一种控温3D打印笔

一种控温3d打印笔
技术领域
1.本实用新型涉及3d打印技术领域，尤其是指一种控温3d打印笔。


背景技术：

2.3d打印笔是近年推出新的打印工具，其通过热熔pla、pcl等材料挤丝打印成所需要的3d产品，有利于儿童想象力、创造力的培养。
3.目前的市场上的3d打印笔，加热温度固定，而原料的挤出速度和流出量与热熔温度有关，加热温度固定的3d打印笔不能根据实际的打印需求进行调整，并且挤出量减小时如果温度过高，由于腔内压力滞后，会导致热熔的原料继续流出，而不是及时减少，这样就会导致打印物表面堆积增厚，成型物体的表面质量以及尺寸都会受到影响。此外，3d打印笔的耗材较多，大部分的打印笔没有退料功能，进入到3d打印笔内的材料必须要使用完，造成了不必要的损耗。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术的问题提供一种控温3d打印笔，具备控温功能的同时也实现了进退料。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种控温3d打印笔，包括壳体以及设置于壳体上的主控芯片，所述主控芯片的输出端电连接有加热驱动模块、进退料电机驱动模块以及温度显示模块，所述主控芯片的输入端电连接有加热温度控制模块、进退料控制模块。
7.其中，所述加热温度控制模块设置有温度增加按钮s1以及温度减少按钮s2，所述进退料控制模块设置有退料控制按钮s3以及进料控制按钮s4。
8.其中，所述加热驱动模块上设置有加热器，所述加热器设置有可相互之间切换的pla加热模式以及pcl加热模式，所述pla加热模式以及所述pcl加热模式通过所述加热温度控制模块切换。
9.其中，所述进退料电机驱动模块包括三极管q1，三极管q2、三极管q3、三极管q4、三极管q5以及三极管q6，所述三极管q1与所述三极管q4组成一组对角的三极管，所述三极管q2与所述三极管q3组成一组对角的三极管，所述三极管q3、所述三极管q4、所述三极管q5以及所述三极管q6为npn型，所述三极管q1和所述三极管q2为pnp型，所述主控芯片的输出端分别与所述三极管q5 以及所述三极管q6的基级连接，所述三极管q1和所述三极管q3 的发射极接电源的正极，所述三极管q2、所述三极管q4、所述三极管q5以及所述三极管q6的发射极接地，第一三极管和三极管q2 的集电极连接后接电机的一端，三极管q3和三极管q4的集电极连接后接电机的另一端，所述三极管q2以及所述三极管q3的集电极与所述驱动电机的一端连接，所述三极管q1以及所述三极管q4的集电极与所述驱动电机的另一端连接。
10.其中，所述pla加热模式的加热温度范围为185摄氏度至210 摄氏度，所述pcl加热模式的加热温度范围为75摄氏度至100摄氏度，所述pla加热模式以及所述pcl加热模式均
通过所述加热温度控制模块控制。
11.其中，所述加热温度控制模块的调节单位为5摄氏度，所述温度显示模块上设置有led灯d1、led灯d3、led灯d5、led灯d6、 led灯d7、led灯d8以及led灯d9，所述led灯d1用于显示电源是否接通，led灯d3、led灯d5、led灯d6、led灯d7、 led灯d8以及led灯d9在pla加热模式分别对应显示185摄氏度、190摄氏度、195摄氏度、200摄氏度、205摄氏度以及210摄氏度，led灯d3、led灯d5、led灯d6、led灯d7、led灯d8 以及led灯d9在pcl加热模式分别对应显示75摄氏度、80摄氏度、85摄氏度、90摄氏度、95摄氏度以及100摄氏度。
12.其中，所述主控芯片的输入端连接有电源，所述电源的电压为 5v，所述电源的输出端连接有ldo降压模块，所述ldo降压模块输出的电压为3.3v。
13.其中，所述主控芯片电连接有温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述主控芯片的输入端连接，所述主控芯片的输出端与所述加热驱动模块的输入端连接，所述温度传感器用于感应所述加热驱动模块的温度，所述主控芯片采用pid温度控制算法。
14.其中，所述进退料控制模块设置有滑动变阻器r20，所述滑动变阻器的输出端与所述主控芯片的输入端连接，所述主控芯片与所述进退料电机驱动模块连接。
15.其中，所述壳体包括储料罐以及保温隔热层，所述保温隔热层设置于所述储料罐的外周，所述储料罐的顶部设置有密封上盖，所述储料罐的底部设置有打印喷头。
16.本实用新型的有益效果：本实用新型结构新颖、设计巧妙，用户根据实际需求将操控指令发送至加热温度控制模块，加热温度控制模块传输相应的电信号至主控芯片，主控芯片处理后发送相应指令使得加热驱动模块工作，同时用户需要进退料时，将操控指令发送至进退料控制模块，进退料控制模块传输相应的电信号至主控芯片，主控芯片处理后发送相应指令使得进退料电机驱动模块工作。
附图说明
17.图1为本实用新型的原理框图。
18.图2为本实用新型的结构示意图。
19.图3为本实用新型的电路原理图一。
20.图4为本实用新型的电路原理图二。
21.图5为本实用新型的电路原理图三。
22.附图标记分别为：1、壳体，2、储料罐，3、保温隔热层，4、密封上盖，5、打印喷头。
具体实施方式
23.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
24.一种控温3d打印笔，如图1
‑
图5所示，包括壳体1以及设置于壳体1上的主控芯片，所述主控芯片的输出端电连接有加热驱动模块、进退料电机驱动模块以及温度显示模块，所述主控芯片的输入端电连接有加热温度控制模块、进退料控制模块。具体地，本实用新型结构新颖、设计巧妙，用户根据实际需求将操控指令发送至加热温度控制模块，加热温度控制模块传输相应的电信号至主控芯片，主控芯片处理后发送相应指令使得加热驱动模块工
作，同时用户需要进退料时，将操控指令发送至进退料控制模块，进退料控制模块传输相应的电信号至主控芯片，主控芯片处理后发送相应指令使得进退料电机驱动模块工作。进一步地，所述主控芯片为stm32f。
25.本实例所述的一种控温3d打印笔，所述加热温度控制模块设置有温度增加按钮s1以及温度减少按钮s2，所述进退料控制模块设置有退料控制按钮s3以及进料控制按钮s4。具体地，用户通过温度增加按钮s1以及温度减少按钮s2将操控指令发送至加热温度控制模块；通过退料控制按钮s3以及进料控制按钮s4将操控指令发送至进退料控制模块。
26.本实例所述的一种控温3d打印笔，所述加热驱动模块上设置有加热器，所述加热器设置有可相互之间切换的pla加热模式以及pcl 加热模式，所述pla加热模式以及所述pcl加热模式通过所述加热温度控制模块切换。具体地，pla材料的熔点要远高于pcl材料的熔点，若使用过程中间需要切换耗材，切换耗材若逐步增加或逐步降低温度，打印耗材均会收到影响，pla材料切换成pcl材料时，若逐步降低温度，pcl材料的熔点较低，温度过高使得融化不均匀，并且长时间处于高于pcl材料熔点的温度工作，本实用新型的使用寿命会大大降低；pcl材料切换成pla材料时，若逐步增加温度，温度不够高达不到熔点会造成堵塞，造成出料不顺畅。优选地，pla加热模式以及pcl加热模式的切换通过长按温度增加按钮s1切换。
27.本实例所述的一种控温3d打印笔，所述进退料电机驱动模块包括三极管q1，三极管q2、三极管q3、三极管q4、三极管q5以及三极管q6，所述三极管q1与所述三极管q4组成一组对角的三极管，所述三极管q2与所述三极管q3组成一组对角的三极管，所述三极管q3、所述三极管q4、所述三极管q5以及所述三极管q6为npn 型，所述三极管q1和所述三极管q2为pnp型，所述主控芯片的输出端分别与所述三极管q5以及所述三极管q6的基级连接，所述三极管q1和所述三极管q3的发射极接电源的正极，所述三极管q2、所述三极管q4、所述三极管q5以及所述三极管q6的发射极接地，第一三极管和三极管q2的集电极连接后接电机的一端，三极管q3 和三极管q4的集电极连接后接电机的另一端，所述三极管q2以及所述三极管q3的集电极与所述驱动电机的一端连接，所述三极管 q1以及所述三极管q4的集电极与所述驱动电机的另一端连接。具体地，主控芯片控制，导通三极管q2以及三极管q4，电流流过驱动电机，电机沿顺时钟方向旋转；导通三极管q1以及三极管q3，电流流过驱动电机，电机沿逆时钟方向旋转；通过主控芯片对电路的精准控制改变驱动电机的转速以及方向，实现进退料的功能。
28.本实例所述的一种控温3d打印笔，所述pla加热模式的加热温度范围为185摄氏度至210摄氏度，所述pcl加热模式的加热温度范围为75摄氏度至100摄氏度，所述pla加热模式以及所述pcl 加热模式均通过所述加热温度控制模块控制。具体地，pla耗材较好的加热温度为185摄氏度至210摄氏度，pcl耗材较好的加热温度为 75摄氏度至100摄氏度，有效地避免用户使用时，误触导致加热温度过低或者过高。
29.本实例所述的一种控温3d打印笔，所述加热温度控制模块的调节单位为5摄氏度，所述温度显示模块上设置有led灯d1、led灯 d3、led灯d5、led灯d6、led灯d7、led灯d8以及led灯 d9，所述led灯d1用于显示电源是否接通，led灯d3、led灯 d5、led灯d6、led灯d7、led灯d8以及led灯d9在pla加热模式分别对应显示185摄氏度、190摄氏度、195摄氏度、200摄氏度、205摄氏度以及210摄氏度，led灯d3、led灯d5、led 灯d6、led灯d7、led灯d8以及led灯d9
在pcl加热模式分别对应显示75摄氏度、80摄氏度、85摄氏度、90摄氏度、95摄氏度以及100摄氏度。具体地，上述设置显示简便直观，显示效果好，加热温度控制模块的调节单位为5摄氏度使得用户切换温度快捷方便。
30.本实例所述的一种控温3d打印笔，所述主控芯片的输入端连接有电源，所述电源的电压为5v，所述电源的输出端连接有ldo降压模块，所述ldo降压模块输出的电压为3.3v。具体地，采用3.3v 的电压，有效地减少了使用能耗，且电路中的高低电平转换更加迅速。优选地，ldo降压模块上设置有asm1117稳压芯片。
31.本实例所述的一种控温3d打印笔，所述主控芯片电连接有温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述主控芯片的输入端连接，所述主控芯片的输出端与所述加热驱动模块的输入端连接，所述温度传感器用于感应所述加热驱动模块的温度，所述主控芯片采用pid温度控制算法。具体地，温度传感器对加热温度进行监控，并将采集的温度数据反馈给主控芯片，通过pid温度控制算法调节后，再作用于加热驱动模块，形成一个闭环的温控系统，加热效果好。
32.本实例所述的一种控温3d打印笔，所述进退料控制模块设置有滑动变阻器r20，所述滑动变阻器的输出端与所述主控芯片的输入端连接，所述主控芯片与所述进退料电机驱动模块连接。具体地，通过滑动变阻器r20的变化而产生的模拟量变化发给主控芯片，主控芯片通过对进退料电机驱动模块的驱动输出脉宽从而调节驱动电机的运转速度。
33.本实例所述的一种控温3d打印笔，所述壳体1包括储料罐2以及保温隔热层3，所述保温隔热层3设置于所述储料罐2的外周，所述储料罐2的顶部设置有密封上盖4，所述储料罐2的底部设置有打印喷头5。具体地，保温隔热层3有效地进行隔热，防止热量流失的同时，减少烫伤的现象发生。
34.以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。