CN208410785U - 一种3d打印设备的控制电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印设备的控制电路板，包括一电路板本体、一处理器、一运动控制芯片、一网络接口、一数据接口以及多个电机接口；电路板本体包括从上往下依次设置的基层、第一绝缘层、第二绝缘层、第一隔热层、第二隔热层以及金属层；基层相对处理器、运动控制芯片、网络接口、数据接口以及电机接口的位置均相应设有各个通孔，第一隔热层设有走线孔，各个通孔与走线孔连通，处理器与运动控制芯片、数据接口以及网络接口通过各个通孔、走线孔分别连接，运动控制芯片与多个电机接口通过各个通孔、走线孔分别连接。本实用新型能够提高控制电路板的正常使用率，提高操作控制3D打印设备的便利性，此外能够提高控制电路板的美观性以及散热性能。

Description

一种3D打印设备的控制电路板

技术领域

本实用新型涉及3D打印设备技术领域，特别涉及一种3D打印设备的控制电路板。

背景技术

3D打印(3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

现有3D打印设备的控制电路板上通常设有一处理器以及多个芯片，通过多个芯片分别控制3D打印设备的运动轴执行相应的作业动作，现有控制电路板的电子元器件较多，因此走线也比较密集。

此外现有控制电路板上的各个电子元器件之间的连接走线都是布置于同一基层上，使得控制电路板的基层上的处理器、芯片和其他电子元器件之间的间隙过小，影响控制电路板的散热性能。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种3D打印设备的控制电路板，能够提高控制电路板的正常使用率，且提高操作控制3D打印设备的便利性，此外能够提高控制电路板的美观性以及散热性能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种3D打印设备的控制电路板，包括：一电路板本体、一处理器、一运动控制芯片、一网络接口、一数据接口以及多个电机接口；电路板本体包括从上往下依次设置的基层、第一绝缘层、第二绝缘层、第一隔热层、第二隔热层以及金属层，处理器、运动控制芯片、网络接口、数据接口以及电机接口均设置于基层上，其中基层的顶面设有固定件；基层相对处理器、运动控制芯片、网络接口、数据接口以及电机接口的位置均相应设有各个通孔，第一隔热层设有走线孔，各个通孔与走线孔连通，处理器与运动控制芯片、数据接口以及网络接口通过各个通孔、走线孔分别连接，运动控制芯片与多个电机接口通过各个通孔、走线孔分别连接。

进一步地，控制电路板还包括GPIO接口，GPIO接口设置于基层上。

进一步地，控制电路板还包括电源，电源设置于基层上，基层相对电源的位置设有通孔，电源与处理器以及运动控制芯片通过通孔、走线孔分别连接。

进一步地，处理器为STM32单片机。

进一步地，运动控制芯片为MCX514芯片。

进一步地，数据接口为I2C接口。

进一步地，网络接口为以太网接口。

进一步地，电机接口的数量为四个，四个电机接口分别对应3D打印设备的四个运动轴。

进一步地，电路板本体呈长方体状。

进一步地，数据接口以及网络接口间隔设置于电路板本体宽度方向的一侧边。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型3D打印设备的控制电路板包括有一电路板本体、一处理器、一运动控制芯片、一网络接口、一数据接口以及多个电机接口，通过一处理器以及一运动控制芯片控制3D打印设备的多个运动轴的作业运动，相比现有的控制电路板电子元器件较少，能够提高控制电路板的正常使用率；此外控制电路板通过网络接口与电脑、手机上的打印设备APP进行网络连接，用户在电脑、手机上即可通过控制电路板实现控制3D打印设备而无需在控制电路板所连接的液晶显示屏上进行控制操作，提高操作控制3D打印设备的便利性；另外通过在基层设置各个通孔以及在第一隔热层上设置一走线孔，各个通孔均与走线孔连通，实现在第二绝缘层下方的第一隔热层进行控制电路板的走线连通布置，而无需在基层上进行走线布置，提高控制电路板的美观性，同时还提高控制电路板的散热性能。

附图说明

图1是本实用新型3D打印设备的控制电路板的俯视结构示意图；

图2是图1中沿A-A线的剖视图。

具体实施方式

请参阅图1、2，本实用新型3D打印设备的控制电路板包括：一电路板本体1、一处理器2、一运动控制芯片3、一网络接口4、一数据接口5以及多个电机接口6。

电路板本体1包括从上往下依次设置的基层11、第一绝缘层12、第二绝缘层13、第一隔热层14、第二隔热层15以及金属层16。处理器2、运动控制芯片3、网络接口4、数据接口5以及电机接口6均设置于基层11上，其中基层11的顶面设有固定件9，具体地固定件9的数量可为四个，四个固定件9分别设于基层11的四周角落，固定件可与3D打印设备用于容纳控制电路板的箱体的顶部配合使用，实现将控制电路板固定于上述箱体中。基层11相对处理器2、运动控制芯片3、网络接口4、数据接口5以及电机接口6的位置均相应设有各个通孔17，第一隔热层14设有走线孔18，各个通孔17与走线孔18连通，可以理解，在第一绝缘层12以及第二绝缘层13上相应开设有通孔以使得基层11上的各个通孔17与第一隔热层14上的走线孔18连通。处理器2与运动控制芯片3、数据接口5以及网络接口4通过各个通孔17、走线孔18分别连接，运动控制芯片3与多个电机接口6通过各个通孔17、走线孔18分别连接；即通过处理器2在基层11上相对的一通孔17、第一隔热层14上的一走线孔18以及运动控制芯片3在基层11上相对的一通孔17实现处理器2与运动控制芯片3两者的连接，通过运动控制芯片3在基层11上相对的一通孔17、第一隔热层14上的一走线孔18以及电机接口6在基层11上相对的一通孔17实现运动控制芯片3与一电机接口6的连接，处理器2与网络接口4等之间的连接亦同理，此处不再赘述。

多个电机接口6分别与多个电机驱动器连接，电机驱动器与电机连接，进而控制3D打印设备的多个运动轴执行相应的作业运动。本实施例中电机接口6的数量为四个，四个电机接口6分别对应3D打印设备的四个运动轴。数据接口5用于控制电路板的数据传输，本实施例的数据接口5具体为I2C接口，即为两线式串行数据总线接口。本实施例的网络接口4具体为以太网接口，在其他实施例网络接口4也可为wifi无线网卡接口。

处理器2通过网络接口4与PC电脑、平板电脑或者手机上所安装的打印设备APP进行网络连接，用户通过在该打印设备APP的操作界面上进行操作，即可实现控制3D打印设备执行相应的作业：打印设备APP通过处理器2向运动控制芯片3发出操作指令，该运动控制芯片3进一步通过多个电机接口6驱动3D打印设备的多个运动轴执行相应的作业运动。

本实施例中，处理器2具体为STM32单片机，STM32单片机为ARMCortex-M内核单片机；在其他实施例中，处理器2也可为其他类型的处理器。本实施例中运动控制芯片3为MCX514芯片，MCX514芯片是一款既能与8/16位、16位数据总线接口也能与I2C接口的带插补功能的4轴运动控制芯片，它能对脉冲型伺服电机、步进电机进行各轴独立定位或速度控制。可以选择4轴中任意的2轴、3轴或4轴实现直线插补、圆弧插补、螺旋插补、位插补、连续插补等。

此外，本实施例的控制电路板还包括GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)接口7，GPIO接口7设置于基层11上，GPIO接口7能够提供额外的控制功能。控制电路板还包括电源8，电源8设置于基层11上，同样地，基层11相对电源8的位置设有通孔17，电源8与处理器2以及运动控制芯片3通过通孔17、走线孔18分别连接，电源8用于提供处理器2、运动控制芯片3工作所需电能。

本实施例的电路板本体1具体呈长方体状，即基层11、第一绝缘层12、第二绝缘层13、第一隔热层14、第二隔热层15以及金属层16均呈长方体状，数据接口5以及网络接口4间隔设置于电路板本体1宽度方向的一侧边，即数据接口5以及网络接口4设置于电路板本体1的基层11宽度方向的一侧边，电机接口6设置于电路板本体长度方向的一侧边，处理器2以及运动控制芯3片设置于电路板本体1的中部位置。当然在其他实施例中，电路板本体1也可呈正方体等其他形状，数据接口5、网络接口4等也可设于电路板本体1的其他位置，此处不作过多限制。

本实用新型3D打印设备的控制电路板包括有一电路板本体1、一处理器2、一运动控制芯片3、一网络接口4、一数据接口5以及多个电机接口6，通过一处理器2以及一运动控制芯片3控制3D打印设备的多个运动轴的作业运动，相比现有的控制电路板电子元器件较少，能够提高控制电路板的正常使用率；此外控制电路板通过网络接口4与电脑、手机上的打印设备APP进行网络连接，用户在电脑、手机上即可通过控制电路板实现控制3D打印设备而无需在控制电路板所连接的液晶显示屏上进行控制操作，提高操作控制3D打印设备的便利性；另外通过在基层11设置各个通孔17以及在第一隔热层14上设置一走线孔18，各个通孔17均与走线孔18连通，实现在第二绝缘层13下方的第一隔热层14进行控制电路板的走线连通布置，而无需在基层11上进行走线布置，以提高控制电路板的美观性，同时还提高控制电路板的散热性能。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种3D打印设备的控制电路板，其特征在于，包括：

一电路板本体、一处理器、一运动控制芯片、一网络接口、一数据接口以及多个电机接口；

所述电路板本体包括从上往下依次设置的基层、第一绝缘层、第二绝缘层、第一隔热层、第二隔热层以及金属层，所述处理器、运动控制芯片、网络接口、数据接口以及电机接口均设置于所述基层上，其中所述基层的顶面设有固定件；

所述基层相对所述处理器、运动控制芯片、网络接口、数据接口以及电机接口的位置均相应设有各个通孔，所述第一隔热层设有走线孔，各个所述通孔与走线孔连通，所述处理器与所述运动控制芯片、数据接口以及网络接口通过各个所述通孔、走线孔分别连接，所述运动控制芯片与所述多个电机接口通过各个所述通孔、走线孔分别连接。

2.根据权利要求1所述的3D打印设备的控制电路板，其特征在于，所述控制电路板还包括GPIO接口，所述GPIO接口设置于基层上。

3.根据权利要求1所述的3D打印设备的控制电路板，其特征在于，所述控制电路板还包括电源，所述电源设置于基层上，所述基层相对所述电源的位置设有所述通孔，所述电源与所述处理器以及运动控制芯片通过所述通孔、走线孔分别连接。

4.根据权利要求1所述的3D打印设备的控制电路板，其特征在于，所述处理器为STM32单片机。

5.根据权利要求1所述的3D打印设备的控制电路板，其特征在于，所述运动控制芯片为MCX514芯片。

6.根据权利要求1所述的3D打印设备的控制电路板，其特征在于，所述数据接口为I2C接口。

7.根据权利要求1所述的3D打印设备的控制电路板，其特征在于，所述网络接口为以太网接口。

8.根据权利要求1所述的3D打印设备的控制电路板，其特征在于，所述电机接口的数量为四个，四个所述电机接口分别对应所述3D打印设备的四个运动轴。

9.根据权利要求1所述的3D打印设备的控制电路板，其特征在于，所述电路板本体呈长方体状。

10.根据权利要求9所述的3D打印设备的控制电路板，其特征在于，所述数据接口以及所述网络接口间隔设置于所述电路板本体宽度方向的一侧边。