一种3D打印机控制系统独立机箱技术方案

本实用新型专利技术公开一种3D打印机控制系统独立机箱，包括有机箱箱体、机箱隔震脚垫、开关电源隔震垫、电源开关背板、主板网架、散热风扇弹性支架、电线管接头固定板、机箱顶盖、显示屏外壳、防水垫以及散热孔消音盖；该机箱箱体具有一开口朝上的容置空间，机箱箱体的后侧开设有连通容置空间的检修口和过线孔，机箱箱体的侧面开设有连通容置空间的散热孔；通过对机箱整体构造的优化设计实现3D打印机控制系统的电子元器件、系统配件布置合理，布线规范、接线有序，安全可靠，普适通用。机箱安拆简单快捷，方便技术工作人员和用户使用过程中对控制系统进行调试和维护，减少安拆环节、提升工作效率。提升工作效率。提升工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印机控制系统独立机箱


[0001]本技术涉及机箱领域技术，尤其是指一种3D打印机控制系统独立机箱。

技术介绍

[0002]基于熔融沉积制造FDM(Fused Deposition Modeling)工艺的3D打印机一般采用12V/24V直流开关电源供电，还装配有3D打印专用的主板、步进电机驱动模块、显示屏、电源管理模块、大功率热床模块、触控开关、光电开关等电子元器件，构成3D打印控制系统对3D打印主机机械系统进行高精度的运动控制以及对3D打印加热块和打印热床的精确温度控制，还附带有例如照明、断料检测、打印平台自动调平等其他辅助电子设备，从而实现3D打印机整机的各项功能。
[0003]一、无独立机箱的机型
[0004]当前市场上中小型(FDM)3D打印机多数机型是将所有控制系统的各类电子元器件直接安装在主机框架或主机机箱外壳的侧立面、后立面或底部。
[0005]这种类型的3D打印机在工作期间机械系统运行时产生的震动会直接传导至电子元器件，造成持续的震动伤害，会缩短元器件的正常使用寿命。同时，直流开关电源、3D打印机主板等系统关键配件暴露在开放或半开放环境中，很容易沾染环境灰尘、耗材碎屑、残余润滑油脂等污染物，造成电路和电子元器件加速老化甚至损坏。
[0006]由于受到主机框架和机械系统装置配件的影响，控制系统配件的安装位置受限、布置空间拥挤杂乱，接线电路繁杂混乱、难梳理，也容易导致组装和维护的困难。
[0007]特别是在个人用户使用最多的中小型桌面级(FDM)3D打印机市场上，许多供用户DIY组装的3D打印机存在配件、电线品质差，布线不合理，接线接头不规范等安全性隐患，容易引发漏电、触电、火灾等严重安全事故。
[0008]二、有独立机箱的机型
[0009]还有一部分厂商生产的(FDM)3D打印机机型配置了控制系统独立机箱，机箱外壳是工程塑料注塑外壳或喷漆处理的钣金外壳。
[0010]这类机箱壁厚比较单薄，结构刚性不足，容易被机箱内的振动源引发共振，对机箱内安装的电子电气元器件造成震动损伤，也容易放大震动噪音。这类机箱底部安装有圆柱形实心橡胶垫，但隔震降噪效果不明显。在实际使用中发现，将3D打印机机箱放在普通木质办公桌上，当开机工作时，直流开关电源上的散热风扇产生振动，振动通过机箱外壳和硬橡胶脚垫，会继续沿着办公桌脚将震动和噪音传导至房间的楼板和钢筋混凝土结构中，在较大范围内都能听到3D打印机机箱噪音。
[0011]目前居家办公的情况非常普遍，很多个人用户会在住宅内使用3D打印机。当打印较大尺寸的零件或模型时往往都需要连续开机打印，通宵达旦，这时3D打印机的噪音问题就显得更加突出了。3D打印机工作时产生的噪音不但会影响到用户自己家庭成员的夜间睡眠和身心健康，还容易引发噪音扰民、邻里纠纷等噪音污染问题，给用户带来不必要的麻烦。
[0012]3D打印机在开机运行期间有多个控制系统配件会升温发热，例如直流开关电源、3D打印机主板、步进电机驱动模块、显示屏以及步进电机等，因此在3D打印机控制系统机箱中必须采取有效的技术措施进行散热降温，保证系统正常稳定运行。
[0013]特别是步进电机驱动模块和3D打印机主板在工作状态下发热量很大，有时局部高温甚至会超过100℃，在3D打印机长时间连续工作时，会因为主板通风散热效果不佳而导致步进电机丢步出错、控制系统停机、死机等一系列问题，情况严重时甚至会直接烧毁电机驱动芯片或3D打印主板，直接造成经济损失。
[0014]现有的中小型(FDM)3D打印机普遍采取的技术措施是在步进电机驱动模块上粘贴铝合金散热片，再安装一台直流3010(4010)散热风扇对3D打印机主板和步进电机驱动散热片进行风冷散热。有些3D打印机厂商甚至只粘贴了铝合金散热片，没有安装散热风扇，一旦3D打印机连续打印时间超长，控制系统非常容易不稳定并导致出现故障。
[0015]目前市场中的3D打印机控制系统独立机箱在通风散热设计方面考虑不充分，散热风扇的安装位置不合理，机箱内部空间布局狭窄拥挤，系统配件模块的布置和接线零乱不合理，机箱内部通风散热能力差，步进电机驱动模块和3D打印机主板等主要高温发热元器件的降温效果不佳。在3D打印机工作运行一段时间后，机箱外壳开始发热发烫，长此以往会导致机箱塑料外壳发生翘曲变形。
[0016]在开放式或半开放式的3D打印机机型中，产生高温的电子元器件直接暴露在环境中，虽然通风散热效果相比机箱的封闭环境要好，但是对发热量较大的步进电机驱动模块同样需要做主动的降温散热处理。

技术实现思路

[0017]有鉴于此，本技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种3D打印机控制系统独立机箱，其可隔震降噪并便于通风散热和组装维护。
[0018]为实现上述目的，本技术采用如下之技术方案：
[0019]一种3D打印机控制系统独立机箱，包括有机箱箱体、机箱隔震脚垫、开关电源隔震垫、电源开关背板、主板网架、散热风扇弹性支架、电线管接头固定板、机箱顶盖、显示屏外壳、防水垫以及散热孔消音盖；该机箱箱体具有一开口朝上的容置空间，机箱箱体的后侧开设有连通容置空间的检修口和过线孔，机箱箱体的侧面开设有连通容置空间的散热孔；该机箱隔震脚垫固定于机箱箱体的底部；该开关电源隔震垫固定于容置空间中；该电源开关背板可拆卸地安装在机箱箱体的后侧并盖住检修口；该主板网架固定于容置空间中并位于机箱箱体之附壁矮柱的上方；该散热风扇弹性支架固定于容置空间的内侧壁面上并位于主板网架的上方，且散热风扇弹性支架位于散热孔的内侧；该电线管接头固定板可拆卸地安装在机箱箱体的后侧并盖住过线孔；该机箱顶盖安装在机箱箱体的顶部并盖住容置空间的开口；该显示屏外壳和防水垫设置于机箱顶盖上；该散热孔消音盖设置于机箱箱体的外侧面上并盖住散热孔。
[0020]优选的，所述机箱隔震脚垫为四个，其分别通过螺栓固定在机箱箱体之底部的四个边角处。
[0021]优选的，所述机箱隔震脚垫和开关电源隔震垫均采用TPU软弹性材料3D打印制造而成。
[0022]优选的，所述电源开关背板采用M3螺栓、垫圈、螺母固定至机箱箱体后侧预留位置处。
[0023]优选的，所述电线管接头固定板采用M3螺栓、垫圈、螺母固定至机箱箱体后侧预留位置处。
[0024]优选的，所述显示屏外壳和防水垫一起采用M3螺栓、垫圈、螺母固定到机箱顶盖上。
[0025]优选的，所述机箱顶盖采用6根M3螺栓、垫圈、螺母固定于机箱箱体顶部。
[0026]优选的，所述机箱箱体的左右两侧面上均开设有散热孔，用1个散热风扇弹性支架并排安装2个散热风扇，固定于容置空间左侧或右侧的一侧内壁上，两个散热孔消音盖分别固定于机箱箱体的左右两外侧面上。
[0027]优选的，所述机箱箱体采用3D打印制造工艺一体成型，利用3D打印成型技术特点形成双壁内孔隙薄板的箱体结构；并在机箱箱体左右两内侧各设计有3处附壁加强柱和侧方固定螺栓孔、螺母嵌固孔位，附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印机控制系统独立机箱，其特征在于：包括有机箱箱体、机箱隔震脚垫、开关电源隔震垫、电源开关背板、主板网架、散热风扇弹性支架、电线管接头固定板、机箱顶盖、显示屏外壳、防水垫以及散热孔消音盖；该机箱箱体具有一开口朝上的容置空间，机箱箱体的后侧开设有连通容置空间的检修口和过线孔，机箱箱体的侧面开设有连通容置空间的散热孔；该机箱隔震脚垫固定于机箱箱体的底部；该开关电源隔震垫固定于容置空间中；该电源开关背板可拆卸地安装在机箱箱体的后侧并盖住检修口；该主板网架固定于容置空间中并位于机箱箱体之附壁矮柱的上方；该散热风扇弹性支架固定于容置空间的内侧壁面上并位于主板网架的上方，且散热风扇弹性支架位于散热孔的内侧；该电线管接头固定板可拆卸地安装在机箱箱体的后侧并盖住过线孔；该机箱顶盖安装在机箱箱体的顶部并盖住容置空间的开口；该显示屏外壳和防水垫设置于机箱顶盖上；该散热孔消音盖设置于机箱箱体的外侧面上并盖住散热孔。2.如权利要求1所述的一种3D打印机控制系统独立机箱，其特征在于：所述机箱隔震脚垫为四个，其分别通过螺栓固定在机箱箱体之底部的四个边角处。3.如权利要求1所述的一种3D打印机控制系统独立机箱，其特征在于：所述机箱隔震脚垫和开关电源隔震垫均采用TPU软弹性材料3D打印制造而成。4.如权利要求1所述的一种3D打印机控制系统独立机箱，其特征在于：所述电源开关背板采用M3螺栓、垫圈、螺母固定至机箱箱体后侧预留位置处。5.如权利要求1所述的一种3D打印机控制系统独立机箱，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨织铖，
申请(专利权)人：长沙善富智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：