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探针校准

本文档介绍了在 Klipper 中校准"自动 Z 探针" X、Y 和 Z 偏移的流程。这对于配置文件中具有 [probe][bltouch] 部分的打印机非常有用。

探针X/Y偏移校准

为校正X、Y偏移值,首先打开OctoPrint中的“控制(control)”子页面,进行三轴的归零,然后用OctoPrint内的手调按钮将喷嘴移动到热床的中央位置。

探针下方的热床上贴上一片美纹纸(或类似的薄片)。转到OctoPrint的“命令行(Terminal)”子页,输入PROBE 命令并回车:

PROBE

在探针正下方的美纹纸上,用记号笔标注探针触发的位置(或使用其他方法记录下探针触发时的物理位置)。

在命令行中输入GET_POSITION命令,回车,记录下此时打印头的XY位置。输出如下:

Recv: // toolhead: X:46.500000 Y:27.000000 Z:15.000000 E:0.000000

此时,我们可以知道探针触发的X坐标为46.5,Y坐标为27。

记录下上述的坐标后,在命令行使用一系列的 G1 命令,使喷嘴移动到热床的记号的正上方。例如:

G1 F300 X57 Y30 Z15

将喷嘴移动到X 57, Y 30上。当喷嘴的位置刚好位于几号上时,在命令行键入 GET_POSITION 获得此时喷嘴所在的坐标。

X偏移值为 喷嘴X坐标值 - 探针X坐标值, 类似地, Y偏移值为 喷嘴Y坐标值 - 探针Y坐标值。将上述数值更新到printer.cfg文件内,掀掉热床上的美纹纸/胶带,并重启Klipper以使设置生效。

探针Z偏移值校准

准确的探针 z 偏移(z_offset)是高质量打印的基础。z 偏移是探针触发时探针和喷嘴之间的高度差。Klipper 中的 PROBE_CALIBRATE(探针校准)工具可用于测量这个值——首先,该工具会运行一次自动探测以获取探针的 z 触发位置,然后需要手动调整Z坐标以获取喷嘴碰触到热床时的 z 高度。然后将根据这些测量值计算探针的 z 偏移。

首先进行三轴的归零,然后将喷嘴移动到热床的中央位置。转到OctoPrint的“命令行(Terminal)”子页,输入 PROBE_CALIBRATE以启动z_offset校准工具。

工具首先会令探针进行一次自动探测,获取触发探针的z位置,之后,控制喷嘴上升,并将喷嘴的X/Y位置移动到探针对应位置上,并开始手动调平流程。如果喷嘴没有移动到探针进行自动探测的位置,输入ABORT以停止手动调平,并上文根据X、y偏移校准流程进行探针X、Y校准。

进入手动调平的过程后,请按照“纸片测试”的流程,确定在探针探测位置上,喷嘴与热床之间的距离。完成上述流程后,使用ACCEPT命令将测量到的z_offset应用到当前配置,如需要保存配置到文件,则键入:

SAVE_CONFIG

注意!如果修改了打印机的运动系统、喷嘴位置或探针位置中的任意一项,PROBE_CALIBRATE的结果将会需要重新测量。

如果探针的物理X、Y偏移量,或热床的倾斜度发生变化(如 调整了热床调平螺母,进行DELTA_CALIBRATE,进行Z_TILT_ADJUST,进行QUAD_GANTRY_LEVEL或其他行为),也应进行一次PROBE_CALiRATE。

上述使PROBE_CALIBRATE结果失效的行为,同样会使使用探针测量的床网结果失效。推荐在完成PROBE_CALIBRATE后再进行一次BED_MESH_CALIBRATE。

重复性测试

在完成探针的X、Y、Z偏移的校准后,推荐进行探针的重复性测试。首先对打印机进行三周归零,然后将喷嘴移动到热床的中央位置。进入OctoPrint的命令行界面,执行PROBE_ACCURACY命令。

该命令会就地进行10次探针测量,并输出类似下方的结果:

Recv: // probe accuracy: at X:0.000 Y:0.000 Z:10.000
Recv: // and read 10 times with speed of 5 mm/s
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.506948
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.519448
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.519448
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.506948
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.519448
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.519448
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.506948
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.506948
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.519448
Recv: // probe at -0.003,0.005 is z=2.506948
Recv: // probe accuracy results: maximum 2.519448, minimum 2.506948, range 0.012500, average 2.513198, median 2.513198, standard deviation 0.006250

理想状况下,使用探针测量的所有结果应该一致(也就是10次测量的结果为同一值)。然而,测量结果的最大值和最小值之间差距 “一个z电机步长”或5微米,也是正常的情况。一个“电机步长”是旋转一周的长度/(旋转一周需要的步数*驱动微步设置)。测量最大值和最小值的差值称为偏差范围。故在上述的例子中,因为打印机的z步长为0.0125,因此误差范围在0.012500mm可以认为是正常值。

如果测试结果显示范围(range)值大于25微米(0.025毫米),那么探针不满足典型的床面调平流程的精确度要求。可以尝试调整探测速度和/或探测起点高度以提高探头的重复性。PROBE_ACCURACY命令允许使用不同的参数进行测试,以了解它们的影响 - 请参阅G-Code文档了解更多细节。如果探针在大多数情况下能获得可重复的结果,但偶尔会出现异常值,那么可以增加在每个探测点的探测次数来解决这个问题--详见配置参考中关于探针samples配置参数的描述。

要更改探针测试速度,重复采样或其他设置,应在修改printer.cfg使用RESTART命令以应用修改值。推荐在使用新设置值后再进行一次Z偏移校准。如果重复性测试结论不能接受,建议不要使用自动热床调平功能。Klipper提供了数种手动调平的工具,详情请见打印床调平

局部偏差确定

一些探针可能具有与位置相关的系统性偏差。比如,由于探针安装失误,探针沿Y轴移动会产生倾斜,那么探针在沿Y轴进行测量得出的结果会存在偏差。

上述状况往往出现在三角洲打印机上,然而,所有打印机均有可能发生上述状况。

我们可以在不同的XY位置上使用PROBE_CALIBRATE命令测量z_offset来确定位置偏差。理想情况下,z_offset在任意位置均为同一读值。

对于三角洲打印机,请尝试依次在靠近A柱、B柱和C柱的位置测量z_offset。对于龙门、corexy或类似结构打印机,尝试在热床的四个角进行z_offset的测量。

在开始测试之前,首先按照本文件开头所述校准探头X、Y和Z偏移量。然后回到打印机主页并导航到第一个XY位置。按照校准探头Z偏移量中的步骤运行PROBE_CALIBRATE命令、TESTZ命令和ACCEPT命令,但不运行SAVE_CONFIG。请注意已找到报告的z_Offset。然后导航到其他XY位置,重复这些`PROBE_CALIBRATE‘步骤,并注意报告的z_Offset。

如果上述方法中测出的最大z_offset 和最小z_offset 之间的差值大于25微米(.025mm),则该探针不适用于常规的热床调平。此时应参照 热床调平 文档的手动调平部分进行调平。

温度偏差

对于多种形式的探针,在不同的温度下工作均具有一定的系统性偏差。比如,在高温下,探针可能总是在更低的高度下触发。

针对这种偏差,建议在恒定的温度下进行热床调平。即,要么总是在室温下进行床网测量,要么总要在工作温度下进行。无论采取哪种方案,都推荐在达到目标温度数分钟后再进行测量,以便打印机始终处于目标温度。

要测量温度偏差,首先确保打印机处于室温,对三轴进行归零,然后将打印头移动到热床中央,运行PROBE_ACCURACY命令。记下此时的读数。之后,在不归零或关闭电机的情况下,加热喷嘴和热床到工作温度,并再次运行PROBE_ACCURACY。理想情况下,两次探针测量会得出相同的结果。但若温度偏差存在,建议每次达到工作温度后再进行测量。

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