谈一谈我对Overlord自动调平的理解

3D打印过程中最重要的是首层的打印效果，如果第一层能够很好的粘在打印平台上，后面的如果不出什么意外，基本都可以顺利完成。但是首层的打印并没有那么容易（@swanglei 大师的教学视频https://mc.dfrobot.com.cn/thread-12371-1-1.html就大篇幅的介绍首层打印的重要性 ），其中一个重要的原因就是打印平台是否水平。如果平台不平，远离平台的位置可能导致模型的首层不能粘在平台。离得近的位置就会让喷头和平台发生挂蹭，甚至会损坏打印头或者平台。所以打印前对平台进行“调平”是非常重要的，而Overlord提供了自动调皮的功能。
首先说说对Overlord自动调平的原理理解：进行自动调平程序时，程序会让喷头会慢慢下降到平台上，平台会挡着喷头不让它继续下降，喷头不能继续前进就会失步（自动调平程序会降低电机的力矩来保护电机不让它在人为失步情况下损坏，同时喷头碰到平台后会小幅低的上下移动就是让喷头更准确的停留在与平台接触的位置），然后喷头就会回到home位，在回来的过程中，机器会记录电机一共走了多少步，然后重复几次，机器通过一系列的算法就能知道平台的平整情况。一般喷头往下走碰到平台后就回来的调平程序都是计算回程过程走过的距离与零位的位置比较得出修正数值。
但是由于皮带是有弹性的，和步进电机的步进角度误差，所以最终还是会有一定量的误差，那就自动调平不能完全调好的原因。
其他机器自动调平会用到限位开关或者距离感应器，为什么Overlord不用距离感应器呢？使用距离感应器或者限位开关，和现在的让喷头撞上平台然后让电机失步的方法相比，的确能更准确定位到喷头与平台接触的位置，但是后部分测量喷头往回走的距离来确认平台平整度的程序过程还是一样的（上面说过了，降-碰-回这种过程的调平程序原理都是一样的），所以误差还是一样的（现在没有更好的解决办法），然后在工程师的思考下Overlord有了现在这种比其他机器不同的自动调平方式。楼主自己认为Overlord的自动调平，省去了限位开关或距离感应器，能节约一定的成本，同时也减轻了喷头的重量，同时少一个元件就会少一份出错的可能性，所以这种设计楼主自己觉得是比较合理的，本文只是我自己对Overlord自动调平的理解，如有错误请@swanglei 指正

@栽培者

其实并不是的，这点成本不差，之前其实解释过了，难的并不是加传感器，而是所有的机器都加传感器。因为上面你说的比如说皮带、连杆、安装误差导致的机器的差异性，用了传感器的话，用户使用会比较麻烦，还需要手工的设置下喷头的offset高度（因为传感器测出来的只是传感器到平板的平面而不是喷头到平板的平面，这就是为什么会有这个offset）
而且还有一个很重要的原因，就是在喷头附近放一个凸出来的东东，我们是很抵触的！（当然了我知道用个舵机控制它收回去，这个有点恶心）

swanglei 发表于 2016-9-8 16:32
其实并不是的，这点成本不差，之前其实解释过了，难的并不是加传感器，而是所有的机器都加传感器。因为上面 ...

我反而觉得有点可爱...

swanglei 发表于 2016-9-8 16:32
其实并不是的，这点成本不差，之前其实解释过了，难的并不是加传感器，而是所有的机器都加传感器。因为上面 ...

解释一下大师说的offset高度就是距离感应器或者限位开关到喷头口的距离，这个高度一般可以在出厂前设置好不需要用户手工设置（但是每台机器安装过程产生的误差都不同，所以大师会说一台机器装感应器不难，难就是难在全部机器都需要装一遍，调试一遍，工人的工作量大），但是把喷头拆了再装回去就要需要客户量一下重新输入到机器里面，的确是会比较麻烦，以为这个距离，一般用户很难测得准确。

谢谢大神的认真解释，原来大师考虑的更多。

栽培者 发表于 2016-9-8 19:24
谢谢大神的认真解释，原来大师考虑的更多。

嗯，是要考虑的很多的，而且不光我一个人想，主要要我跟软件工程师一起想~因为毕竟写程序的是他~~~

其实很多问题都是这样子的，都能够解决，但是解决所有的机器和解决一台机器方法是不一样的~~~呵呵~

swanglei 发表于 2016-9-9 12:20
嗯，是要考虑的很多的，而且不光我一个人想，主要要我跟软件工程师一起想~因为毕竟写程序的是他~~~

其实 ...

只有一个软件工程师吗？

吼吼，大师加油，把机器改成无敌模式。

怎么操都不会坏

我来说说我们的OverLord打印机自动调平的设计理念吧。
首先我希望Overlord打印机是一台拿出来就可以使用的打印机，而不需要大家去进行调整的打印机。
因此我们在设计打印机的时候希望大家不需要去考虑调整那些数据。
如果大家用过我们以前一代的Prism机器，大家就会看到，我们之前的版本上会显示各种数据，xyz的坐标，喷头温度等等，但是那些在打印过程中的数据其实并不是大家需要的，大家需要的是一个打印机能把需要的东西打印出来。
回到自动调平这里，我们希望大家不需要费心的调整这些数据。我们其实有考虑很多种方法，但这些方法都或多或少的存在一些问题。虽然对于单台机器来说这些方法都是好方法，但是我们是一台量产的设备。如何保证每台机器能够准确的一致的质量是我们需要考虑的。
不论是之前喷头轻触平台的版本也好，还是现在限位开关的方法也好，都是我们实现让大家不做调整的努力。
王大师也解释了offset的存在，是的，这个不同的差异的存在，导致给到大家的时候，会产生很大的区别。
有的打印机品牌甚至一些专业的打印机会把这些误差让用户自己来进行调节，或者给现场服务人员来进行调整，当然其实我们也可以这么干，但是我们没有，一个是希望不要给大家找麻烦，一个是我们希望降低这种难度，给大家省钱，因为这些服务都是收费的。
当进入量产后，我们需要克服这些误差。这些是随机误差，无法通过软件的方法来排除。喷头轻触平台的情况下，我们测试后，这个offset被很好的克服了。因此在OverLord第一代的机器里面我们采用了这样的方法。
现在我们找到了更好的方法，利用我们之前使用的步进电机降低力矩，通过喷头轻触平台并让限位开关反馈平台位置的方法，我们可以更精确的知道平台的位置，也克服了其他限位开关方法的offset。能够更好的自动调平。经过我们50台测试机器的试验，现在我对这个自动调平的效果非常有信心。
同时，我也请王大师为原来的喷头设计一款小套件，能够利用原来的喷头也使用限位开关的方法来调平。让我们原有喷头也能有这样的调平方式。不过还在测试当中。
当然由于原有设计的局限，我们可能无法获得完美的用户体验，但是我相信在我们的努力下，大家能够利用新的调平套件更好的使用我们的自动调平功能。获得更好的打印体验。