3d打印机自动调平
3d打印机自动调平
3d打印打印时最重要的是第一层的效果，如果第一层能够很好的粘在打印平台上，后面的如果不出意外，都可以顺利完成。但是第一层的打印并没有那么容易，其中一个原因就是打印平台是否水平的问题。如果平台不水平，可能导致模型的第一层在一个位置非常牢固，在另一个位置却根本没有粘上。甚至会损坏打印头（平台不平，由低的位置运动到高的位置可能会撞坏打印头）。
本教程将通过图文及视频的方式演示为你的3d打印机添加自动调平功能。以后再也不用手动调平了。这里介绍的是用官方Marlin固件的方式，不是rostock或kossel等Delta版本的Marlin，Delta版本的配置有可能会在以后推出。
虽说是自动调平，但是现在的调平功能时有局限性的，即你的打印平台是平的（没有弯曲或凹凸情况），但你的平台并没有放置到水平的位置（或与打印头垂直）。如果你的打印平台是弯曲的或凹凸不平，理论上来说是不起作用或作用很小的。所以建议大家的打印平台是玻璃之类的平整度非常高的平面。
基本原理
电子世界里，任何的测量都需要传感器来实现。而调平用的传感器其实就是Z轴的零位置限位开关(Z-min)。为了实现Z-min对不同XY
坐标的探测，Z-min的安装位置需要跟着打印头一起移动，但Z-min 如果在打印头旁边，如果在打印时可能会碰到打印的物体从而损坏模型。所以在标准XYZ三轴打印机中，常常通过添加一个小舵机来控
制Z-min的收起和放下，即需要触发Z-min时（回零或调平），通过舵机放下Z-min；不用的时候就会收起Z-min。具体舵机安装将在下一个环境说明。
由于Z-min不在只用于回零来使用，所以在打开自动调平功能后，回零也就有所区别。请看下面视频的前面一段，发送G28（XYZ全部回零）命令后，XY分别回零，然后XY分别运动到打印平台中心位置，放下Z-min，来完成Z轴的回零。并且如果XY轴没有回零，并不能单独为Z轴回零。Z轴的回零位置是一个基准点，即在(x,y)坐标位置的Z零点。后面的调平都是根据这个点的偏移来确定的。
请看视频的后半段，发送G29（自动调平命令）后的反映，打印机的Z-min会移动到四个不同XY坐标（固件中可以配置）进行探测。并且得到四个位置相对于G28确定的基准点的Z位置进行对比和计算，得到打印平台的倾斜程度，从而在以后的运动中，将各个位置的Z
偏移补偿进去（同一层打印时，Z轴可能会动），从而完成自动调平功能。
硬件安装所需硬件
1、一个小舵机，大家可以看到我用的舵机是9G型号。理论来说用什么型号都可以，但是小了不会占用太多空间；
2、一个小限位（机械式），小限位开关即可（鼠标按键），带柄不带柄都可以，我用的不带柄的；
3、固定舵机在加热头运动部件上的小零件，我是自己打印的，不太合适，最后用502粘上的；
4、固定限位开关的触碰柄，我也是打印的，这个基本上是标准的可以在这里下载：http://thingiverse；
5、支持舵机接口的打印机控制板，这里以MakerLab的[url]http://Mega controller[/url]为例；
安装
由于每个人的打印机都不同，就不说了。总之就是保证尽可能少的影响其它部件的情况下，固定舵机，并且限位开关的柄可以收放自如，并且收起后，打印头的高度要低于限位的高度，即打印时限位开关舵机等零件不能妨碍打印的进程。
注意：安装限位开关触碰柄的时候，注意舵机的极限角度的位置（0度和180度），因为咱们用舵机主要两个位置最关键，一个是收起限位时，一个是放下限位时，这两个位置都不要太靠近舵机的0和180度位置（即舵机的极限位置），极限位置的舵机不稳定，并且可能容易烧舵机。大家注意。
下图是舵机即固定舵机的部分：
下图是限位开关收起后的位置，
不会妨碍打印及其它部分的运动：
下图是限位开关放下后的效果，
放下后，限位开关当然要比打印
头的位置更低才可以，否则打印
头都撞车了，限位开关还没触发：
接线
Mega Controller已经引出了四
路舵机接口，都是标准的接口，
所以将舵机线连接到图片所示位
置，标记为30的位置即可，主
要舵机线中黄色的为信号线，对
应控制板子上的S标记。如果：
舵机角度确定
由于舵机是用于做调平，调平的准确性直接影响了打印的效果。所以舵机的角度控制就至关重要，而这个角度参数（两个角度，收起和放
下时舵机分别所处角度）非常重要，需要用于固件的配置。修改固件默认的Marlin固件并没有添加对舵机的支持（可以剩下RAM和ROM 空间）。所以首先打开你的Marlin固件，找到Configuration.h文件，搜索“NUM_SERVOS”关键词（670行左右），来到
c
//#define NUM_SERVOS 1 // Servo index starts with 0 for M280 command
然后将最前面的//删除，并将后面的数字改为1，默认该数字可能是3.修改完成后，其它参数不变，上传新固件到控制板。完成后，打开你用的最顺手的上位机软件，我以printrun为例，选择串口和波特率，连接。连接成功后，就可以测试舵机是否可以控制了。在发送命令区域，输入命令M280 P0 S100，其中M280是用于控制舵机的G代码，P0标识第一个舵机，如果你有其它舵机，可以用P1、P2等来分别控制，S后面的数字表示舵机运动的角度，输入命令后，点击Send （发送）或回车。
此时，如果一切都配置得当，你应该看到了舵机会动，如果不动再试一下其它的角度即更换S后面的数字，如果其它角度依然不动，请检查接线即固件是否正确。（注意，Ramps用户直接接在舵机接口位置是不能用的，因为舵机接口默认是不供电的，需要将Ramps复位按键旁边的两个电源接在一起才可以，标记为VCC和5V，将这两个端子连接，就可以为舵机供电了。）
测试角度
由于舵机角度不能通过其它方式获得，只能需要你自己进行实际的测试，所以通过发送上面的命令，不断修改S后面的角度值，来得到两个比较完美的角度分别对应收起和放下时的位置。记在旁边备用。我通过测试，找到的角度为：
放下角度为：125度；
收起角度为：42度；
你的配置不太可能跟我的一样，所以一定要自己测试一下。
处于收起状态时，输入M280 P0
S125命令后的效果是这样的：
处于放下状态时，输入M280 P0
S42命令后的效果是这样的：
如果得到的角度你很满意，即不影响其它部分运动，也可以在放下时进行正常调平，那么就可以进入下一环节了。
确定具体参数
上一部分已经配置了自动调平相关的所有参数，并且也已经把舵机收起放下的角度测量了出来。
要想正常使用自动调平，我们还需要精确测量下面三个参数：
#define X_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER -34 #define Y_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER 8 #define Z_PROBE_OFFSET_FROM_EXTRUDER -14.3
之前配置参数时，我们建议大家把上面的参数保持默认值即可。现在我们需要把这几个参数测试出来。
为了保证顺利测试，还需要配置下面这个参数：#define min_software_endstops true，此参数默认值是true，需要改为false，否则移动轴时，不能运行到小于0坐标的位置。改完这个参数就可以上传固件了。
确定上面几个参数的方法
为了能够更加精确的确认上面的三个参数，即挤出头与调平探针的精确偏移量，我们需要用3d打印机自带的这个三维坐标系统来确定，而不是用尺子量。
注意：如果用此方法，操作之前各轴的steps_per_mm参数必须计算正确，否则得到的数据是不准确的。
第一步、在打印平台的中间位
置用笔标记一个参考点为了
能够保证精度，我们需要确定
一个参考点，参考点可以选择
打印平台上的任意位置，但是
为了能够保证打印头和调平
探针都能方便抵达，所以选择
平台中心位置比较好。标记一个小点，就像下图：
第二部、放下探针移动调平
探针刚好来到标记点位置
并手动置零放下探针（命令：
M280 P0 S125[125改为
你的放下角度]），并通过
上位机上的手动操作按钮，
移动XY两个轴让探针刚好
来到标记点上方，然后再移动Z轴（最后阶段尽量用0.1mm的按钮），让探针刚好碰到打印平台。此时在上位机中输入命令：G92 X0 Y0 Z0。第三步、移动打印头来到标记点位置并得到偏移量收起探针，移动XY及Z轴，让打印头与平台之间的距离恰好能够通过一张A4纸。然后输入命令：M114来获取现在的坐标，你会得到类似与下面的信息：
ok C: X:-34.00 Y:8.00 Z:-14.3 E:0.00
而这些数据就是你的固件中所需要的三个偏移量，将这三个数据添加到你的固件中的位置即可。
修改完这个参数后，你可以将之前改的#define min_software_endstops false中的false重新改为true，保障打印机的安全。然后重新上传固件。自动调平功能的配置已经在你的打印机上配置完成了。开始真机测试吧。。