CN111347669A - 携带触摸屏的3d打印笔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种携带触摸屏的3D打印笔，包括打印笔壳体、笔嘴、加热器、导料管、送料装置和控制器，笔嘴设置在打印笔壳体的下端，笔嘴的外围包裹有加热器，笔嘴的上端连接有导料管的一端，导料管的另一端延伸到打印笔壳体的上端，且导料管的另一端与设置于打印笔壳体上端的进料装置连接，控制器用于控制加热器和送料装置的运转，打印笔壳体上端的外部上设置有触摸屏，触摸屏通过触控控制控制器，本发明采用触摸屏控制代替以往的按键控制，控制更加直接方便，也更加利于实用，且基于人体工程学对3D打印笔的构造进行设计，并改进的送料装置的运行方式，使得整体外观精美且握笔舒适，出料速度高度可控，使用方便，相当适合中小学生使用。

Description

携带触摸屏的3D打印笔
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种携带触摸屏的3D打印笔。
背景技术
3D打印技术作为一项前沿性的先进制造技术，在我们生活中越来越普遍，3D打印正在快速改变我们传统的生产、生活方式。3D打印的最大优势就是能够以最快的速度把虚拟创意作品变成现实、并快速转化为现实产品。3D打印技术是先进技术融合是未来发展的必然趋势，是推动新一轮工业革命的重要载体。
3D打印创新教育课程是结合了先进的3D打印技术，3D打印笔针是实现最简单3D打印的体验过程。3D打印笔让学生在动手创造的过程中体验成功与快乐，3D打印笔的使用是3D打印的最简单打印过程，能过手动打印感受3D打印过程，认识3D打印机，通过使用培养学生观察和思考的能力，激发学生的问题意识，鼓励学生发现、提出并解决问题，提升学习兴趣度和强烈的求知欲望，培养学生的探究精神、专注能力、团队合作能力。3D打印笔在提升学生的创造智慧和创造精神、思维能力，帮助学生养成会思考、爱思考的好习惯，从而进行创造技法启蒙，激发创造兴趣，3D打印笔是让实现由“空想家”转变成“创客家”的过程，打通学生的想象世界、虚拟世界和实体世界三个维度。然而，现有的3D打印笔也存在着造型不符合人体工程学设计、使用复杂、散热效率差具备一定的安全隐患等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种触摸3D打印笔，主要解决背景技术中的问题。
本发明提出一种携带触摸屏的3D打印笔，包括打印笔壳体，所述打印笔壳体的内部安装有笔嘴、加热器、导料管、送料装置和控制器，所述笔嘴设置在所述打印笔壳体的下端，所述笔嘴的外围包裹有加热器，所述笔嘴的上端连接导料管的一端，所述导料管的另一端延伸到所述打印笔壳体的上端，且与设置于所述打印笔壳体上端的进料装置连接，所述控制器与所述加热器和送料装置电连接,用于控制所述加热器和所述送料装置的运转，所述打印笔壳体上端的外部上设置有触摸屏，所述触摸屏与所述控制器电连接,通过触摸屏向控制器发送操作指令。
进一步改进在于，所述打印笔壳体的下端开设有若干个第一散热孔。
进一步改进在于，所述送料装置包括2个步进电机和2个主动轮，所述打印笔壳体顶端开设有送料孔，所述送料孔与所述导料管的直径相同，所述送料孔和所述导料管的圆心均在同一直线上，且所述送料孔与所述导料管的另一端之间留有间隙，2个所述步进电机的驱动轴上分别安装所述主动轮，2个所述主动轮分别设置在所述间隙的左右两侧,所述控制器接收触摸屏发送的操作指令控制所述步进电机的正反转实现送料和退料。
进一步改进在于，所述打印笔壳体的上端开设有若干个第二散热孔。
进一步改进在于，所述加热器的加热温度区间为70～200℃。
进一步改进在于，所述打印笔壳体的顶端还设置有Type-C电源接口，所述打印笔壳体的中部位置设置有指示灯，当所述指示灯发出红光时，表示所述打印笔已通电；当所述指示灯发出绿光时，表示所述打印笔已完成加热。
进一步改进在于，所述触摸屏上设置有控制键位，所述控制键位包括调节步进电机转速键位、调节步进电机转向键位和调节加热器加热温度的键位。
进一步改进在于，所述打印笔壳体的中部位置还设置有承料装置，所述承料装置包括凹槽、旋转轴和固定杆，所述凹槽设置在所述打印笔壳体中间位置，所述凹槽的一端设置有所述旋转轴，所述固定杆与所述旋转轴铰接连接，所述固定杆用于固定所述打印笔。
进一步改进在于，所述打印笔壳体的下部还设置有防滑纹，所述防滑纹为条状橡胶凸起。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明采用触摸屏控制代替以往的按键控制，控制更加直接方便，也更加利于实用，且基于人体工程学对3D打印笔的构造进行设计，并改进的送料装置的运行方式，使得本发明整体外观精美且握笔舒适，出料速度高度可控且不用持续按键，使用方便，相当适合中小学生使用；
2、本发明设计了笔杆上的承料装置，可以在暂停使用3D打印笔时可以稳固的安放，有效防止材料回流。
附图说明
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
图1为本发明一实施方式的剖面结构示意图；
图2为本发明一实施方式的整体结构示意图；
图3为本发明另一实施方式的整体结构示意图；
图4为本发明又一实施方式的整体结构示意图；
其中：1、加热器；2、承料装置；3、第二散热孔；4、进料孔；5、导料管；6、笔嘴；7、指示灯；8、第一散热孔；9、防滑纹；10、触摸屏。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
参照图1-4，一种携带触摸屏的3D打印笔，包括打印笔壳体，所述打印笔壳体的内部安装有笔嘴6、加热器1、导料管5、送料装置和控制器，所述笔嘴6设置在所述打印笔壳体的下端，所述笔嘴6的外围包裹有加热器1，所述笔嘴6的上端连接导料管5的一端，所述导料管5的另一端延伸到所述打印笔壳体的上端，且与设置于所述打印笔壳体上端的进料装置连接，所述控制器与所述加热器和送料装置电连接,用于控制所述加热器1和所述送料装置的运转，所述打印笔壳体上端的外部上设置有触摸屏，所述触摸屏与所述控制器电连接,通过触摸屏向控制器发送操作指令。
具体地，在本发明实施例中，所述加热器1用于加热耗材(所述耗材可以为ABS材料或PLA材料)，使得硬质耗材变为熔融状态下的线丝状，并通过所述送料装置的推送而从所述笔嘴6中送出，完成3D勾画，而加热器1的可控温度区间为70～200℃之间，可以同时兼容高温和低温两个档位模式，通过所述触摸屏控制所述控制器进而调控所述加热器1的加热温度，并将实时温度体现在所述触摸屏上，可以帮助用户精确控温，也有利于提高3D打印质量。
具体地，在本发明实施例中，所述3D打印笔的打印笔壳体是基于人体工程学进行设计，整体外形为向笔尖部分的流线型收拢，笔头部分为中空圆柱状，在所述中空圆柱状壳体的内部安装有所述送料装置和控制器，所述控制器为一单片机，所述单片机为是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域中被广泛应用。
作为本发明一优选实施方案，所述打印笔壳体的下端开设有若干个第一散热孔8。具体地，所述第一散热孔8的目的上为所述加热器1散热，减少对打印笔外壳的高温损坏，且可以防止温度过高导致的耗材损坏。
作为本发明一优选实施方案，所述送料装置包括2个步进电机和2个主动轮，所述打印笔壳体顶端开设有送料孔，所述送料孔与所述导料管5的直径相同，所述送料孔和所述导料管5的圆心均在同一直线上，且所述送料孔与所述导料管5的另一端之间留有间隙，2个所述步进电机的驱动轴上分别安装所述主动轮，2个所述主动轮分别设置在所述间隙的左右两侧,所述控制器通过控制所述步进电机的正反转实现打印笔的送料和退料。
具体地，所述两个主动轮设置在所述导料管5与所述进料孔4之间的间隙处，通过所述步进电机的正反转带动所述主动轮正反转，进而不断将耗材从所述进料孔4推进所述导料管5中，完成送料/退料操作，通过所述触摸屏控制也可以自由调控所述步进电机的转速，调整送料/退料的速度。
作为本发明一优选实施方案，所述打印笔壳体的上端开设有若干个第二散热孔3。具体地，所述第二散热孔3的目的是为所述送料装置内的步进电机散热，防止内部温度过高。
作为本发明一优选实施方案，所述加热器1的加热温度区间为70～200℃。
作为本发明一优选实施方案，所述打印笔壳体的顶端还设置有Type-C电源接口，所述打印笔壳体的中部位置设置有指示灯7，当所述指示灯7发出红光时，表示所述打印笔已通电；当所述指示灯7发出绿光时，表示所述打印笔已完成加热。
作为本发明一优选实施方案，所述触摸屏上设置有控制键位，所述控制键位包括调节步进电机转速键位、调节步进电机转向键位和调节加热器1加热温度的键位。
作为本发明一优选实施方案，所述打印笔壳体的中部位置还设置有承料装置2，所述承料装置2包括凹槽、旋转轴和固定杆，所述凹槽设置在所述打印笔壳体中间位置，所述凹槽的一端设置有所述旋转轴，所述固定杆与所述旋转轴铰接连接，所述固定杆用于固定所述打印笔。
作为本发明一优选实施方案，所述打印笔壳体的下部还设置有防滑纹9，所述防滑纹9为条状橡胶凸起。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明采用触摸屏控制代替以往的按键控制，控制更加直接方便，也更加利于实用，且基于人体工程学对3D打印笔的构造进行设计，并改进的送料装置的运行方式，使得本发明整体外观精美且握笔舒适，出料速度高度可控且不用持续按键，使用方便，相当适合中小学生使用；
2、本发明设计了笔杆上的承料装置2，可以在暂停使用3D打印笔时可以稳固的安放，有效防止材料回流。
图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种携带触摸屏的3D打印笔，其特征在于，包括打印笔壳体，所述打印笔壳体的内部安装有笔嘴(6)、加热器(1)、导料管(5)、送料装置和控制器，所述笔嘴(6)设置在所述打印笔壳体的下端，所述笔嘴(6)的外围包裹有加热器(1)，所述笔嘴(6)的上端连接导料管(5)的一端，所述导料管(5)的另一端延伸到所述打印笔壳体的上端，且与设置于所述打印笔壳体上端的进料装置连接，所述控制器与所述加热器和送料装置电连接,用于控制所述加热器(1)和所述送料装置的运转，所述打印笔壳体上端的外部上设置有触摸屏，所述触摸屏与所述控制器电连接,通过触摸屏向控制器发送操作指令。
2.根据权利要求1所述的携带触摸屏的3D打印笔，其特征在于，所述打印笔壳体的下端开设有若干个第一散热孔(8)。
3.根据权利要求1所述的携带触摸屏的3D打印笔，其特征在于，所述送料装置包括2个步进电机和2个主动轮，所述打印笔壳体顶端开设有送料孔，所述送料孔与所述导料管(5)的直径相同，所述送料孔和所述导料管(5)的圆心均在同一直线上，且所述送料孔与所述导料管(5)的另一端之间留有间隙，2个所述步进电机的驱动轴上分别安装所述主动轮，2个所述主动轮分别设置在所述间隙的左右两侧,所述控制器接收触摸屏发送的操作指令控制所述步进电机的正反转实现送料和退料。
4.根据权利要求3所述的携带触摸屏的3D打印笔，其特征在于，所述打印笔壳体的上端开设有若干个第二散热孔(3)。
5.根据权利要求1所述的携带触摸屏的3D打印笔，其特征在于，所述加热器(1)的加热温度区间为70～200℃。
6.根据权利要求1所述的携带触摸屏的3D打印笔，其特征在于，所述打印笔壳体的顶端还设置有Type-C电源接口，所述打印笔壳体的中部位置设置有指示灯(7)，当所述指示灯(7)发出红光时，表示所述打印笔已通电；当所述指示灯(7)发出绿光时，表示所述打印笔已完成加热。
7.根据权利要求1所述的携带触摸屏的3D打印笔，其特征在于，所述触摸屏上设置有控制键位，所述控制键位包括调节步进电机转速键位、调节步进电机转向键位和调节加热器(1)加热温度的键位。
8.根据权利要求1所述的携带触摸屏的3D打印笔，其特征在于，所述打印笔壳体的中部位置还设置有承料装置(2)，所述承料装置(2)包括凹槽、旋转轴和固定杆，所述凹槽设置在所述打印笔壳体中间位置，所述凹槽的一端设置有所述旋转轴，所述固定杆与所述旋转轴铰接连接，所述固定杆用于固定所述打印笔。
9.根据权利要求1所述的携带触摸屏的3D打印笔，其特征在于，所述打印笔壳体的下部还设置有防滑纹(9)，所述防滑纹(9)为条状橡胶凸起。
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