一种绘画机器人抬笔控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种绘画机器人，尤其涉及一种绘画机器人抬笔控制装置。


背景技术：

2.目前市面上的绘画机器人实现抬笔绘画的动作，基本上都是采用电机/舵机 传动机构 夹笔结构的方案，这种方案的优点是抬笔绘画的过程稳定可靠，但是抬笔动作的控制，需要引入检测传感器，设计齿轮牙箱，开模等动作，结构复杂，占用结构空间大，成本较高，还要考虑电机/舵机的防堵转，一旦有外力的介入，非常容易导致发生堵转损坏电机/舵机。且控制抬笔动作的装置通常是内置在绘画机器人的，不能单独拆开使用，也不适用于其他型号的机器，适用性能差。


技术实现要素：

3.针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种绘画机器人抬笔控制装置，成本低廉、控制简单，具有过载保护功能，且作为独立装置，能与多种模型、多种场景配合使用，适用性广。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种绘画机器人抬笔控制装置，包括凸轮、驱动装置和夹笔机构；所述夹笔机构中心具有可供绘制笔穿过的空间，绘制笔放置在所述夹笔机构中被夹住笔杆约束其向外移动；所述凸轮设置在夹笔机构一侧，凸轮连接驱动装置，凸轮向上转动将夹笔机构顶起，使绘制笔向上抬起，凸轮停止转动夹笔机构下落，使绘制笔向下复位。
5.本实用新型进一步的，所述夹笔机构和所述驱动装置安装在底壳上，所述底壳上覆盖面壳连接成完整壳体。
6.本实用新型进一步的，所述夹笔机构包括推杆、小弹簧、夹笔上壳和夹笔下壳；所述夹笔上壳和夹笔下壳中心为供绘制笔穿过的空间；所述推杆有多个，安装在夹笔下壳内，以夹笔下壳中心圆周分布；所述小弹簧数量与推杆对应，连接在推杆背部与夹笔下壳内壁之间；所述绘制笔进入夹笔机构，推杆在小弹簧弹力作用下，夹紧绘制笔。
7.本实用新型进一步的，所述夹笔上壳顶部设有大弹簧，夹笔上壳前端设有顶块，所述顶块位于凸轮上方，当驱动装置驱使凸轮向上转动，挤压顶块向上顶起夹笔机构，当驱动装置停止，夹笔上壳在大弹簧作用下下落。
8.本实用新型进一步的，所述驱动装置为齿轮箱，所述齿轮箱包括直流电机、一级齿轮、二级齿轮、三级齿轮和输出轮组；所述直流电机依次连接一级齿轮、二级齿轮、三级齿轮和输出轮组，所述输出轮组与凸轮连接；所述一级齿轮、二级齿轮、三级齿轮和输出轮组安装在齿轮箱的箱体内部。
9.本实用新型进一步的，所述夹笔下壳内设有弹臂挡骨，所述弹臂挡骨背部呈台阶状，前端形成向前凸起的凸条，所述夹笔下壳上设有凸条槽，绘制笔进入夹笔机构向外挤压弹臂挡骨，使凸条部分露出在凸条槽外，绘制笔离开夹笔机构，凸条退回至凸条槽内；所述
凸轮底部有挡块，当凸轮向上转动顶起夹笔机构，挡块被露出凸条槽的凸条阻挡，限制凸轮继续转动，保持夹笔机构的抬笔状态。
10.本实用新型进一步的，所述输出轮组啮合面为软胶面，通过软胶面与三级齿轮的啮合。
11.本实用新型进一步的，所述面壳上设有指示灯光柱，所述指示灯光柱与底壳内的电路板连接。
12.本实用新型进一步的，所述面壳上设有数据线，所述数据线与电路板连接。
13.本实用新型进一步的，所述面壳和底壳的两侧设有十字插销筒柱。
14.采用上述技术方案的有益效果是：此装置通过凸轮的旋转支撑，实现夹笔机构的抬升与下落，结构成本低廉、控制简单；同时，为避免在外力的作用下发生堵转、损坏电机，齿轮箱的输出端改用软胶轮子与细齿轮配合的方式，通过软胶面打滑来实现过载保护，具有过载保护功能，且作为独立装置，能与多种绘画机器、模型、场景配合使用，适用性好，丰富了扩展需求。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型的部件装配示意图；
17.图3为本实用新型齿轮箱内部传动示意图；
18.图4为本实用新型抬笔动作示意图；
19.图5为本实用新型夹笔机构装配示意图；
20.图6为本实用新型凸条结构示意图；
21.图7为本实用新型弹臂挡骨安装示意图；
22.图8为本实用新型弹臂挡骨对凸轮限位示意图；
23.图中：1、绘制笔，2、数据线，3、面壳，4、底壳，5、指示灯光柱，6、电路板，7、凸轮，8、齿轮箱，9、十字插销筒柱，10、夹笔机构，11、直流电机，12一级齿轮，13、二级齿轮，14、三级齿轮，15、输出轮组，16、大弹簧，17、夹笔上壳，18、顶块，19、小弹簧，20、弹臂挡骨，21、凸条槽，22、夹笔下壳，23、推杆，24、凸条，25、挡块。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.本实用新型的一种实施例：如图1和图2所示，一种绘画机器人抬笔控制装置，其特征在于，包括凸轮7、驱动装置和夹笔机构10；夹笔机构10中心具有可供绘制笔1穿过的空间，绘制笔1放置在夹笔机构10中被夹住笔杆约束其向外移动；凸轮7设置在夹笔机构 10一侧，凸轮7连接驱动装置，凸轮7向上转动将夹笔机构10顶起，使绘制笔1向上抬起，凸轮7停
止转动夹笔机构10下落，使绘制笔1向下复位。通过凸轮7的旋转支撑，实现夹笔机构10的抬升与下落，结构成本低廉、控制简单；且作为独立装置，能与多种绘画机器，模型、场景配合使用，适用性好，丰富了扩展需求。这里要说明的是，本实用新型仅是辅助实现抬笔动作的装置，笔下落后进行绘制时，绘画机器上的有另外的部件套住笔进行书写绘制。
27.在本实用新型的另一些具体实施方式中，其余与上述实施方式相同，不同之处在于，如图1所示，所述夹笔机构10和所述驱动装置安装在底壳4上，所述底壳4上覆盖面壳3 连接成完整壳体，设置外部壳体，方便安装，对内部部件起到保护作用。
28.在本实用新型的另一些具体实施方式中，其余与上述实施方式相同，不同之处在于，如图5所示，所述夹笔机构10包括推杆23、小弹簧19、夹笔上壳17和夹笔下壳22；所述夹笔上壳17和夹笔下壳22中心为供绘制笔1穿过的空间；所述推杆23有多个，安装在夹笔下壳22内，以夹笔下壳22中心圆周分布；所述小弹簧19数量与推杆23对应，连接在推杆23背部与夹笔下壳22内壁之间；所述绘制笔1进入夹笔机构10，推杆23在小弹簧 19弹力作用下，夹紧绘制笔1。使用时，将绘制笔1插入夹笔机构10，克服推杆23和小弹簧19的作用力，可以将绘制笔1挤入夹笔机构10中，而后推杆23在小弹簧19的作用力下，向中心挤压夹住绘制笔，操作简单方便。
29.在本实用新型的另一些具体实施方式中，其余与上述实施方式相同，不同之处在于，如图4所示，所述夹笔上壳17顶部设有大弹簧16，夹笔上壳17前端设有顶块18，所述顶块18位于凸轮7上方，当驱动装置驱使凸轮向上转动，凸轮7向上转动挤压顶块18向上顶起夹笔机构10，挤压顶块向上顶起夹笔机构，当驱动装置停止，夹笔上壳在大弹簧16作用下下落。顶块18可以有效与凸轮7接触，便于抬比动作的实施，大弹簧16能够保证夹笔机构10的快速下落。
30.在本实用新型的另一些具体实施方式中，其余与上述实施方式相同，不同之处在于，如图3所示，所述驱动装置为齿轮箱8，所述齿轮箱8包括直流电机11、一级齿轮12、二级齿轮13、三级齿轮14和输出轮组15；所述直流电机11依次连接一级齿轮12、二级齿轮 13、三级齿轮14和输出轮组15，所述输出轮组15与凸轮7连接；所述一级齿轮12、二级齿轮13、三级齿轮14和输出轮组15安装在齿轮箱8的箱体内部。采用直流电机驱动，齿轮传动的结构，传动比较准确，结构紧凑，工作可靠。
31.在本实用新型的另一些具体实施方式中，其余与上述实施方式相同，不同之处在于，如图5、图6和图7所示，所述夹笔下壳22内设有弹臂挡骨20，所述弹臂挡骨20背部呈台阶状，前端形成向前凸起的凸条24，所述夹笔下壳22上设有凸条槽21，绘制笔1进入夹笔机构10向外挤压弹臂挡骨20，使凸条24部分露出在凸条槽21外，绘制笔离开夹笔机构10，凸条24退回至凸条槽21内；所述凸轮7底部有挡块25，当凸轮7向上转动顶起夹笔机构10，如图8所示，挡块25被露出凸条槽21的凸条阻挡，限制凸轮7继续转动，保持夹笔机构10的抬笔状态。夹笔机构10内插入绘制笔1，凸条24就会露出在夹笔下壳22 外，当凸轮7转动至凸条24，被限制继续转动，继而维持住抬笔的状态。无需绘图取出笔时候，弹臂挡骨20的凸条24自然状态下藏在夹笔下壳22内部，而不会再阻挡凸轮7的旋转路径。
32.在本实用新型的另一些具体实施方式中，其余与上述实施方式相同，不同之处在于，如图3所示，所述输出轮组15啮合面为软胶面，通过软胶面与三级齿轮的啮合。在上述实施例中，凸轮7被挡住，齿轮箱因此受力，为防止部件受损，采用输出轮组的软胶面与三级齿
轮的啮合出现打滑，避免了直流电机过载损坏，同时可以避免在外力的作用下发生堵转、损坏电机，通过软胶面打滑来实现过载保护。
33.在本实用新型的另一些具体实施方式中，其余与上述实施方式相同，不同之处在于，如图2所示，所述面壳3上设有指示灯光柱5，所述指示灯光柱5与底壳4内的电路板6连接。指示灯光柱5用于显示装置的工作状态。
34.在本实用新型的另一些具体实施方式中，其余与上述实施方式相同，不同之处在于，如图2所示，所述面壳3上设有数据线2，所述数据线2与电路板6连接。便于记录交换数据信息。
35.在本实用新型的另一些具体实施方式中，其余与上述实施方式相同，不同之处在于，如图2所示，所述面壳3和底壳4的两侧设有十字插销筒柱9。十字插销筒柱9可以与十字杆积木零件搭建，将十字插销筒柱9与传动部件连接，还能作为旋转力臂，实现拓展搭建的旋转动作。
36.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。