# 微雪 IMX477 HQ 双轴云台打印套件 · Rev C 居中螺丝固定版

适配用户确认的 **微雪 IMX477 12.3MP Camera，C/CS 可换镜头版**。官方机械图给出 PCB 38 × 38 mm、四孔中心距 30 × 30 mm、孔径 Ø2.5 mm。

镜头朝前，光轴与俯仰电机轴垂直。相机使用 **4 颗 M2.5×12 螺丝、4 个 M2.5 六角螺母、4 个绝缘平垫圈**，通过 PCB 原有四孔固定到一体托架。原来的 M3×10 四颗、M3×6 四颗、M3×5 一颗继续使用，共 13 颗螺丝。

**零俯仰时，相机 PCB、C/CS 座、参考镜头及 CSI 接口的联合包络，在正面和顶视均对齐底座中心：X=0、Y=0 mm。** 镜头按最大直径 Ø40 mm、从 PCB 正面向前伸出 54 mm 建模；这是几何包络居中，不能代表重量重心，也不能保证更换镜头后仍居中。

本版将俯仰电机向右移、抬高，用带加强肋的上座和绕到 PCB 背面的托架，让镜头位于底座中央。俯仰轴穿过参考相机包络中心，镜头仍朝前。**已有旧版打印件时，底座可沿用，上座和相机托架均须重打印。** 电机和支撑结构会向底座右侧伸出。

这是首件试装设计，尚未实际打印、装配或测试承重。

## 直接打印

打开 [三件排版 3MF](print/IMX477-HQ-print-layout.3mf)。单位为毫米，三个零件已分开排放并调整打印方向；模型占地约 **177 × 101 mm**，不含裙边、支撑和打印机禁用区域。

3MF 是通用几何文件，没有绑定打印机、耗材配置或 G-code。Bambu Studio 2.8.2.61 CLI 实际导入识别出 3 个封闭单实体。请在自己的切片软件选择实际打印机和 PETG。

| 打印件 | 文件 | 交付打印方向尺寸，mm | 数量 |
|---|---|---:|---:|
| 底座，沿用原几何 | `print/01-base.3mf` | 80 × 80 × 63 | 1 |
| 居中上座，带加强肋、沉孔与底部避让 | `print/02-upper-m3x6.3mf` | 82 × 42 × 84 | 1 |
| 绕背四点螺丝相机托架 | `print/03-camera-carrier.3mf` | 42.8 × 46 × 67 | 1 |

同目录提供 STL。已有原底座时可只打印新上座和相机托架。**原始旧上座需要修改，不能直接当作新上座使用。** 原 `底座.STL`、`上座.STL`、`激光支座.STL` 均未覆盖。

建议起始设置：PETG、0.4 mm 喷嘴、0.2 mm 层高、4 道外墙、5 层顶底面、30–40% 填充、100% 缩放。温度、速度和冷却按耗材及打印机校准结果选择。

- 底座与上座：交付方向为底面朝下。检查内侧上方悬空处，按切片预览添加支撑，避免堵塞轴孔。
- 相机托架：靠电机的一侧边朝下，D 轴孔与打印 Z 轴平行。远侧框边有桥接，按预览检查并添加支撑；优先从平台生成树状支撑。检查横向 Ø2.8 mm 通孔和六角槽，清理毛刺，保持四个相机支撑面平整。

D 孔、M3 底孔、相机通孔和六角槽的配合要求不同，首件先检查；不要用整件缩放补偿所有孔。

## 紧固件

| 紧固件 | 数量 | 用途 / 尺寸 |
|---|---:|---|
| M3 × 10 | 沿用 4 | 底座固定水平电机 |
| M3 × 6 | 沿用 4 | 新上座固定俯仰电机 |
| M3 × 5 | 沿用 1 | 托架 D 轴径向紧定 |
| **M2.5 × 12，圆柱头 / 内六角头** | **新增 4** | 相机四角；长度从头下计量，参考头部 Ø4.5 × 2.5 mm |
| **M2.5 普通六角螺母** | **新增 4** | 对边 5 mm、厚 2 mm，放入背面止转槽 |
| **M2.5 绝缘平垫圈** | **新增 4** | 厚 0.5 mm、外径 ≤5.5 mm，放在螺丝头与 PCB 之间 |

相机孔使用 M2.5 螺丝与金属螺母，托架相机孔不攻丝。不要把 M3 螺丝强行穿过 Ø2.5 mm PCB 原孔。螺母槽深 1.5 mm，用于止转，装板前需扶住螺母，不保证自动防掉。

## 结构与配合尺寸

1. 底座保持原几何，只将原 STL 的 Y 轴高度转到打印 Z 轴。
2. 上座保留原底部接口和水平 D 轴孔，对齐原文件约 0.649° 的小旋转。俯仰电机安装板从原位置平移 (+62,0,+37) mm，保留 31 × 31 mm 孔距，新增连接臂、加高立柱及两条三角加强肋。四孔增加 Ø6.2 × 2.2 mm 螺丝头沉孔；原板厚 5 mm，修改后夹持厚度约 2.8 mm，M3×6 理论旋入长度约 3.2 mm。须确认头部坐底及电机螺纹深度。
3. 上座底部增加内径 Ø37 / 外径 Ø51 / 深 2 mm 的环形避让，避开底座原沉孔中可能凸出的螺丝头。检查按 Ø5.5 × 3 mm 圆柱头外形建模。
4. 托架替代激光支座，沿用推定的 5 mm D 轴接口：孔径 Ø5.3 mm、D 平面距轴心 2.1 mm、盲孔深 18.5 mm，径向 M3 打印底孔 Ø2.6 mm。
5. 底座范围为 X/Y=±40 mm。相机 PCB 背面中心为 (0,27.8,126) mm；参考相机与镜头联合包络为 X=±20、Y=±27.8、Z=106…146 mm，其中心 (0,0,126) mm 位于俯仰轴上。背框 46 × 46 × 3 mm，中央开口 28 × 28 mm，四个 Ø6 × 高 5 mm 支撑柱接触 PCB 孔边，背面中央留空。侧臂从镜头右侧绕到背框。
6. 相机孔距 30 × 30 mm，打印通孔 Ø2.8 mm，背面六角槽对边 5.3 mm、深 1.5 mm。

| 项目 | 本版采用值 | 依据 / 边界 |
|---|---:|---|
| PCB 外形、孔距、孔径 | 38 × 38；30 × 30；Ø2.5 mm | 微雪官方机械图 |
| PCB 厚度 | 1.6 mm | 设计假设，引用图未标厚度 |
| PCB 背面至背框前面的净空间 | 5 mm | 四个支撑柱以外的区域，未知背面元件仍需核对 |
| 绝缘垫圈厚度 | 0.5 mm | 采购时核对 |
| 普通六角螺母厚度 | 2 mm | 对边 5 mm；锁紧螺母尺寸可能不同 |
| 螺丝名义夹持叠层，含螺母 | 10.6 mm | 0.5 + 1.6 + 5 + (3 − 1.5) + 2 |
| M2.5×12 末端露出螺母 | 约 1.4 mm | 按上述叠层；换垫圈、板厚或螺母须重新核对 |
| 零俯仰相机包络相对底座中心偏差 | X=0、Y=0 mm | 包含参考镜头与接口，不含电机、托架 |
| 托架至上座最小刚体间距 | 约 2.54 mm | ±35° 每 1° 采样 |
| 参考镜头包络 | Ø40 mm，PCB 前方伸出 54 mm | 尚未指定实际 C/CS 镜头 |
| 参考电机轴伸出长度 | 24 mm | 实物电机尺寸尚未提供 |

## 装配顺序

1. 清理支撑、毛刺与象脚，检查轴孔、上座沉孔、相机通孔及六角槽。保持四个支撑面平整；不要加工相机 PCB。
2. 用 4 颗 M3×10 安装水平电机，确认旋入深度不会顶到电机内部。
3. 沿用原 D 轴接口装入新上座，用 4 颗 M3×6 安装俯仰电机，确认头部坐入沉孔。
4. 托架径向孔为 Ø2.6 mm 打印底孔，没有打印内螺纹。按 M3 丝锥要求修孔并攻丝，在未装电机时完成并清理碎屑。
5. 对齐俯仰 D 轴平面装入托架，参考模型轴套有效接触约 17 mm，装入 M3×5 并适度拧紧，使其压在轴平面上。实物轴径、长度及平面尺寸须试配；不能强压到盲孔底部。
6. 将 4 个 M2.5 螺母从背面装入六角槽并扶住。镜头朝前、CSI 口朝下，将 PCB 四孔对齐支撑柱，确认四个柱面均落在孔边空白区，未顶到元件。大镜头可先卸下，方便接近四角螺丝。
7. 每颗 M2.5×12 套上 0.5 mm 绝缘平垫圈，从正面穿过 PCB 与托架，旋入金属螺母。四颗均入牙后，对角分次轻拧，到板固定即可，不压弯 PCB。检查螺丝实际伸出量与周围元件间距。
8. 排线从下方走，留足俯仰与水平转动余量，不夹在框边。拆相机时松开四颗 M2.5 螺丝，从正前方取下相机并接住螺母。
9. 断电手动检查运动。模型检查范围为俯仰 ±35°，实物限位还须考虑镜头、排线、连接器与线束。水平刚体转动检查不表示 CSI 排线可以无限旋转。

## 验证与边界

`validation.json` 记录三个打印件的封闭性、单实体、正体积、打印平台 Z=0；4 份 3MF 均由 lib3mf 及 trimesh 重新读入。相机四孔、螺丝夹持长度、螺母插入路径均做了几何检查。装配、俯仰 71 个角度、水平上座 72 个角度、组合转动 360 个姿态及拆装 81 个进度采样中，声明范围内未发现实体干涉。

相机紧固件与打印托架、PCB 孔、参考镜头、电机及原有电机螺丝头一起参与相应检查。螺丝以名义外径圆柱表示，没有模拟螺纹、预紧力、应力或手与工具可达性。

未验证打印公差、PCB 实际板厚及背面元件、紧固扭矩、相机稳定性、PETG 蠕变、电机扭矩、承重或实际排线运动。较大或更长的镜头需要重新检查；刚体不碰撞不代表电机能稳定驱动其重量。

## anatomy 示意图

打开 [交互示意图](figure/index.html)，或 [深色版](figure/index-dark.html)。支持装配 / 拆装、前后等轴视图、**正面与顶视正投影**、±35° 参考俯仰。点击正面 / 顶视会回到零俯仰装配态，再次点击返回等轴视图；读数显示参考相机包络中心 X/Y。空格切换拆装，左右键调整俯仰，Escape 复位。减少动态效果模式下直接显示目标姿态。

- `figure/assembly-light.svg` / `assembly-dark.svg`：装配图。
- `figure/exploded-light.svg` / `exploded-dark.svg`：拆装位置图。
- `figure/front-light.svg` / `front-dark.svg`：正面居中核对图。
- `figure/top-light.svg` / `top-dark.svg`：顶视居中核对图。
- `figure/preview.png`：预览。

三个打印件直接使用交付 CAD 的真实网格，四组相机螺丝、螺母及绝缘垫圈也使用检查所用几何。电机、镜头与连接器是声明尺寸下的参考外形，未画入未经确认走向的排线。拆装依次展示前退螺丝并向两侧移开、相机前移、螺母后退、托架离轴。

`figure/depth-audit.json` 对实际 CAD 三角面独立射线采样，检查 SVG 遮挡顺序。anatomy 原生简单几何审计不能直接表示导入 STL，因此这里使用真实实体布尔碰撞与三角面的深度检查，未声称通过其全部 primitive recorder 检查。

## 可编辑源码

几何定义在 `generate.py`，尺寸和假设输出到 `parameters.json`；该 JSON 是记录文件，直接修改不会改变几何。

```sh
python3 -m venv .venv-cad
.venv-cad/bin/pip install -r models/imx477-hq/requirements.txt
.venv-cad/bin/python models/imx477-hq/generate.py
node models/imx477-hq/figure/build.mjs
node models/imx477-hq/figure/audit.mjs
```

Python 3.12+，Node.js 20.10+。HTML 与 SVG 已生成，可直接打开，无需再安装建模工具。anatomy 核心位于 `figure/vendor/`，保留 MIT 许可证。

ZIP 中原始 STL 在 `imx477-hq/inputs/`，解压后在套件目录运行 `python generate.py` 与 `node figure/build.mjs` 可重新生成。原始三个 STL 的 SHA-256 记录于 `validation.json`。

## 官方尺寸来源

- [微雪 IMX477 12.3MP Camera](https://www.waveshare.net/wiki/IMX477_12.3MP_Camera)
- [微雪官方 38 × 38 mm 机械图](https://www.waveshare.net/w/upload/d/db/IMX477-13.2MP-Camera-Dimension.png)

相机型号由本次对话确认；板厚、镜头和电机包络等未确认参数已明确标注。