CN104029393B - 一种3d绘图笔的可配置自控调温加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示3D绘图笔，其壳体上设有与笔腔内的控制电路连接的液晶显示屏。其喷头的腔体内设有与控制电路连接的加热器件和温度传感器。本发明不仅包括操作按键实现人工控制信号的输入，还将绘图笔的工作参数和工作状态显示在液晶显示屏上供用户参考，实现了双向的人机交互，更为便捷、有效。同时本发明还涉及一种3D绘图笔可配置自控调温加热方法，用户结合液晶显示屏选择耗材，绘图笔读取耗材理论熔点并供用户精确微调，加热过程中结合实时工作温度、当次理论熔点温度、再次加热温度阈值控制加热器件继续或停止加热，实现了耗材熔点的预设、调整配置和自控调温加热，极大提高了3D绘图笔调温加热的可操作性和准确性。

Description

一种 3D 绘图笔的可配置自控调温加热方法

技术领域

本发明涉及一种3D绘图笔，以及3D绘图笔的加热方法。

背景技术

近年来，3D绘图笔逐渐走入人们的视野，它能直接绘制成三维立体图形，尤其受到喜欢动手实践的人群的欢迎。但对于这一新型产品，较多客户群体并不了解其工作原理、耗材特性等，操作使用较为不便。目前已有的3D绘图笔上有操作按键，可以实现人工控制信号的输入，但其缺少双向的人机交互机制，对于用户来说除了肉眼观察外，无法通过更有效的途径获知3D绘图笔的工作参数和工作状态。

同时目前已有的3D绘图笔通常只支持一种耗材的使用，但不同颜色的同一种耗材的熔点也有差别，因此在使用前通常要对3D绘图笔的最高加热温度进行调整，当3D绘图笔支持多种耗材时更需要进行调温设置。传统的调温方式，是用户使用一字起或十字起穿过笔身上的调温孔，旋转笔身腔体内控制电路板上的调温旋钮，来实现调温目的。但这种调温方式比较粗糙，需要用户反复看操作说明，且对于所调的角度对应什么温度，该温度是否达到或远超所选耗材的熔点温度，都没有准确的了解。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种液晶显示3D绘图笔，以满足双向的人机交互的需求，提高了可操作性和安全性；并在双向的人机交互机制上，进一步提供了一种3D绘图笔的可配置自控调温加热方法，实现了耗材熔点的预设、调整配置和自控调温加热，极大提高了3D绘图笔调温加热的可操作性和准确性。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的液晶显示3D绘图笔，包括壳体、按键、喷头和设置在壳体内的控制电路，所述壳体上设有液晶显示屏，所述液晶显示屏的信号线与所述壳体内的控制电路连接。

所述按键为设置在壳体上的硬键盘或设置在液晶显示屏上的软键盘。

上述3D绘图笔的喷头的腔体内设有加热器件和温度传感器，所述加热器件和温度传感器通过电源接插件与控制电路连接。

作为优选，所述壳体包括端盖、前壳和后壳。

此结构下，用户可以结合液晶显示屏和对应的键盘选择当次创作所用的耗材，绘图笔控制电路根据用户选定的耗材，读取所选耗材预存的理论熔点并进行精确微调，当绘图笔温度传感器测得的实时工作温度达到耗材理论熔点时，控制电路控制绘图笔的加热器件停止加热。

为解决上述技术问题，本发明提供的3D绘图笔可配置自控调温加热方法，其使用3D绘图笔，该绘图笔包括壳体、喷头、设置在壳体上的按键、和设置在壳体内的控制电路；所述壳体上设有液晶显示屏，所述液晶显示屏的信号线与所述壳体内的控制电路连接；所述喷头的腔体内设有加热器件和温度传感器，所述加热器件和温度传感器通过电源接插件与控制电路连接，其包括如下步骤：

步骤1：在绘图笔控制电路的存储模块中预设至少含耗材名称、耗材理论熔点温度、耗材再次加热温度阈值的可用耗材信息；

步骤2：绘图笔装好耗材通电后，控制电路控制液晶显示屏进入耗材选择模式，用户通过液晶显示屏对应的键盘上下切换翻页选择本次使用的耗材名称；

步骤3：控制电路读取预先存储的耗材信息，将选定的耗材名称对应的耗材理论熔点温度显示在液晶显示屏上；

步骤4：用户根据经验通过液晶显示屏对应的键盘对该耗材理论熔点温度进行误差调准生成当次理论熔点温度，启动绘图笔进入工作模式；

步骤5：控制电路控制加热器件持续加热，并通过温度传感器读取绘图笔实时工作温度，与当次理论熔点温度同步显示在液晶显示屏上；

步骤6：判断实时工作温度是否达到当次理论熔点温度，如否则执行步骤5，如是则执行步骤7；

步骤7：控制电路控制加热器件停止加热，执行步骤8；

步骤8：判断工作模式下绘图笔的实时工作温度是否低于耗材再次加热温度阈值，如否则继续执行步骤7，如是则执行步骤5；

如上步骤5至步骤8往复循环，直至绘图笔退出工作模式。

作为优选，本方法可兼容多种耗材，所述步骤1中的可用耗材可包括ABS或PLA或PVC或PP或PE的一种或者两种以上。当然也可以包括可融化凝固塑形的食用耗材，如糖或巧克力等。

优选的，所述耗材再次加热温度阈值与耗材理论熔点温度成固定比值，如1/2或3/5或4/5等，也可设为低于耗材当次理论熔点温度10℃或15℃等。。

有益效果：本发明提供了一种液晶显示3D绘图笔，其不仅包括操作按键实现人工控制信号的输入，还将绘图笔的工作参数和工作状态显示在液晶显示屏上供用户参考，实现了双向的人机交互。无论是对初用者掌握使用方法，还是对操作者了解绘图笔的工作状态，都更为便捷、有效。同时本发明提供的3D绘图笔可配置自控调温加热方法，用户可以结合液晶显示屏和对应的键盘选择当次创作所用的耗材名称，绘图笔根据用户的选择读取该耗材理论熔点，并供用户进行精确微调；加热过程中结合绘图笔实时工作温度、当次理论熔点温度、再次加热温度阈值控制加热器件继续加热或停止加热，实现了耗材熔点的预设读取自控调温，结合手工精确调整配置和自控加热方法，极大的提升了绘图笔调温加热的可操作性和精确性。

附图说明

图1是实施例的装配图；

图2是实施例的总装图；

图3是3D绘图笔可配置自控调温加热方法的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例1：如图1和图2所示，该液晶显示3D绘图笔包括壳体和按键、喷头4，所述按键为设置在壳体上的硬键盘7，所述壳体包括端盖1、前壳2和后壳5。当然所述壳体也可以根据需要设计为其他不同的组装模式。壳体上设有液晶显示屏8，该液晶显示屏8的信号线与壳体内的控制电路6连接。

实施例2：如图1和图2所示，该液晶显示3D绘图笔包括壳体和按键、喷头4，所述壳体包括端盖1、前壳2和后壳5。当然所述壳体也可以根据需要设计为其他不同的组装模式。壳体上设有液晶显示屏8，该液晶显示屏8的信号线与壳体内的控制电路6连接，所述按键为设置在液晶显示屏上的软键盘（图中未示出）。

实施例3：如图1和图2所示，该液晶显示3D绘图笔包括壳体和按键、喷头4，所述壳体包括端盖1、前壳2和后壳5。所述前壳2上设有液晶显示屏8，该液晶显示屏8的信号线与壳体内的控制电路6连接，所述按键包括设置在壳体上的硬键盘7、按键3、调速开关帽9。所述按键3供用户输入启动或暂停信息，以通过控制电路6启动或停止绘图笔送丝加热；所述硬键盘7，用于在耗材选择模式下供用户选定耗材，在绘图笔工作模式下，供用户输入温度调节信息，以通过控制电路6调整设置在喷头4内部的加热器件（图中未示出）的加热温度；所述调速开关帽9，供用户输入送丝速度信息，以通过控制电路6调节耗材送丝速度。

实施例4：与实施例1至实施例3中的任一个结构基本相同，相同之处不再累述，所不同的是：上述3D绘图笔的喷头4的腔体内设有加热器件（图中未示出）和温度传感器（图中未示出），所述加热器件和温度传感器通过电源接插件与控制电路6连接。

上述各实施例所述的耗材为ABS或PLA或PVC或PP或PE或巧克力或糖等。

以在实施例3基础上的实施例4为例，3D绘图笔的工作过程可以为：绘图笔装好耗材通电后，控制电路6控制液晶显示屏8进入到耗材选择模式，用户通过液晶显示屏对应的键盘上下切换翻页选择本次使用的耗材，如ABS（或PLA）。材料选择后，控制电路6读取预先存储的耗材信息，将选定耗材对应的理论熔点温度显示在液晶显示屏上，而同一耗材颜色不同其熔点也有细微差别，此时用户可以根据经验通过液晶显示屏对应的键盘对该理论熔点温度进行精确的误差调准，生成当次耗材理论熔点。

然后用户通过按键3控制绘图笔启动工作进入送丝加热状态，此时用户可通过调速开关帽9控制送丝速度，同时绘图笔还设置了温度传感器，控制电路6通过喷头4上的温度传感器读取绘图笔实时工作温度，并将送丝速度、实时工作温度等信息也显示在液晶显示屏上。用户可根据液晶显示屏上显示的耗材名称、耗材理论熔点温度、实时工作温度、送丝速度等信息，了解绘图笔的工作状态。当绘图笔实时工作温度达到当次耗材理论熔点时，控制电路6控制绘图笔的加热器件停止加热。

3D绘图笔可配置自控调温加热方法的工作流程图如图3所示，该方法使用的3D绘图笔包括壳体、喷头4、设置在壳体上的按键、和设置在壳体内的控制电路6；所述壳体上设有液晶显示屏8，所述液晶显示屏8的信号线与所述壳体内的控制电路6连接；所述喷头4的腔体内设有加热器件和温度传感器，所述加热器件和温度传感器通过电源接插件与控制电路6连接；该方法包括如下步骤：

步骤1：在绘图笔控制电路的存储模块中预设了绘图笔支持的5种可用耗材信息，包括ABS、PLA、PVC、PP、PE 各自对应的耗材名称、耗材理论熔点温度、耗材再次加热温度阈值，耗材再次加热温度阈值为各耗材理论熔点温度的4/5；

步骤2：绘图笔装好耗材通电后，控制电路控制液晶显示屏进入耗材选择模式，用户通过液晶显示屏对应的键盘上下切换翻页选择本次使用的耗材名称；

下面以用户选择了ABS为例进行说明；

步骤3：控制电路读取预先存储的ABS耗材信息，将ABS耗材名称对应的耗材理论熔点温度显示在液晶显示屏上；

步骤4：用户根据所选耗材的颜色和经验，通过液晶显示屏对应的键盘对该耗材理论熔点温度进行误差调准生成ABS当次理论熔点温度，启动绘图笔进入工作模式；

步骤5：控制电路控制加热器件持续加热，并通过温度传感器读取绘图笔实时工作温度，与当次理论熔点温度同步显示在液晶显示屏上；

步骤6：判断实时工作温度是否达到当次理论熔点温度，如否则执行步骤5，如是则执行步骤7；

步骤7：控制电路控制加热器件停止加热，执行步骤8；

步骤8：判断工作模式下绘图笔的实时工作温度是否低于ABS耗材再次加热温度阈值，如否则继续执行步骤7，如是则执行步骤5；

如上步骤5至步骤8往复循环，直至绘图笔退出工作模式。

当然本方法可兼容多种耗材，所述步骤1中的可用耗材还可以包括可融化凝固塑形的食用耗材，如糖或巧克力等。所述各耗材再次加热温度阈值可根据需要预设，可与各耗材理论熔点温度设为固定比值，如1/2或3/5或4/5等，也可设为低于耗材当次理论熔点温度10℃或15℃等。

以上实施列对本发明不构成限定，尤其是液晶显示屏上显示的信息、各按键对应的控制功能、兼容的可选耗材种类、各耗材再次加热温度阈值的设置等，都可以在本发明的结构上根据需要灵活设置，以更好地实现各种人机交互功能，相关工作人员在不偏离本发明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种3D绘图笔的可配置自控调温加热方法，其特征在于：该方法使用3D绘图笔，该绘图笔包括壳体、喷头(4)、设置在壳体上的按键、和设置在壳体内的控制电路(6)；所述壳体上设有液晶显示屏(8)，所述液晶显示屏(8)的信号线与所述壳体内的控制电路(6)连接；所述喷头(4)的腔体内设有加热器件和温度传感器，所述加热器件和温度传感器通过电源接插件与控制电路(6)连接，该方法包括如下步骤：

步骤1：在绘图笔控制电路的存储模块中预设至少含耗材名称、耗材理论熔点温度、耗材再次加热温度阈值的可用耗材信息；

步骤2：绘图笔装好耗材通电后，控制电路控制液晶显示屏进入耗材选择模式，用户通过液晶显示屏对应的键盘上下切换翻页选择本次使用的耗材名称；

步骤3：控制电路读取预先存储的耗材信息，将选定的耗材名称对应的耗材理论熔点温度显示在液晶显示屏上；

步骤4：根据用户通过液晶显示屏对应的键盘对该耗材理论熔点温度进行的误差调准生成当次理论熔点温度，启动绘图笔进入工作模式；

步骤5：控制电路控制加热器件持续加热，并通过温度传感器读取绘图笔实时工作温度，与当次理论熔点温度同步显示在液晶显示屏上；

步骤6：判断实时工作温度是否达到当次理论熔点温度，如否则执行步骤5，如是则执行步骤7；

步骤7：控制电路控制加热器件停止加热，执行步骤8；

步骤8：判断工作模式下绘图笔的实时工作温度是否低于耗材再次加热温度阈值，如否则继续执行步骤7，如是则执行步骤5；

如上步骤5至步骤8往复循环，直至绘图笔退出工作模式。

2.根据权利要求1所述的3D绘图笔的可配置自控调温加热方法，其特征在于：所述步骤1中的可用耗材包括ABS或PLA或PVC或PP或PE中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的3D绘图笔的可配置自控调温加热方法，其特征在于：所述步骤1中的可用耗材包括可融化凝固塑形的食用耗材。

4.根据权利要求3所述的3D绘图笔的可配置自控调温加热方法，其特征在于：所述可融化凝固塑形的食用耗材为糖或巧克力。

5.根据权利要求1所述的3D绘图笔的可配置自控调温加热方法，其特征在于：所述耗材再次加热温度阈值与耗材理论熔点温度成固定比值。

6.根据权利要求1所述的3D绘图笔的可配置自控调温加热方法，其特征在于：所述耗材再次加热温度阈值为耗材理论熔点温度的1/2或3/5或4/5。