本发明涉及3d打印机运行机构自动消回差和防止错位的装置及方法，属于3d打印机技术领域。
背景技术：
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当3d打印机使用时间长，皮带发生松弛，使用较长的皮带的情况尤为明显，当运动方向切换时候，松弛的部分就被拉紧，此时原本应该运动的打印头却不被拉动，停止在回转间隙，当增速时，打印头产生滞后的运动，减速时，打印头会产生超前量；导致运行时间滞后，精度下降，造成打印回差现象，严重影响打印品质，甚至造成作品报废。
技术实现要素：
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针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供3d打印机运行机构自动消回差和防止错位的装置及方法。
本发明的3d打印机运行机构自动消回差和防止错位的装置，它包括光电开关、挡光片、轴基座、滑块、皮带、电机、滑轨；光电开关设置在x轴和y轴运行轨道中心，且光电开关安装在轴基座的中部，光电开关的光电槽孔相对于滑块，滑块与滑轨滑动连接，滑轨安装在轴基座的上端，电机的转轴上的皮带轮通过皮带与滑块连接，挡光片安装在滑块上，挡光片运行时从光电开关的光电槽口经过遮住光线产生光电信号。
作为优选，所述挡光片为直角式挡光片。
3d打印机运行机构自动消回差和防止错位的方法，它的方法如下：
步骤一：归零：xy轴归零位后，参考坐标系以(0，0)为起点；
步骤二：开始运行时，电路内部程序计数器以0开始增加，在该计数器的脉冲驱动电机所联驱动器，从而电机旋转，带动挡光片正向由左经过光电开关时，遮断光电开关时，记录遮光点的计数器数值p0；
步骤三：当计数器相应减少计数时，电机反向由右往左运行，当挡光片反方向经过光电开关，遮断到非遮断之时，即步骤二同一位置时，记录透光点的计数器数值p1；
步骤四：计算回差：p0与p1的差值p所对应的长度，就是回差a。
步骤五：当正向到反向运行之时，或者在反向到正向运行之时，即在反转方向的时刻，使程序加入反转后回差量，使电机能多走一段，刚好抵消回转间隙区，即可自动消回差；
步骤六：当回差明显超过设置正常值，如大于0.5毫米，程序将xy轴归零位，清零计数器，再继续xy轴的运行，重复步骤一至步骤五的过程，即可消除电机因某种原因导致的机械错位。
作为优选，所述步骤四中回差具体对应的计算公式为：p＝a*axies_pulse_per_mm，其中，axies_pulse_per_mm为单位长度对应的计数器值。
本发明的有益效果为：采用多点无接触光电开关，可以避免传统方法光栅尺带来的阻力，高精度检测的同时不会降低运行性能，在运行方向调转时，将回差补偿，实现高精度的打印；当电机错位时，能够自动归位矫正位置继续打印。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-光电开关；2-挡光片；3-轴基座；4-滑块；5-皮带；6-电机；7-滑轨。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括光电开关1、挡光片2、轴基座3、滑块4、皮带5、电机6、滑轨7；光电开关1设置在x轴和y轴运行轨道中心，且光电开关1安装在轴基座3的中部，光电开关1的光电槽孔相对于滑块4，滑块4与滑轨7滑动连接，滑轨7安装在轴基座3的上端，电机6的转轴上的皮带轮通过皮带与滑块4连接，挡光片2安装在滑块4上，挡光片2运行时从光电开关1的光电槽口经过遮住光线产生光电信号。
进一步的，所述挡光片2为直角式挡光片。
3d打印机运行机构自动消回差和防止错位的方法，它的方法如下：
步骤一：归零：xy轴归零位后，参考坐标系以(0，0)为起点；
步骤二：开始运行时，电路内部程序计数器以0开始增加，在该计数器的脉冲驱动电机6所联驱动器，从而电机6旋转，带动挡光片2正向由左经过光电开关1时，遮断光电开关1时，记录遮光点的计数器数值p0；
步骤三：当计数器相应减少计数时，电机6反向由右往左运行，当挡光片2反方向经过光电开关1，遮断到非遮断之时，即步骤二同一位置时，记录透光点的计数器数值p1；
步骤四：计算回差：p0与p1的差值p所对应的长度，就是回差a。
步骤五：当正向到反向运行之时，或者在反向到正向运行之时，即在反转方向的时刻，使程序加入反转后回差量，使电机能多走一段，刚好抵消回转间隙区，即可自动消回差；
步骤六：当回差明显超过设置正常值，如大于0.5毫米，程序将xy轴归零位，清零计数器，再继续xy轴的运行，重复步骤一至步骤五的过程，即可消除电机因某种原因导致的机械错位。
软件设置：在主菜单下按下按钮，选择control进入自动消回差相应的菜单项目，随着打印的进行，x_offset_pulse和y_offset_pulse的数值会围绕某一个中心值跳变，这是由于不断的中间点往复的同一边遮光、透光时刻，由固件计算回差值，计算遮光的方向，脉冲数，显示回程的脉冲数；使用者可以选择使用自动采集的计算数据或者自行输入数据来消回差。
回差计算具体公式：
p＝a*axies_pulse_per_mm，
其中a为误差量，p为脉冲数，反过来可以通过p来求得a(毫米)。
那么x皮带实际回差可以以下式进行计算：
a＝p/axies_pulse_per_mm；
在control菜单可以查得axies_pulse_per_mm＝80，上式变成：
a＝22/80＝0.137mm；
说明消回差功能模块将3d打印的精度提高了0.137mm的精度。
选择对应的参数项目，可以适当的在计算值的基础上进行修改，修改完毕后进行保存生效。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。