一種防碰撞機器人畫筆的制作方法

本實用新型公開了一種畫筆，尤其是一種防碰撞機器人畫筆。

背景技術(shù)：

使用機器人進行繪畫作業(yè)，是機器人應(yīng)用的一個新興項目。機器人繪畫作業(yè)的流程包括：1)通過離線編程及其他方法生成繪畫程序；2)執(zhí)行繪畫作業(yè)。

畫筆作為其中的執(zhí)行工具，對繪畫成品與繪畫程序的一致性，以及作業(yè)過程的安全，起到較為重要的作用。

當(dāng)前機器人繪畫作業(yè)使用的畫筆，主要有兩個問題：

1)作業(yè)時筆尖有擺動，不能精確執(zhí)行繪畫程序指令；

2)筆尖作業(yè)時是剛性接觸，易碰撞，一方面易導(dǎo)致筆尖受到撞擊而降低畫筆壽命，同時易損壞繪畫使用的畫紙、畫板等材料；另一方面，對畫紙或畫板等材料的裝夾精度要求高，在畫紙、畫板裝夾不平時，易導(dǎo)致繪畫成品線條顏色深淺不一，需要通過編程操作加以補償，提高了對于機器人操作水平的要求，不利于機器人繪畫應(yīng)用的推廣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提出了一種防碰撞機器人畫筆。

一種防碰撞機器人畫筆，包括與機器人末端連接的連接塊、彈簧導(dǎo)向柱、彈簧、筆筒、筆芯、筆帽；彈簧一端套在筆芯頂部，另一端套在彈簧導(dǎo)向柱上，筆芯插入筆筒內(nèi)，使彈簧導(dǎo)向柱的另一端頂在筆筒盲孔底部，所述連接塊連接筆筒的頂端，所述筆帽連接筆筒的底端；所述筆芯的端部為筆尖，筆尖突出于筆帽的尖端。

優(yōu)選地，所述連接塊設(shè)有螺紋接口、定位銷接口，定位銷接口內(nèi)設(shè)有定位銷，通過定位銷實現(xiàn)精確定位，連接塊通過螺紋接口與筆筒螺紋連接。

優(yōu)選地，所述筆筒為中空圓柱，內(nèi)部有盲孔，盲孔直徑與筆芯外徑配合。

優(yōu)選地，所述筆帽的尖端設(shè)有與筆芯的筆尖配合的小孔，筆帽內(nèi)設(shè)有錐形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與筆芯前部的錐形結(jié)構(gòu)適配。

優(yōu)選地，所述彈簧導(dǎo)向柱一端插入彈簧內(nèi)部，彈簧導(dǎo)向柱確保彈簧只有軸向壓縮且不會彎曲變形或脫落。

采用如上技術(shù)方案取得的有益技術(shù)效果為：

彈簧能夠?qū)崿F(xiàn)一定距離的緩沖，同時使筆尖與畫板(或畫紙)緊密接觸，保證線條流暢。

彈簧導(dǎo)向柱一端插入彈簧內(nèi)部，彈簧導(dǎo)向柱確保彈簧只有軸向壓縮且不會彎曲變形或脫落。

畫筆為分體式構(gòu)造，能夠快速便捷的拆卸筆帽，替換內(nèi)置的筆芯。

筆帽尖端與筆尖配合的孔加工精度高，與筆尖配合緊密，保證筆尖能夠精確執(zhí)行繪畫程序指令。

附圖說明

圖1為防碰撞機器人畫筆爆炸圖。

圖2為防碰撞機器人畫筆結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的區(qū)別視角示意圖。

圖4為圖2的側(cè)視圖。

圖5為防碰撞機器人畫筆工作示意圖。

圖中，1、筆筒，2、筆帽，3、彈簧導(dǎo)向柱，4、連接塊，5、彈簧，6、筆芯，7、機器人，8、連接法蘭，9、畫筆，10、畫板。

具體實施方式

結(jié)合附圖1至5對本實用新型的具體實施方式做進一步說明：

一種防碰撞機器人畫筆，包括與機器人7末端連接的連接塊4、彈簧導(dǎo)向柱3、彈簧5、筆筒1、筆芯6、筆帽2；彈簧5一端套在筆芯6頂部，另一端套在彈簧導(dǎo)向柱3上，筆芯6插入筆筒1內(nèi)，使彈簧導(dǎo)向柱3的另一端頂在筆筒1盲孔底部，所述連接塊4連接筆筒1的頂端，所述筆帽2連接筆筒1的底端；所述筆芯6的端部為筆尖，筆尖突出于筆帽2的尖端。

連接塊4設(shè)有螺紋接口、定位銷接口，定位銷接口內(nèi)設(shè)有定位銷，通過定位銷實現(xiàn)精確定位，保證較高的重復(fù)定位精度；連接塊4通過螺紋接口與筆筒1螺紋連接，保證安裝牢固性、精確性的同時，降低了制造成本。

筆筒1為中空圓柱，內(nèi)部有盲孔，盲孔直徑與筆芯6外徑配合。

筆帽2的尖端設(shè)有與筆芯6的筆尖配合的小孔，筆帽2內(nèi)設(shè)有錐形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與筆芯6前部的錐形結(jié)構(gòu)適配。

彈簧導(dǎo)向柱3一端插入彈簧5內(nèi)部，彈簧導(dǎo)向柱3確保彈簧5只有軸向壓縮且不會彎曲變形或脫落。彈簧選用中等撓度、細簧絲彈簧，在具備一定剛性的同時，能夠在外力作用時做出敏感反應(yīng)；實現(xiàn)了筆尖與畫板10(或畫紙)彈性接觸，在由于操作失誤、程序錯誤而導(dǎo)致畫筆在軸線方向發(fā)生碰撞時，能夠?qū)崿F(xiàn)一定距離的緩沖，同時使筆尖與畫板(或畫紙)緊密接觸，保證線條流暢。

筆帽2為中空圓柱，與筆筒1的外徑一致，保證畫筆組裝后外部看不到接縫，渾然一體；前部模仿中性筆、圓珠筆等普通筆帽的外形加工為錐形，筆帽2尖端加工有與筆芯6的筆尖配合的小孔，與筆尖配合緊密，保證繪畫時筆尖不晃動，能夠精確執(zhí)行繪畫程序指令；筆帽2內(nèi)部加工有錐形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，與筆芯6前部的錐形結(jié)構(gòu)配合，安裝時，將筆芯6插入筆帽2，使筆尖突出筆帽2前部的小孔，將彈簧5一端套在彈簧導(dǎo)向柱3上，一端套在筆芯6頂部，將筆芯6插入筆筒1，將筆帽2擰在筆筒1上。

筆帽2套在筆芯6上，與筆筒1螺紋連接，安裝后擠壓彈簧5實現(xiàn)預(yù)緊；筆帽2內(nèi)部加工有錐形導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，筆帽2尖端與筆尖配合的孔加工精度高，與筆尖配合緊密，保證筆尖能夠精確執(zhí)行繪畫程序指令，由于畫筆選用的工程塑料材料具備自潤滑性，因此不會影響筆尖軸線運動，不會產(chǎn)生卡滯；筆帽2與筆筒1為螺紋連接，能夠手動快速拆卸，便于更換筆芯6；筆芯6使用標(biāo)準(zhǔn)筆芯，易于采購、更換，使用成本低；由于畫筆為分體式構(gòu)造、使用通用筆芯，實現(xiàn)畫筆的小型化，同時美化了造型。

如圖5所示，畫筆9在機器人應(yīng)用中執(zhí)行繪畫作業(yè)的示例。畫筆9通過連接法蘭8與機器人7的末端連接，在畫板10(或畫紙)上進行繪畫作業(yè)。

由于畫筆內(nèi)置彈性元件，實現(xiàn)了筆尖與畫板(或畫紙)彈性接觸，在由于操作失誤、程序錯誤而導(dǎo)致畫筆在軸線方向發(fā)生碰撞時，能夠?qū)崿F(xiàn)一定距離的緩沖，同時使筆尖與畫板(或畫紙)緊密接觸，保證線條流暢；畫筆為分體式構(gòu)造，能夠快速便捷的拆卸筆帽，替換內(nèi)置的筆芯。

當(dāng)然，以上說明僅僅為本實用新型的較佳實施例，本實用新型并不限于列舉上述實施例，應(yīng)當(dāng)說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的指導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實用新型的保護。