一种机器人画笔用夹紧器的制作方法

本发明属于机器人夹具技术领域，涉及一种机器人画笔用夹紧器。

背景技术：

机器人在研制或者教学的研发实验过程中，需要对机器人手臂的运动轨迹进行试运行，而后根据运动轨迹数据对机器人本身或者控制机器人的源代码进行效正；为了获得运动轨迹数据，一般使用铅笔或者马克笔固定在机器人上，在画板上进行运动以此获得运动轨迹数据，由于机器人在运动时会存在自振，使得铅笔的笔头在画板上折断或者马克笔的笔头在画板上内缩，导致运动轨迹数据不准确。

中国专利公开为cn107808581a公开的一种工业机器人教学用夹具，公开的技术方案为“所述的弹簧设于外筒体与内筒体之间，….该内筒体细的一端设有径向螺孔，通过与径向螺孔相配的紧固螺钉将记号笔固定于内筒体的内部空腔”，虽然其技术方案能够使得铅笔或者马克笔在与画板垂直方向状态下机器人的自振会在弹簧上得到减缓，但是当铅笔或者马克笔与画板在倾斜状态下使用时，由于外筒体与内筒体是硬接触，依旧存在铅笔的笔头在画板上折断或者马克笔的笔头在画板上内缩的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种机器人画笔用夹紧器。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种机器人画笔用夹紧器，包括法兰盖；笔筒，笔筒的顶面与法兰盖的底面焊接或粘接固定连接；弹簧a、套筒，套筒可滑动的安装于笔筒内部，弹簧a两端分别与法兰盖、套筒接触或粘接，套筒中部设有画笔的安装锥形孔；多个缓冲夹持机构，笔筒底部固定安装有夹紧画笔的多个缓冲夹持机构。

所述弹簧a位于法兰盖、套筒的中心部。

为了实现缓冲夹持机构的缓冲夹持功能，所述缓冲夹持机构包括夹持块、弹簧b，弹簧b两端分别与夹持块、笔筒底部内壁粘接固定连接。

所述夹持块底部为向外扩的斜体，便于画笔导向进入。

所述弹簧b内圈轴线与笔筒内壁为48°～53°的倾斜夹角，使得多个弹簧b的复位弹力f1倾斜的转化为f2指向画笔上，f2在竖直上的分力抵消掉部分画板上给予画笔的力，使得画笔在笔筒内抵住套筒能够获得更加平稳的运动。

所述缓冲夹持机构还包括连杆a、连杆b，连杆a、连杆b的两端分别夹持块、笔筒内壁铰接，连杆a、连杆b间隔分布，笔筒、连杆a、连杆b、夹持块形成曲柄连杆机构；此时弹簧b与夹持块连接端连接连杆a靠近夹持块端部上，使得提高夹持块在笔筒内上下运动的平稳性。

所述笔筒竖直方向上间隔焊接固定连接有铰座a、铰座b，夹持块竖直方向上间隔焊接固定连接有铰座c、铰座d，连杆a两端分别与铰座a、铰座c铰接，连杆b两端分别与铰座b、铰座d铰接，由于在笔筒、夹持块上开设铰接凹槽的时间较多，这样可以降低生产时间。

所述缓冲夹持机构还包括拨杆，笔筒底部设有通孔，拨杆一端与夹持块粘接固定连接，拨杆另一端贯穿于笔筒的通孔并向外伸出，在对画笔经取出时，将多个缓冲夹持机构上的拨杆向外拉，使得多个夹持块与画笔从紧贴状态分离，即可取出画笔。

所述夹持块与画笔接触的内面设置有阻纹，提高夹持块与画笔的接触阻力。

还包括同步环，拨杆上设置贯穿拨杆本体的通槽，通槽两端为封闭，同步环位于多个缓冲夹持机构的拨杆上的通槽内，多个倾斜的弹簧b使得夹持块向左下运动对画笔进行夹紧时，同步环限制拨杆，保证夹持块同步对画笔进行夹紧，使得夹持块与画笔的接触点处于同一水平面内。提高画笔稳定性；同步环为条状焊接成环装，便于安装。

所述缓冲夹持机构至少三个，三个缓冲夹持机构并均匀间隔固定于笔筒底部内壁上处于同一水平面内，使得缓冲夹持机构对画笔的径向夹紧力处于同一水平面。

所述笔筒包括相互粘接固定连接的笔筒体a和笔筒体b，笔筒体a、笔筒体b的两端均为与外界相通的中空体；多个缓冲夹持机构安装于笔筒体b内部。

所述缓冲夹持机构安装于笔筒体b内部后，再使得笔筒体a和笔筒体b粘接。

所述套筒中部的锥形孔为通孔，以便使得锥形孔的内面获得更高精度，锥形孔末端直径小于画笔直径。

本发明的有益效果在于：画笔在使用的过程中与画板为倾斜接触时，画笔受到画板在径向的分力会在弹簧b上获得抵消，解决了画笔使用铅笔的笔头在画板上折断或者画笔使用马克笔的笔头在画板上内缩的问题。同步环带动多个拨杆同步向上移动，进一步带动夹持块向上移动，笔筒、连杆a、连杆b、夹持块形成曲柄连杆机构的关系，将多个夹持块同时向外张开，实现画笔快速拆卸。

附图说明

图1是本发明的半剖结构示意图1；

图2是图1中a处的局部放大示意图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是本发明的半剖结构示意图2。

图中标识：1-法兰盖；2-笔筒；21-笔筒体a；22-笔筒体b；20-铰座a；203-铰座b；3-弹簧a；4-套筒；5-缓冲夹持机构；501-弹簧b；502-连杆a；503-连杆b；504-拨杆；5041-通槽；505-夹持块；5051-铰座d；5052-铰座c；6-同步环；7-画笔。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

参见图1、图2、图3、图4。

本发明的一种机器人画笔用夹紧器，包括法兰盖1；

笔筒2，笔筒2的顶面与法兰盖1的底面焊接或粘接固定连接；

弹簧a3、套筒4，套筒4可滑动的安装于笔筒2内部，弹簧a3两端分别与法兰盖1、套筒4接触或粘接，套筒4中部设有画笔7的安装锥形孔；

多个缓冲夹持机构5，笔筒2底部固定安装有夹紧画笔7的多个缓冲夹持机构5。

为了实现缓冲夹持机构5的缓冲夹持功能，所述缓冲夹持机构5包括夹持块505、弹簧b501，弹簧b501两端分别与夹持块505、笔筒2底部内壁粘接固定连接。

所述夹持块505底部为向外扩的斜体，便于画笔7导向进入。

弹簧b501内圈轴线与笔筒2内壁为48°～53°的倾斜夹角，使得多个弹簧b501的复位弹力f1倾斜的转化为f2指向画笔7上，f2在竖直上的分力抵消掉部分画板上给予画笔7的力，使得画笔7在笔筒2内抵住套筒4能够获得更加平稳的运动。

所述缓冲夹持机构5还包括连杆a502、连杆b503，连杆a502、连杆b503的两端分别夹持块505、笔筒2内壁铰接，连杆a502、连杆b503间隔分布，笔筒2、连杆a502、连杆b503、夹持块505形成曲柄连杆机构；此时弹簧b501与夹持块505连接端连接连杆a502靠近夹持块505端部上，使得提高夹持块505在笔筒2内上下运动的平稳性。

所述笔筒2竖直方向上间隔焊接固定连接有铰座a202、铰座b203，夹持块505竖直方向上间隔焊接固定连接有铰座c5052、铰座d5051，连杆a502两端分别与铰座a202、铰座c5052铰接，连杆b503两端分别与铰座b203、铰座d5051铰接，由于在笔筒2、夹持块505上开设铰接凹槽的时间较多，这样可以降低生产时间。

所述缓冲夹持机构5还包括拨杆504，笔筒2底部设有通孔，拨杆504一端与夹持块505粘接固定连接，拨杆504另一端贯穿于笔筒2的通孔并向外伸出，在对画笔7经取出时，将多个缓冲夹持机构5上的拨杆504向外拉，使得多个夹持块505与画笔7从紧贴状态分离，即可取出画笔7。

所述夹持块505与画笔7接触的内面设置有阻纹，提高夹持块505与画笔7的接触阻力。

还包括同步环6，拨杆504上设置贯穿拨杆504本体的通槽5041，通槽5041两端为封闭，同步环6位于多个缓冲夹持机构5的拨杆504上的通槽5041内，多个倾斜的弹簧b501使得夹持块505向左下运动对画笔7进行夹紧时，同步环6限制拨杆504，保证夹持块505同步对画笔7进行夹紧，使得夹持块505与画笔7的接触点处于同一水平面内。提高画笔7稳定性。

同步环6为条状焊接成环装，便于安装。

所述缓冲夹持机构5至少三个，三个缓冲夹持机构5并均匀间隔固定于笔筒2底部内壁上处于同一水平面内，使得缓冲夹持机构5对画笔7的径向夹紧力处于同一水平面。

弹簧a3位于法兰盖1、套筒4的中心部。

所述笔筒2包括相互粘接固定连接的笔筒体a21和笔筒体b22，笔筒体a21、笔筒体b22的两端均为与外界相通的中空体；多个缓冲夹持机构5安装于笔筒体b22内部。

所述缓冲夹持机构5安装于笔筒体b22内部后，再使得笔筒体a21和笔筒体b22粘接。

所述套筒4中部的锥形孔为通孔，以便使得锥形孔的内面获得更高精度，锥形孔末端直径小于画笔7直径。

工作原理：法兰盖1与机器人固定连接，将画笔7塞入三个夹持块505之间的过程如下。首先，拉动拨杆504向外克服弹簧b501的弹力作用使得夹持块505张开，推动画笔7笔一直顶到套筒4锥形孔内；其次，继续往上推动画笔7直到弹簧a3具有一定的反向弹力作用，即可松手停止向上推动画笔7；再次，对拨杆504松开后，在弹簧b501的弹力作用下，可将三个夹持块505向画笔7夹紧；最后，三个夹持块505对画笔7的力指向画笔7的中心并相互抵消对画笔7完成夹紧。

当画笔7在使用的过程中与画板为倾斜接触时，画笔7受到画板在径向的分力会在弹簧b501上获得抵消，解决了画笔7使用铅笔的笔头在画板上折断或者画笔7使用马克笔的笔头在画板上内缩的问题。

若要拆除画笔7，只需向上拨动其中一根拨杆504的外端即可通过同步环6带动其它拨杆504同步向上移动，进一步带动夹持块505向上移动，由于笔筒2、连杆a502、连杆b503、夹持块505形成曲柄连杆机构的关系，进而将夹持块505同时向外张开，即可画笔7。