一种3d绘图笔高温警示方法
【专利摘要】本发明公开一种3D绘图笔及其高温警示方法，因温度报警指示灯和笔头腔体内设置的温度传感器都与控制电路连接，可根据需要配置触碰警示温度和超高温警示温度，一旦绘图笔实时工作温度高于触碰警示温度低于超高温警示温度时，控制电路控制温度报警指示灯由绿色转为呈橙色并间隔闪烁，以对操作用户起到警示作用；一旦绘图笔实时工作温度高于超高温警示温度时，控制电路控制温度报警指示灯呈红色并更短间隔闪烁，并控制加热器件停止加热，提高了绘图笔使用的安全性。更进一步该3D绘图笔的耗材是由熔点高于耗材熔点的耐高温塑料管导入，解决了耗材在进入喷嘴受热融化前，在导入通孔内因热量传导存在的胀管堵塞问题，扩大了3D打印耗材的选择范围。
【专利说明】一种3D绘图笔高温警示方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种3D打印设备，具体涉及一种3D绘图笔，及其警示方法。
【背景技术】
[0002] 3D绘图笔在工作过程中需要对耗材进行加热融化以进行艺术创作，为了达到快速 均匀的散热效果，逐渐采用笔头集成散热片、散热孔的方式替代了传统风扇散热。但因为加 热器件和散热设备的热传导作用，耗材在进入喷嘴受热融化前，就容易在不锈钢导入通孔 中受热膨胀，因此3D绘图笔在工作过程中经常出现胀管堵塞现象，严重干扰了艺术创作的 连续性。当用户在创作过程中被胀管堵塞打断的时候，因为对笔头加热器件的加热程度没 有直观准确地了解，极其容易用手去试探笔头，十分的危险。
【发明内容】
[0003] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种3D绘图笔和一种3D 绘图笔高温警示方法，提高了绘图笔使用的安全性，同时更进一步解决了耗材在进入喷嘴 受热融化前，在导入通孔内存在的胀管堵塞问题。
[0004] 技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的3D绘图笔，包括笔头和笔身。
[0005] 所述笔身包括笔身外壳，笔身外壳的腔体内设有控制电路； 所述笔头包括喷嘴、环绕在喷嘴外壁上的加热器件、笔头外壳，所述笔头外壳的腔体内 设有温度传感器和电源接插件； 所述加热器件和温度传感器通过电源接插件与所述控制电路连接； 所述笔身外壳或笔头外壳上设有与所述控制电路连接的温度报警指示灯。
[0006] 此时，温度报警指示灯和笔头腔体内设置的温度传感器都与控制电路连接，可根 据需要配置警示温度，以对操作用户起到警示作用。
[0007] 更进一步，本绘图笔的笔头内还包括熔点高于耗材熔点的耐高温塑料管，所述耐 高温塑料管的通孔与喷嘴的通孔对接形成耗材输送腔体。
[0008] 优选的，所述笔头还包括插针座，所述插针座设有通孔并固定设置在所述笔头外 壳的腔体内，所述耐高温塑料管套接在插针座的通孔内，与喷嘴的通孔对接形成耗材输送 腔体；所述电源接插件固定设置在插针座上。此时结构也更加稳固。
[0009] 优选的，所述耐高温塑料管为熔点高于耗材熔点的聚四氟乙烯管或尼龙管或LCP 管或PPS管。
[0010] 作为优选，所述耗材为ABS或PLA或PVC或PP或PE。当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] 优选的，所述电源接插件为插针式或跳线式。
[0012] 优选的，所述笔头与笔身采用卡槽连接或螺纹连接。
[0013] 优选的，所述笔身外壳上还设有与控制电路连接的电源指示灯。
[0014] 本发明还提供了一种3D绘图笔高温警示方法，其使用3D绘图笔，该绘图笔包括笔 头和笔身，所述笔身包括笔身外壳，所述笔身外壳的腔体内设有控制电路；所述笔头包括喷 嘴、环绕在喷嘴外壁上的加热器件、笔头外壳，所述笔头外壳的腔体内设有温度传感器和电 源接插件；所述加热器件和温度传感器通过电源接插件与所述控制电路连接；所述笔身外 壳或笔头外壳上设有与所述控制电路连接的温度报警指示灯，其包括如下步骤： 步骤1 :在绘图笔控制电路的存储器中预设触碰警示温度、超高温警示温度； 步骤2 :绘图笔工作状态时，控制电路通过笔头腔体内的温度传感器，实时读取绘图笔 实时工作温度； 步骤3 :判断实时工作温度是否高于触碰警示温度，如否则控制电路控制温度报警指 示灯呈绿色，如是则进行步骤4 ; 步骤4 :判断实时工作温度是否高于超高预警温度，如否则控制电路控制温度报警指 示灯呈橙色并间隔闪烁，以警示用户避免用身体触碰绘图笔笔头；如是则进行步骤5 ; 步骤5 :控制电路控制温度报警指示灯呈红色并间隔闪烁，并强制切断加热器件的电 源停止加热； 绘图笔工作状态时，步骤2至步骤5不断循环。
[0015] 优选的，所述预设触碰警示温度不高于40°C。
[0016] 优选的，所述3D绘图笔所用耗材为ABS或PLA或PVC或PP或PE，所述超高温警示 温度高于所用耗材的理论熔点温度。
[0017] 优选的，所述3D绘图笔上还设有蜂鸣器，所述步骤5中还包括控制电路控制蜂鸣 器鸣叫，以警示用户绘图笔实时工作温度已达到超高预警温度。
[0018] 作为优选，所述步骤5中的红色指示灯闪烁频率高于步骤4中的橙色指示灯闪烁 频率。
[0019] 有益效果：本发明提供了一种3D绘图笔，因温度报警指示灯和笔头腔体内设置的 温度传感器都与控制电路连接，可根据需要配置警示温度，以对操作用户起到警示作用。本 发明提供的3D绘图笔高温警示方法，预先配置好触碰警示温度和超高温警示温度，一旦绘 图笔工作时其温度传感器识别的实时工作温度高于触碰警示温度低于超高温警示温度时， 控制电路控制温度报警指示灯由绿色转为呈橙色并间隔闪烁，以警示用户避免用身体部位 如手去触碰绘图笔笔头；一旦绘图笔工作时其温度传感器识别的实时工作温度高于超高温 警示温度时，控制电路控制温度报警指示灯呈红色并更短间隔闪烁，并控制加热器件停止 加热，提高了绘图笔使用的安全性。
[0020] 本发明进一步提供了一种3D绘图笔，其耗材是由熔点高于耗材熔点的耐高温塑 料管导入，再进入到经过加热的喷嘴后熔化成胶状物。虽然因热量传导作用，耗材在进入喷 嘴前的通孔中开始受热略微膨胀，但一是由于耐高温塑料管本身导热系数小，耗材受热程 度要远低于原不锈钢通孔中的耗材受热程度；二是由于塑料管本身润滑性好，能使耗材更 为顺畅的导入；三是耐高温塑料管本身受热后会微量变形，其通孔会随着受热温度的增减 自适应的微量扩张和恢复原状。因此可以很好地消除耗材在进入喷嘴前的通孔中由于热量 传导而引起的胀管堵塞现象，扩大了 3D打印耗材的选择范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本发明3D绘图笔的结构示意图； 图2是本发明3D绘图笔中笔头的结构示意剖视图； 图3是3D绘图笔高温警示方法的流程图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。
[0023] 实施例1 : 本发明3D绘图笔的结构示意图如图1所示，包括笔头100和笔身200。所述笔身200 包括笔身外壳201，笔身外壳201的腔体内设有控制电路。
[0024] 本发明笔头的结构示意剖视图如图2所示，笔头100包括喷嘴101、环绕在喷嘴 101外壁上的加热器件102、笔头外壳103,所述笔头外壳103的腔体内设有温度传感器和电 源接插件106。所述加热器件为电热丝，所述电源接插件106为插针式接插件。
[0025] 笔头内部的加热器件102和温度传感器通过电源接插件106与笔身内部的控制电 路连接。所述笔头与笔身采用卡槽连接。
[0026] 笔身外壳201上设有与所述控制电路连接的温度报警指示灯202。
[0027] 实施例2 : 本发明3D绘图笔的结构示意图如图1所示，包括笔头100和笔身200。所述笔身200 包括笔身外壳201，笔身外壳201的腔体内设有控制电路。
[0028] 本发明笔头的结构示意剖视图如图2所示，笔头100包括喷嘴101、环绕在喷嘴 101外壁上的加热器件102、笔头外壳103、熔点高于耗材熔点的耐高温塑料管104,所述耐 高温塑料管104的通孔与喷嘴101的通孔对接形成耗材输送腔体。所述笔头外壳103的腔 体内设有温度传感器和电源接插件106。笔头内部的加热器件102和温度传感器通过电源 接插件106与笔身内部的控制电路连接。
[0029] 所述耐高温塑料管104为聚四氟乙烯管，所述加热器件为经蚀刻形成的金属膜电 阻器，所述电源接插件为插针式接插件。所述笔头与笔身采用螺纹连接。
[0030] 所述笔头外壳103上设有与所述控制电路连接的温度报警指示灯。
[0031] 实施例3: 本发明3D绘图笔的结构示意图如图1所示，包括笔头100和笔身200。所述笔身200 包括笔身外壳201，笔身外壳201的腔体内设有控制电路。
[0032] 本发明笔头的结构示意剖视图如图2所示，笔头100包括喷嘴101、环绕在喷嘴 101外壁上的加热器件102、笔头外壳103、熔点高于耗材熔点的耐高温塑料管104和插针座 105,所述插针座105设有通孔并固定设置在所述笔头外壳103的腔体内，所述耐高温塑料 管104套接在插针座105的通孔内，与喷嘴101的通孔对接形成耗材输送腔体。所述笔头 外壳103的腔体内设有温度传感器和电源接插件106,所述电源接插件106固定设置在插针 座105上。笔头内部的加热器件102和温度传感器通过电源接插件106与笔身内部的控制 电路连接。
[0033] 所述耐高温塑料管104为尼龙管，当然也可以是LCP管或PPS管，所述加热器件为 PTC陶瓷制成的环形加热器件，所述电源接插件为跳线式接插件。所述笔头与笔身采用螺纹 连接。
[0034] 所述笔头外壳103上设有与所述控制电路连接的温度报警指示灯和电源指示灯 203。
[0035] 上述各实施例所述的耗材可为ABS或PLA。当然也可以是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] 本发明提供的3D绘图笔高温警示方法，其使用3D绘图笔，如图1和图2所示，该 绘图笔包括笔头100和笔身200,所述笔身200包括笔身外壳201，笔身外壳201的腔体内 设有控制电路；笔头100包括喷嘴101、环绕在喷嘴101外壁上的加热器件102、笔头外壳 103,笔头外壳103的腔体内设有温度传感器和电源接插件106 ;所述加热器件102和温度 传感器通过电源接插件106与所述控制电路连接；所述笔身外壳201上设有与所述控制电 路连接的温度报警指示灯202 ;如图3所示，该方法包括如下步骤： 步骤1 :在绘图笔控制电路的存储器中预设触碰警示温度为40°C、超高温警示温度高 于ABS或PLA的理论熔点温度5°C ; 步骤2 :绘图笔工作状态时，控制电路通过笔头腔体内的温度传感器，实时读取绘图笔 实时工作温度； 步骤3 :判断实时工作温度是否高于触碰警示温度，如否则控制电路控制温度报警指 示灯202呈绿色，如是则进行步骤4 ; 步骤4 :判断实时工作温度是否高于超高预警温度，如否则控制电路控制温度报警指 示灯202呈橙色并间隔闪烁，以警示用户避免用身体触碰绘图笔笔头；如是则进行步骤5 ; 步骤5 :控制电路控制温度报警指示灯202呈红色并间隔闪烁，并切断加热器件102的 电源以停止加热； 绘图笔工作状态时，重复循环步骤2至步骤5。
[0037] 当然，也可以是在笔头外壳103上设有与所述控制电路连接的温度报警指示灯。 触碰警示温度和超高温警示温度也可以根据客户群体需要和绘图笔的适用耗材，配置为其 他适当的温度。
[0038] 该方法中所述3D绘图笔上还设有蜂鸣器，所述步骤5中控制电路同时控制蜂鸣器 鸣叫，以警示用户绘图笔实时工作温度已达到超高预警温度。所述步骤5中的红色指示灯 闪烁频率高于步骤4中的橙色指示灯闪烁频率。
[0039] 以上实施列对本发明不构成限定，尤其是耗材种类、电源接插件、环形加热器的结 构形式、预警温度的阈值范围、指示灯的颜色、闪烁频率等等，相关工作人员在不偏离本发 明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种3D绘图笔高温警示方法，其特征在于：该方法使用3D绘图笔，该绘图笔包括 笔头（100)和笔身（200)，所述笔身（200)包括笔身外壳（201)，所述笔身外壳（201)的腔 体内设有控制电路；所述笔头（100)包括喷嘴（101 )、环绕在喷嘴（101)外壁上的加热器件 (102)、笔头外壳（103)，所述笔头外壳（103)的腔体内设有温度传感器和电源接插件（106); 所述加热器件（102)和温度传感器通过电源接插件（106)与所述控制电路连接；所述笔身 外壳（201)或笔头外壳（103 )上设有与所述控制电路连接的温度报警指示灯（202 )，该方法 包括如下步骤： 步骤1 :在绘图笔控制电路的存储器中预设触碰警示温度、超高温警示温度； 步骤2:绘图笔工作状态时，控制电路通过笔头腔体内的温度传感器，实时读取绘图笔 实时工作温度； 步骤3 :判断实时工作温度是否高于触碰警示温度，如否则控制电路控制温度报警指 示灯（202)呈绿色，如是则进行步骤4 ; 步骤4 :判断实时工作温度是否高于超高预警温度，如否则控制电路控制温度报警指 示灯（202)呈橙色并间隔闪烁，以警示用户避免用身体触碰绘图笔笔头；如是则进行步骤 5 ； 步骤5 :控制电路控制温度报警指示灯（202)呈红色并间隔闪烁，并强制切断加热器件 (102)的电源停止加热； 绘图笔工作状态时，重复循环步骤2至步骤5。
2. 根据权利要求1所述的3D绘图笔高温警示方法，其特征在于：所述预设触碰警示温 度不高于40°C。
3. 根据权利要求1所述的3D绘图笔高温警示方法，其特征在于：所述3D绘图笔所用 耗材为ABS或PLA或PVC或PP或PE，所述超高温警示温度高于所用耗材的理论熔点温度。
4. 根据权利要求1所述的3D绘图笔高温警示方法，其特征在于：所述3D绘图笔上还 设有蜂鸣器，所述步骤5中还包括控制电路控制蜂鸣器鸣叫，以警示用户绘图笔实时工作 温度已达到超高预警温度。
5. 根据权利要求1所述的3D绘图笔高温警示方法，其特征在于：所述步骤5中的红色 指示灯闪烁频率高于步骤4中的橙色指示灯闪烁频率。
【文档编号】G01K1/02GK104057614SQ201410281584
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】魏宏辉, 魏天浩, 魏妗羽 申请人:句容利威尔电器有限公司