[发明专利]机械手绘图仪

说明书

所属技术领域

本发明涉及到一种机、电一体化的智能控制绘图装置，能在不同的环境下，针对平面图形进行智能缩放、绘制、存储。主要适用于课堂教学，机械加工，铆焊，钣金、装璜等不同的工作场所。

背景技术

目前，平面绘图的工具主要由圆规、直尺、三角板等组成。人们在使用时，常常感到携带不方便，在绘图精度、重复精度、任意图形的比例缩放以及绘图的速度上存在着不足，在现场施工绘制图形和绘制一些特殊的曲线困难较大，现有技术下这种绘图质量受工作人员的个人因素影响很大，工作效率较低。

发明内容

为了克服现有绘图工具在使用中的不足，本发明提供一种机械手绘图仪，该绘图仪是利用微型计算机进行智能控制，不仅可以画直线、圆、椭圆，而且能方便的画出任意曲线，进行图形存贮和预定义，携带方便。

本发明解决其技术问题的方案是：一种机械手绘图仪主要包括机身、底座、机械手及智能控制等四部分组成。所述底座安装在机身的下方，机械手安装在机身的侧壁上，所述机身外部的上部安装有便携手提手柄，手提手柄下部是两个开关，一个是总电源开关，另一个是功能开关，主要是用于选择自动和手动两个功能，在所述的控制开关的下部有一个带有液晶显示屏的控制面板，显示屏的作用是用来显示机械手动作时的数字状态，同时能够反映出其它功能开关的实际状况，在显示屏的下方是一排5个按钮和一个用来输入信息的RS232接口，所述的5个按钮分别是程序按钮、上翻按钮、下翻按钮、确定按钮、复位按钮，主要是用于在处于自动开关状态时对内存的程序进行调用和在手动开关状态时对当前的动作轨迹进行储存。所述的RS232接口主要是与外接设备进行通信，储存和备份以及将外接计算机的图形输入到本机械手绘图仪中。在机身内部装有电源和电控盒，所述电控盒负责对整个机械手绘图仪进行整体控制，其内部有一台微型计算机负责对输入输出的信号进行处理。在机身的下部还有一台驱动电机，其目的是驱动连接底座的齿轮组进行旋转运动，在所述的齿轮组的上方安装一台角度传感器，用于记录齿轮的旋转角度，由此来将机身的旋转位置信号传给电控盒中的计算机。在底座内部装有一台负压吸盘，其目的是用于底座与工作平面之间的固定，机身与底座之间是利用滚动轴承来实现隔离运动。所述的机械手包括机械手臂和执行机构两个部分，其一部分机械手臂是由2个驱动电机、主动力杆、副动力杆、连接杆、2个传感器等组成，该机械手臂是采用平行四杆传动的原理，在主动力杆上升或下降时，能保持纵向连接杆的垂直运动状态，同时也保持了与之连接的执行机构的垂直方向不摆动，机械手的前后和上下运动的动力是靠机械手臂支座上和机械手臂中部连接处分别安装的两台驱动电机来完成的，在机械手臂支座和机械手臂的关节处分别安装有2个角度传感器，当机械手臂上下、前后动作时，传感器都能将其动作的信号传给主控计算机，进行记录、分析，储存。其二部分执行机构是由执行机构主体、压力传感器、画笔、直线功能按钮、圆功能按钮、圆弧功能按钮、任意曲线功能按钮、椭圆功能按钮组成，当选定一项所述执行机构的功能后，利用压力传感器来进行确定识别，然后将其动作的信号传给主控计算机，进行记录、分析然后执行所选的画图功能。

本发明的控制原理是：本发明采用微型计算机进行控制，通过设置在机械手臂、执行机构及机身内部大齿轮上的的传感器来进行空间位置跟踪记录，当到了指定的空间位置后，再将此位置确定时所记录的信号传送给主控计算机进行处理。需要绘图时，计算机通过机身内部和机械手臂上的驱动电机进行动作，驱动机身旋转和机械手的上下、前后运动，来完成对空间平面的任意位置的图形绘制。