[发明专利]一种机器人用铅笔夹具

说明书

技术领域

本发明属于机器人配件技术领域，特别涉及一种机器人用铅笔夹具。

背景技术

目前，机器人的基础技术已经成熟，机器人技术正在面向降低开发成本和提高使用效益的方向发展。机器人模拟人书写绘画的过程开发，对自动化技术的自身发展和普及教育有重要意义。目前书法机器人普遍以六轴机器人为基础，主要开发笔画、字型数据库和应用程序。美国开源硬件组织Evil Mad Scientist开发了以AxiDraw为代表的书写绘画机器人，书写笔可以角度可调地固定在笔夹具上，笔夹具安装于Z轴调节机构之上，Z轴调节机构由舵机驱动；双电机驱动的机械臂或轴杆带动书写笔在X轴和Y轴移动。此类机器人结构简单、使用方便，通过多样化结构设计可以适应各种应用场景。但是这种书写绘画机器人以及夹具主要适用于墨水笔。而铅笔是书写练习和绘画学习的基础工具，对计算机辅助工业制图依然有重要影响。目前缺少针对铅笔书写的机器人及夹具。

现有技术中有一种铅笔夹具，如图6所示，这是一种工业机器人教学用夹具，其外筒1一端的封闭端盖用于连接六轴机器人；内筒3位于外筒1另一端开口处，上半部与外筒1配合，被活动端盖4卡在外筒1之内，顶面与外筒1封闭端盖之间安装弹簧2；内筒3设开口空腔，用于安装笔6，笔6用紧固螺栓5固定在内筒3中。该夹具结构紧凑，内筒与外筒与外筒之间的弹簧2具有缓冲作用，用于铅笔能够防止笔芯折断。但是该夹具存在以下问题：

(1)铅笔笔芯硬度不同时书写压力不同，需要控制程序的调整，程序设计复杂；

(2)铅笔比普通墨水笔长，安装后笔尖距离紧固螺栓和机器人连接部位较远，书写过程不稳定。

(3)以倾斜角度书写或做涂覆动作时，铅笔易转动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器人用铅笔夹具，主要解决传统机器人用铅笔夹具无法适应硬度不同的铅笔以及书写不稳定的技术问题。

本发明是这样实现的，一种机器人用铅笔夹具，包括用于安装铅笔的笔套和用于安装所述笔套的夹持组件，所述夹持组件具有容置空间，所述笔套及容置空间能够供所述铅笔穿过，所述容置空间内设有弹性件，所述弹性件的有效长度受限于所述容置空间的高度，所述笔套的顶端伸入所述容置空间并与所述弹性件连接，所述容置空间的高度可调使所述弹性件对所述笔套的弹力可调。

进一步地，所述夹持组件包括固定板、连接于所述固定板下方的竖板以及连接于所述竖板同侧的上横板和下横板，所述竖板、上横板和下横板围合成半封闭的所述容置空间，所述笔套的上部穿过所述下横板，其顶端限位连接于所述下横板的上表面并与所述弹性件的一端连接，所述弹性件的另一端与所述上横板的下表面连接。

进一步地，所述上横板和下横板平行，所述上横板设有上开孔，所述下横板设有下开孔，所述上开孔和下开孔同轴，所述笔套自所述下开孔穿过并可上下滑动，所述铅笔自所述笔套和上开孔穿过，所述弹性件套设于所述铅笔的外周。

进一步地，所述上横板和/或所述下横板与所述竖板的连接位置高低可调。

进一步地，所述竖板开设有用于连接所述上横板的上安装孔和用于连接下横板的下安装孔，所述上安装孔和/或下安装孔至少有高度不同的两组。

进一步地，所述笔套包括圆柱形的套筒以及设置于所述套筒顶部的端盖，所述套筒与所述下开孔过渡配合，所述端盖的外径大于所述下开孔的直径。

进一步地，所述下开孔的内壁设有轴向贯通的限位槽，所述套筒的外表面设有与所述限位槽配合的限位齿，所述限位齿插入所述限位槽以限制所述笔套的转动，所述限位齿的长度不小于所述限位槽的长度。

进一步地，所述套筒的下部开设有螺孔，一紧固螺栓穿过所述螺孔锁紧所述铅笔。

进一步地，所述固定板的下表面还设有感应体，用于与装配所述机器人用铅笔夹具的承座上的传感器配合，以确定所述承座与机器人用铅笔夹具的装配状态。

进一步地，所述固定板的上表面设有用于连接机器人的快速连接器。