[发明专利]一种双线宽的曲面绘写机械手

说明书

本发明公开一种双线宽的曲面绘写机械手，包括纵向行走机构，包括一对纵轨道、横梁以及第一动力组件，每个纵轨道上可移动的设有第一移动座，横梁横跨一对纵轨道且其两端部固定在第一移动座上，横向行走机构，包括横轨道和第二动力组件，横轨道固定在横梁上且其上可移动的设有第二移动座，两个绘写机构，布置在第二移动座相对两侧，每个绘写机构包括沿上下可移动的设在第二移动座上的抬笔架、设在抬笔架上的装夹组件、设在第二移动座的限位组件，其中一个绘写机构的装夹组件用于装夹可绘制粗线条的绘写用具，另一个绘写机构的装夹组件用于装夹可绘制细线条的绘写用具，抬笔架上端部与第二移动座之间设有弹性件，以便向抬笔架施加一向下的弹力。

技术领域

本发明涉及绘写机器人技术领域，特别涉及一种双线宽的曲面绘写机械手。

背景技术

机械手作为工业机器人的一个重要分支，是近几十年发展起来的一种高科技自动生产设备，具有作业的准确性和环境中完成作业的能力。机械手可以减省工人、提高效率、降低成本、提高产品品质、安全性好。机械手与人类手臂的最大区别就在于灵活度与耐力度。换言之，机械手的最大优势可以重复的做同一动作也不会觉得累，因而机械手的应用也将会越来越广泛。随着网络科技的发展，机械手的联网操作问题也是以后发展的方向。

工业机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在各领域有着广阔的发展前景。现有的绘写机械手或写字/绘画机械手，在完成一个连续的绘写轨迹的绘制后，通过抬笔机构或手动将笔抬起，等绘图笔移动到下一个绘图轨迹的初始位置再落笔。其普遍存在以下缺陷：

1.现有的机械手通常仅配备一种绘写用具，仅能够完成一种线条的轨迹绘制，难以实现在同一张图纸上以不同粗细的线条绘制；

2.单线宽绘写机械手也只能做到在横向、纵向(或者X轴、Y轴)两个方向固定高度移动绘写，无法在上下方向上(或者Z轴)适当移动，形成灵活的高度补偿。当需要进行船舶以及海洋工程结构物的复杂的型线绘制以及在针对船模设计制造时需要在不平整的钢板及木材上(即待书写表面凹凸不平，呈高低不一的曲面状)绘制图线时就难以实现绘制功能(可能出现不连续的线条、线条痕迹粗浅不一等问题)；

3.市场上一部分绘写机械手的传动结构需要润滑，工作时为保持预定精度与稳定性需要经常维护与保养，无法适应多变的工作环境，因此针对上述问题，绘写机械手仍有很大的改进优化空间。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能绘制粗细不同的两种线条轨迹、适于在不平整的待书写表面上进行绘制的双线宽的曲面绘写机械手。

为此，本发明提供了一种双线宽的曲面绘写机械手，包括：

纵向行走机构，包括一对纵轨道、横梁以及第一动力组件，每个纵轨道上可移动的设置有第一移动座，横梁横跨一对纵轨道且其两端部固定在第一移动座上，第一动力组件配置为驱动一对第一移动座沿纵向同步往复移动；

横向行走机构，包括横轨道和第二动力组件，横轨道固定在横梁上且其上可移动的设置有第二移动座，第二动力组件配置为驱动第二移动座沿横向往复移动；

两个绘写机构，布置在第二移动座的相对两侧，每个绘写机构包括沿上下可移动的设置在第二移动座上的抬笔架、设置在抬笔架上的装夹组件、设置在第二移动座上且用于在上下方向上限制抬笔架移动行程的限位组件，其中一个绘写机构的装夹组件用于装夹可绘制粗线条的绘写用具，另一个绘写机构的装夹组件用于装夹可绘制细线条的绘写用具，抬笔架的上端部与第二移动座之间设置有弹性件，以便向抬笔架施加一向下的弹力。

上述技术方案中，优选的，在用于装夹可绘制细线条的绘写用具的绘写机构中，抬笔架下端部与第二移动座之间设置有弹性件，以便向第二移动座施加一向上的弹力。