一种绘图机器人的制作方法

本发明涉及一种绘图装置，尤其是一种绘图机器人。

背景技术：

1、目前，在现有的绘图机械装置中，其主要结构为一个支撑体，然后在支撑体上设置有左右两个可以弯曲的画臂，最后在画臂的前端夹持一根画笔，通过控制两个画臂的转动，进而完成绘画工作，对于现有的这种绘图装置存在以下问题。

2、1、因为在绘图时，每完成一笔的绘图后，都需要将整个支撑平台抬起，从而带动机械臂和画笔一同升降，这样才能实现抬笔的功能，由于现有的抬笔机构是设置在支撑体内，而画笔是位于机械臂的前端，所以用于带动画笔升降的支撑点距离画笔本身太远，使得画笔在起落过程中很不稳定，进而导致画笔下落的过程中会在画纸上出现多个点，最终影响整幅画的质量。

3、2、同一侧的画臂分前后两段，现有的绘图装置中，这前后两段的画臂之间是通过普通的深沟球轴承连接，因此无法对两段画臂进行更好的固定，如果对两段画臂上下压的力过大，就会导致两段画臂之间无法正常活动(转动)，如果对两段画臂上下压的力过松，这样就会导致两段画臂之间的间隙过大，无法控制画臂整体的水平度，这种情况下不管是抬笔还是绘图，随着画臂的运动，前端的画臂都会出现上下晃动的情况，画臂之间的空隙越大，晃动的幅度就越大，从而造成拖笔的现象。

4、3、现有的绘图装置中，画臂呈水平设置，并且画笔是固定在画臂的前端，所以在安装画笔时就需要注意画笔安装的位置，如果画笔安装太靠下，在绘图时，笔尖就会在纸面上压的太重，这不仅会导致画笔的损坏，而且绘出的图效果也不好，同样导致绘画变形，如果画笔安装的太靠上，此时笔尖与离纸面之间就容易出现空隙，导致绘出的图线条不清晰。

5、4、现有技术中为了消除电机在正反转变化时，齿轮间的回转间隙(虚位)，所以在左右两个画臂上安装有扭簧，安装的扭簧虽然解决了回转间隙的情况，但是由于其扭簧是直接套在画臂末端的连接轴上，所以其安装起来非常复杂繁琐，不便于扭簧的更换，同时当两个画臂之间分离的角度过大时，还会导致扭簧的受力不均衡。

技术实现思路

1、本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，而提供一种绘图机器人。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种绘图机器人，包括主体支架、画臂和电机，其中所述画臂的末端与主体支架连接，所述画臂倾斜设置，画臂与水平面的倾斜角α为0.5～3度，所述画臂包括左下臂、左上臂、右上臂、右下臂，所述左下臂的末端与右上臂的末端通过平面推力轴承连接，在所述右上臂的末端设有环形的凹槽，在所述凹槽内设有拉簧，所述拉簧的两端分别与右上臂和左下臂的末端连接，在所述左下臂的末端设有扣盖，扣盖与凹槽相吻合，将拉簧封闭在凹槽内，在所述扣盖的上方与凹槽的下方各设有一个电机，两个电机分别用于驱动左下臂和右上臂，所述右上臂的前端与右下臂的末端通过平面推力轴承和螺丝、螺母连接，在所述右下臂的前端设有插筒，所述左下臂的前端与左上臂的末端通过平面推力轴承和螺丝、螺母连接，在所述左上臂上设有抬笔电机，在所述抬笔电机上连接有凸轮，在所述左上臂的前端设有外套筒，在所述外套筒内滑动设有内套筒，在所述内套筒的顶部设有画笔支架。凸轮位于画笔支架下方，外套筒的底部插入插筒内。

3、进一步改进：在所述主体支架内设有与画臂末端连接的支撑平台，所述支撑平台倾斜设置，支撑平台的倾斜角为α。

4、进一步改进：所述主体支架包括支撑架和底座，所述底座倾斜设置，所述底座的倾斜角为α。

5、本发明的优点：1、采用小型直流减速电机作为抬笔电机，然后将抬笔电机设置在左上臂上，通过转动凸轮完成抬笔工作，这样极大的缩小了抬笔过程中的力臂长度，使得整个抬笔机构变的简单便于安装，同时抬笔的速度及稳定性也得到大幅度提高，避免了在落笔或抬笔过程中，由于画笔的不稳定在画纸上出现多个画点的情况，提高了最终图画的质量。

6、2、本发明中，在各关节连接处均采用平面推力轴承连接，这样在轴承的轴向上就可以通过螺丝、螺母，或者其他的结构对平面推力轴承的两端进行很好的限位，从而消除同一侧上下两个画臂之间的间隙，确保了画臂整体的水平度，最终就避免了在抬笔或绘图是出现的拖笔现象。

7、3、由于画臂是倾斜设置，所以在绘图时，画臂越往前伸画臂前端距离画纸的距离就越小，同时画笔是安装在内套筒内，而内套筒可以在外套筒内自由滑动，所以在绘图时，画笔受自重落在画纸上，不受画纸平整度的影响，在任何位置都可以确保笔尖与画纸能良好的接触，便于用户对画笔的安装，同时因为画臂是倾斜设置，所以画笔与画纸之间并不是垂直关系，这样在绘图过程中，画臂在移动过程中会给画笔一个向下的分力，这样的绘图方式更接近人的手臂绘图。

8、4、将拉簧设置在凹槽内，然后在拉簧的两端分别连接左下臂和右上臂，这不仅可以消除齿轮正反转变化时的回转间隙，而且拉簧的安装和拆卸都很简单方便，拉簧对画笔的受力更加均匀。

技术特征：

1.一种绘图机器人，包括主体支架、画臂和电机，其特征在于：所述画臂的末端与主体支架连接，所述画臂倾斜设置，画臂与水平面的倾斜角α为0.5～3度，所述画臂包括左下臂、左上臂、右上臂、右下臂，所述左下臂的末端与右上臂的末端通过平面推力轴承连接，在所述右上臂的末端设有环形的凹槽，在所述凹槽内设有拉簧，所述拉簧的两端分别与右上臂和左下臂的末端连接，在所述左下臂的末端设有扣盖，在所述扣盖的上方与凹槽的下方各设有一个电机，所述右上臂的前端与右下臂的末端通过平面推力轴承和螺丝、螺母连接，在所述右下臂的前端设有插筒，所述左下臂的前端与左上臂的末端通过平面推力轴承和螺丝、螺母连接，在所述左上臂上设有抬笔电机，在所述抬笔电机上连接有凸轮，在所述左上臂的前端设有外套筒，在所述外套筒内滑动设有内套筒，在所述内套筒的顶部设有画笔支架。

2.根据权利要求1所述的一种绘图机器人，其特征在于：在所述主体支架内设有与画臂末端连接的支撑平台，所述支撑平台倾斜设置，支撑平台的倾斜角为α。

3.根据权利要求1所述的一种绘图机器人，其特征在于：所述主体支架包括支撑架和底座，所述底座倾斜设置，所述底座的倾斜角为α。

技术总结本发明公开了一种绘图机器人，包括主体支架、画臂和电机，画臂的末端与主体支架连接，画臂倾斜设置0.5～3度，画臂包括左下臂、左上臂、右上臂、右下臂，画臂的各关节处采用平面推力轴承连接，使得画臂直线度的一致性更容易控制，在右上臂的末端设有环形的凹槽，在凹槽内设有拉簧，拉簧的两端分别与右上臂和左下臂的末端连接，在左上臂上设有抬笔电机，在抬笔电机上连接有凸轮，在左上臂的前端设有外套筒，在外套筒内滑动设有内套筒，在内套筒的顶部设有画笔支架，本发明的抬笔机构以及拉簧的安装都简单方便，通过将画臂倾斜设置，以及内外套筒的配合，使得画笔与画纸的接触变的更加自然，确保了画笔与画纸的良好接触，解决了现有技术中的拖笔现象。技术研发人员：孙立波,陈麟飞,成润泽受保护的技术使用者：前海硕仟科技（深圳）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15