多功能写雕机的制作方法

1.本技术涉及自动化机械领域，特别涉及一种多功能写雕机。


背景技术：

2.机器人集成了机械、电子、计算机控制技术，是国家大力支持发展的新兴产业，目前已经在各个行业得到了广泛的应用。写字机器人的出现，可以代替繁琐的人工抄写工作，能大大减轻人们的工作量，它不但可以代替人实现个性化的书写工作，还能在机器人课程的教学、科普展览等领域发挥巨大的作用。目前市面上的书画机器人有两种类型。一种是采用机械手臂，在空间内按照特定的方式控制运动轨迹实现书画功能。目前比较典型的产品有四自由度书写机器人、五自由度书写机器人。另一种低成本、简单小巧的写字机器人采用十字形的结构，采用arduino控制板进行控制，其构造为简单。目前市面上的机械手臂书写机器人结构复杂、体积大、制造成本高，价格昂贵，难以走进普通用户，而低成本的十字形写字机器虽然结构简单，但是，强度不高，速度较低，写字精度不高。故此需要提出改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种多功能写雕机，具备生产装配方便，结构强度高，可扩展性能好，克服现有技术中的不足。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.本技术实施例公开了一种多功能写雕机，包括设置有书写区域的基座，所述基座内设有控制系统，所述基座上设置有可水平移动的y轴运动系统、x轴运动系统以及可竖直移动的书写模块，所述y轴运动系统和x轴运动系统能带动书写模块在书写区域内移动；所述y轴运动系统包括两平行设置的第一导轨架和分别通过第一同步带滑动设置于所述第一导轨架的第一滑块，所述x轴运动系统包括两端分别固定于两所述第一滑块的第二导轨架和通过第二同步带滑动设置于所述第二导轨架的第二滑块，所述第一导轨架包括固定于基座的第一型材和固定于第一型材顶端的第一直线导轨，所述第一滑块固定于第一直线导轨的滑块，所述第一同步带通过压板连接于第一滑块，所述第二导轨架包括固定于第一滑块的第二型材和固定于第二型材顶端的第二直线导轨，所述第二滑块固定于第二直线导轨的滑块，所述第二同步带通过压板连接于第二滑块。
6.优选的，在上述的多功能写雕机中，所述书写模块包括固定于所述第二滑块的升降架和通过第三直线导轨设置于所述升降架的持笔架。
7.优选的，在上述的多功能写雕机中，所述升降架包括固定于对应所述滑块的第一安装板、固定于第一安装板的升降电机和升降块，所述第三直线导轨固定于所述第一安装板的下端，所述升降电机的输出端连接有升降齿轮，所述升降块的末端连接于所述持笔架，所述升降块内凹设有与所述升降齿轮对应设置的升降槽。
8.优选的，在上述的多功能写雕机中，所述雕刻模块包括固定于第二滑块的第二安装板和连接于第二安装板的雕刻笔。
9.优选的，在上述的多功能写雕机中，所述雕刻笔通过雕刻安装座连接于所述第二安装板，所述第二安装板的两侧分别加工有若干等间距设置的定位孔，所述雕刻安装座的两侧分别加工有与定位孔对应的安装槽。
10.优选的，在上述的多功能写雕机中，所述第一直线导轨和第二直线导轨分别通过螺纹板固定于对应的第一型材或第二型材。
11.优选的，在上述的多功能写雕机中，所述第一同步带或第二同步带通过移位电机和惰轮可转动固定于对应所述第一型材或第二型材，并平行于第一直线导轨或第二直线导轨，所述移位电机通过电机安装架固定于所述第一型材或第二型材的端部，所述移位电机的输出端连接有主动轮，所述第一同步带或第二同步带套设于对应所述的主动轮和惰轮。
12.优选的，在上述的多功能写雕机中，所述第一滑块为l型结构，包括一体成型的竖板和横板，所述竖板内侧加工有限位槽，所述第一同步带通过压板固定于限位槽内，所述第二型材通过连接板固定于所述横板的顶面，所述横板固定于对应的第一直线导轨的滑块。
13.优选的，在上述的多功能写雕机中，所述第二滑块为槽型结构，所述第二同步带和书写模块分别固定于第二滑块的侧壁。
14.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该多功能写雕机具有结构紧凑、动作灵敏、运动定位精度高，强度高等优点，可扩展性强，适用范围广，适用于重复性较高的工作场合；第一导轨架和第二导轨架均有标准型材和直线导轨构成，降低装配难度和生产成本。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
16.图1所示为本实用新型具体实施例一中多功能写雕机的结构示意图。
17.图2所示为本实用新型具体实施例一中第一导轨架的结构示意图。
18.图3所示为本实用新型具体实施例一中第二导轨架的结构示意图。
19.图4所示为本实用新型具体实施例二中多功能写雕机的结构示意图。
20.图5所示为本实用新型具体实施例二中雕刻模块的结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.实施例一
25.参图1至图3所示，一种多功能写雕机，包括设置有书写区域的基座1，基座1内设有控制系统，基座1上设置有可水平移动的y轴运动系统、x轴运动系统以及可竖直移动的书写模块，y轴运动系统和x轴运动系统能带动书写模块在书写区域内移动；y轴运动系统包括两平行设置的第一导轨架2和分别通过第一同步带3滑动设置于第一导轨架2的第一滑块4，x轴运动系统包括两端分别固定于两第一滑块4的第二导轨架5和通过第二同步带6滑动设置于第二导轨架5的第二滑块7，第一导轨架2包括固定于基座1的第一型材21和固定于第一型材21顶端的第一直线导轨22，第一滑块4固定于第一直线导轨22的滑块，第一同步带3通过压板8连接于第一滑块4，第二导轨架5包括固定于第一滑块4的第二型材51和固定于第二型材51顶端的第二直线导轨52，第二滑块7固定于第二直线导轨52的滑块，第二同步带6通过压板8连接于第二滑块7。
26.该技术方案中，基座是由金属板经过钣金加工而成的空腔结构，控制系统采用现有技术的控制系统，并固定于基座内，基座侧壁凹设有与控制系统数据接口或电源接口等对应设置的若干插口(未标示)，通过x轴运动系统和y轴运动系统驱动书写模块到达书写区域内的任意点，该多功能写雕机具有结构紧凑、性能可靠、动作灵敏、运动位移精度高、寿命长等优点，适用于重复性较高的工作场合；第一导轨架和第二导轨架均有标准型材和直线导轨构成，降低装配难度和生产成本。
27.进一步地，书写模块9包括固定于第二滑块7的升降架和通过第三直线导轨设置于升降架的持笔架。
28.该技术方案中，持笔架内加工有容纳书写笔或雕刻笔的安装腔，并通过滚花螺丝固定，便于书写笔或雕刻笔快速拆装，同时，安装腔可容纳各种型号的书写笔和雕刻笔等，扩大使用范围。
29.进一步地，升降架包括固定于对应滑块的第一安装板、固定于第一安装板的升降电机和升降块，第三直线导轨固定于第一安装板的下端，升降电机的输出端连接有升降齿轮，升降块的末端连接于持笔架，升降块内凹设有与升降齿轮对应设置的升降槽。
30.该技术方案中，升降块的升降槽内加工有与升降齿轮啮合的齿，通过升降电机的驱动，实现持笔架的升降，从而实现提笔和落笔；齿轮传动精度高，同时可避免写字过程中笔压纸的力过大，而导致持笔架向上移动的现象发生。
31.进一步地，第一直线导轨22和第二直线导轨52分别通过螺纹板10固定于对应的第一型材21或第二型材51。
32.该技术方案中，第一型材和第二型材的结构相同，根据需要截取不同长度即可，螺纹板内加工有与第一直线导轨或第二直线导轨安装孔对应的螺纹孔，安装时，可以先将第一直线导轨或第二直线导轨连接于螺纹板，然后将螺纹板滑动插装于对应第一型材或第二型材的槽内，位置确定后完全固定，装配方便，提高组装效率。
33.进一步地，第一同步带3或第二同步带6通过移位电机和惰轮可转动固定于对应第一型材21或第二型材51，并平行于第一直线导轨22或第二直线导轨52，移位电机通过电机安装架固定于第一型材21或第二型材51的端部，移位电机的输出端连接有主动轮，第一同步带3或第二同步带6套设于对应的主动轮和惰轮，惰轮通过惰轮安装座固定于第一型材21或第二型材51的端部。
34.该技术方案中，电机安装架属于常规技术，可以根据实际需要设计变动，内设用于移位电机安装的长腰孔，可调节第一同步带或第二同步带的涨紧度，移位电机作为动力源，驱动第一同步带或第二同步带的转动，从而实现书写模块灵活、快速、精准地到达书写区域内的任意点。
35.进一步地，第一滑块4为l型结构，包括一体成型的竖板和横板，竖板内侧加工有限位槽，第一同步带3通过压板8固定于限位槽内，第二型材51通过连接板固定于横板的顶面，横板固定于对应的第一直线导轨22的滑块。
36.进一步地，第二滑块7为槽型结构，第二同步带6和书写模块分别固定于第二滑块7的侧壁。
37.上述两技术方案中，第一滑块和第二滑块的结构简单，通过简单的机加工即可成型，降低加工难度，另外，第一滑块和第二滑块的安装均通过螺丝完成，降低安装难度。
38.实施例二
39.参图4和图5所示，将实施例一中的书写模块拆除，通过第二安装板201将雕刻模块20安装于第二滑块7。该技术方案中，通过x轴运动系统和y轴运动系统驱动雕刻模块到达书写区域内的任意点，并通过雕刻笔完成雕刻，雕刻笔可直接利用现有技术的结构，包括激光模块、散热模块和控制模块等。
40.进一步地，雕刻笔202通过雕刻安装座203连接于所述第二安装板201，第二安装板201的两侧分别加工有若干等间距设置的定位孔，雕刻安装座203的两侧分别加工有与定位孔对应的安装槽。
41.该技术方案中，通过安装槽配合定位孔，调节雕刻笔的安装高度，以实现不同深度或材料的雕刻要求，雕刻安装座上还设于保护罩204，用以保护雕刻笔。
42.综上所述，该多功能写雕机具有结构紧凑、性能可靠、动作灵敏、运动位移精度高、寿命长等优点，适用于重复性较高的工作场合；第一导轨架和第二导轨架均有标准型材和直线导轨构成，降低装配难度和生产成本，书写模块和雕刻模块可互换使用，扩大应用范围。
43.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
44.以上所述仅是本技术的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本技术的保护范围。