Reprap12864液晶显示屏安装固定支架

做桌面级FDM设备改装的同行应该都碰到过12864屏的安装痛点，原厂配套的屏要么是裸板用铜柱拧在型材框架外侧，走线乱不说，操作的时候稍不注意就会扯到屏线，要么是嵌在亚克力面板里，换屏或者调对比度的时候得拆一堆紧固件，非常麻烦。这个支架就是专门针对这类痛点做的适配结构，核心适配对象是Reprap体系常用的12864液晶控制屏，同时兼容sigma profile铝型材框架的安装位，也能根据实际装机需求固定在机箱侧板、设备操作面等其他平整安装面上。

从实际装机的使用场景来看，这类12864屏是开源3D打印机最常用的人机交互部件，负责显示打印进度、喷头热床温度、设备运行状态，同时配合屏上的按键完成参数调整、打印任务选择、手动进退料等操作，安装位置必须符合操作人员的站立操作视角，不能过高需要抬手操作，也不能过低需要弯腰查看，同时要避开设备运动部件的运动行程，不能和X轴、Z轴的运动拖链、打印平台产生干涉。这个支架在设计的时候首先考虑了安装视角的倾斜角度，屏安装完成后和垂直安装面呈15度左右的仰角，操作人员站在设备正前方的时候，视线刚好垂直落在屏幕显示区域，不用刻意低头或者仰头就能看清屏幕上的字符，长时间操作调整参数也不会有视觉疲劳的问题。

结构设计上，支架整体采用分体式卡装思路，没有采用一体化包裹的外壳结构，而是做了屏体承托边框加后侧安装固定脚的结构，承托边框的内槽尺寸严格匹配12864屏的外轮廓尺寸，单边预留0.2mm的安装间隙，屏体可以直接从正面卡入槽内，不需要额外打螺丝固定，边框四周做了1.2mm的限位挡边，刚好压住屏的PCB板边缘，不会遮挡屏幕的显示区域，也不会压住屏上的操作按键，按键位置预留了足够的按压空间，手指按动的时候不会碰到边框产生卡滞。后侧的两个安装固定脚做了长圆孔设计，安装的时候可以根据型材的槽位或者安装面的孔位上下微调3mm左右的距离，抵消安装孔的加工误差，不需要在安装面上重新打孔攻丝，适配性更强。

安装边界方面，支架整体的外轮廓宽度比12864屏的宽度宽出8mm，高度方向比屏体高10mm，突出安装面的总厚度为22mm，安装的时候只要在安装面上预留出100mm*60mm的平整区域，就可以完成固定，不会占用过多的设备内部或者外部空间。如果是安装在sigma铝型材上，固定脚的孔位刚好匹配2020型材的槽距，直接用M5的T型螺母加半圆头螺丝就可以固定，不需要额外做转接件；如果是安装在钣金机箱侧板上，只要在对应位置开两个M5的安装孔，就可以直接锁付固定，也可以根据需求在支架和安装面之间加薄橡胶垫，减少设备运行时的振动传递到屏体，避免屏线因为长期振动出现松脱的问题。

走线设计上，支架的承托边框下侧做了15mm宽的走线缺口，屏的排线可以直接从缺口位置穿出，顺着安装面的走线槽布置到主控板位置，不会出现排线被支架压住、弯折半径过小导致排线内部铜丝断裂的问题，缺口边缘做了R1的圆角处理，不会割伤排线的绝缘层。实际装机测试的时候，不管是把支架装在设备正面的型材框架上，还是装在设备右侧的机箱侧板上，屏体的固定都非常稳固，设备高速打印产生的振动不会让屏出现松动、异响的问题，操作按键的时候支架也不会出现形变，按动手感和原厂内嵌安装的手感没有区别，同时拆装屏体的时候只需要把屏从边框里抠出来就可以，不需要拧松支架的固定螺丝，后期维护、更换屏幕或者调整屏幕对比度旋钮的时候都非常方便。

另外这个支架的结构没有多余的装饰性特征，所有的壁厚都控制在2.5mm，既保证了足够的结构强度，安装的时候不会因为锁付螺丝出现开裂，也不会因为壁厚过大导致安装后过于笨重，不管是用FDM工艺打印制作，还是用钣金折弯加工，都能很方便地生产制作，不需要复杂的后处理工序。针对不同的装机需求，支架的固定脚也可以根据实际安装的型材规格做小幅调整，比如适配2040型材或者1515型材的时候，只需要调整两个固定脚之间的孔距，不需要改动承托边框的尺寸，整体结构的拓展性很强，除了用在3D打印机上，也可以用来固定同尺寸的12864屏在其他小型自动化设备、数控雕刻机的操作面上，作为人机交互界面的固定结构使用。