操作。
18.根据本公开的一些实现，可以在设备的正常流体分配操作期间执行针对设备的问题检测。如这里所使用的，设备可以指代流体分配设备，诸如打印头、流体模具（die）或其中流体可以被控制以在不同点之间流动的任何其他设备。在其他示例中，设备可以指代另一种类型的设备，诸如伺服控制设备、开关设备等等。
19.在一些示例中，控制器向设备发送控制数据以操作设备，并根据控制数据在设备的操作期间检测“可测量事件”的测量。“可测量事件”可以对应于表现出具体模式（例如，其中不激活任何喷嘴的第一控制数据后面跟着激活流体分配设备的所有喷嘴的第二控制数据的模式）的控制数据。控制器响应于基于控制数据确定测量是否满足预期属性，来确定设备中是否存在问题。
20.图1是根据一些示例的流体分配系统100的框图。流体分配系统100可以是打印系统，诸如2d打印系统或3d打印系统。在其他示例中，流体分配系统100可以是不同类型的流体分配系统。其他类型的流体分配系统的示例包括在流体感测系统、医疗系统、车辆、流体流动控制系统等等中使用的那些。
21.流体分配系统100包括流体分配设备102，流体分配设备102包括用于朝向目标106分配流体的流体分配部分104（或多个流体分配部分104）。在一些示例中，流体分配部分104可以是以流体模具的形式的。“模具”指代其中将各种层形成到衬底上以制造电路、流体腔和流体导管的组件。多个流体模具可以被安装或附接到支撑结构。在其他示例中，流体分配部分104可以包括流体模具条，其可以例如以至少为三的长宽比（l/w）由薄衬底（例如，具有650微米（μm）的量级或更小的厚度）形成。在其他示例中，模具条可以具有其他尺寸。例如，多个流体模具条可以被模制成整体模制结构。
22.在2d打印系统中，流体分配设备102包括打印头，该打印头将打印流体（例如，墨水）喷射到打印介质上，打印介质诸如纸介质、塑料介质等等。
23.在3d打印系统中，流体分配设备102包括打印头，该打印头可以将各种不同的液体
试剂中的任何试剂喷射到打印目标上，其中液体试剂可以包括以下各项中的任何或一些组合：墨水、用于融合（fuse）或聚结（coalesce）构建材料的层的粉末的试剂、用于细化（detail）构建材料的层（诸如通过限定构建材料的层的边缘或形状）的试剂等等。在3d打印系统中，通过将连续的构建材料的层沉积到3d打印系统的构建平台上来构建3d目标。可以使用来自打印头的打印流体来处理构建材料的每个层，以形成构建材料的层的期望形状、纹理和/或其他特性。
24.流体分配部分104包括流体致动器的阵列108。流体致动器的阵列108可以包括一列流体致动器或多列流体致动器。流体致动器108可以被组织成多个基元（primitive），其中每个基元包括指定数量的流体致动器。流体致动器108可以是喷嘴的部分，或者可以与其他类型的流动结构（诸如流体导管、流体腔等等）相关联。每个流体致动器通过由流体分配系统100中的控制器（例如，控制器110或不同的控制器）提供的相应的不同地址来选择。
25.如这里所使用的，“控制器”可以指代硬件处理电路，其可以包括微处理器、多核微处理器的核、微控制器、可编程集成电路、可编程门阵列、数字信号处理器或另一硬件处理电路的任何或一些组合。替代地，“控制器”可以指代硬件处理电路和可在硬件处理电路上执行的机器可读指令（软件和/或固件）的组合。注意，“控制器”也可以指代离散芯片或逻辑元件的集合，诸如实现定时器、计数器、状态机、锁存器、缓冲器等等的那些。
26.在根据图1的示例中，流体分配设备102被可移除地附接到流体分配系统100的托架112。托架112可以是相对于流体要被分配到其上的目标106可移动的。在其他示例中，托架112和目标106可以相对于彼此被固定就位。
27.在根据图1的示例中，包括控制器110的电路布置114被安装到托架112。在一些示例中，电路布置114包括印刷电路布置（pca）。pca指代包括电路板的布置，电子部件（或多个电子部件）可以被安装在该电路板上。
28.电路布置114通过电互连件116被连接到流体分配设备102。电互连件116可以是以电缆、柔性线缆、连接器等等的形式的。电互连件116被用于在电路布置114和流体分配设备102之间传送电力和信号。更具体地，电互连件116可以包括将由电源（未示出）提供的电力传送到流体分配设备102的电力线（由电线、迹线、接触垫等形成）。电源被电耦合到电路布置114。
29.电流传感器118被提供作为电路布置114的部分。电流传感器118可以被用于检测流经连接到流体分配设备102的电力线的电流的量。例如，电力线可以提供电源电压。电流传感器向控制器110输出电流指示120。在一些示例中，电流指示120可以是以电压值的形式的。在其他示例中，电流指示120可以被表达为不同的值，诸如电流值、电阻抗值等等。
30.控制器110包括接收电流指示120的电流测量电路122。在根据图1的示例中，电流测量电路122可以被实现为控制器110的硬件处理电路的部分。在替代示例中，电流测量电路122可以与控制器110分离。
31.电流测量电路122能够确定电流的水平，诸如电流是否超过或不超过阈值。电流测量电路122输出基于电流指示120的电流测量结果124。例如，电流测量结果124可以基于由电流指示120表示的电流是否超过阈值来提供不同的指示。如果由电流指示120表示的电流超过阈值，则电流测量结果124包括第一值（例如，诸如0或1的第一二进制值）。如果由电流指示120表示的电流没有超过阈值，则电流测量结果124包括不同的第二值（例如，诸如1或0
的第二二进制值）。
32.在其他示例中，电流测量结果124可以包括表示如由电流指示120表示的测量电流的值（例如，数值）。更一般地，电流测量结果124可以包括用于指示由电流传感器118测量的电流的各种特性的信息，或者更一般地，已经通过流体分配设备102的一部分的电流。
33.在根据图1的示例中，电流测量结果124被提供给流体分配系统100的系统控制器130。系统控制器130可以执行流体分配系统100的整体流体分配操作，包括流体分配设备102的流体致动器108的激活。例如，如果流体分配系统100是打印系统，则系统控制器130可以接收要打印的图像的输入表示，并提供控制信号来控制流体分配设备102以将图像打印到目标106上。
34.尽管图1示出了两个分离的控制器130和110，但是要注意，在其他示例中，可以只有单个控制器。如这里使用的，术语“控制器”可以指代控制器110和130中的任何一个或两者。
35.系统控制器130包括问题检测器126。问题检测器126可以被实现为系统控制器130的硬件处理电路的部分，或者它可以被实现为可由系统控制器130执行的机器可读指令。在另外的示例中，问题检测器126可以是控制器110的部分。
36.问题检测器126能够基于电流测量结果124并基于由系统控制器130的控制数据生成器132发布的控制数据128来确定流体分配设备102中是否存在问题。控制数据生成器132可以被实现为系统控制器130的硬件处理电路的部分，或者替代地，被实现为可由系统控制器130执行的机器可读指令。
37.由控制数据生成器130生成的控制数据128可以包括启动数据和定时信号。在一些示例中，提供启动数据（在其中流体致动器以基元形式布置的示例中也称为“基元数据”）来控制流体分配部分104的（诸如每个基元中的）流体致动器108的激活或不激活。
38.在其中流体致动器108被分组为基元的示例中，基元数据可以包括对应的比特，以表示当（由系统控制器130生成的）启动脉冲被递送到基元时，基元的哪个（那些）流体致动器被激活。启动脉冲对应于被激活的启动信号。
39.问题检测器126能够观察控制数据128（并且更具体地，启动数据）并且确定应该将测量的电流与其进行比较的目标阈值。例如，问题检测器126能够使用将流体致动器激活模式与预期电流相关联的相关信息134（其可以被存储在存储介质136中）。流体致动器激活模式是上面讨论的“可测量事件”的示例，其触发由系统控制器130执行的关于流体分配设备102是否存在问题的确定。流体致动器激活模式包括启动数据的具体模式，诸如其中不激活任何喷嘴的第一控制数据128后面跟着激活流体分配设备的所有喷嘴的第二控制数据128的模式。在其他示例中，其他流体致动器激活模式被用作可测量事件，以触发由问题检测器126执行的问题确定。
40.问题检测器126能够基于相关信息134确定预期电流应该是什么。在一些示例中，问题检测器126可以使用相关信息134来设置目标阈值，由电流测量电路122将测量的电流（如由电流传感器118测量并由电流测量电路122检测）与该目标阈值进行比较。替代地，在其中来自电流测量电路122的电流测量结果124是表示测量电流的值的示例中，问题检测器126可以基于相关信息134将测量电流与目标阈值进行比较。
41.更一般地，问题检测器126可以响应于基于控制数据确定电流测量是否满足预期
属性，诸如测量电流的转变是否落在目标时间窗口内（在图2中描绘并在下面进一步解释），来确定流体分配设备102中是否存在问题。
42.如果问题检测器126基于电流测量结果124确定流体分配设备102中存在问题，则问题检测器126生成警报138。警报138可以被传输给用户或其他实体（例如，机器或程序），或者替代地，警报138可以被用于停止或调整流体分配系统100的操作，诸如以在存在问题时防止任何进一步的流体分配操作。
43.前述内容涉及其中问题检测器126基于一个电流测量结果124确定问题是否存在的示例。在其他示例中，问题检测器126可以基于在不同时间接收的多个电流测量结果124来做出问题确定。
44.例如，问题检测器126能够跟踪在其中提供不同控制数据的相应的不同激活间隔中测量的测量电流（如由电流测量结果124表示的）（例如，在不激活流体致动器的第一激活间隔中的第一控制数据，后面跟着在激活所有流体致动器的第二激活间隔中的第二控制数据）。激活间隔也被称为启动脉冲组（fpg），并且指示在其期间控制数据128引起选择的流体致动器108的受控激活的时间间隔。因此，对于第一激活间隔中的第一控制数据128，问题检测器126日志记录第一测量结果124。对于第二激活间隔中的第二控制数据128，问题检测器126日志记录第二电流测量结果124。该过程可以继续，以便由问题检测器126跟踪多个电流测量结果（其共同是可测量事件的部分）。一旦收集了目标数量的电流测量结果124，问题检测器126就可以确定针对相应可测量事件的测量电流中的变化的定时（例如，确定不同状态之间的测量电流的转变是否落在预期的时间窗口内）。测量电流中的变化的定时可以被用于确定流体分配设备102中是否存在问题。
45.图2是示出其中针对两个激活间隔202和204收集电流测量结果的示例的时序图。图2的图表的横轴表示时间，并且纵轴表示电流值（例如，由电流传感器118产生的测量电流和来自电流测量电路122的电流测量结果124）。在第一激活间隔202中，假设基元数据的集合已经选择维持所有流体致动器关闭（这是第一可测量事件）。结果，在激活间隔202期间，测量电流（由曲线206表示）保持在零或某个低值处。然而，在第一激活间隔202之后的第二激活间隔204中，由控制数据生成器132生成的基元数据的集合激活所有基元（这是第二可测量事件）。结果，在第二激活间隔204中，如由曲线206表示的测量电流以递增的方式增加（如由曲线206的部分208表示）。电流以递增的方式增加的原因是，延迟被用于使不同基元的流体致动器208响应于相同的启动脉冲在不同的时间激活，以避免快速上升的大电流尖峰。
46.图2还示出了表示图1的电流测量结果124的曲线210。在第一激活间隔202中和在第二激活间隔204的一部分中，电流测量结果124具有第一值（例如，0），以指示测量电流低于目标阈值。然而，一旦在第二激活间隔204期间，上升的测量电流上升到目标阈值以上，电流测量结果124就切换到第二值，如由212所表示的（例如1）。
47.在一些示例中，问题检测器126确定电流测量结果124的第一值和第二值之间的转变边缘214是否发生在由216表示的目标时间窗口内。如果转变边缘214发生在目标时间窗口216内，则这是针对流体分配设备102没有检测到问题的指示。然而，如果转变边缘214落在目标时间窗口216之外，则问题检测器126可以生成指示检测到的问题的存在的警报134。
48.图3是示出根据本公开的一些示例的电路的电路图。如图3中所示，将电路布置114
电耦合到流体分配设备102的电互连件116包括电力线vpp和vgnd，其中vpp是升高的电源电压，并且vgnd是低于电源电压的第二电压（例如，vgnd位于地处）。vpp由电源（未示出）通过电路布置114的输入互连件302提供。在流体分配设备102的操作期间，流体分配设备102的流体致动器和其他电部件的激活从vpp汲取（draw）电流，该电流流经流体分配设备102并流出互连件116的dgnd输出。该电流由图3中的箭头304描绘。
49.如图3中进一步示出的那样，电流感测电阻器306被连接到dgnd。电流感测电阻器306是图1的电流传感器118的示例。电流感测电阻器306被连接在dgnd和电路布置114的返回地307之间。
50.节点308和310被连接到电流感测电阻器306的两个不同端。节点308和310分别被开尔文连接（kelvin connected）到控制器110的高阻抗输入引脚312和314。开尔文连接指代在电流传感器电阻器306的两端和控制器110的输入引脚312、314之间的双线连接。
51.控制器110包括电流测量电路122，在一些示例中，电流测量电路122包括电流感测放大器316，电流感测放大器316具有连接到相应输入引脚312和314的两个输入。电流感测放大器316生成与跨输入引脚312和314的电压成比例的感测电压318，跨输入引脚312和314的电压基于由于电流304流经电流感测电阻器306而导致的跨电流传感器电阻器306的电压降。比较器320将来自电流感测放大器316的感测电压318与目标阈值322进行比较（如上面解释的，目标阈值322可以基于可测量事件由问题检测器126或另一电路来设置）。
52.比较器320响应于感测电压318超过目标阈值322而输出第一值，并且响应于感测电压318不超过目标阈值322而输出不同的第二值。
53.在结合图1
‑
3描述的示例中，对检测作为流体分配系统100的部分的流体分配设备102的问题进行参考。在其他示例中，根据本公开的一些实现的技术或机制可以被应用于检测部署在不同类型的系统中的设备的类型的问题。例如，代替流体分配设备102，不同的设备可以包括开关设备、伺服控制设备等等。
54.开关设备可以被用于执行例如电子设备的热插拔（hot
‑
swapping）。热插拔可以指代在系统被通电并操作时将电子设备插入到系统，或者在系统被通电并操作时将电子设备从系统移除。开关设备可以被用于在热添加（hot
‑
add）过程或热移除过程期间执行电子设备的连接或断开。开关设备可以由控制信号控制，该控制信号可以是由图1中的控制数据生成器132产生的控制数据128的示例。控制信号可以被用于控制开关设备何时接通或断开。控制信号可以被用于诸如由类似于问题检测器126的问题检测器预测响应于开关设备的切换预期何时电流涌入（in
‑
rush）。类似地，可以基于控制信号进行预期电流何时由于开关设备的激活而突然下降的预测，诸如用于移除电子设备。
55.在不同的示例中，伺服控制设备可以被用于控制电机或其他机械系统的操作。控制数据可以被提供给伺服控制设备，该伺服控制设备可以被用于控制电机或其他机械系统的操作。提供给伺服控制设备的控制数据可以被用于预测与电机或其他机械系统的操作相关联的负载电流的定时。预测的电流负载和测量的电流之间的相关性可以被用来评估伺服控制设备的健康状况。
56.图4是控制器400的框图，控制器400包括接口402以用于接收基于通过设备的电流的指示403（例如，图1的电流指示120）。控制器400可以指代一个控制器，或者指代多个控制器（诸如图1中的110和130）。接口402可以指代允许控制器400和另一个部件（诸如图1的电
流传感器118）之间的通信的任何连接。
57.控制器400进一步包括处理器404。处理器可以包括微处理器、多核微处理器的核、微控制器、可编程集成电路、可编程门阵列、数字信号处理器或另一硬件处理电路，诸如包括定时器、计数器、状态机、锁存器、缓冲器等等的分立部件。
58.处理器404可以执行各种任务。执行任务的处理器可以指代执行任务的单个处理器或执行任务的多个处理器。所述任务包括控制数据发送任务406，以向设备发送控制数据以操作该设备。如果设备是流体分配设备，则控制数据包括启动数据，以控制流体分配设备的流体致动器的激活。
59.任务进一步包括测量检测任务408，以基于响应于根据控制数据的设备的操作的指示来检测测量。任务进一步包括问题确定任务410，以响应于基于控制数据确定测量是否满足预期属性，来确定设备中是否存在问题。基于控制数据满足预期属性的测量可以包括基于控制数据具有在目标时间窗口内发生的转变的测量。例如，问题确定任务410可以基于针对可测量事件的控制数据来确定预期测量何时低于阈值以及预期测量何时高于阈值。在这样的示例中，基于控制数据满足预期属性的测量包括基于控制数据具有在预期时间窗口内发生的在低于阈值的第一值和高于阈值的第二值之间的转变的测量。
60.测量检测任务408和问题确定任务410可以根据控制数据在设备的操作期间执行。
61.图5是流体分配系统500的框图，流体分配系统500包括支撑结构502（例如，图1的托架112）以接收流体分配设备。流体分配系统500进一步包括控制器504，以执行各种任务。所述任务包括启动数据发送任务506，用于向流体分配设备发送启动数据以操作流体分配设备的流体致动器。
62.任务进一步包括测量接收任务508，以接收基于响应于根据启动数据的流体分配设备的操作的指示（例如，电流指示120）的测量。所述任务附加地包括问题确定任务510，用于响应于基于启动数据确定测量值是否满足预期属性来确定流体分配设备中是否存在问题。
63.图6是根据一些示例的可以由控制器执行的过程的流程图。图6的过程包括向设备发送（在602处）控制数据以操作该设备，以及接收（在604处）基于根据控制数据在设备的操作期间通过该设备的电流的指示。该过程进一步包括接收（在606处）基于该指示的测量结果，以及响应于基于控制数据确定测量结果的定时是否满足预期属性来确定（在608处）设备中是否存在问题。
64.在一些示例中，本文中讨论的任务中的一些可以通过存储在非暂时性机器可读或计算机可读存储介质中的机器可读指令来执行。存储介质可以包括以下各项中的任何或一些组合：半导体存储器设备，诸如动态或静态随机存取存储器（dram或sram）、可擦除和可编程只读存储器（eprom）、电可擦除和可编程只读存储器（eeprom）和闪存；磁盘，诸如固定盘、软盘和可移动盘；包括磁带的另一磁性介质；光学介质，诸如压缩盘（cd）或数字视频盘（dvd）；或者另一种类型的存储设备。注意，上面讨论的指令可以在一个计算机可读或机器可读存储介质上提供，或者替代地，可以在分布在可能具有多个节点的大系统中的多个计算机可读或机器可读存储介质上提供。这样的一个或多个计算机可读或机器可读存储介质被认为是物品（或制品）的部分。物品或制品可以指代任何制造的单个部件或多个部件。一个或多个存储介质可以位于运行机器可读指令的机器中，或者位于可以通过网络从其下载
机器可读指令以供执行的远程站点处。
65.在前述描述中，阐述了许多细节以提供对本文中公开的主题的理解。然而，可以在没有这些细节中的一些的情况下实施实现。其他实现可以包括从上面讨论的细节的修改和变化。旨在所附权利要求覆盖这样的修改和变化。