一种自动写字机的制作方法

本发明涉及自动化控制领域，特别涉及一种自动写字机。

背景技术：

文字是人类文明延续的重要媒介，现在有了打印机和复印机，文字的记录效率大大增加，但是，打印和复印的文字资料，采用喷墨方式，具有明显的机器特征，与铅笔、钢笔或圆珠笔完成的文字材料具有明显差别。某些需要铅笔、钢笔或圆珠笔书写的场合，主要还是依靠人工抄写，人工劳动强度大。

另外，目前市面上虽然有为盲人量身定做的盲人写字板，但仅限于盲人与盲人交流，由于并不是所有盲人都会写字，在现有技术中此类盲人需要和正常人通过文字交流变得非常困难，阻碍了盲人的文化交流进程。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种自动写字机，可以根据程序自动重复使用铅笔、钢笔或圆珠笔去书写，并且还可以通过语音输入的方式将声音转化为文字书写。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种自动写字机，包括有两个支撑座；两个步进电机，其各自安装在支撑座上；一个运动支撑架；一个x轴运动机构，包括有两个x轴光轴和四个x轴直线轴承，所述的四个x轴直线轴承安装在运动支撑架内，所述的两个x轴光轴穿过所述的x轴直线轴承，两头固定在支撑座中；一个y轴运动机构，包括有两个y轴光轴、四个y轴直线轴承和两个连接支撑架，所述的两个连接支撑架包括有一个滑轮连接支撑和一个固定连接支撑架，所述的四个y轴直线轴承安装在运动支撑架内，所述的两个y轴光轴穿过所述的y轴直线轴承，两头固定在连接支撑架中；所述的x轴运动机构与y轴运动机构正交；一个同步带轮传动机构，包括有两个主动同步轮、五个从动同步轮和一条同步带，所述的同步带轮传动机构分别分布在x轴运动机构的两端、y轴运动机构的两端和运动支撑架内；一个笔架起落机构，包括有一个舵机和一个笔架固定夹，所述的舵机上连接有笔架固定夹，所述的笔架起落机构连接在y轴运动机构一侧的一个连接支撑架上；一个cncshield扩展板，其连接在x轴运动机构一侧的一个步进电机上；一个基于现有语音识别技术的转换模块，其通过数据线与cncshield扩展板连接。

优选地，所述的运动支撑架分为上层安装板和下层安装板，下层安装板平行安装有两对x轴直线轴承，所述的x轴直线轴承均处于同一水平面上；上层安装板平行安装有两对y轴直线轴承，所述的y轴直线轴承均处于同一水平面上。

进一步地，上层安装板与下层安装板对接安装组合成运动支撑架时，上层安装板的y轴直线轴承的轴方向与下层安装板的x轴直线轴承的轴方向正交。

更进一步地，所述的同步带装配时穿过运动支撑架的四个侧面。

优选地，所述的两个主动同步轮与两个步进电机连接，分布在x轴运动机构左侧的为主动同步轮a，分布在x轴运动机构右侧的为主动同步轮b；所述的五个从动同步轮其中四个从动同步轮安装在运动支撑架内，所述的四个从动同步轮平均分布安装在运动支撑架内的矩形四角位置；余下的一个从动同步轮g安装在y轴运动机构上的滑轮连接支撑架中。

进一步地，所述矩形四角位置的左上角安装有从动同步轮c，右上角安装有从动同步轮d，左下角安装有从动同步轮e，右下角安装有从动同步轮f。

更进一步地，所述同步带的起点端与y轴运动机构上的固定连接支撑架通过固定片连接之后，所述的同步带依次经过从动同步轮c、主动同步轮a、从动同步轮e、从动同步轮g、从动同步轮f、主动同步轮b、从动同步轮d，最后所述同步带的终点端与y轴运动机构上的固定连接支撑架通过固定片连接。

优选地，所述的笔架起落机构连接在y轴运动机构上的滑轮连接支撑架上。

本发明的有益效果是：本发明通过采用一个基于现有语音识别技术的转换模块，将语音信号转换为g代码，所转换的g代码经过cncshield扩展板的编译，成为x轴运动机构、y轴运动机构和笔架起落机构上的电机控制指令，从而带动x轴运动机构、y轴运动机构和笔架起落机构按照所设定的g代码进行精准、重复的书写工作，本发明提高了工作效率的同时也为盲人通过语音进行书写提供了可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明的同步带轮传动机构的示意图。

附图标记说明：1.运动支撑架；3.x轴直线轴承；4.x轴光轴；31.y轴直线轴承；41.y轴光轴；5.支撑座；6.滑轮连接支撑座；7.笔架起落机构；8.固定连接支撑座；10.主动同步轮a；11.主动同步轮b；12.从动同步轮c；13.从动同步轮d；14.从动同步轮e；15.从动同步轮f；16.从动同步轮g。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。最后需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

参照图1，一种自动写字机，包括有两个支撑座5；两个步进电机，其各自安装在支撑座5上；一个运动支撑架1；一个x轴运动机构，包括有两个x轴光轴4和四个x轴直线轴承3，所述的四个x轴直线轴承3安装在运动支撑架1内，所述的两个x轴光轴4穿过所述的x轴直线轴承3，两头固定在支撑座5中；一个y轴运动机构，包括有两个y轴光轴41、四个y轴直线轴承31和两个连接支撑架，所述的两个连接支撑架包括有一个滑轮连接支撑6和一个固定连接支撑架8，所述的四个y轴直线轴承31安装在运动支撑架1内，所述的两个y轴光轴41穿过所述的y轴直线轴承31，两头固定在连接支撑架中；所述的x轴运动机构与y轴运动机构正交；一个同步带轮传动机构，包括有两个主动同步轮、五个从动同步轮和一条同步带，所述的同步带轮传动机构分别分布在x轴运动机构的两端、y轴运动机构的两端和运动支撑架1内；一个笔架起落机构7，包括有一个舵机和一个笔架固定夹，所述的舵机上连接有笔架固定夹，所述的笔架起落机构连接在y轴运动机构一侧的一个连接支撑架上；一个cncshield扩展板，其连接在x轴运动机构一侧的一个步进电机上；一个基于现有语音识别技术的转换模块，包括有语音输入模块、现有技术的语音识别模块、语音识别播放模块和字符转换成g代码的转换模块，所述的基于现有语音识别技术的转换模块通过数据线与cncshield扩展板连接。所述的舵机控制笔架固定夹的升降，实现笔架的提笔与落笔。

优选地，所述的运动支撑架1分为上层安装板和下层安装板，下层安装板平行安装有两对x轴直线轴承3，所述的x轴直线轴承3均处于同一水平面上；上层安装板平行安装有两对y轴直线轴承31，所述的y轴直线轴承31均处于同一水平面上。所述下层安装板和上层安装板的底面平均分布设有四个从动同步轮定位安装孔，所述的四个从动同步轮定位安装孔用于定位安装四个从动同步轮。

进一步地，上层安装板与下层安装板对接安装组合成运动支撑架1时，上层安装板的y轴直线轴承31的轴方向与下层安装板的x轴直线轴承3的轴方向正交。上层安装板的形状与下层安装板的形状可以不同，但是上层安装板与下层安装板对接安装时其安装孔的位置必须一致。

更进一步地，所述的同步带装配时穿过运动支撑架1的四个侧面。装配好同步带后才进行将上层安装板与下层安装板对接安装，组合后的运动支撑架1的四个侧面应留有空间，不能阻碍同步带的传动，也不能阻碍x轴光轴4和y轴光轴41的滑动。

参照图2，所述的两个主动同步轮与两个步进电机连接，分布在x轴运动机构左侧的为主动同步轮a10，分布在x轴运动机构右侧的为主动同步轮b11；所述的五个从动同步轮其中四个从动同步轮安装在运动支撑架1内，所述的四个从动同步轮平均分布安装在运动支撑架1内的矩形四角位置；余下的一个从动同步轮g16安装在y轴运动机构上的滑轮连接支撑架6中。

进一步地，所述矩形四角位置的左上角安装有从动同步轮c12，右上角安装有从动同步轮d13，左下角安装有从动同步轮e14，右下角安装有从动同步轮f15。

更进一步地，所述同步带的起点端与y轴运动机构上的固定连接支撑架8通过固定片连接之后，所述的同步带依次经过从动同步轮c12、主动同步轮a10、从动同步轮e14、从动同步轮g16、从动同步轮f15、主动同步轮b11、从动同步轮d13，最后所述同步带的终点端与y轴运动机构上的固定连接支撑架8通过固定片连接。所述同步带的起点端和终点端可以重合或者不重合，所述的同步带轮传动机构装配完成后，呈中空“十”字型。

由于图2既定了x轴和y轴的正方向，以下实施例将参照图2所既定的方向进行论述，除此之外，为了更好地论述，还对一些名词进行限定：与主动同步轮a10连接的电机称为步进电机a，与主动同步轮b11连接的电机称为步进电机b。

步进电机a与步进电机b的步距一致时：当步进电机a正转，步进电机b反转时，笔架起落机构7向着y轴正方向移动；当步进电机a反转，步进电机b正转时，笔架起落机构7向着y轴负方向移动；当步进电机a正转，步进电机b正转时，笔架起落机构7向着x轴正方向移动；当步进电机a反转，步进电机b反转时，笔架起落机构7向着x轴负方向移动。

步进电机a与步进电机b的步距不一致时：当步进电机b正转，步进电机a停止时，笔架起落机构7向着xy坐标轴的第四象限移动；当步进电机b反转，步进电机a停止时，笔架起落机构7向着xy坐标轴的第二象限移动；当步进电机b停止，步进电机a正转时，笔架起落机构7向着xy坐标轴的第一象限移动；当步进电机b停止，步进电机a反转时，笔架起落机构7向着xy坐标轴的第三象限移动。

综上，本发明可以通过设置步进电机a与步进电机b不同的转向以及不同的步距来实现笔架起落机构7的平面移动，该运动方式具有联合同步的特点，结构新颖，构思巧妙。

参照图1，所述的笔架起落机构连接在y轴运动机构上的滑轮连接支撑架6上。

进一步作为优选的实施方式，所述的一个基于现有语音识别技术的转换模块，包括有语音输入模块、现有技术的语音识别模块、语音识别播放模块和字符转换成g代码的转换模块。所述的语音输入模块优选为麦克风，通过麦克风将语音信号转换为电信号，所述的电信号通过现有技术的语音识别模块，转换为计算机上的字符地址，所述的字符地址通过语音识别播放模块再转换为语音信号，方便操作人员进行核对。当操作人员核对确认无误后，通过确认按钮将所述的字符地址通过字符转换成g代码的转换模块，转换为g代码，所述的g代码传输到cncshield扩展板并经过cncshield扩展板编译后，所述的cncshield扩展板向电机驱动发送控制指令，从而带动两个步进电机以及舵机按照所设定的g代码进行转动。

采用上述结构后，本具体实施方式的有益效果为：本发明可以通过将文字或图片信息转换为g代码后，所述的g代码经过cncshield扩展板的编译后成为x轴运动机构、y轴运动机构和笔架起落机构上的电机控制指令，从而带动x轴运动机构、y轴运动机构和笔架起落机构按照所设定的g代码进行精准、重复的书写工作，提高了工作效率。除此之外，本发明还可以通过一个基于现有语音识别技术的转换模块，将语音信号转换为g代码，再重复以上的过程，为盲人通过语音进行书写提供了可能性。

不但如此，本发明还采用了特殊的同步带轮传动机构，其结构新颖，构思巧妙，与传统的传动机构相比，该同步带轮传动机构上的电机固定在x轴运动机构的两端，减少了工作系统因为电机的移动所带来的震动影响，使本发明的精度提高，噪声减少。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。