这款外壳结构的设计初衷,是解决开源Arduino控制模块在桌面原型开发、小型嵌入式设备搭建、学生电子竞赛实训场景下的裸板防护痛点——日常使用中裸板直接放置容易被金属碎屑短接引脚、被桌面液体泼溅损伤电路,堆叠存放时还容易出现排针弯折、元件磕碰脱落的问题,一体化的壳体结构可以直接把核心控制板完全包覆在内,留出必要的接口与散热间隙,兼顾防护性与使用便利性。
从结构设计逻辑来看,壳体采用上下扣合的分体式布局,上盖表面预留了多组长条形通风槽,这些槽位的位置刚好对应Arduino板上主控芯片、电源稳压模块的发热区域,既可以保证长时间运行时的空气对流散热,又不会因为开孔过大让外界的细小金属杂物直接掉落到电路板上;壳体边角处设计了四个带铜柱预埋位的安装孔,既可以用螺丝把上下盖锁紧固定,也可以通过这几个孔位把整个装好控制板的壳体固定在设备机架、实验台支架或者小型机器人的底盘上,安装孔的位置做了下沉处理,螺丝锁紧后螺帽不会突出壳体表面,避免和其他安装部件产生干涉。
接口避让的设计完全贴合标准Arduino板的接口布局,壳体侧面预留的两个方形开口,分别对应USB数据接口与直流电源输入接口,开口尺寸做了0.2mm的公差余量,既不会因为尺寸过小导致常规的USB接头、电源插头插不到位,也不会因为间隙过大让壳体和接口之间出现晃量;壳体内部设计了多个定位筋条,筋条高度刚好托住电路板的边缘,控制板放入后不会在壳体内上下窜动,也不需要额外打胶固定,拆装维护的时候只需要拧开上下盖的螺丝就可以直接取出电路板,更换扩展模块或者检修电路都很方便。
考虑到3D打印的工艺适配性,整个壳体所有结构都做了最小壁厚校验,整体壁厚保持在2mm,既保证FDM打印时的结构强度,不会因为壁厚太薄出现打印翘边、成品脆裂的问题,也不会因为壁厚过大增加不必要的打印耗材消耗;所有边角位置都做了R1.5的圆角过渡,既避免打印时出现尖锐的边角毛刺,也能减少日常拿取时的磕碰划伤风险;壳体侧面预留的小凸耳结构,是专门为外接扩展排线设计的走线位,需要外接传感器、执行器线路的时候,可以直接把排线从凸耳位置的缺口引出,不需要在壳体上额外开孔走线,也能避免排线被上下盖扣合时压坏线皮。
实际安装使用时,只需要把Arduino控制板对准壳体内的定位筋条放平,扣合上盖之后用四颗M3螺丝锁紧四个角的安装位即可,不需要额外做其他结构修改;如果是用于小型智能小车、桌面自动化小装置的控制核心安装,还可以通过壳体底部的安装孔配合M3螺丝把整个控制壳体固定在设备的安装平面上,安装时需要注意预留出侧面接口的插拔空间,距离相邻结构件至少留出15mm的操作间隙,方便后续插拔USB线下载程序或者更换电源接头。壳体表面的标识位做了下沉0.3mm的凹槽设计,打印完成后可以用不同颜色的耗材填充标识,方便区分不同功能的控制模块,在多块控制板协同工作的项目场景里,能快速识别对应的控制单元,减少接线调试时的错接概率。
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- 系统要求: Fusion 360,Rendering
- 软件分类: 3D打印机








