3D打印机挤出机步进电机扩展板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种3D打印机挤出机步进电机扩展板，包括步进电机驱动电路、风扇电路、供电电路以及IO接口；其中供电电路包括12供电模块和5V供电模块，驱动电路包括三个步进电机驱动模块，所述步进电机驱动模块连接12V供电模块和5V供电模块，步进电机驱动模块的输出引脚连接端子座，端子座用于插接步进电机，电机驱动模块的微步设置引脚连接插排，电机驱动模块的脉冲控制信号引脚连接IO接口；风扇电路包括多对并联的插接口，插接口接入12V供电模块。解决了现有打印机控制板步进电机接口不足的问题，实现多个步进电机联动；为打印机预留了足够多的散热风扇接口；缓解Arduino的供电压力；扩展板引出了额外的IO接口，为后续的功能升级提供了保障。功能升级提供了保障。功能升级提供了保障。

【技术实现步骤摘要】
3D打印机挤出机步进电机扩展板


[0001]本技术涉及3D打印
，具体涉及3D打印机的控制板。

技术介绍

[0002]3D打印技术是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。3D打印技术的制造原理是基于“增材制造”的思想，它与传统的加工工艺通过切削、打磨、冲压等来实现产品成型的过程具有本质区别，仅利用三维设计数据在一台设备上即可快速而精确地制造出任意复杂形状的零件，且无需模具，有效缩短了加工周期，易于实现单件小批量复杂形状产品的快速制造，在非批量化生产中具有明显的成本和效率优势，目前较为主流的3D打印技术有光固化、选择性激光烧结、熔融沉积以及切纸层叠等几种，其中FDM熔融沉积打印技术普及程度最高、设备成本最低。但目前的FDM设备大多只能实现一种或者两种颜色过渡的打印效果，距离实现全色彩打印还有很长的一段路需要走。
[0003]目前FDM想要实现彩色打印主要依靠打印过程中改变耗材本身的颜色，或者是在打印过程中进行不同颜色的耗材混合，这些均需要打印机自身硬件可以支持多个挤出机联动。目前市面上主流的打印机控制板均只支持2个以内的挤出机，完全无法满足彩色打印的需要。所以目前想要实现FDM彩色打印需要一款有大量步进电机接口的打印机控制板。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是解决上述现有技术的不同，提供一种可以支持多个步进电机的3D打印机扩展板。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种3D打印机挤出机步进电机扩展板，包括步进电机驱动电路、风扇电路、供电电路以及IO接口；其中供电电路包括 12V供电模块和5V供电模块，步进电机驱动电路包括三个步进电机驱动模块，所述步进电机驱动模块连接12V供电模块和5V供电模块，步进电机驱动模块的输出引脚连接端子座，端子座用于插接步进电机，步进电机驱动模块的微步设置引脚连接插排，电机驱动模块的脉冲控制信号引脚连接IO接口；风扇电路包括多对并联的插接口，插接口接入12V供电模块。
[0006]进一步的，步进电机驱动模块为A4988驱动器，其引脚2B、引脚2A、引脚1A、引脚 1B连接端子座；引脚EN、引脚STEP和引脚DIR连接IO接口，引脚MS1、引脚MS2和引脚M3则连接一个两行三列的插排，插排还连接5V供电模块，引脚MS1连接分压电阻后接地；引脚EN还连接5V电压模块。
[0007]进一步的，IO接口模块包括一排20针的插排和一排9针的插排，20针的插排的第三插口至第十一插口连接三个A4988驱动器，其第十二插口至第二十插口则再连接一个9针的插排。
[0008]进一步的，还包括一个高压转低压模块，其将12V直流电压转化为5V电压，为芯片以及逻辑电路供电。
[0009]从上述技术方案可以看出本技术具有以下优点：解决了现有打印机控制板步进电机接口不足的问题，该扩展板配合使用RAMPS V1.6打印机控制板套装，可以实现8步进电机联动；为打印机预留了足够多的散热风扇接口；缓解Arduino的供电压力；扩展板引出了额外的IO接口，为后续的功能升级提供了保障
附图说明
[0010]图1为本技术的步进电机驱动模块；
[0011]图2为本技术中IO接口的原理图；
[0012]图3为本技术中风扇插口原理图。
具体实施方式
[0013]以下结合附图对本技术的具体实施方式做具体说明。
[0014]如图1
‑
3所示，本技术的3D打印机挤出机步进电机扩展板本扩展板基于RAMPS V1.6 控制板而来，使用RAMPS V1.6控制板的的AUX
‑
4接口来控制额外的三路挤出机步进电机。具体的，其包括步进电机驱动电路、风扇电路、供电电路以及IO接口。其中供电电路包括 12V供电模块和5V供电模块，12V供电电路主布线宽度为120mil，分支布线宽度为80mil，铜厚35um。5V供电部分布线宽度为80mil。
[0015]驱动电路包括三个步进电机驱动模块，步进电机驱动模块可以采用A4988、TMC2208、 TMC2100等多种型号。当采用A4988驱动器时，A4988驱动器的引脚VMOT连接12V供电模块，可以为缓解Arduino的供电压力。引脚VMOT还连接一个100uF的滤波稳压电容。引脚VDD则连接5V供电模块，其中5V供电模块主要为芯片供电，而12V供电模块则主要为步进电机供电。其引脚2B、引脚2A、引脚1A、引脚1B连接端子座，该端子座则用来连接步进电机；引脚EN、引脚STEP和引脚DIR连接IO接口，通过IO接口接入步进电机的脉冲控制信号。引脚MS1、引脚MS2和引脚M3则连接一个两行三列的插排，插排还连接5V 供电模块，引脚MS1连接100kΩ的分压电阻后接地，该插排则用来接入微步设置信号；引脚EN连接10kΩ的电阻后连接5V电压模块。
[0016]风扇电路包括10对并联的插接口，插接口接入12V供电模块，为打印机预留了足够多的散热风扇接口。可以根据需要接入风扇的数量。
[0017]IO接口模块包括一排20针的插排和一排9针的插排，20针的插排的第一插口和第二插口分别接5V电压和接地，第三插口至第十一插口连接三个A4988驱动器，用于接入脉冲控制信号。其第十二插口至第二十插口则再连接一个9针的插排，引出了额外的IO接口，为后续的功能升级提供了保障。
[0018]此外，还可以在扩展板上设置高压转低压模块，其将12V直流电压转化为5V电压，为芯片以及逻辑电路供电。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机挤出机步进电机扩展板，其特征在于：包括步进电机驱动电路、风扇电路、供电电路以及IO接口；其中供电电路包括12V供电模块和5V供电模块，步进电机驱动电路包括三个步进电机驱动模块，所述步进电机驱动模块连接12V供电模块和5V供电模块，步进电机驱动模块的输出引脚连接端子座，端子座用于插接步进电机，步进电机驱动模块的微步设置引脚连接插排，电机驱动模块的脉冲控制信号引脚连接IO接口；风扇电路包括多对并联的插接口，插接口接入12V供电模块。2.根据权利要求1所述的3D打印机挤出机步进电机扩展板，其特征在于：所述步进电机驱动模块为A4988驱动器，其引脚2B、引脚2A、引脚1A、引脚...

【专利技术属性】
技术研发人员：江剑，郑鸿，沈光，董志根，
申请(专利权)人：无锡市交大增智增材制造技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：