一種3d繪圖筆高溫警示方法
【專利摘要】本發明公開一種3D繪圖筆及其高溫警示方法，因溫度報警指示燈和筆頭腔體內設置的溫度傳感器都與控制電路連接，可根據需要配置觸碰警示溫度和超高溫警示溫度，一旦繪圖筆實時工作溫度高于觸碰警示溫度低于超高溫警示溫度時，控制電路控制溫度報警指示燈由綠色轉為呈橙色并間隔閃爍，以對操作用戶起到警示作用；一旦繪圖筆實時工作溫度高于超高溫警示溫度時，控制電路控制溫度報警指示燈呈紅色并更短間隔閃爍，并控制加熱器件停止加熱，提高了繪圖筆使用的安全性。更進一步該3D繪圖筆的耗材是由熔點高于耗材熔點的耐高溫塑料管導入，解決了耗材在進入噴嘴受熱融化前，在導入通孔內因熱量傳導存在的脹管堵塞問題，擴大了3D打印耗材的選擇范圍。
【專利說明】一種3D繪圖筆高溫警示方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種3D打印設備，具體涉及一種3D繪圖筆，及其警示方法。
【背景技術】
[0002] 3D繪圖筆在工作過程中需要對耗材進行加熱融化以進行藝術創作，為了達到快速 均勻的散熱效果，逐漸采用筆頭集成散熱片、散熱孔的方式替代了傳統風扇散熱。但因為加 熱器件和散熱設備的熱傳導作用，耗材在進入噴嘴受熱融化前，就容易在不銹鋼導入通孔 中受熱膨脹，因此3D繪圖筆在工作過程中經常出現脹管堵塞現象，嚴重干擾了藝術創作的 連續性。當用戶在創作過程中被脹管堵塞打斷的時候，因為對筆頭加熱器件的加熱程度沒 有直觀準確地了解，極其容易用手去試探筆頭，十分的危險。
【發明內容】
[0003] 發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種3D繪圖筆和一種3D 繪圖筆高溫警示方法，提高了繪圖筆使用的安全性，同時更進一步解決了耗材在進入噴嘴 受熱融化前，在導入通孔內存在的脹管堵塞問題。
[0004] 技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供的3D繪圖筆，包括筆頭和筆身。
[0005] 所述筆身包括筆身外殼，筆身外殼的腔體內設有控制電路； 所述筆頭包括噴嘴、環繞在噴嘴外壁上的加熱器件、筆頭外殼，所述筆頭外殼的腔體內 設有溫度傳感器和電源接插件； 所述加熱器件和溫度傳感器通過電源接插件與所述控制電路連接； 所述筆身外殼或筆頭外殼上設有與所述控制電路連接的溫度報警指示燈。
[0006] 此時，溫度報警指示燈和筆頭腔體內設置的溫度傳感器都與控制電路連接，可根 據需要配置警示溫度，以對操作用戶起到警示作用。
[0007] 更進一步，本繪圖筆的筆頭內還包括熔點高于耗材熔點的耐高溫塑料管，所述耐 高溫塑料管的通孔與噴嘴的通孔對接形成耗材輸送腔體。
[0008] 優選的，所述筆頭還包括插針座，所述插針座設有通孔并固定設置在所述筆頭外 殼的腔體內，所述耐高溫塑料管套接在插針座的通孔內，與噴嘴的通孔對接形成耗材輸送 腔體；所述電源接插件固定設置在插針座上。此時結構也更加穩固。
[0009] 優選的，所述耐高溫塑料管為熔點高于耗材熔點的聚四氟乙烯管或尼龍管或LCP 管或PPS管。
[0010] 作為優選，所述耗材為ABS或PLA或PVC或PP或PE。當然也可以是可融化凝固塑 形的食用耗材，如糖或巧克力等。
[0011] 優選的，所述電源接插件為插針式或跳線式。
[0012] 優選的，所述筆頭與筆身采用卡槽連接或螺紋連接。
[0013] 優選的，所述筆身外殼上還設有與控制電路連接的電源指示燈。
[0014] 本發明還提供了一種3D繪圖筆高溫警示方法，其使用3D繪圖筆，該繪圖筆包括筆 頭和筆身，所述筆身包括筆身外殼，所述筆身外殼的腔體內設有控制電路；所述筆頭包括噴 嘴、環繞在噴嘴外壁上的加熱器件、筆頭外殼，所述筆頭外殼的腔體內設有溫度傳感器和電 源接插件；所述加熱器件和溫度傳感器通過電源接插件與所述控制電路連接；所述筆身外 殼或筆頭外殼上設有與所述控制電路連接的溫度報警指示燈，其包括如下步驟： 步驟1 :在繪圖筆控制電路的存儲器中預設觸碰警示溫度、超高溫警示溫度； 步驟2 :繪圖筆工作狀態時，控制電路通過筆頭腔體內的溫度傳感器，實時讀取繪圖筆 實時工作溫度； 步驟3 :判斷實時工作溫度是否高于觸碰警示溫度，如否則控制電路控制溫度報警指 示燈呈綠色，如是則進行步驟4 ; 步驟4 :判斷實時工作溫度是否高于超高預警溫度，如否則控制電路控制溫度報警指 示燈呈橙色并間隔閃爍，以警示用戶避免用身體觸碰繪圖筆筆頭；如是則進行步驟5 ; 步驟5 :控制電路控制溫度報警指示燈呈紅色并間隔閃爍，并強制切斷加熱器件的電 源停止加熱； 繪圖筆工作狀態時，步驟2至步驟5不斷循環。
[0015] 優選的，所述預設觸碰警示溫度不高于40°C。
[0016] 優選的，所述3D繪圖筆所用耗材為ABS或PLA或PVC或PP或PE，所述超高溫警示 溫度高于所用耗材的理論熔點溫度。
[0017] 優選的，所述3D繪圖筆上還設有蜂鳴器，所述步驟5中還包括控制電路控制蜂鳴 器鳴叫，以警示用戶繪圖筆實時工作溫度已達到超高預警溫度。
[0018] 作為優選，所述步驟5中的紅色指示燈閃爍頻率高于步驟4中的橙色指示燈閃爍 頻率。
[0019] 有益效果：本發明提供了一種3D繪圖筆，因溫度報警指示燈和筆頭腔體內設置的 溫度傳感器都與控制電路連接，可根據需要配置警示溫度，以對操作用戶起到警示作用。本 發明提供的3D繪圖筆高溫警示方法，預先配置好觸碰警示溫度和超高溫警示溫度，一旦繪 圖筆工作時其溫度傳感器識別的實時工作溫度高于觸碰警示溫度低于超高溫警示溫度時， 控制電路控制溫度報警指示燈由綠色轉為呈橙色并間隔閃爍，以警示用戶避免用身體部位 如手去觸碰繪圖筆筆頭；一旦繪圖筆工作時其溫度傳感器識別的實時工作溫度高于超高溫 警示溫度時，控制電路控制溫度報警指示燈呈紅色并更短間隔閃爍，并控制加熱器件停止 加熱，提高了繪圖筆使用的安全性。
[0020] 本發明進一步提供了一種3D繪圖筆，其耗材是由熔點高于耗材熔點的耐高溫塑 料管導入，再進入到經過加熱的噴嘴后熔化成膠狀物。雖然因熱量傳導作用，耗材在進入噴 嘴前的通孔中開始受熱略微膨脹，但一是由于耐高溫塑料管本身導熱系數小，耗材受熱程 度要遠低于原不銹鋼通孔中的耗材受熱程度；二是由于塑料管本身潤滑性好，能使耗材更 為順暢的導入；三是耐高溫塑料管本身受熱后會微量變形，其通孔會隨著受熱溫度的增減 自適應的微量擴張和恢復原狀。因此可以很好地消除耗材在進入噴嘴前的通孔中由于熱量 傳導而引起的脹管堵塞現象，擴大了 3D打印耗材的選擇范圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發明3D繪圖筆的結構示意圖； 圖2是本發明3D繪圖筆中筆頭的結構示意剖視圖； 圖3是3D繪圖筆高溫警示方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合附圖和實施例對本發明作更進一步的說明。
[0023] 實施例1 : 本發明3D繪圖筆的結構示意圖如圖1所示，包括筆頭100和筆身200。所述筆身200 包括筆身外殼201，筆身外殼201的腔體內設有控制電路。
[0024] 本發明筆頭的結構示意剖視圖如圖2所示，筆頭100包括噴嘴101、環繞在噴嘴 101外壁上的加熱器件102、筆頭外殼103,所述筆頭外殼103的腔體內設有溫度傳感器和電 源接插件106。所述加熱器件為電熱絲，所述電源接插件106為插針式接插件。
[0025] 筆頭內部的加熱器件102和溫度傳感器通過電源接插件106與筆身內部的控制電 路連接。所述筆頭與筆身采用卡槽連接。
[0026] 筆身外殼201上設有與所述控制電路連接的溫度報警指示燈202。
[0027] 實施例2 : 本發明3D繪圖筆的結構示意圖如圖1所示，包括筆頭100和筆身200。所述筆身200 包括筆身外殼201，筆身外殼201的腔體內設有控制電路。
[0028] 本發明筆頭的結構示意剖視圖如圖2所示，筆頭100包括噴嘴101、環繞在噴嘴 101外壁上的加熱器件102、筆頭外殼103、熔點高于耗材熔點的耐高溫塑料管104,所述耐 高溫塑料管104的通孔與噴嘴101的通孔對接形成耗材輸送腔體。所述筆頭外殼103的腔 體內設有溫度傳感器和電源接插件106。筆頭內部的加熱器件102和溫度傳感器通過電源 接插件106與筆身內部的控制電路連接。
[0029] 所述耐高溫塑料管104為聚四氟乙烯管，所述加熱器件為經蝕刻形成的金屬膜電 阻器，所述電源接插件為插針式接插件。所述筆頭與筆身采用螺紋連接。
[0030] 所述筆頭外殼103上設有與所述控制電路連接的溫度報警指示燈。
[0031] 實施例3: 本發明3D繪圖筆的結構示意圖如圖1所示，包括筆頭100和筆身200。所述筆身200 包括筆身外殼201，筆身外殼201的腔體內設有控制電路。
[0032] 本發明筆頭的結構示意剖視圖如圖2所示，筆頭100包括噴嘴101、環繞在噴嘴 101外壁上的加熱器件102、筆頭外殼103、熔點高于耗材熔點的耐高溫塑料管104和插針座 105,所述插針座105設有通孔并固定設置在所述筆頭外殼103的腔體內，所述耐高溫塑料 管104套接在插針座105的通孔內，與噴嘴101的通孔對接形成耗材輸送腔體。所述筆頭 外殼103的腔體內設有溫度傳感器和電源接插件106,所述電源接插件106固定設置在插針 座105上。筆頭內部的加熱器件102和溫度傳感器通過電源接插件106與筆身內部的控制 電路連接。
[0033] 所述耐高溫塑料管104為尼龍管，當然也可以是LCP管或PPS管，所述加熱器件為 PTC陶瓷制成的環形加熱器件，所述電源接插件為跳線式接插件。所述筆頭與筆身采用螺紋 連接。
[0034] 所述筆頭外殼103上設有與所述控制電路連接的溫度報警指示燈和電源指示燈 203。
[0035] 上述各實施例所述的耗材可為ABS或PLA。當然也可以是PVC或PP或PE，也可以 是巧克力或糖等可融化凝固塑形的食用耗材。
[0036] 本發明提供的3D繪圖筆高溫警示方法，其使用3D繪圖筆，如圖1和圖2所示，該 繪圖筆包括筆頭100和筆身200,所述筆身200包括筆身外殼201，筆身外殼201的腔體內 設有控制電路；筆頭100包括噴嘴101、環繞在噴嘴101外壁上的加熱器件102、筆頭外殼 103,筆頭外殼103的腔體內設有溫度傳感器和電源接插件106 ;所述加熱器件102和溫度 傳感器通過電源接插件106與所述控制電路連接；所述筆身外殼201上設有與所述控制電 路連接的溫度報警指示燈202 ;如圖3所示，該方法包括如下步驟： 步驟1 :在繪圖筆控制電路的存儲器中預設觸碰警示溫度為40°C、超高溫警示溫度高 于ABS或PLA的理論熔點溫度5°C ; 步驟2 :繪圖筆工作狀態時，控制電路通過筆頭腔體內的溫度傳感器，實時讀取繪圖筆 實時工作溫度； 步驟3 :判斷實時工作溫度是否高于觸碰警示溫度，如否則控制電路控制溫度報警指 示燈202呈綠色，如是則進行步驟4 ; 步驟4 :判斷實時工作溫度是否高于超高預警溫度，如否則控制電路控制溫度報警指 示燈202呈橙色并間隔閃爍，以警示用戶避免用身體觸碰繪圖筆筆頭；如是則進行步驟5 ; 步驟5 :控制電路控制溫度報警指示燈202呈紅色并間隔閃爍，并切斷加熱器件102的 電源以停止加熱； 繪圖筆工作狀態時，重復循環步驟2至步驟5。
[0037] 當然，也可以是在筆頭外殼103上設有與所述控制電路連接的溫度報警指示燈。 觸碰警示溫度和超高溫警示溫度也可以根據客戶群體需要和繪圖筆的適用耗材，配置為其 他適當的溫度。
[0038] 該方法中所述3D繪圖筆上還設有蜂鳴器，所述步驟5中控制電路同時控制蜂鳴器 鳴叫，以警示用戶繪圖筆實時工作溫度已達到超高預警溫度。所述步驟5中的紅色指示燈 閃爍頻率高于步驟4中的橙色指示燈閃爍頻率。
[0039] 以上實施列對本發明不構成限定，尤其是耗材種類、電源接插件、環形加熱器的結 構形式、預警溫度的閾值范圍、指示燈的顏色、閃爍頻率等等，相關工作人員在不偏離本發 明技術思想的范圍內，所進行的多樣變化和修改，均落在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1. 一種3D繪圖筆高溫警示方法，其特征在于：該方法使用3D繪圖筆，該繪圖筆包括 筆頭（100)和筆身（200)，所述筆身（200)包括筆身外殼（201)，所述筆身外殼（201)的腔 體內設有控制電路；所述筆頭（100)包括噴嘴（101 )、環繞在噴嘴（101)外壁上的加熱器件 (102)、筆頭外殼（103)，所述筆頭外殼（103)的腔體內設有溫度傳感器和電源接插件（106); 所述加熱器件（102)和溫度傳感器通過電源接插件（106)與所述控制電路連接；所述筆身 外殼（201)或筆頭外殼（103 )上設有與所述控制電路連接的溫度報警指示燈（202 )，該方法 包括如下步驟： 步驟1 :在繪圖筆控制電路的存儲器中預設觸碰警示溫度、超高溫警示溫度； 步驟2:繪圖筆工作狀態時，控制電路通過筆頭腔體內的溫度傳感器，實時讀取繪圖筆 實時工作溫度； 步驟3 :判斷實時工作溫度是否高于觸碰警示溫度，如否則控制電路控制溫度報警指 示燈（202)呈綠色，如是則進行步驟4 ; 步驟4 :判斷實時工作溫度是否高于超高預警溫度，如否則控制電路控制溫度報警指 示燈（202)呈橙色并間隔閃爍，以警示用戶避免用身體觸碰繪圖筆筆頭；如是則進行步驟 5 ； 步驟5 :控制電路控制溫度報警指示燈（202)呈紅色并間隔閃爍，并強制切斷加熱器件 (102)的電源停止加熱； 繪圖筆工作狀態時，重復循環步驟2至步驟5。
2. 根據權利要求1所述的3D繪圖筆高溫警示方法，其特征在于：所述預設觸碰警示溫 度不高于40°C。
3. 根據權利要求1所述的3D繪圖筆高溫警示方法，其特征在于：所述3D繪圖筆所用 耗材為ABS或PLA或PVC或PP或PE，所述超高溫警示溫度高于所用耗材的理論熔點溫度。
4. 根據權利要求1所述的3D繪圖筆高溫警示方法，其特征在于：所述3D繪圖筆上還 設有蜂鳴器，所述步驟5中還包括控制電路控制蜂鳴器鳴叫，以警示用戶繪圖筆實時工作 溫度已達到超高預警溫度。
5. 根據權利要求1所述的3D繪圖筆高溫警示方法，其特征在于：所述步驟5中的紅色 指示燈閃爍頻率高于步驟4中的橙色指示燈閃爍頻率。
【文檔編號】G01K1/02GK104057614SQ201410281584
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】魏宏輝, 魏天浩, 魏妗羽 申請人:句容利威爾電器有限公司