[实用新型]一种机器人自适应高度硬笔平面绘图设备

说明书

技术领域：

本实用新型涉及硬笔绘画设备领域，具体涉及一种机器人自适应高度硬笔平面绘图设备。

背景技术：

目前，机器人绘画大多采用机器人直接连接硬笔，通过控制机器人坐标驱动硬笔在纸张上绘出连续图案。但是，机器人不具备弹性功能，纸张表面并不光滑，这样硬笔和纸张就会产生变化的阻尼，造成压痕轻重不一，容易漏画或划破纸张。如果是铅笔，笔在绘画过程中有磨损，则机器人无法自动消除当前磨损的高度差；另外如果是一摞纸张的时候，画完一张纸取走后造成的高度损失，机器人也不能及时弥补。虽然现在也有通过增加夹装弹簧装置动态弥补间隙，这样笔和夹具间要保持一点的间隙，方便弹簧动态调整过程避免卡滞，但间隙的存在导致了笔尖的晃动，造成绘画精度的降低。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种绘画精度高且握笔稳定性好的机器人自适应高度硬笔平面绘图设备。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种机器人自适应高度硬笔平面绘图设备，包括绘图台体、工业机器人、机器人安装架、画纸固定装置和绘图装置，所述画纸固定装置由亚克力纸盘、均匀设在亚克力纸盘底部四角且预埋在绘图台体上的磁铁A以及用以将绘图纸紧压在亚克力纸盘上且与磁铁A异性相吸的磁铁B组成，所述绘图装置设在机器人机械手臂上，由连接件、连接轴、导轨安装块、直线滚珠导轨、滑动连接块和硬笔夹具组成，滑动连接块安装在直线滚珠导轨上以驱动硬笔夹具沿纵向升降，导轨安装块两端设有限制滑动连接块纵向位移的限位块，硬笔夹具通过快装螺钉来实现硬笔的纵向牢稳固定。

所述亚克力纸盘通过带螺母的内六角螺栓固定在绘图台体上。

所述连接件通过两根内六角螺栓与机器人机械手臂相连，连接轴通过一根内六角螺栓垂直固定在连接件下方。

所述导轨安装块呈L型结构，连接轴底端通过带螺母的外六角螺栓固定在导轨安装块上。

所述滑动连接块通过内六角螺栓固定在直线滚珠导轨上，硬笔夹具通过内六角螺栓平行固定在滑动连接块上。

本实用新型的有益效果是：

(1)利用工业机器人作驱动装置，充分利用工业机器人可编程精度高、可靠性强、集成化等优点；

(2)利用直线滚珠导轨作为升降机构，滚珠导轨具有精度高、间隙小、摩擦力小等优点；

(3)利用硬笔夹具自重作为负载，结构简单，运动过程中负载为夹具，自重恒定，并可根据需要自由调整夹具重量来调整压笔负载，避免笔尖在绘图过程中出现晃动；

(4)利用磁铁制作压紧块，通过磁力将绘图纸紧压在亚克力纸盘中，防止绘画过程中纸张同硬笔的摩擦力造成纸张滑动，具有固定方便，对纸张无损伤的优点。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的局部结构放大图；

其中：1-绘图台体；2-工业机器人；3-机器人安装架；4-画纸固定装置； 5-绘图装置；6-亚克力纸盘；7-磁铁A；8-绘图纸；9-磁铁B；10-机械手臂；11- 连接件；12-连接轴；13-导轨安装块；14-直线滚珠导轨；15-滑动连接块；16- 硬笔夹具；17-限位块；18-快装螺钉；19-带螺母的内六角螺栓；20-内六角螺栓；21-带螺母的外六角螺栓。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1和图2所示，一种机器人自适应高度硬笔平面绘图设备，包括绘图台体1、工业机器人2、机器人安装架3、画纸固定装置4和绘图装置5，画纸固定装置由亚克力纸盘6、均匀设在亚克力纸盘底部四角且预埋在绘图台体上的磁铁A 7以及用以将绘图纸8紧压在亚克力纸盘上且与磁铁A异性相吸的磁铁B 9组成，绘图装置设在机器人机械手臂10上，由连接件11、连接轴12、导轨安装块13、直线滚珠导轨14、滑动连接块15和硬笔夹具16组成，滑动连接块安装在直线滚珠导轨上以驱动硬笔夹具沿纵向升降，导轨安装块两端设有限制滑动连接块纵向位移的限位块17，硬笔夹具通过快装螺钉18来实现硬笔的纵向牢稳固定，亚克力纸盘通过带螺母的内六角螺栓19固定在绘图台体上，连接件通过两根内六角螺栓20与机器人机械手臂相连，连接轴通过一根内六角螺栓垂直固定在连接件下方，导轨安装块呈L型结构，连接轴底端通过带螺母的外六角螺栓21固定在导轨安装块上，滑动连接块通过内六角螺栓固定在直线滚珠导轨上，硬笔夹具通过内六角螺栓平行固定在滑动连接块上。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。