CN113508028B - 3d笔 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可容易选择多种颜色的料丝(1)来使用的新的结构的3D笔。对于本发明的3D笔而言，用户可使调节杆(25)侧向转动来使驱动马达(24)与不同的移送辊(22)相连接，从而可选择性地向前方移送不同的多个料丝(1)来排出。因此，具有结构非常简单，可容易选择多种颜色的料丝(1)来制造多种颜色的物体的优点。

Description

3D笔
技术领域
本发明涉及可容易选择多种颜色的料丝来使用的新的结构的3D笔。
背景技术
最近，开发用户可自由制造三维物体的3D笔，并广泛使用。
上述3D笔将呈长长的棒状的热固性合成树脂材质的料丝进行加热来排出，如图1及图2所示，包括：外壳10，向前后方向延伸，在前后侧形成有使料丝1贯通的供给孔11和排出孔12；供给单元20，设置于上述外壳10的内部，向排出孔12侧供给向上述供给孔11供给的料丝1；以及加热机构30，加热向上述排出孔12排出的料丝1。
此时，在上述外壳10的外侧面设有用于由用户操作来控制加热机构30和供给单元20的工作的输入机构41、42、43。
上述输入机构41、42、43利用可由用户用手按压来输入信号的开关，包括：电源开关41，用于接通(ON)上述加热机构30；前进开关42，用于使上述料丝1向排出孔12的前方突出；及后退开关43，用于使料丝1后退。
因此，在用户通过上述供给孔11向上述供给单元20被供给的料丝1的状态下，操作上述输入机构41、42、43使加热机构30接通，当操作输入机构41、42、43使供给单元20驱动时，通过供给单元20向排出孔12侧供给料丝1，被上述加热机构30加热之后，通过上述排出孔12向外壳10的外侧排出，当用户调节3D笔的前端部的位置时，向排出孔12排出的料丝1被冷却并变硬，制造用户所需的形态的物体。
另一方面，利用这种3D笔制成的物体的颜色根据料丝1的颜色而确定。
因此，若想制造具有多种颜色的物体，需要根据将制造的物体的颜色由用户更换料丝1，因而存在使用非常麻烦的问题。
因此，需要可解决这种问题的新的方法。
发明内容
技术问题
本发明用于解决上述的问题，其目的在于，提供可容易选择多种颜色的料丝1来使用的新的结构的3D笔。
技术方案
用于实现上述目的的本发明提供一种3D笔，其包括：外壳10，向前后方向延伸，前后侧形成有使料丝1贯通的供给孔11和排出孔12；供给单元20，设置于上述外壳10的内部，用于将被供给至所述供给孔11的料丝1向排出孔12的一侧供给；加热机构30，加热向上述排出孔12排出的料丝1；输入机构41、42、43，设置于上述外壳10；控制机构50，接收上述输入机构41、42、43的信号来控制上述供给单元20和加热机构30的工作，其特征在于，上述供给单元20包括：导块21，向前后方向延伸，形成有使上述料丝1通过的多个供给通道21a；多个移送辊22，设置于上述导块21，位于上述供给通道21a的中间部，紧贴于经过上述供给通道21a的料丝1，并通过旋转向前后方移送被供给的料丝1；以及驱动马达24，设置于上述导块21，选择性地与上述移送辊22相连接来驱动移送辊22。
根据本发明的另一特征，提供一种3D笔，在上述导块21形成有位于上述供给通道21a的前方的连接通道21b，上述供给通道21a的前端部与上述连接通道21b的后端部相连接，使通过各个供给通道21a供给的料丝1经过上述连接通道21b。
根据本发明的另一特征，提供一种3D笔，上述移送辊22以能够利用向上下方向延伸的旋转轴22a旋转的方式与上述导块21相结合，在上述移送辊22分别连接有从动齿轮22b，上述驱动马达24以能够利用向上下方向延伸的转动轴24b侧向转动的方式与上述导块21相结合，上述驱动马达24的驱动轴结合有选择性地与上述从动齿轮22b相结合的驱动齿轮24a，当使上述驱动马达24侧向转动时，上述驱动齿轮24a选择性地与上述从动齿轮22b中的一个相结合。
根据本发明的还一特征，提供一种3D笔，上述外壳10形成有与上述转动轴24b形成同心的贯通孔13，还包括：调节杆25，设置于上述外壳10的外侧，以能够通过上述贯通孔13向转动轴24b的长度方向滑动且不侧向转动的方式与上述转动轴24b相结合；转动部件26，与设置于上述外壳10的内部的上述调节杆25相连接；弹性部件27，与上述调节杆25或转动部件26相连接，以使调节杆25向外壳10的外侧突出的方式加压；加压检测机构28，设置于上述外壳10，用于检测上述调节杆25向外壳10的一侧滑动；以及固定机构29，与上述转动部件26相结合，用于进行固定以防止转动部件26和调节杆25旋转，在上述外壳10的内侧面形成有以上述贯通孔13为中心的多个凹槽14，上述转动部件26形成有选择性地插入于上述凹槽14的突出部26a，在上述转动部件26的周边面形成有选择性地结合上述固定机构29的固定槽25c，当用户按压上述调节杆25使调节杆25和转动部件26向外壳10的内侧滑动时，上述控制机构50使上述驱动马达24反向驱动以使上述料丝1后退规定距离之后，控制上述固定机构29来解除上述转动部件26的固定，能够使用户转动上述调节杆25。
根据本发明的又一特征，提供一种3D笔，在上述驱动马达24的外侧结合有转动本体24d，上述转动轴24b设置于上述转动本体24d，上述转动本体24d设有通过形成于上述外壳10的上部面的导孔16向上侧延伸的杆24f，在上述杆24f的上端设有被弹性部件24h向上侧加压的按钮24g，还包括：加压检测机构28，设置于上述杆24f的上端，用于检测用户向下侧加压按钮24g；以及固定机构29，与上述转动轴24b相结合，用于进行固定以防止转动轴24b和驱动马达24旋转，当用户向下侧加压上述按钮24g时，上述控制机构50接收上述加压检测机构28的信号来检测这一情况，使上述驱动马达24反向驱动来使上述料丝1后退规定距离之后，控制上述固定机构29来解除上述转动轴24b和驱动马达24的固定，从而能够使用户侧向推动上述杆24f来使驱动马达24侧向转动。
发明效果
根据本发明的3D笔，用户使调节杆25侧向转动来使驱动马达24与不同的移送辊22相连接，从而可选择性地向前方移送不同的多个料丝1来排出。
因此，具有结构非常简单，可容易选择多种颜色的料丝1来制造多种颜色的物体的优点。
附图说明
图1为表示现有的3D笔的平面剖视图。
图2为现有的3D笔的电路结构图。
图3为表示本发明的3D笔的平面剖视图。
图4为放大表示本发明的3D笔的主要部分的平面剖视图。
图5为表示本发明的3D笔的侧面剖视图。
图6为放大表示本发明的3D笔的主要部分的侧面剖视图。
图7为表示本发明的3D笔的正面剖视图。
图8为表示本发明的3D笔的转动部件和凹槽的形态的平面剖视图。
图9为本发明的3D笔的电路结构图。
图10至图13为表示本发明的3D笔的作用的参照图。
图14为表示本发明的3D笔的第二实施例的侧面剖视图。
图15为放大表示本发明的3D笔的第二实施例的主要部分的侧面剖视图。
具体实施方式
以下，根据所付的示例图，详细说明本发明。
图3至图13表示本发明的3D笔，其包括：外壳10，向前后方向延伸，前后侧形成有使料丝1贯通的供给孔11和排出孔12；供给单元20，设置于上述外壳10的内部，向排出孔12的一侧供给向上述供给孔11供给的料丝1；加热机构30，加热向上述排出孔12排出的料丝1；输入机构41、42、43，设置于上述外壳10；以及控制机构50，接收上述输入机构41、42、43的信号来控制上述供给单元20和加热机构30的工作，这一点与现有技术相同。
此时，在上述外壳10的内部形成有设有上述供给单元20和加热机构30的空间部。
并且，包括：电源开关41，用于接通上述加热机构30；前进开关42，用于使上述料丝1向排出孔12的前方突出；及后退开关43，用于使料丝1后退。
并且，根据本发明，上述供给单元20包括：导块21，向前后方向延伸，形成有使上述料丝1通过的多个供给通道21a；多个移送辊22，设置于上述导块21，位于上述供给通道21a的中间部，紧贴于通过上述供给通道21a的料丝1，通过旋转向前方移送被供给的料丝1；多个支撑辊23，与上述移送辊22相向地设置于与上述供给通道21a相反的一侧；驱动马达24，以可利用向上下方向延伸的转动轴24b转动的方式与上述导块21相结合，通过转动选择性地与上述移送辊22相连接来使移送辊22驱动；调节杆25，设置于上述外壳10的外侧，与上述转动轴24b相结合；转动部件26，与设置于上述外壳10的内部的上述调节杆25相连接；弹性部件27，与上述调节杆25或转动部件26相连接，以使调节杆25向外壳10的外侧突出的方式加压；加压检测机构28，设置于上述外壳10，当上述调节杆25向外壳10侧滑动时，检测这一情况；以及固定机构29，与上述转动部件26相结合，以防止转动部件26和调节杆25旋转的方式固定。
具体为，上述导块21由相互层叠的下部板21d和上部板21e构成，上述供给通道21a由三个构成，形成于上述下部板21d和上部板21e之间，以便于相互侧向隔开。
此时，上述导块21形成有连接通道21b，上述连接通道21b以位于上述供给通道21a的前方的方式向前后方向延伸，上述连接通道21b的前端部与上述排出孔12相连接，上述供给通道21a的前端部与上述连接通道21b的后端部相连接。
并且，上述供给孔11由三个构成，通过连接管15分别与上述供给通道21a的后端部相连接。
因此，当通过上述供给孔11将三种不同颜色的料丝1插入于供给通道21a之后，向前方推动一种料丝1时，料丝1通过上述连接通道21b向排出孔12的前方排出。
并且，在上述导块21的内部形成有以可旋转的方式结合上述移送辊22和支撑辊23的空间部21c。
上述空间部21c的一侧与上述供给通道21a相连通。
上述移送辊22以可利用向上下方向延伸的旋转轴22a转动的方式与上述导块21的空间部21c内部相结合，在周边面形成有齿轮齿，坚固地紧贴于插入于上述供给通道21a的料丝1的一侧面。
上述旋转轴22a的上端向上述导块21的上侧延伸。
此时，上述移送辊22分别连接有从动齿轮22b。
上述从动齿轮22b利用以位于上述导块21的上侧的方式与上述旋转轴22a的上端固定结合的锥齿轮，当使从动齿轮22b旋转时，上述旋转轴22a和移送辊22旋转。
上述支撑辊23以可利用向上下方向延伸的旋转轴23a旋转的方式与上述空间部21c的内部相结合，通过支撑在上述料丝1的周边面中与上述移送辊22的周边面紧贴的面相反的一侧的面，使上述移送辊22坚固地紧贴于料丝1的周边面。
上述驱动马达24以可侧向转动的方式与上述导块21的上部面相结合，向后方延伸的驱动轴设有选择性地与上述从动齿轮22b相结合的驱动齿轮24a。
上述驱动齿轮24a利用与上述从动齿轮22b相对应的锥齿轮。
因此，如图13所示，当使上述驱动马达24侧向转动时，上述驱动齿轮24a选择性地与上述从动齿轮22b中的一个相结合，驱动马达24和上述移送辊22中的一个选择性地连接，可使驱动马达24驱动来使上述移送辊22正反向旋转。
此时，在上述外壳10的上部面形成有与设置于上述驱动马达24的转动轴24b相对应的贯通孔13。
上述调节杆25呈直径大的圆板形态，在下侧面中央部设有通过上述贯通孔13插入于外壳10的内部而与上述转动轴24b的上端相结合的延伸管25a。
此时，如图5及图8所示，在上述转动轴24b的上端形成有四角棒形态的延伸部24c，上述延伸管25a形成有使上述延伸部24c插入的四角形的结合孔25b，上述延伸管25a以可向转动轴24b的长度方向滑动且不侧向转动的方式与上述延伸部24c的外侧相结合。
上述转动部件26从上述延伸管25a的一侧侧向延伸。
此时，在上述外壳10的内侧面形成有以上述贯通孔13为中心的多个凹槽14，在上述转动部件26形成有选择性地插入结合于上述凹槽14的突出部26a。
如图8所示，上述凹槽14形成为三个，以与上述移送辊22相对应，且以上述贯通孔13为中心侧向隔开，以便于与以上述转动轴24b为中心的移送辊22的角度相对应。
上述弹性部件27使用压缩螺旋弹簧，上述压缩螺旋弹簧以向上下方向延伸的方式与上述转动轴24b的外侧相结合，上述压缩螺旋弹簧的下端被上述驱动马达24的上部面支撑，上述压缩螺旋弹簧的上端被上述延伸管25a的下侧面支撑，向上侧加压调节杆25和转动部件26。
因此，平时，利用上述弹性部件27向上侧加压上述调节杆25和转动部件26，以使上述突出部26a插入于凹槽14，固定调节杆25和驱动马达24防止这些侧向旋转。
并且，如图11所示，当用户向下侧加压上述调节杆25时，调节杆25和转动部件26下降，解除上述突出部26a和凹槽14的结合，由此，用户可使调节杆25旋转来使上述驱动马达24侧向转动。
并且，当在用户使驱动马达24转动，驱动马达24的驱动齿轮24a与设置于其他移送辊22的从动齿轮22b相结合的状态下释放上述调节杆25时，调节杆25和转动部件26被弹性部件27上升，上述突出部26a插入于其他凹槽14而结合，从而以防止驱动马达24转动的方式固定。
上述加压检测机构28以位于上述调节杆25的下侧的方式设置于上述外壳10的上部面，利用当上述调节杆25下降时，检测这一情况来输出信号的限位开关。
上述固定机构29以朝向上述延伸管25a的方式设置于上述外壳10，根据上述控制机构50的控制信号工作，以防止上述调节杆25转动的方式固定。
为此，如图5及图8所示，在上述延伸管25a的周边面形成有与上述凹槽14的角度对等地隔开的三个固定槽25c，上述固定机构29设有选择性地插入固定于上述固定槽25c的固定条29a。
因此，当上述固定条29a插入于上述固定槽25c时，上述调节杆25以防止旋转的方式固定，当利用控制机构50驱动固定机构29时，上述固定条29a后退并从固定槽25c脱离，可使调节杆25旋转。
此时，上述固定槽25c向上下方向长长地延伸，在上述固定条29a的前端部与固定槽25c相结合的状态下，可使上述调节杆25和延伸管25a升降。
上述控制机构50接收上述输入机构41、42、43和加压检测机构28的信号，控制上述加热机构30和供给单元20的工作。
详细说明这种3D笔的作用如下。
首先，用户将颜色不同的三个料丝1插入于上述供给孔11，如图3所示，以使料丝1的前端部相比于上述供给单元20的移送辊22更向前方突出，当在操作上述电源开关41来使上述加热机构30接通的状态下操作上述前进开关42时，上述控制机构50使上述驱动马达24驱动来使上述移送辊22旋转，如图10所示，向前方推动三个料丝1中的一种，从而在料丝1被加热机构30加热之后，通过上述排出孔12向外壳的前方排出。
并且，当用户使用不同颜色的料丝1制造物体时，如图11所示，向下侧按压上述调节杆25来解除上述突出部26a和凹槽14的结合。
此时，上述控制机构50接收上述加压检测机构28的信号，确认这一情况，如图12所示，使上述驱动马达24反向驱动规定时间来使插入于上述排出孔12的料丝1向上述供给通道21a后退。
与此同时，上述调节杆25维持上述固定条29a与上述固定槽25c相结合的状态，以利用上述固定机构29防止转动。
并且，当上述料丝1向供给通道21a后退时，上述控制机构50控制上述固定机构29来使固定条29a后退，可使调节杆25转动。
并且，当用户使上述调节杆25向一侧转动，如图13所示，使上述驱动齿轮24a连接于与其他移送辊22相连接的从动齿轮22b之后，放开按压调节杆25的手时，上述调节杆25和转动部件26利用上述弹性部件27上升，由此，上述突出部26a与上述凹槽14相结合。
此时，上述控制机构50接收上述加压检测机构28的信号，确认这一情况，控制上述固定机构29来使固定条29a前端部与上述固定槽25c插入结合。
并且，当用户操作上述前进开关42时，上述控制机构50使上述驱动马达24驱动以向前方移送不同颜色的料丝1，被上述加热机构30加热之后，通过上述排出孔12向前排出。
对于如此构成的3D笔而言，用户使调节杆25侧向转动来使驱动马达24与不同的移送辊22相连接，从而可选择性地向前方移送不同的多个料丝1来排出。
因此，具有结构非常简单且可容易选择多种颜色的料丝1来制造多种颜色的物体的优点。
在本实施例中，例示上述导块21由相互层叠的下部板21d和上部板21e构成，上述供给通道21a由三个构成，形成于上述下部板21d和上部板21e之间，以便于相互侧向隔开，但上述导块21的形态可多样地变更。
图14及图15表示本发明的其他实施例，上述从动齿轮22b利用与上述旋转轴22a相结合的平齿轮。
并且，在驱动马达24的外侧结合有转动本体24d，上述转动轴24b设置于上述转动本体24d。
并且，上述驱动齿轮24a以可旋转的方式与上述转动本体24d相结合，利用通过锥齿轮24e与上述驱动马达24的驱动轴相连接的平齿轮。
并且，上述转动本体24d设有通过形成于上述外壳10的上部面的导孔16向上侧延伸的杆24f。
上述导孔16呈以上述旋转轴24b为中心的弧形状，当用户抓住上述杆24f侧向推动时，上述转动本体24d和驱动马达24侧向转动，以使上述驱动齿轮24a选择性地与多个驱动齿轮22b中的一个相结合。
并且，在上述杆24f的上端设有被弹性部件24h向上侧加压的按钮24g，上述加压检测机构28设置于上述杆24f的上端，当用户向下侧加压按钮24g时，上述控制机构50可检测这一情况。
并且，在上述转动轴24b的周边面形成有三个固定槽24i，上述固定机构29设置于上述外壳10，当上述驱动马达24侧向转动，上述驱动齿轮24a与多个从动齿轮22b中的一个相结合时，设置于上述固定机构29的固定条29a选择性地与上述固定槽24i相结合，以防止上述转动轴24b和驱动马达24侧向转动的方式固定。
因此，当用户向下侧按压上述按钮24g时，上述控制机构50使上述驱动马达24反向驱动来使上述料丝1后退之后，解除上述固定机构29的固定，从而可调节成用户侧向推动上述杆24f来使驱动马达24的驱动齿轮24a与其他从动齿轮22b相结合。
用于实施发明的形态在上述的用于实施发明的最佳形态中一同记述。
工业利用性
在本发明中，用户使调节杆侧向转动来使驱动马达与不同的移送辊相连接，从而可选择性地向前方移送不同的多个料丝来排出，具有工业利用性。

Claims (4)

1.一种3D笔，包括：
外壳(10)，向前后方向延伸，前后侧形成有使料丝(1)贯通的供给孔(11)和排出孔(12)；
供给单元(20)，设置于所述外壳(10)的内部，用于将被供给至所述供给孔(11)的料丝(1)向排出孔(12)的一侧供给；
加热机构(30)，加热向所述排出孔(12)排出的料丝(1)；
输入机构(41、42、43)，设置于所述外壳(10)；
控制机构(50)，接收所述输入机构(41、42、43)的信号来控制所述供给单元(20)和加热机构(30)的工作，
其特征在于，
所述供给单元(20)包括：
导块(21)，向前后方向延伸，形成有使所述料丝(1)通过的多个供给通道(21a)；
多个移送辊(22)，设置于所述导块(21)，位于所述供给通道(21a)的中间部，紧贴于经过所述供给通道(21a)的料丝(1)，并通过旋转向前后方移送被供给的料丝(1)；
多个支撑辊(23)，与所述移送辊(22)相向地设置于与所述供给通道(21a)相反的一侧；以及
驱动马达(24)，设置于所述导块(21)，选择性地与所述移送辊(22)相连接来驱动移送辊(22)，
所述移送辊(22)以能够利用向上下方向延伸的旋转轴(22a)旋转的方式与所述导块(21)相结合，
在所述移送辊(22)分别连接有从动齿轮(22b)，
所述驱动马达(24)以能够利用向上下方向延伸的转动轴(24b)侧向转动的方式与所述导块(21)相结合，
在所述驱动马达(24)的驱动轴结合有选择性地与所述从动齿轮(22b)相结合的驱动齿轮(24a)，
当使所述驱动马达(24)侧向转动时，所述驱动齿轮(24a)选择性地与所述从动齿轮(22b)中的一个相结合。
2.根据权利要求1所述的3D笔，其特征在于，
在所述导块(21)形成有位于所述供给通道(21a)的前方的连接通道(21b)，
所述供给通道(21a)的前端部与所述连接通道(21b)的后端部相连接，使通过各个供给通道(21a)供给的料丝(1)经过所述连接通道(21b)。
3.根据权利要求1所述的3D笔，其特征在于，
所述外壳(10)形成有与所述转动轴(24b)形成同心的贯通孔(13)，
还包括：
调节杆(25)，设置于所述外壳(10)的外侧，以能够通过所述贯通孔(13)向转动轴(24b)的长度方向滑动且不侧向转动的方式与所述转动轴(24b)相结合；
转动部件(26)，与设置于所述外壳(10)的内部的所述调节杆(25)相连接；
弹性部件(27)，与所述调节杆(25)或转动部件(26)相连接，以使调节杆(25)向外壳(10)的外侧突出的方式加压；
加压检测机构(28)，设置于所述外壳(10)，用于检测所述调节杆(25)向外壳(10)的一侧滑动；以及
固定机构(29)，与所述转动部件(26)相结合，用于进行固定以防止转动部件(26)和调节杆(25)旋转，
在所述外壳(10)的内侧面形成有以所述贯通孔(13)为中心的多个凹槽(14)，
所述转动部件(26)形成有选择性地插入于所述凹槽(14)的突出部(26a)，
在所述转动部件(26)的周边面形成有选择性地结合所述固定机构(29)的固定槽(25c)，
当用户按压所述调节杆(25)使调节杆(25)和转动部件(26)向外壳(10)的内侧滑动时，所述控制机构(50)使所述驱动马达(24)反向驱动以使所述料丝(1)后退规定距离之后，控制所述固定机构(29)来解除所述转动部件(26)的固定，从而用户能够转动所述调节杆(25)。
4.根据权利要求1所述的3D笔，其特征在于，
在所述驱动马达(24)的外侧结合有转动本体(24d)，
所述转动轴(24b)设置于所述转动本体(24d)，
在所述转动本体(24d)设有通过形成于所述外壳(10)的上部面的导孔(16)向上侧延伸的杆(24f)，
在所述杆(24f)的上端设有被弹性部件(24h)向上侧加压的按钮(24g)，
还包括：
加压检测机构(28)，设置于所述杆(24f)的上端，用于检测用户向下侧加压按钮(24g)；以及
固定机构(29)，与所述转动轴(24b)相结合，用于进行固定以防止转动轴(24b)和驱动马达(24)旋转，
当用户向下侧加压所述按钮(24g)时，所述控制机构(50)接收所述加压检测机构(28)的信号来检测这一情况，使所述驱动马达(24)反向驱动以使所述料丝(1)后退规定距离之后，控制所述固定机构(29)来解除所述转动轴(24b)和驱动马达(24)的固定，从而用户能够侧向推动所述杆(24f)来使驱动马达(24)侧向转动。
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