Klipper项目Delta结构3D打印机校准指南

Klipper项目Delta结构3D打印机校准指南

klipper Klipper is a 3d-printer firmware 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/kl/klipper

前言

Delta结构3D打印机以其独特的三臂并联结构著称，能够实现高速打印和较大的打印范围。然而，这种结构的几何校准相比传统笛卡尔结构更为复杂。本文将详细介绍Klipper固件中针对Delta打印机的自动校准系统，帮助用户获得精确的打印效果。

Delta校准基本原理

Delta打印机的运动控制依赖于几个关键参数：

• 塔端限位开关位置
• 塔角度
• Delta半径
• 臂长

这些参数之间存在非线性关系，手动校准极为困难。Klipper通过自动校准算法，可以在几分钟内完成精确校准，且无需特殊探测硬件。

准备工作

初始参数设置

开始校准前，需要确保配置文件中包含合理的初始参数值：

• 臂长
• Delta半径
• 端限位位置

这些初始值通常由打印机厂商提供，精度应在几毫米范围内。若无默认值，可参考在线Delta校准指南获取基本参数。

Z轴移动范围设置

校准过程中，打印头可能需要移动到床面以下，建议临时设置：

minimum_z_position = -5

校准完成后可移除此设置。

基础校准流程

自动探测与手动探测对比

Klipper支持两种探测方式：

1. 自动探测：使用Z轴探头

   • 需先校准探头本身
   • 检查探头位置偏差应小于0.025mm
   • 侧装探头可能导致误差增大

2. 手动探测：推荐方式

   • 使用"纸张测试法"
   • 更精确，消除探头引入的误差

执行基础校准

1. 归位打印机：

   G28
   

2. 开始手动校准：

   DELTA_CALIBRATE METHOD=manual
   

3. 按照提示完成7个点的探测

4. 保存配置：

   SAVE_CONFIG
   

基础校准完成后，打印机应能获得良好的Z轴高度一致性，适合开始基础打印。

高级校准（尺寸精度校准）

基础校准主要确保Z轴高度准确，而高级校准则进一步优化XY平面的尺寸精度。

校准模型打印

1. 使用校准模型文件(calibrate_size.stl)
2. 切片参数建议：
   • 打印速度：40mm/s
   • 材料：建议PLA（刚性较好）
   • 模型直径：140mm（可按比例缩放）

测量步骤

中心柱到外围柱距离

1. 测量中心柱到A标记柱的距离
2. 逆时针依次测量其他五个距离
3. 输入测量值：

   DELTA_ANALYZE CENTER_DISTS=<a_dist>,<far_c_dist>,<b_dist>,<far_a_dist>,<c_dist>,<far_b_dist>
   

外围柱间距离

1. 测量A柱到对面C柱的距离
2. 逆时针测量其他五个距离
3. 输入测量值：

   DELTA_ANALYZE OUTER_DISTS=<a_to_far_c>,<far_c_to_b>,<b_to_far_a>,<far_a_to_c>,<c_to_far_b>,<far_b_to_a>
   

柱体宽度测量

1. 中心柱三个方向的宽度：

   DELTA_ANALYZE CENTER_PILLAR_WIDTHS=<a>,<b>,<c>
   

2. 外围柱宽度：

   DELTA_ANALYZE OUTER_PILLAR_WIDTHS=<a>,<far_c>,<b>,<far_a>,<c>,<far_b>
   

3. 如有缩放，指定比例：

   DELTA_ANALYZE SCALE=1.0
   

执行高级校准

DELTA_ANALYZE CALIBRATE=extended

此过程可能需要几分钟，完成后保存配置：

SAVE_CONFIG

校准结果分析

理想情况下：

• 任意两柱间距应约74mm
• 柱宽应约9mm
• 两柱间距减去柱宽应为65mm

DELTA_ANALYZE可能会计算出与物理尺寸不符的参数（如臂长），这是正常的，因为这些参数会补偿硬件中的微小误差。

床面网格补偿

完成Delta校准后，可启用床面网格补偿(Bed Mesh)进一步改善第一层平整度。注意：

1. 必须先完成Delta校准
2. 每次Delta校准后需重新运行床面网格校准

常见问题解答

Q：为什么校准后的臂长参数与实际物理尺寸不同？ A：这是正常现象，校准参数会补偿机械结构中的微小误差，如臂长差异导致的效应器倾斜等。

Q：校准后打印尺寸仍不准确怎么办？ A：建议：

1. 检查测量过程是否准确
2. 确保打印机机械结构牢固
3. 考虑重新打印校准模型并测量

Q：可以跳过基础校准直接进行高级校准吗？ A：不可以。高级校准依赖于基础校准获得的Z轴高度数据，必须按顺序进行。

通过遵循本指南，用户可以获得精确校准的Delta打印机，为高质量3D打印奠定基础。

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