一种笔尖装卸工装的制作方法

本实用新型属于液态金属打印机设备领域，尤其涉及一种笔尖装卸工装。

背景技术：

液态金属由于表面张力较大、易于与空气产生氧化反应的原因，造成传统的喷墨打印机对于液态金属油墨而言并不适用，容易发生出墨不畅、阻塞墨道的问题，因此在不断的尝试过程中，发现液体金属可利用直写的方式输出油墨，其原理与中性笔等直写笔的工作方式类似，相对于喷墨打印而言，出墨问题得到了有效的改善。

液体金属直写笔的笔尖发生损毁时，通常是利用钳子等工具直接笔管上拔出旧笔尖，然后在选择新笔尖插入笔管前端的连接器内，这个过程中由于操作者的力量大小不同、经验不同，有时很难完成笔尖的更换，也容易在插拔笔尖时对笔管前端的连接器造成一定程度的破坏，影响直写笔的可靠性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的一个目的是提出一种笔尖装卸工装,以解决现有技术中笔尖更换不易、容易破坏笔管连接结构的问题。

在一些说明性实施例中，所述笔尖装卸工装，包括：笔管固定座；与所述笔管固定座相对设置的笔尖夹紧机构，用于套接并紧固笔尖；由动力机构驱动用以带动所述笔管固定座与所述笔尖夹紧机构之间相对靠近或相对远离的移动机构；以及装配所述笔管固定座、笔尖夹紧机构和移动机构的工装底座。

在一些可选地实施例中，所述工装底座呈水平放置；所述笔尖装卸工装，还包括：位于在所述工装底座的正上方、与所述工装底座的一侧铰接的连接板；调整所述连接板与所述工装底座之间形成的角度的第一调节部件；所述笔管固定座、笔尖夹紧机构和移动机构装配于所述连接板上，所述笔管固定座位于远离所述铰接位置的一侧，跟随所述连接板处于水平或倾斜状态。

在一些可选地实施例中，所述连接板与所述工装底座与铰接位置相邻的一侧设置有标尺，用以检测所述连接板与所述工装底座之间形成的角度。

在一些可选地实施例中，所述笔尖夹紧机构，包括：笔尖装配板，所述笔尖装配板的侧壁上开设有套接孔，所述套接孔与所述笔管的中心相对，与笔尖的形状一致；所述笔尖装配板上还开设有与所述套接孔的侧壁连通的锁紧孔，用于装配锁紧部件；所述笔尖装配板通过所述移动机构装配在所述连接板上。

在一些可选地实施例中，所述连接板上、位于所述笔尖装配板的下方设置有与所述笔尖装配板配合的滑轨，所述笔尖装配板与所述滑轨之间通过手柄或电控组件驱动移动，构成所述移动机构。

在一些可选地实施例中，所述连接板上设置有用于对笔尖装卸时从笔管内渗漏的油墨进行限位收集的挡流板。

在一些可选地实施例中，所述笔管固定座，包括：由上、下支架组成的笔管固定支架；设置于所述笔管固定支架内、用于套接紧固笔管的上、下紧固模具；位于笔管固定支架一侧的下压板安装块，以及设置于所述笔管固定支架上方、与所述下压板安装块铰接的下压板；所述下压板通过第二调节部件锁紧所述笔管固定支架。

在一些可选地实施例中，所述下压板与所述下压板安装块之间通过蝶形弹簧铰链连接。

在一些可选地实施例中，所述笔尖装卸工装用于装卸液态金属打印机中的直写笔的笔尖；所述直写笔通过软管连接有液态金属墨盒；所述笔尖装卸工装，还包括：墨盒固定座。

在一些可选地实施例中，所述墨盒固定座，包括：用于卡持墨盒的卡槽；所述卡槽的一侧挡板为由第三调节部件控制的伸缩挡板。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优势：

本实用新型中所公开的工装可有效的弥补更换笔尖的操作者的力量不足、经验不足的缺陷，即使是零经验的新手操作，只需正确使用本工装即可快速的完成直写笔的笔尖的更换工序，相对于传统的更换方法，本实用新型中的工装的更换效率高、可靠性强。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的笔尖装卸工装的原理示意图；

图2是直写笔的一种结构示例；

图3是本实用新型实施例中的笔尖装卸工装的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的笔尖装卸工装的工装底座的局部示意图；

图5是本实用新型实施例中的笔尖装卸工装的笔尖夹紧机构的局部示意图；

图6是本实用新型实施例中的笔尖装卸工装的工装底座的又一局部示意图；

图7是本实用新型实施例中的笔尖装卸工装的笔管固定座的局部示意图；

图8是本实用新型实施例中的笔尖装卸工装的又一结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。

如图1所示，本实用新型公开了一种笔尖装卸工装，包括：工装底座1、装配在工装底座1上的笔管固定座2、笔尖夹紧机构3和移动机构4；其中，笔管固定座2可用于拆卸固定笔管101；笔尖夹紧机构3被设置于与笔管固定座2的位置相对，使笔尖夹紧机构3的笔尖夹紧位置对准位于笔管固定座2中的笔管101前端的中心(即笔管101底部接口位置、笔管101底部连接器103的接口位置、笔管101底部的笔尖102位置)，用于在插拔笔尖102的过程中套接并紧固笔尖102；移动机构4由动力机构驱动用于带动所述笔管固定座2与所述笔尖夹紧机构3之间相对靠近或相对远离。

直写笔100目前存在多种结构，直写笔100可由笔管101和笔尖102构成，笔尖102装配在笔管101的前端；在另一种结构中，直写笔100可由笔管101、连接器103和笔尖102构成，连接器103用于为笔管101和笔尖102提供连接基础，其结构如图2所示。再一种结构中，笔管101可以是指与笔尖102连接的笔芯。本实用新型实施例中的笔尖装卸工装均可适用于上述多种直写笔的结构，为了不形成过多赘述，本文主要以笔管101和笔尖102构成直写笔100阐述本实用新型实施例中的笔尖装卸工装的结构与使用方法。

其中，移动机构4可通过单方面控制笔管固定座2的移动实现其与笔尖夹紧机构3的相对靠近或相对远离，也可以通过单方面控制笔尖夹紧机构3的移动实现其与笔管固定座2的相对靠近或相对远离，在一些实施例中，还可以分别控制笔管固定座2和笔尖夹紧机构3的移动实现两者的相对靠近或相对远离。优选地，移动机构4可通过人力、气压、液压、电控等动力方式驱动移动。

该实施例中的笔管固定座2和笔尖夹紧机构3相对靠近的过程可适用于将新笔尖插入装配到笔管上的过程；笔管固定座2和笔尖夹紧机构3相对远离的过程可适用于将旧笔尖从笔管上拔出拆卸的过程。

如图3所示的实施例中的笔尖装卸工装，对于笔尖的装/卸过程，可通过如下方式进行：

笔尖拆卸过程：通过移动机构4保持笔管固定座2和笔尖夹紧机构3之间相对远离的位置，避免影响直写笔100在笔管固定座2中的放置与固定，然后将直写笔100的笔管101安装并固定在笔管固定座2中，使直写笔100的笔尖102暴露在笔管固定座2之外，并与笔尖夹紧机构3的套接位置相对；之后，通过移动机构4驱动笔管固定座2和笔尖夹紧机构3相对靠近，直至笔尖夹紧机构3套接在笔尖102上，通过控制笔尖夹紧机构3将笔尖紧固在其套接位置上，完成笔尖102的夹紧/锁紧，此时通过动力机构驱动移动机构4使笔管固定座2和笔尖夹紧机构3相对远离，从而使笔尖102从笔管101上拔出，完成旧(待更换)笔尖102的拆卸。

笔尖装配过程：在上述笔尖拆卸完成的基础上，从笔尖夹紧机构3取出旧笔尖，并更换成新笔尖，然后通过动力机构驱动移动机构4使笔管固定座2和笔尖夹紧机构3相对靠近，从而使笔尖102与笔管101过盈配合连接，完成新笔尖的装配。该实施例中的笔尖装配过程适用于与笔尖拆卸过程配合完成笔尖的更换过程，在其它的实施例中，也适用于新笔管与新笔尖的装配。

本实用新型中所公开的工装可有效的弥补更换笔尖的操作者的力量不足、经验不足的缺陷，即使是零经验的新手操作，只需正确使用本工装即可快速的完成直写笔的笔尖的更换工序，相对于传统的更换方法，本实用新型中的工装的更换效率高、可靠性强。

如图4，在一些实施例中，所述笔尖装卸工装，还包括：叠在工装底座1上设置的连接板5，连接板5与工装底座1的一侧通过一铰链10铰接连接，从而使连接板5与工装底座1可以以该铰链进行转动变形；其中，工装底座1一般设置为呈水平放置，此时通过第一调节部件6的驱动可使连接板5的抬起，使连接板5与工装底座1之间形成0°-90°角度的变化。笔管固定座2、笔尖夹紧机构3和移动机构4则通过连接板5装配在工装底座1上(即笔管固定座2、笔尖夹紧机构3和移动机构4装配在所述连接板5上)，其中笔管固定座2、笔尖夹紧机构3和移动机构4位于同一直线方向设置，并垂直于工装底座1和连接板5之间的铰链；所述笔管固定座位于远离所述铰接位置的一侧，跟随所述连接板处于水平或倾斜状态。其中，第一调节部件6可采用贯穿连接板5、抵在工装底座1表面的调节螺栓。在一些实施例中，连接板5远离铰链的一侧的下表面还设置有一个或多个缓冲垫7，用于平衡工作底座1与连接板5之间铰接所形成的高度差；其中，缓冲垫7可采用弹性材质，可用于缓解角度调节时带来的冲击。

该实施例可用于在新笔尖的装配过程中，使处于笔管101中的空气通过油墨的重力作用下挤出笔管101中，避免装配新笔尖的直写笔的笔头中存在大量的空气，无法排出影响直写笔的正常出墨，以及降低更换新笔尖后的直写笔的后续调试时间。具体的，在更换新笔尖时，通过第一调节部件6使连接板5相对于工装底座1(水平面)形成一定角度，使笔管的前端以该角度向下倾斜，使位于笔管内的油墨达到笔管的前端接口，此时通过移动机构4的移动快速完成新笔尖的装配。

在具体的操作中，调节的角度太小，会使笔尖与笔芯之间空气较多较难排气，且后续出墨调试时间变长；而角度太大，则又会使液态金属在操作过程中损耗过大、浪费，因此可通过角度的控制选择刚刚有一滴金属缓慢从连接器流出，由于其自身表面张力大还未滴落时候，此时的角度为最佳角度，此时通过移动机构4的移动快速完成新笔尖的装配。

在一些实施例中，所述连接板5与所述工装底座1与铰接位置相邻的一侧设置有标尺11，用以检测所述连接板5与所述工装底座1之间形成的角度。

如图5，在一些实施例中，所述笔尖夹紧机构3，包括：笔尖装配板301，所述笔尖装配板301的侧壁上开设有套接孔302(图5中未示出，请参考图1)，所述套接孔302与所述笔管102的中心相对，与笔尖103的形状一致；所述笔尖装配板301上还开设有与所述套接孔302的侧壁连通的锁紧孔303(图5中未示出，请参照图1)，用于装配锁紧部件304；所述笔尖装配板301通过所述移动机构4装配在所述连接板5上。优选地，锁紧部件304可采用夹紧螺栓。

在一些实施例中，所述连接板5上、位于所述笔尖装配板301的下方设置有与所述笔尖装配板301配合的滑轨7，所述笔尖装配板301与所述滑轨7之间通过动力机构12(手柄或电控组件)驱动移动，其中，滑轨7和笔尖装配板301与滑轨7的配合结构构成所述移动机构4。优选地，所述手柄可采用横推拉压式肘夹。

如图6，在一些实施例中，所述连接板5上设置有用于对笔尖装卸时从笔管内渗漏的油墨进行限位收集的挡流板8。在具体的实施例中，所述连接板5的上表面具有高低不同的两个平面，其中较高的平面可用于装配笔管固定座2，较低的平面可用于装配滑轨7，以及装配在滑轨7上的笔尖夹紧机构2，挡流板8可设置在较低的平面上，配合较高的平面的边沿形成四周密闭的限流结构。

如图7，在一些实施例中，所述笔管固定座2，包括：由上支架201、下支架202组成的笔管固定支架；设置于所述笔管固定支架内、用于套接紧固笔管101的上紧固模具203、下紧固模具204；位于笔管固定支架一侧的下压板安装块205，以及设置于所述笔管固定支架上方、与所述下压板安装块205铰接的下压板206；所述下压板206通过第二调节部件锁紧207所述笔管固定支架。在一些实施例中，第二调节部件207可采用贯穿下压板206的调节螺栓，调节螺栓与安装与其下方的安装座209配合完成笔管固定支架的紧固。优选地，所述下压板与所述下压板安装块之间通过蝶形弹簧铰链208连接。

其中，上紧固模具203、下紧固模具204可根据直写笔的笔管的具体结构进行更换，以满足对直写笔的卡持固定。在一些实施例中，上紧固模具203、下紧固模具204还可以与直写笔的连接器103的具体结构对应。

如图8，本实用新型实施例中的笔尖拆卸工装可用于装卸液态金属打印机中的直写笔的笔尖；其中，所述直写笔100通过软管连接有液态金属墨盒；所述笔尖装卸工装，还包括：墨盒固定座9。在一些实施例中，所述墨盒固定座9，包括：用于卡持墨盒105的卡槽901；所述卡槽901的一侧挡板为由第三调节部件902控制的伸缩挡板903。其中，第三调节部件902可采用调节螺栓。该实施例可适用于液态金属直写笔的笔尖更换。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本实用新型公开的保护范围。