CN212737089U - 一种3d打印挤出机夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印挤出机夹具，包括定位部分和夹持部分，定位部分包括抬手、推杆和推手，夹持部分包括支架、摇杆、传动装置和夹具机构；推杆内嵌在抬手内，抬手一端设置在支架内，抬手与支架铰接，推杆与支架铰接；推杆与推手连接，推手用于压紧挤出机喷头，当向下按压抬手时，由于推杆和抬手的滑动摩擦，抬手挤压推杆，带动推杆顺时针旋转，迫使推手向前移动，从而对挤出机喷头产生挤压作用，完成挤出机喷头的定位；摇杆通过传动装置与夹具机构连接，手动旋转摇杆，摇杆通过传动装置带动第一连杆转动，进而带动夹具机构实现夹紧和松开的功能。该装置易于进行拆卸和装配，生产成本低、操作简单。

Description

一种3D打印挤出机夹具

技术领域

本实用新型专利属于3D打印技术领域，涉及一种3D打印挤出机夹具。

背景技术

目前，DIY一台便携3D打印机受到众多3D打印技术爱好者的追捧，在现在市场上，一台小型的FDM 3D打印机的挤出机喷头通常通过螺栓与打印机机架连接，这就造成了拆装的困难，大大影响了3D打印工作人员的工作效率；而且由于受螺栓自身结构条件的限制，在挤出机喷头发生堵塞或者打印产生偏差的时候，采用传统的螺栓连接未能及时有效的进行挤出机喷头的更换，从而造成设备严重损坏、打印精度及打印效果不理想等后果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印挤出机夹具，解决了挤出机喷头拆装困难，无法及时更换的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种3D打印挤出机夹具，包括定位部分和夹持部分，定位部分包括抬手、推杆和推手，夹持部分包括支架、摇杆、传动装置和夹具机构；

抬手包括连接于一体的手柄和连接端，连接端开有第一槽体，推杆内嵌在第一槽体内，连接端设置在支架内，抬手通过第一连接轴与支架铰接，推杆通过第二连接轴与支架铰接；推杆的下端与推手连接，推手用于压紧挤出机喷头；

摇杆通过传动装置与夹具机构连接，夹具机构包括对称设置于支架上的两个夹持单元，每个夹持单元均包括第一连杆、两个第二连杆和两个第三连杆，齿轮传动组与第一连杆连接，齿轮传动组用于驱动第一连杆转动；两个第二连杆的一端各与第一连杆一端铰接且对称设置，两个第二连杆的另一端各与第三连杆的一端铰接，第三连杆铰接在支架上。

进一步，传动装置包括第一传动轴、第二传动轴、主轴、第一齿轮传动组和第二齿轮传动组，第一齿轮传动组包括互相啮合的第一齿轮和第二齿轮，第二齿轮传动组包括互相啮合的第三齿轮和两个第四齿轮；两个第四齿轮对称设置于支架内侧；

摇杆通过第一传动轴与第一齿轮连接，主轴一端连接第二齿轮，另一端连接第三齿轮，第四齿轮各通过第二传动轴与第一连杆连接。

进一步，第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮均采用锥齿轮。

进一步，在支架上设有突出部，主轴穿过突出部，主轴通过轴承安装在突出部内。

进一步，推杆内嵌与抬手的一侧开有第二槽体，当抬手上抬时，第一槽体和第二槽体交错。

进一步，推杆与推手固定连接，推手前端为弧形槽。

进一步，在支架下部与推手对应一侧开有用于安装挤出机喷头的凹槽。

进一步，第一连杆和第二连杆通过第一铰接轴铰接，第二连杆和第三连杆通过第二铰接轴铰接，第三连杆均通过第三铰接轴铰接在支架上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开了一种3D打印挤出机夹具，包括定位部分和夹持部分，定位部分包括抬手、推杆和推手，夹持部分包括支架、摇杆、传动装置和夹具机构；推杆内嵌在抬手内，抬手一端设置在支架内，抬手与支架铰接，推杆与支架铰接；推杆的下端与推手连接，推手用于压紧挤出机喷头，当向下按压抬手时，由于推杆和抬手的滑动摩擦，抬手挤压推杆，带动推杆发生小角度的顺时针旋转，就会迫使推手向前移动，从而对挤出机喷头产生挤压作用，完成挤出机喷头的定位；摇杆通过传动装置与夹具机构连接，夹具机构包括两个夹持单元，每个夹持单元包括5个依次铰接在一起的连杆，手动旋转摇杆，摇杆通过传动装置带动第一连杆转动，进而带动夹具机构实现夹紧和松开的功能。挤出机喷头通过该夹具与打印机机架连接，通过摇杆控制该夹具的松紧，比拧螺栓更加快捷省力，易于进行拆卸和装配，通过抬手控制挤出机喷头的定位，挤出机喷头安装牢固，该装置为纯机械结构，生产成本低、操作简单，能被大众接受，有利于推广及广泛使用，该装置不仅在很大程度上使操作更加方便，提高了打印效率，使打印结果更加准确可靠。同时，该装置是纯机械装置，节能环保，维修保护简单方便。

进一步，传动装置包括两组啮合的锥齿轮，在手摇摇杆的过程中，第一传动轴转动，使得第一齿轮传动组运动，从而带动主轴的运动，同时使力的传递方向发生改变；由于主轴的转动，第二齿轮传动组产生运动，迫使第二传动轴运动，再次使力的传递方向发生改变，带动第一连杆产生推拉作用，完成夹具的夹持功能。采用齿轮传动来改变力的传递方向，结构简单，易操作。

进一步，在支架上设有突出部，主轴穿过突出部，主轴通过轴承安装在突出部内，能够减少主轴转动时受到的摩擦力。

附图说明

图1是本实用新型的一种3D打印挤出机夹具的整体结构示意图；

图2是本实用新型的一种3D打印挤出机夹具的另一方向视图；

图3是图1和图2的右视图；

图4为抬头的结构示意图；

图5为推杆的结构示意图；

图6为支架的结构示意图。

其中，1为抬手，2为推杆，3为推手，4为支架，5为摇杆，6为第一连接轴，7为第二连接轴，8为主轴，9-1为第一传动轴，9-2为第二传动轴，10-1 为第一齿轮，10-2为第二齿轮，10-3为第三齿轮，10-4为第四齿轮，11-1第一连杆，11-2为第二连杆，11-3为第三连杆，12-1为第一铰接轴，12-2为第二铰接轴，12-3为第三铰接轴，13为挤出机喷头；

101为手柄，102为连接端，103为第一槽体，104为第一孔；

21为第二槽体，22为第二孔，23为U型槽；

41为第一连接孔，42为第二连接孔，43为突出部，44为凹槽，45为第一轴孔，46为第二轴孔，47为铰接孔。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

如图1～2所示，本实用新型公开了一种3D打印挤出机夹具，包括定位部分和夹持部分，定位部分包括抬手1、推杆2、和推手3，夹持部分包括支架4、摇杆5、传动装置和夹具机构。摇杆5通过传动装置与夹具机构连接，夹具机构包括对称设置于支架4上的两个夹持单元，每个夹持单元均包括第一连杆 11-1、两个第二连杆11-2和两个第三连杆11-3，齿轮传动组与第一连杆11-1 连接，齿轮传动组用于驱动第一连杆11-1转动；两个第二连杆11-2的一端各与第一连杆11-1一端铰接且对称设置，第三连杆11-3各与第二连杆11-2的另一端铰接，第三连杆11-3铰接在支架4上。

如图4所示，抬手1包括连接于一体的手柄101和连接端102，连接端102 开有第一槽体103，在连接端102的末端开有贯穿第一槽体103的第一孔104。如图1所示，推杆2内嵌在第一槽体103内，抬手1的连接端102伸入支架4 内，抬手1通过第一连接轴6与支架4铰接，推杆2通过第二连接轴7与支架 4铰接；推杆2的下端与推手3连接，推手3用于压紧挤出机喷头13。

推手3与推杆2固定连接，推手3前端设计为弧形槽，推手3与推杆2共同构成一体结构；而推杆2内嵌于抬手1内部，当抬手1向下按压之时，通过按压产生的压力来实现整个推杆2结构的运动。

如图3所示，摇杆5设置在支架4的下部，传动装置包括第一传动轴9-1、第二传动轴9-2、主轴8、第一齿轮10-1传动组和第二齿轮10-2传动组，第一齿轮10-1传动组包括互相啮合的第一齿轮10-1和第二齿轮10-2，第二齿轮10-2 传动组包括互相啮合的第三齿轮10-3和两个第四齿轮10-4；两个第四齿轮10-4 对称设置于支架4内侧；摇杆5通过第一传动轴9-1与第一齿轮10-1连接，主轴8一端连接第二齿轮10-2，另一端连接第三齿轮10-3，第四齿轮10-4各通过第二传动轴9-2与第一连杆11-1连接。

具体地，第二传动轴9-2两端各与一根第一连杆11-1连接，当第二传动轴 9-2转动时，就可以同步带动两根第一连杆11-1同步转动，进而带动两个夹持单元同步运动。

如图2所示，第一连杆11-1和第二连杆11-2通过第一铰接轴12-1铰接，第二连杆11-2和第三连杆11-3通过第二铰接轴12-2铰接，第三连杆11-3均通过第三铰接轴12-3铰接在支架4上，第三连杆11-3以第三铰接轴12-3为中心旋转。当第一连接杆顺时针转动时，第一连接杆带动第二连接杆转动，第二连接杆带动两根第三连接杆的末端都向中间靠拢，挤出机夹具夹紧在打印机机架上；当第一连接杆逆时针转动时，第一连接杆带动第二连接杆转动，第二连接杆带动两根第三连接杆的末端都向两侧转动，实现松开。

5个齿轮均为锥齿轮，传动装置主要靠斜齿轮改变力的方向来实现传动。

更优地，在支架4上设有突出部43，主轴8穿过突出部43，主轴8通过轴承安装在突出部43内，目的是减少摩擦力。

如图5所示，在推杆2的上部开有第二槽体21和第二孔22，在下部开有 U型槽23。推手3内嵌于U型槽23内，通过螺栓螺母组件与推杆2固定连接；第二槽体21开设在推杆2内嵌与抬手1的一侧，当抬手1上抬时，第一槽体 103和第二槽体21交错。

如图6所示，在支架4上开有第一连接孔41、第二连接孔42、凹槽44、第一轴孔45、第二轴孔46和铰接孔47。第一轴孔45用于安装第一传动轴9-1，第二轴孔46用于安装第二传动轴9-2，铰接孔47用于安装第三铰接轴12-3，凹槽44用于放置挤出机喷头13。

第一孔104和第一连接孔41位置相对应，用于安装第一连接轴6，固定抬手1和支架4。第二孔22和第二连接孔42位置相对应，用于安装第二连接轴 7，固定推杆2和支架4。

本实用新型的一种3D打印挤出机夹具在使用过程中，需要人力去转动摇杆5，从而带动其传动装置的工作。在手摇摇杆5的过程中，第一传动轴9-1 转动，使得第一齿轮10-1传动组运动，从而带动主轴8的运动，同时使力的传递方向发生改变；由于主轴8的转动，第二齿轮10-2传动组产生运动，迫使第二传动轴9-2运动，从而带动第一连杆11-1产生推拉作用，完成夹具的夹持功能；夹具在闭合过程中，操作人员可根据实际打印机机架的大小，来决定夹具的闭合程度可适用不同尺寸的3D打印机。这种3D打印机挤出机夹具取下过程只要将摇杆5反方向转动，夹具由于受到力的牵引，发生张开的作用，从而方便打印机出现故障之时，工作人员可快速的取下。

本实用新型还可对挤出机喷头13进行定位，主要是通过操作人员将挤出机喷头13放进指定位置，然后需要操作人员用力向下按压抬手1；由于推杆2 和抬手1的滑动摩擦，抬手1挤压推杆2，带动推杆2发生小角度的顺时针旋转，就会迫使推手3向前移动，从而对挤出机喷头13产生挤压作用，完成挤出机喷头13的定位；由于推杆2结构曲线的特殊性，当操作人员放开抬手1 的时候，并不会产生抬手1的复位现象。若想取下喷头，操作人员只需按压推杆2，然后抬起抬手1。整个定位过程，简单方便，能够对打印机打印效果和精度有一定提高；尤其是当打印机发生故障的时候，该装置相对于传统的螺栓连接结构，可以更加快速的取下挤出机喷头13，从而保证打印效果。

Claims (8)

1.一种3D打印挤出机夹具，其特征在于，包括定位部分和夹持部分，定位部分包括抬手(1)、推杆(2)和推手(3)，夹持部分包括支架(4)、摇杆(5)、传动装置和夹具机构；

抬手(1)包括连接于一体的手柄(101)和连接端(102)，连接端(102)开有第一槽体(103)，推杆(2)内嵌在第一槽体(103)内，连接端(102)设置在支架(4)内，抬手(1)通过第一连接轴(6)与支架(4)铰接，推杆(2)通过第二连接轴(7)与支架(4)铰接；推杆(2)的下端与推手(3)连接，推手(3)用于压紧挤出机喷头(13)；

摇杆(5)通过传动装置与夹具机构连接，夹具机构包括对称设置于支架(4)上的两个夹持单元，每个夹持单元均包括第一连杆(11-1)、两个第二连杆(11-2)和两个第三连杆(11-3)，齿轮传动组与第一连杆(11-1)连接，齿轮传动组用于驱动第一连杆(11-1)转动；两个第二连杆(11-2)的一端各与第一连杆(11-1)一端铰接且对称设置，两个第二连杆(11-2)的另一端各与第三连杆(11-3)的一端铰接，第三连杆(11-3)铰接在支架(4)上。

2.根据权利要求1所述的3D打印挤出机夹具，其特征在于，传动装置包括第一传动轴(9-1)、第二传动轴(9-2)、主轴(8)、第一齿轮(10-1)传动组和第二齿轮(10-2)传动组，第一齿轮(10-1)传动组包括互相啮合的第一齿轮(10-1)和第二齿轮(10-2)，第二齿轮(10-2)传动组包括互相啮合的第三齿轮(10-3)和两个第四齿轮(10-4)；两个第四齿轮(10-4)对称设置于支架(4)内侧；

摇杆(5)通过第一传动轴(9-1)与第一齿轮(10-1)连接，主轴(8)一端连接第二齿轮(10-2)，另一端连接第三齿轮(10-3)，第四齿轮(10-4)各通过第二传动轴(9-2)与第一连杆(11-1)连接。

3.根据权利要求2所述的3D打印挤出机夹具，其特征在于，第一齿轮(10-1)、第二齿轮(10-2)、第三齿轮(10-3)和第四齿轮(10-4)均采用锥齿轮。

4.根据权利要求2所述的3D打印挤出机夹具，其特征在于，在支架(4)上设有突出部(43)，主轴(8)穿过突出部(43)，主轴(8)通过轴承安装在突出部(43)内。

5.根据权利要求1所述的3D打印挤出机夹具，其特征在于，推杆(2)内嵌与抬手(1)的一侧开有第二槽体(21)，当抬手(1)上抬时，第一槽体(103)和第二槽体(21)交错。

6.根据权利要求1所述的3D打印挤出机夹具，其特征在于，推杆(2)与推手(3)固定连接，推手(3)前端为弧形槽。

7.根据权利要求1所述的3D打印挤出机夹具，其特征在于，在支架(4)下部与推手(3)对应一侧开有用于安装挤出机喷头(13)的凹槽(44)。

8.根据权利要求1所述的3D打印挤出机夹具，其特征在于，第一连杆(11-1)和第二连杆(11-2)通过第一铰接轴(12-1)铰接，第二连杆(11-2)和第三连杆(11-3)通过第二铰接轴(12-2)铰接，第三连杆(11-3)均通过第三铰接轴(12-3)铰接在支架(4)上。

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