[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种3D打印机主动式三维减震装置及其使用方法，具有结构简单、主动减震、易于制造的特点，能够有效地降低3D打印机在工作过程中产生的震动，提升打印精度、降低噪音。
[0005] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] 一种3D打印机主动式三维减震装置，包括3D打印机本体、连接模块、悬浮模块、气隙模块、基体模块和控制模块；3D打印机本体采用可拆卸连接方式固定在连接模块上；连接模块固定在悬浮模块的上端；当工作时，悬浮模块在电磁力的作用下悬浮于基体模块的四方形内孔中；悬浮模块与控制模块电连接；基体模块与控制模块电连接；
[0007] 连接模块包括连接平台、压板组件；连接平台上表面有T型槽，压板组件利用T型槽将3D打印机本体固定在连接平台上；
[0008] 悬浮模块包括支架、第一电磁线圈（动）、第二电磁线圈（动）、第三电磁线圈（动）、第四电磁线圈（动）和第五电磁线圈（动）；在支架上有4个侧面和1个底面，即A侧面、B侧面、C侧面、D侧面和E底面，其中A侧面和B侧面相对，C侧面和D侧面相对；在支架的A侧面上设置有放线槽（A动），用于安装第一电磁线圈（动），在B侧面上设置有放线槽（B动），用于安装第二电磁线圈（动），在C侧面上设置有放线槽（C动），用于安装第三电磁线圈（动），在D侧面上设置有放线槽（D动），用于安装第四电磁线圈（动），在E底面上设置有放线槽（E动），用于安装第五电磁线圈（动）；第一电磁线圈（动）、第二电磁线圈（动）、第三电磁线圈（动）、第四电磁线圈（动）和第五电磁线圈（动）分别与控制模块电连接；
[0009] 气隙模块包括气隙A、气隙B、气隙C、气隙D和气隙E；气隙A为支架的A侧面与基座的A侧面之间的间隙，气隙B为支架的B侧面与基座的B侧面之间的间隙，气隙C为支架的C侧面与基座的C侧面之间的间隙，气隙D为支架的D侧面与基座的D侧面之间的间隙，气隙E为支架的E底面与基座的E底面之间的间隙；
[0010] 基体模块包括基座、第一电磁线圈（静）、第二电磁线圈（静）、第三电磁线圈（静）、第四电磁线圈（静）、第五电磁线圈（静）、第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器和第五测距传感器；在基座的四方形内孔中有4个侧面和一个底面，即A侧面、B侧面、C侧面、D侧面和E底面，其中A侧面和B侧面相对，C侧面和D侧面相对；在基座的A侧面上设置有放线槽（A静），用于安装第一电磁线圈（静），在B侧面上设置有放线槽（B静），用于安装第二电磁线圈（静），在C侧面上设置有放线槽（C静），用于安装第三电磁线圈（静），在D侧面上设置有放线槽（D静），用于安装第四电磁线圈（静），在E底面上设置有放线槽（E静），用于安装第五电磁线圈（静）；第一电磁线圈（静）、第二电磁线圈（静）、第三电磁线圈（静）、第四电磁线圈（静）和第五电磁线圈（静）分别与控制模块600电连接；第一测距传感器安装在基座的A侧面上，用于测量基座的A侧面与支架的A侧面之间的气隙A，第二测距传感器安装在基座的B侧面上，用于测量基座的B侧面与支架的B侧面之间的气隙B，第三测距传感器安装在基座的C侧面上，用于测量基座的C侧面与支架的C侧面之间的气隙C，第四测距传感器安装在基座的D侧面上，用于测量基座的D侧面与支架的D侧面之间的气隙D，第五测距传感器安装在基座的E底面上，用于测量基座的E底面与支架的E底面之间的气隙E；第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器和第五测距传感器分别与控制模块电连接；
[0011] 悬浮模块300和基体模块500上的放线槽均采用铁磁材料制成；当悬浮模块在电磁力的作用下悬浮于基体模块的四方形内孔中时，放线槽（A动）与放线槽（A静）相对，放线槽（B动）与放线槽（B静）相对，放线槽（C动）与放线槽（C静）相对，放线槽（D动）与放线槽（D静）相对，放线槽（E动）与放线槽（E静）相对，可以有效地防止放线槽内电磁线圈产生的电磁泄露对外界造成的污染；
[0012] 控制模块包括控制板、液晶显示器、键盘、第一电流调节旋钮、第二电流调节旋钮、第三电流调节旋钮、第四电流调节旋钮、第五电流调节旋钮、第一电磁线圈启动/关闭键、第二电磁线圈启动/关闭键、第三电磁线圈启动/关闭键、第四电磁线圈启动/关闭键、第五电磁线圈启动/关闭键、第一测距传感器启动/关闭键、第二测距传感器启动/关闭键、第三测距传感器启动/关闭键、第四测距传感器启动/关闭键、第五测距传感器启动/关闭键、电流过载保护键、PID控制键、控制装置启动键和控制装置关闭键；第一电流调节旋钮用于同时调节第一电磁线圈（动）和第一电磁线圈（静）中电流的大小，第二电流调节旋钮用于同时调节第二电磁线圈（动）和第二电磁线圈（静）中电流的大小，第三电流调节旋钮用于同时调节第三电磁线圈（动）和第三电磁线圈（静）中电流的大小，第四电流调节旋钮用于同时调节第四电磁线圈（动）和第四电磁线圈（静）中电流的大小，第五电流调节旋钮用于同时调节第五电磁线圈（动）和第五电磁线圈（静）中电流的大小；电流过载保护键用于保护电磁线圈，通过键盘输入电磁线圈的过载电流值并保存，同时在液晶显示器上显示出来，当电磁线圈中的电流值超过设定的过载电流值时，电流过载保护键由按下状态变为弹起状态，切断电源；PID控制键用于启动主动式三维减震工作模式，从键盘输入气隙E的设定值，旋转第一电流调节旋钮、第二电流调节旋钮、第三电流调节旋钮、第四电流调节旋钮和第五电流调节旋钮，分别调节对应的电磁线圈中的电流值，当液晶显示器上显示的气隙A的值等于气隙B的值、气隙C的值等于气隙D的值、气隙E的值等于设定值时，通过键盘输入获取的气隙A、气隙B、气隙C和气隙D的值，并作为实施PID控制的设定值，连同先前输入的气隙E的设定值一起保存，然后按下PID控制键，启动主动式三维减震工作模式，在3D打印过程中，如果因为震动而造成气隙A、气隙B、气隙C和气隙D的实时测量值与对应的设定值发生偏离，控制模块将自动调节对应的电磁线圈中的电流值，以使气隙的测量值趋近直至等于设定值，借此调节过程来实现3D打印机的主动式三维减震功能。
[0013] 一种3D打印机主动式三维减震装置使用方法，包括以下步骤：
[0014] 1）将3D打印机本体安放在连接模块上，并用压板组件进行固定；
[0015] 2）检查控制模块；将第一电流调节旋钮、第二电流调节旋钮、第三电流调节旋钮、第四电流调节旋钮和第五电流调节旋钮均旋转至“0”位置；检查下述按键并确保处于弹起状态：第一电磁线圈启动/关闭键、第二电磁线圈启动/关闭键、第三电磁线圈启动/关闭键、第四电磁线圈启动/关闭键、第五电磁线圈启动/关闭键、第一测距传感器启动/关闭键、第二测距传感器启动/关闭键、第三测距传感器启动/关闭键、第四测距传感器启动/关闭键、第五测距传感器启动/关闭键、PID控制键、控制装置启动键和控制装置关闭键；检查电流过载保护键，确保处于按下状态；
[0016] 3）按下控制装置启动键，控制装置关闭键自动弹起，接通电源，打开液晶显示器；
[0017] 4）按下第一测距传感器启动/关闭键、第二测距传感器启动/关闭键、第三测距传感器启动/关闭键、第四测距传感器启动/关闭键、第五测距传感器启动/关闭键，分别启动第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器和第五测距传感器，开始测量气隙A、气隙B、气隙C、气隙D和气隙E的数值，并在液晶显示器上显示出来；
[0018] 5）通过键盘输入电磁线圈的过载电流值并保存，作为激活电流过载保护键的阈值，同时在液晶显示器上显示出来；
[0019] 6）通过键盘输入气隙E的设定值并保存，同时在液晶显示器上显示出来；气隙E的设定值用于步骤8，同时还作为PID控制时气隙E的设定值；
[0020] 7）按下第五电磁线圈启动/关闭键，同时给第五电磁线圈（动）和第五电磁线圈（静）供电；两个电磁线圈在电流的作用下，分别生成一个磁场；两个磁场的同名磁极相对，同名磁极相互排斥，使得此时彼此接触的悬浮模块的支架上的E底面和基体模块的基座上的E底面在电磁力的作用下相互排斥；
[0021] 8）转动第五电流调节旋钮，逐渐增大第五电磁线圈（动）和第五电磁线圈（静）中的电流强度，使得悬浮模块的支架上的E底面在电磁力的作用下，脱离与基体模块上基座的E底面的接触，悬浮起来，形成气隙E，悬浮高度随着电流强度的增大而逐渐增大，直至在液晶显示器上显示的第五测距传感器测得的气隙E的实时测量值与气隙E的设定值相等；
[0022] 9）按下第一电磁线圈启动/关闭键，同时给第一电磁线圈（动）和第一电磁线圈（静）供电；两个电磁线圈在电流的作用下，分别生成一个磁场；两个磁场的同名磁极相对，同名磁极相互排斥，使得悬浮模块的支架上的A侧面和基体模块的基座上的A侧面在电磁力的作用下相互排斥，形成气隙A；
[0023] 10）按下第二电磁线圈启动/关闭键，同时给第二电磁线圈（动）和第二电磁线圈（静）供电；两个电磁线圈在电流的作用下，分别生成一个磁场；两个磁场的同名磁极相对，同名磁极相互排斥，使得悬浮模块的支架上的B侧面和基体模块的基座上的B侧面在电磁力的作用下相互排斥，形成气隙B；
[0024] 11）联动调整第一电流调节旋钮、第二电流调节旋钮，直至在液晶显示器上显示的由第一测距传感器测得的气隙A的实时测量值与由第二测距传感器测得的气隙B的实时测量值相等；
[0025] 12）通过键盘输入气隙A和气隙B相等时的实时测量值，作为PID控制时气隙A和气隙B的设定值；
[0026] 13）按下第三电磁线圈启动/关闭键，同时给第三电磁线圈（动）和第三电磁线圈（静）供电；两个电磁线圈在电流的作用下，分别生成一个磁场；两个磁场的同名磁极相对，同名磁极相互排斥，使得悬浮模块的支架上的C侧面和基体模块的基座上的C侧面在电磁力的作用下相互排斥，形成气隙C430；
[0027] 14）按下第四电磁线圈启动/关闭键，同时给第四电磁线圈（动）和第四电磁线圈（静）供电；两个电磁线圈在电流的作用下，分别生成一个磁场；两个磁场的同名磁极相对，同名磁极相互排斥，使得悬浮模块的支架上的D侧面和基体模块的基座上的D侧面在电磁力的作用下相互排斥，形成气隙D440；
[0028] 15）联动调整第三电流调节旋钮、第四电流调节旋钮，直至在液晶显示器上显示的由第三测距传感器测得的气隙C的实时测量值与由第四测距传感器测得的气隙D的实时测量值相等；
[0029] 16）通过键盘输入气隙C和气隙D相等时的实时测量值，作为PID控制时气隙C和气隙D的设定值；
[0030] 17）按下PID控制键，启动主动式三维减震工作模式；
[0031] 18）启动3D打印机本体，开始打印工作；
[0032] 19）在打印过程中，因为震动会造成气隙A、气隙B、气隙C、气隙D和气隙E数值的扰动；在主动式三维减震工作模式的控制下，控制模块自动调节电磁线圈的电流强度，使得气隙A、气隙B、气隙C、气隙D和气隙E的实时测量值尽快恢复到与对应的设定值相等，实现主动式三维减震功能；
[0033] 20）打印工作结束后，缓慢地将第五电流调节旋钮旋转至“0”位置，使得连接模块轻轻地落在基体模块上；
[0034] 21）关闭3D打印机本体；将第一电流调节旋钮、第二电流调节旋钮、第三电流调节旋钮和第四电流调节旋钮均旋转至“0”位置；弹起第一电磁线圈启动/关闭键、第二电磁线圈启动/关闭键、第三电磁线圈启动/关闭键、第四电磁线圈启动/关闭键、第五电磁线圈启动/关闭键；弹起第一测距传感器启动/关闭键、第二测距传感器启动/关闭键、第三测距传感器启动/关闭键、第四测距传感器启动/关闭键、第五测距传感器启动/关闭键；弹起PID控制键；
[0035] 22）按下控制装置关闭键，控制装置启动键自动弹起，切断电源，关闭液晶显示器。
[0036] 本发明的有益效果是：
[0037] 本发明利用5对电磁线圈产生的电磁场的相互作用，能够在三维空间实现3D打印机本体的减震功能；当震动发生时，采用PID控制方法，主动地调整电磁线圈中的电流强度，使得3D打印机本体在电磁力的作用下，迅速地恢复到平衡位置，克服扰动的影响；在打印过程中，3D打印机本体在电磁力的作用下悬浮于空中，能够防止外界震动的传导；3D打印机本体与连接模块采用可拆卸式连接，使得本发明具有通用性，适用于不同型号的3D打印机减震；本发明可有效地降低3D打印机在工作过程中产生的震动，并能够隔绝外界震动的影响，提升打印精度、降低噪音。
