CN213593638U - 一种3d打印笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印技术领域，公开了一种3D打印笔，包括笔杆、笔头、加热器、电机、进料管、滑动变阻器、控制电路板和温度传感器，笔杆与笔头配合连接并形成一空腔，笔杆上设有进料口，笔头设有出料口，进料口处连接有送料机构，送料机构的出料端与进料管的一端连接，送料机构与电机的输出端连接，进料管的另一端与加热器的一端连接，加热器的另一端与出料口连接，滑动变阻器设置在进料管与笔杆之间，笔杆上设有调节孔，滑动变阻器的调节滑块设置在调节孔上，笔杆的侧壁上安装有指示灯、出料键和退料键。采用本实用新型，具有能无级调速，且结构紧凑，打印成型效果好，使用方便，体积小，出料量均匀的优点。

Description

一种3D打印笔

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种3D打印笔。

背景技术

3D打印笔基于3D打印技术，利用热熔PLA、ABS等塑料丝挤丝打印成型所需要的3D产品，尤其适合作为启发孩子的益智工具；但现有的3D打印笔通常只设有几个调速档位，但由于档位之间的速度相差较大，无法调节至任意出料速度，特别是无法微调出料速度，导致打印出来的产品品质不高，使用十分不方便；此外，现有的3D打印笔直径将耗材放入加热器内加热，在初始加热器温度不够时，容易出现耗材加热不均匀的现象，导致部分耗材并未完全融化便流出，使得出料品质差，导致打印成品的品质差，打印成型效果差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能无级调速，且结构紧凑，体积小，打印成型效果好，出料量均匀的3D打印笔。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种3D打印笔，包括笔杆、笔头、加热器、电机、进料管、滑动变阻器、控制电路板和用于检测所述加热器的温度的温度传感器，所述笔杆的一端与所述笔头的一端配合连接并形成一个空腔，所述笔杆的另一端上设有可供耗材进入所述空腔内的进料口，所述笔头的另一端设有出料口，所述进料口处连接有送料机构，所述送料机构的出料端与所述进料管的一端连接，所述送料机构与所述电机的输出端连接，并由电机驱动转动从而带动耗材使其移动至进料管内，所述进料管的另一端与加热器的一端连接，所述加热器的另一端与所述出料口连接，所述笔杆上设有调节孔，所述滑动变阻器设置在所述进料管与所述笔杆之间，所述滑动变阻器的调节滑块可移动地设置在所述调节孔上，所述笔杆的侧壁上安装有指示灯，以及用于控制电机启停和转动方向的出料键和退料键，所述指示灯能显示两种颜色的灯光，所述加热器、电机、滑动变阻器、温度传感器、出料键、退料键和指示灯分别与所述控制电路板电连接，所述滑动变阻器、出料键、退料键和指示灯均集成在所述控制电路板上。

作为本实用新型优选的方案，还包括充电电池和充电插口，所述控制电路板分别与所述充电线插口和充电电池电连接。

作为本实用新型优选的方案，所述笔杆上设有开关，所述开关和所述充电电池连接。

作为本实用新型优选的方案，所述笔杆和笔头连接形成的形状为笔状。

作为本实用新型优选的方案，所述出料口处设有向所述笔头外伸出的笔嘴，所述笔嘴与所述笔头之间设有隔热垫。

作为本实用新型优选的方案，所述加热器靠近所述电机的一侧设有隔热板。

作为本实用新型优选的方案，所述隔热板的材质为环氧树脂。

作为本实用新型优选的方案，所述笔杆和笔头上均设有散热孔。

作为本实用新型优选的方案，所述加热器包括自内而外依次设置的导热柱、加热片和保温层。

作为本实用新型优选的方案，所述送料机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮均可转动地设置在所述笔杆上，所述主动轮和从动轮之间设有可供耗材通过的过料通道，所述主动轮与所述电机的输出轴连接，并由电机驱动转动。

本实用新型实施例一种3D打印笔与现有技术相比，其有益效果在于：

使用3D打印笔时，加热器开始升温，控制电路板控制指示灯显示第一种颜色(如：红色)，当温度传感器检测到检测值达到预设温度值时，温度传感器发送信号至控制电路板，控制电路板控制指示灯显示第二种颜色(如：绿色)，此时，加热器已达到合适温度，按压出料键使电机开始转动，再将耗材从进料口插入过料通道内，送料机构带动耗材在进料管内移动并使耗材进入导热柱内，耗材在导热柱内熔化成液体，熔化后形成的液体从出料口流出，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的状态；使用3D打印笔过程中，通过移动滑动变阻器的调节滑块来控制电机的转速；停止使用3D打印笔时，再次按压出料键使电机停止转动暂停出料，再按压退料键使电机反向转动，送料机构带动耗材在进料管内移动并使耗材远离导热柱直至耗材完全退出进料管；

本实用新型通过滑动变阻器的设置，能根据使用需求调节电机转速，以调节进料速度从而控制出料速度，使用户能任意调节出料速度，不受档数限制，实现无级调速，以提高产品打印成型效果，特别适用于细微调节出料速度；通过温度传感器的设置，能防止由于初始加热器温度不够出现耗材加热不均匀的现象，减少耗材的浪费，出料量均匀，不会出现断流现象，提高产品打印成型效果；通过指示灯的设置，使得用户能根据指示灯的颜色及时将耗材插入3D打印笔中，便于用户识别插入耗材时间，使用方便；由此，控制根据所述温度传感器检测结果控制所述指示灯显示不同颜色的灯光，用户根据灯光颜色变化将耗材放入3D打印笔内，送料机构不断自动输送耗材，通过滑动变阻器控制电机的转速，通过加热器使耗材熔化成液体，再使熔化后形成的液体流出并在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的状态，从而实现3D打印笔自动出液，打印成型效果好，且使用户能进行无级调速，不受档数限制，使用方便，以提高产品打印成型效果，特别适用于细微调节出料速度；此外，本实用新型通过集成化设置，充分地利用了空腔内的空间，大大地缩小了3D打印笔的整体尺寸，使得结构紧凑，体积小，方便携带，方便使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种3D打印笔的结构示意图；

图中，1、笔杆；2、笔头；3、加热器；4、电机；5、进料管；6、滑动变阻器；7、送料机构；8、指示灯；9、出料键；10、充电电池；11、充电插口；12、开关；13、笔嘴；14、退料键；15、控制电路板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型的一种3D打印笔的优选实施例，其包括笔杆1、笔头2、加热器3、电机4、进料管5、滑动变阻器6和控制电路板15，所述笔杆1的一端与所述笔头2的一端配合连接并形成一个空腔，所述笔杆1的另一端上设有可供耗材进入所述空腔内的进料口，所述笔头2的另一端设有出料口，所述进料口处连接有送料机构7，所述送料机构7的出料端与所述进料管5的一端连接，所述送料机构7与所述电机4的输出端连接，并由电机4驱动转动从而带动耗材使其移动至进料管5内，所述进料管5的另一端与加热器3的一端连接，所述加热器3的另一端与所述出料口连接，所述滑动变阻器6设置在所述进料管5与所述笔杆1之间，所述笔杆1上设有调节孔，所述滑动变阻器6的调节滑块可移动地设置在所述调节孔上，所述笔杆1的侧壁上安装有指示灯8，以及用于控制电机4转动方向的出料键9和退料键14，所述指示灯8能显示两种颜色的灯光，所述加热器3、电机4、滑动变阻器6、温度传感器、出料键9、退料键14和指示灯8分别与所述控制电路板15电连接，所述滑动变阻器、出料键、退料键和指示灯均集成在所述控制电路板15上；其中，所述进料管5通过固定件安装在所述笔杆1上。

还需要说明的是，所述笔杆1的外壁的握持位置上设有隔热套，降低握持位置的温度，提高使用的舒适性。

示例性的，3D打印笔还包括充电电池10和充电插口11，所述控制电路板15分别与所述充电线插口11和充电电池10电连接，优选的，所述充电线插口11和所述充电电池10均集成在所述控制电路板15上，进一步减小3D打印笔的整体尺寸，其中，充电插口11为TYPE－A接口、TYPE－B接口或TYPE－C接口；由此，用户能随时对3D打印笔进行充电，方便使用。

示例性的，所述笔杆1上设有开关12，所述开关12和所述充电电池10连接，闲置时可将充电电池10断电，延长充电电池10的使用寿命。

示例性的，所述笔杆和笔头连接形成的形状为笔状，符合人体手握工程学，长时间抓握时手腕与拇指食指不会酸痛不适应，使用方便，用户体验感高。

示例性的，所述出料口处设有向所述笔头2外伸出的笔嘴13，所述笔嘴13与所述笔头2之间设有隔热垫，减少传递至笔嘴13的温度，防止烫伤用户。

示例性的，所述加热器3靠近所述电机4的一侧设有隔热板，所述隔热板的材质为环氧树脂，由于环氧树脂具有较好的耐热性和隔热性，能减少热量损失，还能减少扩散到笔杆1的内腔的热量，防止电机4工作环境的温度升高，延长电机4的使用寿命。

示例性的，所述笔杆和笔头上均设有散热孔，具体的，所述散热孔包括位于所述笔杆1上的进风孔和位于所述笔头2的侧壁上的出风孔，所述加热器3与笔杆1之间形成一隔热腔，所述隔热腔上设有风扇，所述风扇的吸风端与所述内腔连通，所述进风孔位于所述电机4的附近，所述风扇的排风端通过所述出风孔与外界连通，风扇启动时，外界的冷风从进风孔进入内腔，同时空腔内的热风被吸入隔热腔内，再经出风孔排至外界，能够排走空腔内的热量，降低笔杆1的温度，还能通过排出的风加快出料口附近的空气流动，以加快耗材的固化速度，实现快速成型，提高产品打印成型效果。

示例性的，所述加热器3包括自内而外依次设置的导热柱、加热片和保温层；优选的，保温隔热层为陶瓷纤维棉层，由于陶瓷纤维是一种高效绝热材料，陶瓷纤维具有重量轻和导热率低特点，故能很好地减少热量散失，优选的，保温层通过高温胶带固定在导热柱上，连接稳固。

示例性的，所述送料机构7包括主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮均可转动地设置在所述笔杆1上，所述主动轮和从动轮之间设有可供耗材通过的过料通道，所述主动轮与所述电机4的输出轴连接，并由电机4驱动转动，从而实现自动输送耗材。

本实用新型的工作过程为：使用3D打印笔时，打开开关12，加热片开始升温，控制电路板15控制指示灯8显示第一种颜色(如：红色)，当温度传感器检测到检测值达到预设温度值时，温度传感器发送信号至控制电路板15，控制电路板15控制指示灯8显示第二种颜色(如：绿色)，此时，加热片已达到合适温度，按压出料键9使电机4开始转动，再将耗材从进料口插入过料通道内，送料机构7带动耗材在进料管5内移动并使耗材进入导热柱内，耗材在导热柱内熔化成液体，熔化后形成的液体从笔嘴13流出，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的状态，同时，风扇转动，将外界的冷风吸入空腔内，再将空腔内的热风排到外界；使用3D打印笔过程中，通过移动滑动变阻器6的调节滑块来控制电机4的转速；停止使用3D打印笔时，再次按压出料键9使电机停止转动暂停出料，再按压退料键14使电机4反向转动，送料机构7带动耗材在进料管5内移动并使耗材远离导热柱直至耗材完全退出进料管，用户可将耗材取出。

综上，本实用新型实施例提供一种3D打印笔，其通过滑动变阻器6的设置，能根据使用需求调节电机4转速，以调节进料速度从而控制出料速度，使用户能任意调节出料速度，不受档数限制，实现无级调速，以提高产品打印成型效果，特别适用于细微调节出料速度；通过温度传感器的设置，能防止由于初始加热器3温度不够出现耗材加热不均匀的现象，减少耗材的浪费，出料量均匀，不会出现断流现象，提高产品打印成型效果；通过指示灯8的设置，使得用户能根据指示灯8的颜色及时将耗材插入3D打印笔中，便于用户识别插入耗材时间，使用方便；由此，根据指示灯8的颜色变化，将耗材放入3D打印笔内，送料机构7不断自动输送耗材，通过滑动变阻器6控制电机4的转速，通过加热器3使耗材熔化成液体，再使熔化后形成的液体流出并在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的状态，从而实现3D打印笔自动出液，打印成型效果好，且能使用户能进行无级调速，不受档数限制，以提高产品打印成型效果，特别适用于细微调节出料速度；此外，本实用新型通过集成化设置，充分地利用了空腔内的空间，大大地缩小了3D打印笔的整体尺寸，使得结构紧凑，体积小，方便携带，方便使用。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型中采用术语“安装”、“相连”、“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，也可以通过中间媒介间接相连，可以是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实用新型中的具体含义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D打印笔，其特征在于，包括笔杆、笔头、加热器、电机、进料管、滑动变阻器、控制电路板和用于检测所述加热器的温度的温度传感器，所述笔杆的一端与所述笔头的一端配合连接并形成一个空腔，所述笔杆的另一端上设有可供耗材进入所述空腔内的进料口，所述笔头的另一端设有出料口，所述进料口处连接有送料机构，所述送料机构的出料端与所述进料管的一端连接，所述送料机构与所述电机的输出端连接，并由电机驱动转动从而带动耗材使其移动至进料管内，所述进料管的另一端与加热器的一端连接，所述加热器的另一端与所述出料口连接，所述笔杆上设有调节孔，所述滑动变阻器设置在所述进料管与所述笔杆之间，所述滑动变阻器的调节滑块可移动地设置在所述调节孔上，所述笔杆的侧壁上安装有指示灯，以及用于控制电机启停和转动方向的出料键和退料键，所述指示灯能显示两种颜色的灯光，所述加热器、电机、滑动变阻器、温度传感器、出料键、退料键和指示灯分别与所述控制电路板电连接，所述滑动变阻器、出料键、退料键和指示灯均集成在所述控制电路板上。

2.如权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，还包括充电电池和充电插口，所述控制电路板分别与所述充电插口和充电电池电连接。

3.如权利要求2所述的3D打印笔，其特征在于，所述笔杆上设有开关，所述开关和所述充电电池连接。

4.如权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，所述笔杆和笔头连接形成的形状为笔状。

5.如权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，所述出料口处设有向所述笔头外伸出的笔嘴，所述笔嘴与所述笔头之间设有隔热垫。

6.如权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，所述加热器靠近所述电机的一侧设有隔热板。

7.如权利要求6所述的3D打印笔，其特征在于，所述隔热板的材质为环氧树脂。

8.如权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，所述笔杆和笔头上均设有散热孔。

9.如权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，所述加热器包括自内而外依次设置的导热柱、加热片和保温层。

10.如权利要求1所述的3D打印笔，其特征在于，所述送料机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮均可转动地设置在所述笔杆上，所述主动轮和从动轮之间设有可供耗材通过的过料通道，所述主动轮与所述电机的输出轴连接，并由电机驱动转动。

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