CN110421571B - 一种写字机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种写字机器人，涉及工业机器人设备技术领域，包括设置有书写区域的“口”字形的基座、动力机构、运动机构、提落笔机构以及四个水平设置的惰轮，所述动力机构包括两个并排设置的安装座、驱动电机一、驱动电机二、同步带轮一、同步带轮二以及传动带。本发明通过两个并联设置的驱动电机控制传动带的转动，来实现移动块可以在铝型材限制的平面内到达任意一点的目的；通过在移动块上部设置快速拆卸结构，拧松移动块上的螺栓一，即可旋转托架上的缺口螺钉至缺口处，实现快速拆下托架的目的；而且在移动块和托架上均内设有两个定位销，可以防止写字过程中笔压纸的力过大，而导致托架向上移动的现象发生。

Description

一种写字机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人设备技术领域，具体涉及一种写字机器人。

背景技术

写字机器人诞生之初,需要更换和排列不同的凸轮，写字机器人便可以写出任何需要的字词和句子，这意味着“写字机器人”可以被“编程”，这些凸轮的功能就好像电脑内的各种程式一样，所以“写字机器人”也被一些科学家视作现代计算机的“始祖”，经过科技的进步，现在的写字机器人已经规避了当初的复杂组成构件，构造简单的情况下实现了更好的写字执行效果。

但是在部分相关企业的实际使用过程中，发现存在以下弊端：一、执行机构在限制的平面内存在盲区，即无法实现移动块在铝型材限制的平面内到达任意一点的目的；二、往往是使用多个固定螺栓将托架进行固定，但拆装起来非常不方便；三、即使设有缓冲弹簧，但是当笔压纸的力度达到一定程度时，会发生托架向上移动的现象，影响书写效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种写字机器人，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种写字机器人，包括设置有书写区域的“口”字形的基座、运动机构、传动机构和提落笔机构，所述运动机构包括两根纵向光轴、两根横向光轴、移动块、托架以及两块滑块，两根所述纵向光轴均通过安装块连接于基座侧壁上，两根所述纵向光轴均与滑块滑动连接，两块所述滑块上均对称转动设置两个惰轮一，两块所述滑块的侧壁均与两根所述横向光轴连接，两根所述横向光轴均与移动块滑动连接，所述移动块的上端螺纹连接有螺栓一，所述移动块的后端通过螺栓连接有压板，所述移动块的前端通过缺口螺钉及两个对称设置的定位销与所述提落笔机构相连接，所述螺栓一的端部卡接于缺口螺钉的凹陷边缘处，所述移动块的前端还设有用于卡接提落笔机构的卡台，所述传动机构通过传动带来控制所述运动机构的运动，所述提落笔机构通过托架与移动块相连接。

优选的，所述传动机构包括驱动电机一、安装座一、同步带轮以及惰轮二，所述驱动电机一有两个且通过安装座一对称设置于基座的一端，两个所述驱动电机一的输出端均与同步带轮连接，所述惰轮二有两个且对称转动连接于基座上端，所述惰轮二位于基座的另一端，所述传动带在同步带轮、惰轮一、移动块、惰轮二之间形成一个循环并构成一“H”形传动系统。

优选的，所述提落笔机构包括托架、两根导柱、与导柱相匹配的导板、两根弹簧和持笔架，两根所述导柱与托架的前端可拆连接，所述导板的两端分别与导柱滑动连接，两根所述弹簧分别套设于两根导柱上且置于托架的前端侧壁和导板之间，所述持笔架与导板可拆连接，所述持笔架上端开设执笔孔且内置有笔杆，所述持笔架的侧端开设锁紧孔，所述锁紧孔的侧面设置有用于锁紧笔杆的螺栓二，所述托架与移动块下端分别开设安装槽一和安装槽二，所述安装槽一和安装槽二内设有驱动电机二，所述驱动电机二的输出端连接有拨柄，所述拨柄的另一端置于导板的下方，所述托架下端设有与所述卡台相匹配的卡槽。

优选的，所述基座的外侧壁连接有若干用于固定基座的固定板，基座的弯角处底面还连接有“L”形的加强板。

优选的，所述传动带为开口同步传动带，传动带的开口处位于移动块处，使用压板固定在移动块上。

优选的，所述持笔架两侧壁与底面均设有三角形的加强筋。

优选的，两个所述同步带轮中位于左侧的为同步带轮A，位于右侧的为同步带轮B，两个所述惰轮二位于左侧的为惰轮D，位于右侧的为惰轮C，四个所述对称转动设置的惰轮一位于左侧靠近同步带轮A的为惰轮F，靠近惰轮D的为惰轮E，位于右侧靠近同步带轮B的为惰轮H，靠近惰轮C的为惰轮G。

优选的，所述传动带依次经过同步带轮A、惰轮F、惰轮H、同步带轮B、惰轮C、惰轮G、惰轮E、惰轮D，最后回到同步带轮A。

本发明的优点在于：一、本发明通过两个并联设置的驱动电机控制传动带的转动，来实现移动块可以在铝型材限制的平面内到达任意一点的目的；二、通过在移动块上部设置快速拆卸结构，拧松移动块上的螺栓一，即可旋转托架上的缺口螺钉至缺口处，实现快速拆下托架的目的；三、通过在移动块和托架上均内设有两个定位销，可以防止写字过程中笔压纸的力过大，而导致托架向上移动的现象发生。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明不包含运动机构的结构示意图。

图3为本发明的仰视图。

图4为本发明中运动机构的结构示意图。

图5为本发明中移动块的结构示意图。

图6为本发明中提落笔机构的结构示意图。

图7为本发明中提落笔机构的部分结构示意图。

图8为本发明的同步带轮传动机构的示意图。

其中，1-基座，2-运动机构，3-传动机构，4-提落笔机构，5-纵向光轴，6-横向光轴，7-移动块，8-托架，9-滑块，10-惰轮一，11-螺栓一，12-压板，13-缺口螺钉，14-定位销，15-卡台，16-传动带, 18-驱动电机一，19-安装座一，20-同步带轮,21-惰轮二，22-导柱，23-导板，24-弹簧,25-持笔架，26-执笔孔，27-笔杆，28-锁紧孔，29-螺栓二，30-安装槽一，31-安装槽二，32-驱动电机二，33-拨柄，34-卡槽，35-固定板，36-加强板，37-加强筋,38-安装块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图8所示，一种写字机器人，包括设置有书写区域的“口”字形的基座1、运动机构2、传动机构3和提落笔机构4，所述运动机构2包括两根纵向光轴5、两根横向光轴6、移动块7、托架8以及两块滑块9，两根所述纵向光轴5均通过安装块38连接于基座1侧壁上，两根所述纵向光轴5均与滑块9滑动连接，两块所述滑块9上均对称转动设置两个惰轮一10，两块所述滑块9的侧壁均与两根所述横向光轴6连接，两根所述横向光轴6均与移动块7滑动连接，所述移动块7的上端螺纹连接有螺栓一11，所述移动块7的后端通过螺栓连接有压板12，所述移动块7的前端通过缺口螺钉13及两个对称设置的定位销14与所述提落笔机构4相连接，所述螺栓一11的端部卡接于缺口螺钉13的凹陷边缘处，所述移动块7的前端还设有用于卡接提落笔机构4的卡台15，所述传动机构3通过传动带16来控制所述运动机构2的运动，所述提落笔机构4通过托架8与移动块7相连接。

在本实施例中，所述传动机构3包括驱动电机一18、安装座一19、同步带轮20以及惰轮二21，所述驱动电机一18有两个且通过安装座一19对称设置于基座的一端，两个所述驱动电机一18的输出端均与同步带轮20连接，所述惰轮二21有两个且对称转动连接于基座1上端，所述惰轮二21位于基座的另一端，所述传动带16在同步带轮20、惰轮一10、移动块7、惰轮二21之间形成一个循环并构成一“H”形传动系统。

在本实施例中，所述提落笔机构4包括托架8、两根导柱22、与导柱22相匹配的导板23、两根弹簧24和持笔架25，两根所述导柱22与托架8的前端可拆连接，所述导板23的两端分别与导柱22滑动连接，两根所述弹簧24分别套设于两根导柱22上且置于托架8的前端侧壁和导板23之间，所述持笔架25与导板23可拆连接，所述持笔架25上端开设执笔孔26且内置有笔杆27，所述持笔架25的侧端开设锁紧孔28，所述锁紧孔28的侧面设置有用于锁紧笔杆27的螺栓二29，所述托架8与移动块7下端分别开设安装槽一30和安装槽二31，所述安装槽一30和安装槽二31内设有驱动电机二32，所述驱动电机二32的输出端连接有拨柄33，所述拨柄33的另一端置于导板23的下方，所述托架8下端设有与所述卡台15相匹配的卡槽34。

需要说明的是，所述的驱动电机一18与驱动电机二32均为伺服电机。

在本实施例中，所述基座1的外侧壁连接有若干用于固定基座1的固定板35，基座1的弯角处底面还连接有“L”形的加强板36。

在本实施例中，所述传动带16为开口同步传动带16，传动带16的开口处位于移动块7处，使用压板12固定在移动块7上。

在本实施例中，所述持笔架25两侧壁与底面均设有三角形的加强筋37。

在本实施例中，两个所述同步带轮20中位于左侧的为同步带轮A，位于右侧的为同步带轮B，两个所述惰轮二21位于左侧的为惰轮D，位于右侧的为惰轮C，四个所述对称转动设置的惰轮一10位于左侧靠近同步带轮A的为惰轮F，靠近惰轮D的为惰轮E，位于右侧靠近同步带轮B的为惰轮H，靠近惰轮C的为惰轮G。

在本实施例中，所述传动带16依次经过同步带轮A、惰轮F、惰轮H、同步带轮B、惰轮C、惰轮G、惰轮E以及惰轮D，最后回到同步带轮A。

工作过程及原理：本发明在使用时，首先启动左侧的驱动电机一18，通过同步带轮20带动传动带16同步转动，传动带16依次经过同步带轮A、惰轮F、惰轮H、同步带轮B、惰轮C、惰轮G、惰轮E以及惰轮D，最后回到同步带轮A，当完成第一笔划后，关闭驱动电机一18，同时开启右侧的驱动电机一18，重复上述操作，即可完成与第一笔划相对方向的第二笔划，综上可以实现移动块7可以在铝型材限制的平面内到达任意一点的目的；本发明为了实现快速拆卸的目的时，首先拧松用来防止缺口螺钉13发生松动的移动块7上的螺栓一11，离开与其卡接缺口螺钉13的凹陷边缘，然后旋转置于托架8上的缺口螺钉13，直至旋转至缺口位置时，倾斜上提即可从下方的卡接处将托架8取下，实现了快速拆装托架的目的；本发明为了实现持笔架25的提落，在托架8与移动块7下端开设的安装槽一30和安装槽二31内设置驱动电机二32，需要提笔的时候，开启驱动电机二32，带动与驱动电机二的输出端相连接的拨柄33转动，拨柄33的另一端置于导板23的下方，转动至贴合位置后随着驱动电机二32的输出端继续转动，拨柄33便带动与执笔架25可拆连接的导板23向上移动，即完成了提笔动作，驱动电机二32反转，经以上所提连接装置也可完成落笔动作。

基于上述，本发明通过两个并联设置的驱动电机控制传动带的转动，来实现移动块7可以在铝型材限制的平面内到达任意一点的目的；通过在移动块7上部设置快速拆卸结构，拧松移动块7上的螺栓一11，即可旋转托架8上的缺口螺钉13至缺口处，实现快速拆下托架8的目的；通过在移动块7和托架8上均内设有两个定位销14，可以防止写字过程中笔压纸的力过大，而导致托架8向上移动的现象发生。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (8)

1.一种写字机器人，其特征在于，包括设置有书写区域的“口”字形的基座（1）、运动机构（2）、传动机构（3）和提落笔机构（4），所述运动机构（2）包括两根纵向光轴（5）、两根横向光轴（6）、移动块（7）、托架（8）以及两块滑块（9），两根所述纵向光轴（5）均通过安装块（38）连接于基座（1）侧壁上，两根所述纵向光轴（5）均与滑块（9）滑动连接，两块所述滑块（9）上均对称转动设置两个惰轮一（10），两块所述滑块（9）的侧壁均与两根所述横向光轴（6）连接，两根所述横向光轴（6）均与移动块（7）滑动连接，所述移动块（7）的上端螺纹连接有螺栓一（11），所述移动块（7）的后端通过螺栓连接有压板（12），所述移动块（7）的前端通过缺口螺钉（13）及两个对称设置的定位销（14）与所述提落笔机构（4）相连接，所述螺栓一（11）的端部卡接于缺口螺钉（13）的凹陷边缘处，所述移动块（7）的前端还设有用于卡接提落笔机构（4）的卡台（15），所述传动机构（3）通过传动带（16）来控制所述运动机构（2）的运动，所述提落笔机构（4）通过托架（8）与移动块（7）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种写字机器人，其特征在于：所述传动机构（3）包括驱动电机一（18）、安装座一（19）、同步带轮（20）以及惰轮二（21），所述驱动电机一（18）有两个且通过安装座一（19）对称设置于机座（1）的一端，两个所述驱动电机一（18）的输出端均与同步带轮（20）连接，所述惰轮二（21）有两个且对称转动连接于基座（1）上端，所述惰轮二（21）位于机座（1）的另一端，所述传动带（16）在同步带轮（20）、惰轮一（10）、移动块（7）、惰轮二（21）之间形成一个循环并构成一“H”形传动系统。

3.根据权利要求2所述的一种写字机器人，其特征在于：所述提落笔机构（4）包括托架（8）、两根导柱（22）、与导柱（22）相匹配的导板（23）、两根弹簧（24）和持笔架（25），两根所述导柱（22）与托架（8）的前端可拆连接，所述导板（23）的两端分别与导柱（22）滑动连接，两根所述弹簧（24）分别套设于两根导柱（22）上且置于托架（8）的前端侧壁和导板（23）之间，所述持笔架（25）与导板（23）可拆连接，所述持笔架（25）上端开设执笔孔（26）且内置有笔杆（27），所述持笔架（25）的侧端开设锁紧孔（28），所述锁紧孔（28）的侧面设置有用于锁紧笔杆（27）的螺栓二（29），所述托架（8）与移动块（7）下端分别开设安装槽一（30）和安装槽二（31），所述安装槽一（30）和安装槽二（31）内设有驱动电机二（32），所述驱动电机二（32）的输出端连接有拨柄（33），所述拨柄（33）的另一端置于导板（23）的下方，所述托架（8）下端设有与所述卡台（15）相匹配的卡槽（34）。

4.根据权利要求3所述的一种写字机器人，其特征在于：所述基座（1）的外侧壁连接有若干用于固定基座（1）的固定板（35），基座（1）的弯角处底面还连接有“L”形的加强板（36）。

5.根据权利要求4所述的一种写字机器人，其特征在于：所述传动带（16）为开口同步传动带（16），传动带（16）的开口处位于移动块（7）处，使用压板（12）固定在移动块（7）上。

6.根据权利要求5所述的一种写字机器人，其特征在于：所述持笔架（25）两侧壁与底面均设有三角形的加强筋（37）。

7.根据权利要求6所述的一种写字机器人，其特征在于：两个所述同步带轮（20）中位于左侧的为同步带轮A，位于右侧的为同步带轮B，两个所述惰轮二（21）位于左侧的为惰轮D，位于右侧的为惰轮C，四个所述对称转动设置的惰轮一（10）位于左侧靠近同步带轮A的为惰轮F，靠近惰轮D的为惰轮E，位于右侧靠近同步带轮B的为惰轮H，靠近惰轮C的为惰轮G。

8.根据权利要求7所述的一种写字机器人，其特征在于：所述传动带（16）依次经过同步带轮A、惰轮F、惰轮H、同步带轮B、惰轮C、惰轮G、惰轮E以及惰轮D，最后回到同步带轮A。

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