技术领域本实用新型涉及一种多功能用玩具枪，既属于光固化3D打印领域，也属于玩具领域，具体涉及到一种兼顾光固化3D打印与喷水玩具枪的多功能打印枪。
背景技术：
随着社会的不断发展与进步，人们对生活的认识也大不同以往那种只重视教育而忽略了孩子们的实际兴趣需求，而且也随着所受教育程度的提高，人们越来越重视孩子们的兴趣与创新意识的培养，以使他们的孩子能得到全面发展。因此也为越来越多的人在培养孩子兴趣和创新意识上发现了无限商机，例如3D打印笔的诞生，就是一个很好的案例。光固化3D打印笔是利用光固化成型技术通过一定波长的光照射，使液态的光固化材料高速聚合而成固态的一种光加工工艺，利用光固化3D打印笔可以实现任何形状的实物，这就为培养孩子们的创新意识和兴趣爱好提供了一个很好的应用平台。3D打印笔可以实现孩子们那童真的一面和天马行空的实物形状，打印属于孩子们自己的天地。玩具水枪式一种非常受到孩子们喜欢的喷水玩具，特别是小朋友尤其对喷水玩具枪甚是喜爱，而现有的玩具水枪的基本构造包括：储水器、喷嘴、水泵和扳机。使用者可以利用设置在储水器中的水泵，按压与水泵连接的扳机就可以实现储水器里的水由喷嘴喷射而出成为水柱。纵观市场上现有的光固化3D打印笔，首先，外观上都是类似我们日常生活学习中运用的笔一样，别无他样、类型单一，缺乏新颖性；其次现有的3D打印笔都是采用塑料熔融型的技术，导致3D打印笔的外壳温度比较高，在小朋友使用过程中存在安全隐患；再者现有的3D打印笔除了绘制3D打印实物以外别无他用，功能单一，而对于一个思维活跃、玩性十足的孩子来说未免太单调。而在水枪玩具方面，为了提高产品受欢的程度，玩具水枪的制造商无不绞尽脑汁推陈出新不断地开发新产品，以博取消费者的青睐。由于玩具水枪的基本构造已难再有明显的改进，为了使产品受到消费者的喜欢，已知的玩具水枪主要是透过改变储水容器的外观造型，以各种不同造型的玩具水枪吸引消费者，并使产品具备多样化的效果。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对现有的3D打印笔功能单一的问题，设计一种兼顾光固化3D打印与喷水玩具枪的多功能打印枪，以实现3D打印笔的多样化，多功能化、趣味化等，并提高其使用安全度，为孩子们提供一个可靠的、好玩的，具有创意性的玩具枪。本实用新型的技术方案是：一种兼顾光固化3D打印与喷水玩具枪的多功能打印枪，它包括枪管外壳2、握把13和枪座5，其特征是所述的枪管外壳2通过旋转轴17铰接在枪座5上，枪座5安装固定在握把13上，枪座5中安装有拉壳钩7，拉壳钩7的带钩端与枪管外壳2上的钩体相连或分开从而实现枪管外壳2与枪座5的连接或分离，拉壳钩7受控于铰装在枪座5后端的换料栓8；枪管外壳2的内部形成枪膛3，枪膛3中安装有用于存储3D打印原料或水的储存管4，由螺旋推杆19驱动的活塞18能在储存管4中作轴向移动从而实现3D打印、吸水或喷水动作，螺旋推杆19的驱动端与安装在枪座5中的电机6的输出轴相连并能与电机输出轴分离；枪管外壳2的前端安装有枪口套1，枪口套1中安装有用于对3D打印时进行光固化的发光二极管20；在握把13中安装有为电机6和发光二极管20供电的电池12，供电控制扳机16也安装在握把13上。所述枪座5与握把13为一体式或卡槽式连接结构。所述储存管4的出料口形状为圆形、矩形、多边形和三角形并作为喷水玩具枪的进水口和喷水口。所述枪座5上设有高速运转开关和根据所用枪口选择的对应的强度光开关，分别对应是圆形、矩形、多边形和三角形开关。所述高速运转开关分为高速前进和高速回退开关，并且分为多档位，根据光固化成型速度和喷射水的扬程选择不同高速前进档位，根据吸水速度选择高速回退档位。所述枪座5内的电机6通过复位簧11固定在电机滑道上。所述拉壳钩7的中部通过弹簧24和固定销23固定在枪座5内部，一端与枪管外壳2钩住，另一端位于换料栓8的凸轮面上，换料栓8通过橡皮筋9与枪座内部的电机6连接。所述握把包括扳机开关和电源，其中电源为可更改电源或连续充电型电源。如图1、2所示，本实用新型的兼顾光固化3D打印与喷水玩具枪的多功能打印枪包括枪管、握把、储存管、枪座、换料机构。所述枪管包括枪口套、枪管套、枪膛；所述握把包括扳机开关、电源；所述储存管集储存光固化材料和水于一体使用，包括活塞和推杆；所述枪座包括各种开关、电机；所述换料机构包括保险、换料栓、拉壳钩。其特征在于：所述枪管通过旋转轴与握把连接，所述枪座与握把为一体式或卡槽式连接。所述枪管包括枪口套、枪管套、枪膛，其中枪口套上安装光固化二极管灯，为3D打印提供所需光源；枪膛为固定储存管提供支撑。所述玩具枪的枪嘴作为储存管的出料口，其形状可为圆形、矩形、多边形和三角形。所述枪座上的开关包括高速运转开关和根据所用枪口选择对应的强度光开关，分别对应是圆形、矩形、多边形和三角形开关。所述枪座上内的电机通过复位簧固定在电机滑道上。所述高速运转开关分为高速前进和高速回退开关，并且分为多档位，根据光固化成型速度和喷射水的扬程选择不同高速前进档位，根据吸水速度选择高速回退档位。所诉握把包括扳机开关和电源，其中电源为可更改电源或连续充电型电源。所述换料机构包括保险、换料栓、拉壳钩，其中拉壳钩通过弹簧和固定销固定在枪座内部，其中换料栓通过橡皮筋与枪座内部的电机连接。本实用新型的有益效果是：本实用新型在作为3D打印笔方面具有外观新颖，吸引力大等特点。本实用新型3D打印笔由于使用光固化成形技术所以无需加热既可以打印出所需3D打印物件，耗费能量少，使用时间长、无安全隐患。本实用新型所用的枪嘴形状不一，枪嘴可以喷出多种形状的条状材料，样式多变，打印出的3D物件外形美观，不拘于一式。本实用新型具有多功能特点，不仅可以作为3D打印笔，同时也可以作为水枪使用。在作为水枪使用时，本实用新型简单、可靠，同样可以喷射多种形状的水柱，娱乐性强，改变了传统玩具水枪结构模式和工作方式，使其真正具有手枪外形和功能的特点。本实用新型实现了3D打印笔的多样化，多功能化、趣味化等，并提高其使用安全度，为孩子们提供一个可靠的、好玩的、使用方便的、具有创意性的玩具枪。附图说明图1为本实用新型的外形结构示意图；图2为本实用新型的内部为结构示意图；图3为本实用新型的换料机构示意图。图4为本实用新型的更换储存管过程示意图。图中：1为枪口套，2为枪管外壳，3为枪膛，4为储存管，5为枪座，6为电机，7为拉壳钩，8为换料栓，9为换料橡皮筋，10为控制器，11为复位簧，12为电源，13为握把，14为充电口，15为电源更换扣，16为扳机，17为连接旋转轴，18为活塞，19为螺旋推杆，20为发光二极管，21为笔尖枪口，22为保险栓，23为换料轴，24为拉壳钩弹簧，25为不同强度光开关，26为档位开关。具体实施方式：下面结合附图对本实用新型的工作机制作进一步说明。如图1-4所示。一种兼顾光固化3D打印与喷水玩具枪的多功能打印枪，外形如图1所示，它包括枪管外壳2，枪膛3，储存管4，枪座5，电机6，拉壳钩7，换料栓8，换料橡皮筋9，控制器10，复位簧11，电源12，握把13，充电口14，电源更换扣15，扳机16，连接旋转轴17，活塞18，螺旋推杆19，发光二极管20，笔尖枪口21，保险栓22，换料轴23，拉壳钩弹簧24，不同强度光开关25，档位开关26。枪口套1、枪管外壳2、枪膛3、发光二极管20组成枪管部分，其中枪口套1上安装发光二极管20为光固化材料的固化提供所需光源；储存管4、活塞18、螺旋推杆19组成储料部分；枪座5外设置装有不同强度光开关25、保险22、档位开关26，而内置电机6、控制器10及由拉壳钩7、换料栓8、换料橡皮筋9、复位簧11、换料轴23、拉壳钩弹簧24组成的换料机构；握把13上设置充电口14、电源更换扣15、扳机16及连接旋转轴17和内置电源。其中枪管部分是通过连接旋转轴17与握把13连接在一起，并被拉壳钩7勾住在枪座5上使之形成完整的枪形。如图2所示，枪管外壳2通过旋转轴17铰接在枪座5上，枪座5安装固定在握把13上（枪座5与握把13可为一体式或卡槽式连接结构），枪座5中安装有拉壳钩7，拉壳钩7的带钩端与枪管外壳2上的钩体相连或分开从而实现枪管外壳2与枪座5的连接或分离（图4），拉壳钩7受控于铰装在枪座5后端的换料栓8，如图3所示，拉壳钩7的中部通过弹簧24和固定销23固定在枪座5内部，一端与枪管外壳2钩住，另一端位于换料栓8的凸轮面上，换料栓8通过橡皮筋9与枪座5内部的电机6连接，电机6受控于安装在枪座5中的控制器10。所述握把包括扳机开关和电源，其中电源为可更改电源或连续充电型电源。枪管外壳2的内部形成枪膛3，枪膛3中安装有用于存储3D打印原料或水的储存管4，由螺旋推杆19驱动的活塞18能在储存管4中作轴向移动从而实现3D打印、吸水或喷水动作，螺旋推杆19的驱动端与安装在枪座5中的电机6的输出轴相连并能与电机输出轴分离；枪管外壳2的前端安装有枪口套1，枪口套1中安装有用于对3D打印时进行光固化的发光二极管20；在握把13中安装有为电机6和发光二极管20供电的电池12，供电控制扳机16也安装在握把13上。所述储存管4的出料口形状为圆形、矩形、多边形和三角形并作为喷水玩具枪的进水口和喷水口。所述枪座5上设有高速运转开关和根据所用枪口选择的对应的强度光开关，分别对应是圆形、矩形、多边形和三角形开关。所述高速运转开关分为高速前进和高速回退开关，并且分为多档位，根据光固化成型速度和喷射水的扬程选择不同高速前进档位，根据吸水速度选择高速回退档位。所述枪座5内的电机6通过复位簧11固定在电机滑道上。本实用新型分为三种工作状态，其一是光固化3D打印状态，其二是吸水状态，其三是水枪喷射工作状态。详述如下：光固化3D打印工作状态：当作为光固化3D打印笔来使用时，操作者可以根据所需条状柱体来选择不同的形状的枪嘴，例如选择圆形枪嘴则光固化材料从笔尖枪口21出来的为圆柱形条状物，选择三角形枪嘴则光固化材料从笔尖枪口21出来的为三角形条状物，然后按下不同形状所对应的不同不同强度光开关25，控制器10便命令枪口套1上的发光二极管20发出不同强度的光，即可将从储存管4挤出来的光固化材料固化成形，随后操作者可以通过移动手中的握把13按照既定路线即可打印出自己所需3D物件。在光固化3D打印过程中由于所用光固化材料具有一定的粘稠度μ，导致储存管4内壁与活塞18具有一定的摩擦力f,所以将光固化材料利用螺旋推杆19和活塞18从储存管4中推出需要一定的推动力F，只有当推动力F大于摩擦力f时，3D打印枪才能正常工作。而推动力F是由电机6的旋转运动通过螺旋推杆19提供给活塞18的直线运动，因此要选择具有一定的转矩T，可以根据公式T=F﹡D﹡tan(ψ+ρ)/2000来计算所需不同转矩大小的电机，其中F为取值大于摩擦力f的推动力，D为螺旋推杆19的直径，ψ为螺旋推杆的螺纹升角，ρ为螺纹当量摩擦角。水枪喷射工作状态：当储存管4储存材料为，这时可以按下枪座套筒5上的档位开关26中的前进开关，再按下扳机16，则笔尖枪口既可以喷射出水柱。其中前进开关可以分为多个档位，根据操作者的喜好来选择喷射速度V1的快慢即决定喷射水柱的远近。而喷射速度V的大小同样也是有具有一定转速ω的电机6驱动活塞18的速度V1来决定的，假设笔尖枪口出的截面积为S1，储存管4的截面积为S2，喷射水量为Q，不难看出在同一时间T内同时经过笔尖枪口截面积S2与储存管4截面积S2的水量Q是相等的。因此可以得到如下公式：Q=T﹡V﹡S1=T﹡V1﹡S2，而V1=ω﹡L，其中L为螺旋推杆19的螺距，因此可得喷射水的速度V=ω﹡L﹡S2/S1，所以不同前进档位开关的档位也是根据此公式而设置。吸水工作状态：此状态有两种情况，一是当玩具枪作为3D打印笔使用时，储存管4内的光固化材料使用完毕后，此时按下档位开关26中的后退开关，并同时将笔尖枪口21浸没在水源内，即可将储存管4内汲满水。其中汲水过程是水枪喷射过程的逆过程，因此其汲水速度与喷射水的速度一样，根据需要设定后退开关的档位即设定汲水速度。另一种情况是当玩具枪作为水枪时，使用储存管4内的水时，再按照上述步骤即可完成汲水工作。本实用新型还具有更换储存管4方便的特点，当储存管4内的光固化材料使用完毕后，更换新的材料时要将旧的储存管4从枪膛3内取出，其更换方式也类似真正的手枪更换方式。结合图3和图4详述本实用新型更换方式如下：首先要将保险栓22（保险栓是防止不正当操作而碰到换料栓时导致枪管从枪座5上脱落）按一下，然后用手指拨动换料栓8，拨动方向如图3所示；此时换料栓8的凸轮机构就会推动拉壳钩7的无钩一段上移，而拉壳钩7是通过拉壳钩弹簧24固定在换料轴23上，利用杠杆原理，拉壳钩7的有钩一端向下移动，进而使枪管外壳2与枪座5脱离；拨动换料栓8的同时，换料栓8上的凸轮结构会通过橡皮筋9拉动电机6在电机移动导轨上向后移动，进而使得电机与储存管4上的螺旋推杆19分离；拨动换料栓8后枪管外壳2脱离枪座5，枪管外壳2会绕着握把13上的连接旋转轴17向下旋转，如图4所示；松开换料栓8后电机6会在复位簧11的作用下恢复到原位置。当完成以上步骤后，可以将旧的储存管4从枪膛3内取出，更换新的储存管4，然后再将枪管绕连接旋转轴17旋转使得枪管外壳2与拉壳钩相互扣连，完成换管工作。本实用新型针对玩具枪对真枪的仿真度，因此可以将电源12通过按下电源更换扣15从握把13内取出，类似真手枪更换自弹匣一样的工作，同时更换下的电源也可以作为他用。本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。