CN215470214U - 一种机器人打磨抛光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机器人打磨抛光装置，该装置包括：至少一个打磨机；视觉机构；地轨行走机构；机器人，设置在所述地轨行走机构上，并且，所述机器人的机械手末端设有更换机构。本实用新型通过设置在机器人上的更换机构进行机器人末端零件的更换，以更换机器人上安装的打磨机或视觉机构，进而使视觉机构或打磨机安装至机器人的机械手末端上；通过地轨行走机构带动机器人沿就位的待打磨工件长度方向和沿竖直方向上进行位置调节，进而使得所述机器人结合姿态变化带动视觉机构或打磨机沿待打磨工件的外周进行位置调整，进而实现所述待打磨工件的外表面的位置采集或所述待打磨工件的外表面的打磨抛光。

Description

一种机器人打磨抛光装置

技术领域

本实用新型涉及打磨抛光技术领域，具体而言，涉及一种机器人打磨抛光装置。

背景技术

铸造工件在铸造完成之后为打磨工件原材，普遍需要进行打磨和抛光，打磨工件原材经过打磨加工后形成铸造工件成品(工件成品)，使用专业设备进行打磨前需要对零部件进行整理、排列、定位，打磨过程中也需要进行上下料。虽然铸造工件上下料和整理过程已经通过专用机床实现自动化，但打磨抛光过程大部分仍然只能使用人工完成。

然而，铸造工件尤其是对于风能叶片而言，其往往结构较为复杂，重量较重，使用人工打磨抛光劳动强度大，效率低。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种机器人打磨抛光装置，旨在解决现有风能叶片打磨抛光劳动强度大且效率低的问题。

本实用新型提出了一种机器人打磨抛光装置，该装置包括：至少一个打磨机，用于进行待打磨工件的外表面的打磨抛光；视觉机构，用于进行所述待打磨工件的外表面的图像采集以获取所述待打磨工件的外表面的位置，以基于所述待打磨工件的外表面的位置调整机器人的姿态轨迹；地轨行走机构；机器人，设置在所述地轨行走机构上，并且，所述机器人的机械手末端设有更换机构，所述更换机构用于进行所述机械手末端的零件的更换，以使视觉机构或打磨机安装至所述机械手末端，所述地轨行走机构用于带动所述机器人沿就位的待打磨工件长度方向和沿竖直方向上进行位置调节，以使所述机器人结合姿态变化带动视觉机构或打磨机沿待打磨工件的外周进行位置调整，进而实现所述待打磨工件的外表面的位置采集或所述待打磨工件的外表面的打磨抛光。

进一步地，上述机器人打磨抛光装置，所述地轨行走机构包括：地轨组件，用于进行就位的待打磨工件的轴向上的导向；行走组件，所述行走组件沿所述地轨组件的长度方向位置可调地连接在所述地轨组件上；所述行走组件上连接有行走驱动组件，用于驱动所述行走组件沿地轨组件的长度方向进行位置调整；支撑底座，沿竖直方向位置可调地连接在所述行走组件上，用于支撑所述机器人并带动所述机器人沿竖直方向进行位置调整，还使得所述机器人随所述行走组件沿所述地轨组件的长度方向进行位置调整，进而实现所述机器人沿就位的待打磨工件轴向和竖直方向上的移动；所述支撑底座上连接有底座驱动组件，用于驱动所述支撑底座沿竖直方向进行位置调整；水平位置传感器，用于检测所述行走组件在所述地轨组件上调整的水平位置；所述水平位置传感器还连接有行走控制器，用于接收所述水平位置传感器检测的水平位置，并根据水平位置控制所述行走驱动组件，以控制所述行走组件的前进、回退或停止移动；竖直位置传感器，用于检测所述支撑底座在所述行走组件上调整的竖直位置；所述竖直位置传感器还与所述行走控制器相连接，所述行走控制器还用于接收所述竖直位置传感器检测的竖直位置，并根据竖直位置控制所述底座驱动组件，以控制所述支撑底座的向上移动、向下移动或停止移动。

进一步地，上述机器人打磨抛光装置，所述地轨组件和/或行走组件上设有防尘罩，并且，所述防尘罩为伸缩式结构。

进一步地，上述机器人打磨抛光装置，所述更换机构包括：至少两个副连接盘，用于卡固视觉机构或打磨机，以进行待打磨工件的图像采集或打磨；主连接盘，设置在所述机器人的机械手末端；所述副连接盘上设有连接组件，用于连接所述视觉机构或打磨机；所述副连接盘或所述连接组件上设有卡固件，用于卡固在所述工具库上；锁紧组件，设置在所述主连接盘上，用于在任一个所述副连接盘顶压在所述主连接盘的连接壁面时锁紧或解锁所述主连接盘和所述副连接盘。

进一步地，上述机器人打磨抛光装置，所述主连接盘的轴线位置凸设有安装柱，所述副连接盘的轴线位置凹设有用于插设所述安装柱的安装槽；所述安装柱沿其径向设有安装孔，所述锁紧组件至少部分位于所述安装孔内，并且，所述锁紧组件与所述安装柱沿所述安装孔的长度方向位置可调地相连接，以部分凸设在所述安装孔外接触所述安装槽的内侧壁且施加顶压力至所述安装槽的内侧壁上，实现所述主连接盘和所述副连接盘之间的锁紧。

进一步地，上述机器人打磨抛光装置，所述主连接盘上设有气孔，其与所述安装孔相连通，用于连接吸气吹气装置，以向所述安装孔内吹气使得所述锁紧组件朝向安装孔的开口端移动直至施加顶压力至所述安装槽的内侧壁上；或，对所述安装孔进行吸气使得所述锁紧组件远离安装孔的开口端移动，进而使得所述锁紧组件和所述安装槽的内侧壁之间具有间隙，实现所述主连接盘和所述副连接盘之间的解锁。

进一步地，上述机器人打磨抛光装置，该装置还包括：工具支撑架，一端设有开口；支撑板，设置在所述工具支撑架的内部，并且，所述支撑板上设有若干个卡设结构，用于对所述视觉机构或所述打磨机进行卡固支撑，以实现所述视觉机构或所述打磨机的临时存放。

进一步地，上述机器人打磨抛光装置，所述支撑板可转动地设置在所述工具支撑架内，以带动所述支撑板上卡固的视觉机构或打磨机转动，以使当前所需更换的视觉机构或打磨机转动至待更换位置。

进一步地，上述机器人打磨抛光装置，所述开口处设有防尘挡板，用于遮挡杂物。

进一步地，上述机器人打磨抛光装置，该装置还包括：控制机构，与所述视觉机构相连接，用于接收所述视觉机构获取的所述待打磨工件的外表面的位置，据此调整所述机器人的姿态轨迹。

本实用新型提供的机器人打磨抛光装置，通过设置在机器人上的更换机构进行机器人末端零件的更换，以更换机器人上安装的打磨机或视觉机构，进而使视觉机构或打磨机安装至机器人的机械手末端上；通过地轨行走机构带动机器人沿就位的待打磨工件长度方向和沿竖直方向上进行位置调节，进而使得所述机器人结合姿态变化带动视觉机构或打磨机沿待打磨工件的外周进行位置调整，进而实现所述待打磨工件的外表面的位置采集或所述待打磨工件的外表面的打磨抛光，解决了现有技术中风能叶片使用人工打磨抛光劳动强度大且效率低的问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的机器人打磨抛光装置的轴测图；

图2为本实用新型实施例提供的机器人打磨抛光装置的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的机器人打磨抛光装置的结构框图；

图4为本实用新型实施例提供的工具库使用状态的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的工具库的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的工具库使用状态的又一结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的工具库的又一结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的工具库的结构框图；

图9为本实用新型实施例提供的地轨行走机构的结构示意图；

图10为图9中的局部放大图；

图11为本实用新型实施例提供的地轨行走机构的结构框图；

图12为本实用新型实施例提供的地轨行走机构的又一结构框图；

图13为本实用新型实施例提供的更换机构的结构示意图；

图14为本实用新型实施例提供的主连接盘的结构示意图；

图15为本实用新型实施例提供的副连接盘的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1至图3，其示出了本实用新型实施例提供的机器人打磨抛光装置的优选结构。如图所示，该装置包括：至少一个打磨机1、视觉机构2、工具库3、地轨行走机构4、机器人5、更换机构6和控制机构7；其中，

各打磨机1均用于进行待打磨工件8的外表面的打磨抛光。具体地，为便于更换打磨机，打磨机1可以设置为多个，各个打磨机1可以为相同的打磨机，以便在打磨机损坏或打磨时间达到其实效时限时进行打磨机1的更换，进而确保打磨的质量；当然，亦可为不同的打磨机以便根据打磨工艺需求选择可打磨不同粗糙度的打磨机，还可以为组合式即其中部分为相同的打磨机，另一部分打磨机与之不同。该待打磨工件8可以为汽车钣金件、风能叶片或飞机叶片等大型曲面件，亦可为其他零部件，本实施例中对其不做任何限定；待打磨工件8的外表面可以为曲面结构，亦可为其他结构，本实施例对其不做任何限定。

视觉机构2用于进行待打磨工件8的外表面的图像采集以获取待打磨工件8的外表面的位置，以基于待打磨工件的外表面的位置调整机器人5的姿态轨迹进行打磨。具体地，视觉机构2进行照相即图像采集，根据采集的图像进行待打磨工件8的外表面的位置分析，以使机器人根据待打磨工件8的外表面的位置调整机器人5的姿态轨迹，切换打磨机1并进行待打磨工件8的打磨抛光。

工具库3用于存放打磨机1和视觉机构2，以便机器人5根据需求更换打磨机1和视觉机构2。具体地，工具库3可设置在地轨行走机构4上，亦可设置在其他位置，本实施例中对其不做任何限定。

地轨行走机构4用于进行机器人5的支撑，并带动机器人5沿就位的待打磨工件8轴向（如图1所示的水平方向）和沿竖直方向（相对于图1所示的位置而言）上的位置调节。具体地，为便于该待打磨工件8的打磨，还可以设有支撑架（图中未示出），用于支撑待打磨工件8，以使待打磨工件8横设在待打磨位置，即待打磨工件8的长度方向沿水平设置，进而便于待打磨工件8四周外表面的打磨。地轨行走机构4可以沿就位的待打磨工件8的长度方向设置，以带动机器人5沿就位的待打磨工件8的长度方向和沿竖直方向上进行位置调节，即调节机器人5沿就位的待打磨工件8的长度方向的位置和沿竖直方向上的位置。

机器人5设置在地轨行走机构4上，并且，机器人5的机械手末端设有更换机构6，更换机构6用于进行机器人5的机械手末端零件的更换，以使视觉机构2或打磨机1安装至机器人5的机械手末端，地轨行走机构4带动机器人5沿就位的待打磨工件8的长度方向和沿竖直方向上进行位置调节，以使机器人6的整体自身位置的调节结合自身姿态轨迹带动视觉机构2或打磨机1沿待打磨工件8的外周进行位置调整，进而实现待打磨工件8的外表面的位置采集或待打磨工件8的外表面的打磨抛光。具体地，机器人5可以为六轴机器人，例如可以为M-20iA/35M 机器人，亦可为其他机器人，本实施例中对其不做任何限定。该机器人5可在地轨行走机构的作用下实现位置的调整，并可同一位置处结合自身姿态轨迹以进行姿态变化，进行待打磨工件8的外表面不同位置的图像采集或打磨抛光，进而实现待打磨工件8外表面所有位置的图像采集或打磨抛光。在本实施例中，以地轨行走机构4上设置一个机器人5为例进行说明，当然，地轨行走机构4亦可设置多个机器人5，以便同时进行打磨和图像采集。

机器人5的机械手末端还可设有末端浮动补偿机构（图中未示出），用以带动设置在机械手末端的零部件尤其是打磨机1进行多个方向上的浮动，以对待打磨工件8的外表面同一位置打磨时，确保打磨机1以恒定的打磨力和恒定位置对待打磨工件8的外表面进行打磨，还可确保待打磨工件8的外表面各个位置的恒定打磨力，进而确保该待打磨工件8的外表面的打磨精度。其中，末端浮动补偿机构可以设置在机械手末端和更换机构6的主连接盘61之间，以通过对主连接盘61进行位置调整，进而对副连接盘62连接的打磨机1进行浮动恒力打磨调整，以在打磨中对轨迹误差自动补偿，使得打磨机输出恒定的打磨力。打磨机1上可设有打磨传感器，用以检测打磨时打磨机施加至待打磨工件8的打磨力，并将该打磨力发送给控制机构7，控制机构7在打磨力小于阈值时，控制末端浮动补偿机构对打磨机1进行位置调整，以使打磨机1施加恒力至待打磨工件8上，以可以进行正反两个方向（即靠向待打磨工件和远离待打磨工件）的打磨补偿，以精准控制打磨机器人打磨的位置和接触压力，能够从根本上解决磨削过程中的卡死现象，亦可反馈控制确保打磨完成后的轮廓达到工件标准精度要求，彻底解决由于工件尺寸误差或工艺差异导致的打磨不一致性、打磨过量或打磨不足等问题。

控制机构7与地轨行走机构4、机器人5，用于根据待打磨工件的初步三维模型和待打磨工件8的欲就位位置，确定地轨行走机构4带动机器人5进行位置调整的位置调整路线以及机器人5的姿态轨迹，并基于地轨行走机构4的调整路线以及机器人5的姿态轨迹，控制地轨行走机构4的运行和机械手的姿态变化，以使实现设置在机械手末端的视觉机构的位置调整，完成待抛光件7的外表面的位置的采集。具体地，在本实施例中，可根据就位的待打磨工件8的长度和高度，沿就位的待打磨工件长度方向和沿竖直方向上进行分段，以便在就位的待打磨工件8长度方向的不同停止位置和沿竖直方向上的不同停止位置，通过机械手的姿态变化，对该机器人5停止位置的待打磨工件8的对应外表面进行图像采集，进而实现待打磨工件8的外表面全部的图像采集。其中，控制机构可根据导入的待打磨工件8的三维模型确定其外表面模型参数，确定并结合待打磨工件8的欲就位位置确定地轨行走机构4的调整路线即机器人5对应的不同的停止位置和机器人5的各个停止位置对应的机器人5的姿态轨迹。其中，该控制机构7还用于根据工具库3的位置确定更换姿态轨迹，以便在图像采集和/或打磨后基于更换姿态轨迹进行相应的姿态变化，以进行视觉机构或打磨机的更换。

该控制机构7还与视觉机构2相连接，用于接收视觉机构2获取的待打磨工件8的外表面的位置，并据此调整机器人5的姿态轨迹，并基于地轨行走机构4的位置调整路线和调整后的机器人5的姿态轨迹来控制地轨行走机构4的运行和机械手的姿态变化，以使设置在机械手末端的打磨机进行位置调整，完成待抛光件7的外表面的打磨抛光。具体地，控制机构接收视觉机构2获取的待打磨工件8的外表面的位置，据此分析确定待打磨工件8的实际三维模型且分析确定实际外表面参数，判断实际外表面参数和外表面模型参数之间的偏差，并据此调整机器人5的姿态轨迹，进而在打磨时根据地轨行走机构4的位置调整路线和调整后的机器人5的姿态轨迹控制地轨行走机构4的运行和机械手的姿态变化，进而实现待抛光件7的外表面的打磨抛光。

参见图4至图7，其示出了本实用新型实施例提供的工具库的优选结构。如图所示，该工具库3包括：工具支撑架31和支撑板32；其中，

工具支撑架31的一侧设有开口311。具体地，工具支撑架31为内部中空且一端开口的壳体结构或盒体结构，以便机器人5的机械手伸入至工具支撑架31内更换设置在工具支撑架31内的视觉机构2或打磨机1。

支撑板32设置在工具支撑架31的内部，并且，用于对视觉机构2和打磨机1进行卡固。具体地，支撑板32可设置在工具支撑架31的内部，用于实现视觉机构2或打磨机1的支撑卡固，以实现视觉机构2或打磨机1的固定即临时存放，进而便于机器人5的机械手末端上零件的更换。优选地，支撑板32上可设有卡设结构321，用于卡设视觉机构2或打磨机1；在本实施例中，该卡设结构可以为圆弧槽结构，以使视觉机构2或打磨机1上连接的连接组件63卡设在圆弧槽结构处，实现各连接组件的卡固支撑，进而实现视觉机构2或打磨机1的固定；优选地，该圆弧槽结构开口朝上设置，以使连接组件63自开口处卡固至圆弧槽结构内，并通过支撑板32实现连接组件63的支撑和限位。在本实施例中，视觉机构2或打磨机1与更换机构6的副连接盘62之间通过连接组件63相连接，以使三者形成一体连接结构，进而通过设置在机器人5的机械手末端的更换机构6的主连接盘61更换连接不同的副连接盘62，实现视觉机构2或打磨机1的更换，进而使得视觉机构2或打磨机1安装至机械手末端，随机械手末端进行位置移动；还可通过连接组件63的卡固实现副连接盘62的卡固，进而实现视觉机构2或打磨机1的卡固即临时存放。其中，该卡设机构为至少两个，以便可同时实现一个打磨机1和视觉机构2的临时存放，进而实现打磨机1和视觉机构2之间的更换，当然，卡设机构亦可为多个，以便实现视觉机构2和多个打磨机1的临时存放。

为防止灰尘或打磨的粉尘落入至工具支撑架31内存放的视觉机构2或打磨机1上，开口311处设有防尘挡板（图中未示出），以遮挡杂物以避免其进入工具支撑架31内。具体地，防尘挡板的一端可铰接在工具支撑架31的开口311的第一侧，防尘挡板的另一端可拆卸地连接在开口311的第二侧，以便在视觉机构2和打磨机1更换时打开实现更换；优选地，防尘挡板和开口311之间可通过开合组件相连接，以驱动防尘挡板的打开和闭合，进而实现防尘挡板的自动化开闭；进一步优选地，控制机构还与开合组件相连接，用于根据机器人5的位置变化和姿态变化，在进行更换打磨机1或视觉机构2之前，控制机构控制开合组件运行，以驱动防尘挡板打开，避免防尘挡板干涉机械手末端零件的更换，并在更换完成后，控制机构控制开合组件运行，以驱动防尘挡板关闭，实现防尘效果。

继续参见图4和图5，在本实施例中的工具库3的一种实施方式中，该支撑板32可以为方形板结构，其竖直设置在工具支撑架31内，并且，卡设结构321沿支撑板32的长度方向并排设置，以使实现多个连接组件63底部支撑和限位，进而便于支撑板32上连接组件63的安装和取下，进而便于视觉机构2和打磨机1的安装和取出，从而便于机器人5上视觉机构2和打磨机1的更换。

继续参见图6至图8，在本实施例中的工具库3的另一种实施方式中，支撑板32可以为圆板结构，其可转动地设置在工具支撑架31内，作为多工位旋转存放板，以带动支撑板32上卡固的视觉机构2或打磨机1转动，以使当前所需更换的视觉机构2或打磨机1转动至待更换位置，进而便于视觉机构2或打磨机1的更换。优选地，该支撑板32可连接有旋转电机33，以驱动支撑板32旋转。其中，支撑板32上可设有至少两个卡固件34，该卡固件34可以沿支撑板32的周向设置在支撑板32的外壁上，并且，卡固件34可以为竖直设置的卡固板，其顶部设有开口朝上设置的圆弧槽结构，以作为卡设结构实现连接组件63的卡固和限位。在本实施方式中，工具支撑架31上还可设有转盘位置传感器35，以对支撑板32进行检测，获取支撑板32上的当前所需更换的视觉机构2或打磨机1的位置信息；转盘位置传感器35连接有旋转控制器36，用于接收转盘位置传感器35检测的当前所需更换的视觉机构2或打磨机1的位置信息，根据当前所需更换的视觉机构2或打磨机1的位置信息确定当前所需更换的视觉机构2或打磨机1是否处于待更换位置，并获取更换位置结果；当更换位置结果显示当前所需更换的视觉机构2或打磨机1不处于待更换位置时，控制支撑板32旋转，以使支撑板32带动当前所需更换的视觉机构2或打磨机1转动至待更换位置。优选地，该旋转控制器36还用于根据支撑板32的旋转方向以及旋转角度，以使当前所需更换的视觉机构2或打磨机1转动至待更换位置。进一步优选地，旋转控制器36还与旋转电机33相连接，用于根据支撑板32的旋转方向以及旋转角度，确定旋转电机33的转动方向和转动圈数，根据旋转电机33的转动方向和转动圈数确定驱动指令并发送至旋转电机33，以使旋转电机33按照驱动指令转动，带动当前所需更换的视觉机构2或打磨机1转动至待更换位置。进一步优选地，旋转控制器36还用于根据支撑板32的旋转方向以及旋转角度，确定旋转电机33的转动方向和转动圈数，根据转动方向和转动圈数确定驱动指令并发送至旋转电机33，以使旋转电机33按照驱动指令转动，带动支撑板32旋转至待更换位置。当然，该旋转控制器36可以独立设置，亦可合并至控制机构7内，本实施例中对其不做任何限定。

参见图1、图9至图12，其示出了本实用新型实施例提供的地轨行走机构的优选结构。如图所示，该地轨行走机构4包括：地轨组件41、行走组件42和支撑底座43；其中，

地轨组件41用于进行就位的待打磨工件8的轴向上的导向。具体地，地轨组件41可以沿就位的待打磨工件8的轴向设置，以对行走组件42进行就位的待打磨工件8的轴向进行导向，使得行走组件42可沿地轨组件41的长度方向进行位置调整，进而使得行走组件42沿就位的待打磨工件8的轴向进行位置调整。也就是说，地轨组件41作为就位的待打磨工件8的轴向上的导轨，以对行走组件42沿就位的待打磨工件8的轴向的位置调整进行导向。优选地，地轨组件41顶部设有凹槽结构，以通过两侧的凸起进行导向，并通过内部的凹槽作为预留空间，进行通信线的布置，还可以布置齿轮齿条机构，以减小该装置整体的占用空间，还使得齿轮齿条机构布置在地轨组件41内，并可通过地轨组件41外罩设的防尘罩49进行保护。

行走组件42设置在地轨组件41上，并且，行走组件42沿地轨组件41的长度方向（如图9所示的竖直方向）位置可调地连接在地轨组件41上。具体地，行走组件42沿地轨组件41的长度方向可滑动地连接在地轨组件41上或行走组件42的底部设有滚轮以滚动连接的方式连接在地轨组件41上，以实现行走组件42沿地轨组件41的长度方向的位置调整；同时，行走组件42还作为竖直方向上的导轨，以对支撑底座43沿竖直方向上的位置正进行导向。其中，行走组件42可以竖直设置在地轨组件41上，以实现支撑底座43竖直方向上的导向。为实现行走组件42沿地轨组件41长度方向上的位置调整，优选地，行走组件42上连接有行走驱动组件44，用于驱动行走组件42沿地轨组件41的长度方向进行位置调整例如可驱动行走组件42沿地轨组件41的长度方向进行滑动或驱动行走组件42底部的滚轮滚动，以带动行走组件42沿地轨组件41的长度方向进行行走。其中，工具库3可设置在行走组件42上，以使工具库3和机器人5随行走组件42沿地轨组件41的长度方向同步行走，即沿地轨组件41的长度方向上，工具库3和机器人5位于同一位置，以便于机器人5上打磨机1或视觉机构2的更换。在本实施例中，行走组件42还可以为内部中空的壳体结构，用于安装支撑控制机构7和/或其他零部件例如各个控制器。优选地，行走组件42顶部设有凹槽结构，以通过两侧的凸起进行导向，并通过内部的凹槽作为预留空间，进行通信线的布置，还可以布置齿轮齿条机构，以减小该装置整体的占用空间，还使得齿轮齿条机构布置在行走组件42内，并可通过行走组件42外罩设的防尘罩49进行保护。

支撑底座43沿竖直方向（相对于图9所示的位置而言）位置可调地连接在行走组件42上，用于支撑机器人5并带动机器人5沿竖直方向进行位置调整，还使得机器人5随行走组件42沿地轨组件41的长度方向进行位置调整，进而实现机器人5沿就位的待打磨工件8轴向和竖直方向上的移动，进而使得机器人5结合自身姿态变化进行待打磨工件8外表面整体的图像采集和打磨抛光。具体地，支撑底座43可以沿竖直方向可滑动地连接在行走组件42上，以带动机器人5沿竖直方向进行移动实现机器人5固定部的高度位置的调整；同时，支撑底座43还随行走组件42沿地轨组件41的长度方向进行位置调整，进而带动机器人5沿地轨组件41的长度方向即待打磨工件8的轴向进行移动实现机器人5固定部的水平方向上尤其是待打磨工件8的轴向上位置的调整。为实现支撑底座43沿竖直方向上的位置调整，优选地，支撑底座43上连接有底座驱动组件45，用于驱动支撑底座43沿行走组件42的长度方向即竖直方向进行位置调整例如可驱动支撑底座43沿支撑底座43的长度方向进行滑动。

地轨组件41上可设有水平位置传感器46，用于检测行走组件42在地轨组件41上调整的水平位置；水平位置传感器46还连接有行走控制器48，用于接收水平位置传感器46检测的水平位置，并根据水平位置控制行走驱动组件44，尤其是控制行走驱动组件44的正向驱动、反向驱动或停止驱动，进而控制行走组件42的前进、回退或停止移动。具体地，行走控制器48还用于控制行走驱动组件44以使行走组件42沿地轨组件41的长度方向上分段行走并停止在水平段连接点，以使机器人5在同一水平位置通过竖直方向位置调整和机器人5自身的姿态变化对待打磨工件8对应水平段进行打磨抛光或图像采集。例如，待打磨工件8的轴向可以分为三段，各段对应地轨组件41上的水平段连接点，即地轨组件41上可具有三个水平段连接点，以使行走组件42逐步停止在各个水平段连接点处，在此位置结合支撑底座43的竖直位置和机器人5自身的姿态变化进行该待打磨工件8对应段的图像采集和打磨。水平位置传感器46可以为多个行走到位传感器，其与待打磨工件8分的段落也就是地轨组件41上的水平段连接点的数量一一对应，以检测行走组件42是否到达对应的水平段连接点，并获取行走结果。行走控制器48用于接收各个行走到位传感器检测的行走结果，当行走结果显示行走组件42到达对应的水平段连接点时，行走控制器48控制行走驱动组件44停止驱动，以使行走组件42停止行走，进而使得行走组件42停止在对应的水平段连接点处。当然，行走组件42亦可为多个且分别设置在各个水平段连接点，各个上均设有可滑动的支撑底座和机器人，以对对应的待打磨工件8的水平段进行打磨抛光。

行走驱动组件44上可设有竖直位置传感器47，用于检测支撑底座43在行走组件42上调整的竖直位置；行走控制器46还与竖直位置传感器47相连接，用于接收竖直位置传感器47检测的竖直位置，并根据竖直位置控制底座驱动组件45，尤其是控制底座驱动组件45的正向驱动、反向驱动或停止驱动，进而控制支撑底座43的向上移动、向下移动或停止移动。具体地，行走控制器48还用于控制底座驱动组件45，可以使得支撑底座43沿行走组件42的长度方向上分段行走并停止在竖直段连接点，以使机器人5停止在同一竖直位置和同一水平位置，结合机器人5自身的姿态变化对待打磨工件8同一水平位置的对应竖直段进行打磨抛光或图像采集。例如，待打磨工件8沿竖直方向可以分为三段，各段对应行走组件42上的竖直段连接点，即行走组件42上可具有三个竖直段连接点，以使支撑底座43逐步停止在各个竖直段连接点处，在此位置结合机器人5自身的姿态变化进行该待打磨工件8上同一水平段和同一竖直对应段的图像采集和打磨，当然，对于同一行走组件42上的同一竖直段连接点，可通过行走驱动组件44控制行走组件42带动机器人5行走至下一水平段连接点，以进行待打磨工件8的下一水平段上的竖直对应段的图像采集和打磨。竖直位置传感器47可以为多个底座到位传感器，其与待打磨工件8竖直方向上分的段落也就是行走组件42上的竖直段连接点的数量一一对应，以检测支撑底座43是否到达对应的竖直段连接点，并获取底座移动结果。行走控制器48用于接收各个底座到位传感器检测的底座移动结果，当底座移动结果显示支撑底座43到达对应的竖直段连接点时，行走控制器48控制底座驱动组件45停止运动，以使支撑底座43停止移动，进而使得支撑底座43停止在对应的竖直段连接点处。

继续参见图9至图10，地轨组件41和/或行走组件42上设有防尘罩49，以避免灰尘或打磨粉尘飘落至地轨组件41和/或行走组件42上，进而避免堵塞行走组件42和/或支撑底座43的位置调整。具体地，防尘罩49的设置可以避免灰尘或打磨粉尘飘落地轨组件41和/或行走组件42，尤其是可避免地轨组件41和/或行走组件42的导轨上飘落灰尘或打磨粉尘，进而避免灰尘或打磨粉尘堵塞行走组件42和/或支撑底座43的移动，同时，还可以避免灰尘或打磨粉尘掉落至行走驱动组件44和/或底座驱动组件45嵌设在地轨组件41和/或行走组件42上的传动件上，进而避免灰尘或打磨粉尘干涉行走驱动组件44和/或底座驱动组件45的运动。在本实施例中，地轨组件41上的防尘罩49可以为两个，其分别设置行走组件42的两侧，以对行走组件42的两侧的地轨组件41进行罩设，并且，各段防尘罩49均为伸缩式结构，以随行走组件42沿地轨组件41长度方向上的移动进行伸缩；行走组件42上的防尘罩49亦为两个，其分别设置支撑底座43的两侧，以对支撑底座43的两侧的行走组件42进行罩设，并且，各段防尘罩49均为伸缩式结构，以随支撑底座43沿行走组件42长度方向上的移动进行伸缩。

继续参见图9至图10，支撑底座43可以为L型结构或倒L型结构，其第一连接板可滑动地连接在行走组件42的导轨上，第二连接板用于对机器人5进行支撑，以使机器人5的固定部通过螺栓等连接方式固定在第二连接板上。

在本实施例中，行走驱动组件44和/或底座驱动组件45均包括：驱动电机和传动件；其中，传动件的动力输入端与驱动电机相连接，用于将驱动电机的转动转化为行走组件42沿地轨组件41长度方向的往复直线运动或支撑底座43沿行走组件42长度方向的往复直线运动。具体地，传动件可以为齿轮齿条机构或滚珠丝杆机构。本实施例中以齿轮齿条机构为例进行说明，行走驱动组件44的驱动电机可设置在行走组件42上，齿轮齿条机构的齿轮与行走驱动组件44的驱动电机相连接，以随行走驱动组件44的驱动电机转动；齿轮齿条机构的齿条设置在行走驱动组件44上，以带动行走组件42沿齿条的长度方向往复直线运动。其中，齿轮齿条机构可设置在地轨组件41的凹槽内，以节省空间且可通过地轨组件41凹槽开口处设置的防尘罩49进行保护。底座驱动组件45的结构可以与行走驱动组件44相同，两者之间的相关处可以相互参考。

参见图13至图15，其示出了本实用新型实施例提供的更换机构的优选结构。如图所示，更换机构6包括：主连接盘61和至少两个副连接盘62；其中，

至少两个副连接盘62用于卡固视觉机构2或打磨机1，以进行待打磨工件8的图像采集或打磨。具体地，副连接盘62可以为至少两个，其中一个副连接盘62上卡固有视觉机构2，其他副连接盘62上卡固有打磨机1。为便于实现视觉机构2或打磨机1安装至副连接盘62上，优选地，副连接盘62上设有连接组件63，用于连接视觉机构2或打磨机1，进而将视觉机构2或打磨机1安装至副连接盘62 上，进而通过更换主连接盘61上连接的副连接盘62，即通过更换不同的副连接盘62以主连接盘61上连接的视觉机构2或打磨机1的更换；该连接组件63一端连接在副连接盘62上，另一端与视觉机构2或打磨机1相连接。优选地，连接组件63和副连接盘62之间可拆卸地相连接，以便实现副连接盘62上连接的连接组件63的更换，进而在连接组件63上使用的打磨机1损坏时，可更换副连接盘62上连接的其他的设有合格打磨机的连接组件63，可提高副连接盘62的使用寿命。

主连接盘61设置在机器人5的机械手末端上。具体地，主连接盘61可设置在机器人5的机械手末端，以通过机器人5姿态的变换以调整主连接盘61的位置，进而带动主连接盘61移动至工具库3处，进行副连接盘62的更换，还可使得更换的副连接盘62上的视觉机构2或打磨机1随之移动。

主连接盘61上设有锁紧组件65，用于在任一个副连接盘62顶压在主连接盘61的连接壁面（如图13所示的右壁面）时锁紧主连接盘61和副连接盘62。具体地，锁紧组件65可以为多个且可沿主连接盘61的周向间隔均匀布置，以便主连接盘61和顶压在主连接盘61上的副连接盘62之间可以通过一个或多个锁紧组件65，相连接，实现主连接盘61和副连接盘62之间的锁紧。同时，锁紧组件65亦可实现主连接盘61和副连接盘62之间的解锁，以将主连接盘61与其他副连接盘62相连接，进而实现副连接盘62的更换，以更换不同或相同的打磨机1，还可实现视觉机构2和打磨机1之间的更换，进而进行打磨抛光或更换视觉机构2进行图像采集。

副连接盘62或连接组件63上可设有卡固件64，用于卡固在工具库3上，以实现副连接盘62以及副连接盘62上设置的视觉机构2或打磨机1的存放。具体地，卡固件64可设置在连接组件63背离副连接盘62的一侧（如图13所示的右侧），并且，卡固件64上设有限位凹槽641，以卡固并限位至工具库3的支撑板32上，即通过限位凹槽641的底壁支撑至卡设结构321上，并通过限位凹槽641的侧壁进行支撑板32两侧的限位，以使限位凹槽641卡固并限位至支撑板32上。其中，卡固件64可通过穿设于卡固件64和连接组件的螺钉固定连接在副连接盘62上，当然亦可通过其他连接方式连接，本实施例中对其不做任何限定。

参见图14，其为本实用新型实施例提供的主连接盘的结构示意图。如图所示，主连接盘61的轴线位置凸设有安装柱611，该安装柱611亦可为多个；主连接盘61上还可设有导向定位结构612，用于对副连接盘62的靠近移动进行导向定位，以使副连接盘62顶压在主连接盘61的连接壁面上，副连接盘62和主连接盘61同轴设置且避免两者之间的相对转动，进而确保副连接盘62安装至主连接盘61之间的相对安装位置，进而确保打磨机1或视觉机构2安装至机械手末端的相对安装位置，进而通过打磨机1或视觉机构2实现打磨或图像采集。其中，安装柱611可以为锥台状结构，以对副连接盘62的安装进行导向；当然亦可为其他结构，本实施例中对其不做任何限定。

参见图15，其为本实用新型实施例提供的副连接盘的结构示意图。如图所示，副连接盘62的轴线位置凹设有安装槽（图中未示出），以使安装柱611插设至安装槽内，确保主连接盘61和副连接盘62的轴向定位，即确保主连接盘61和副连接盘62之间同轴设置；安装柱611上的锁紧组件65均可沿安装柱611的径向设置，以通过锁紧组件65施加顶压力至安装槽的内侧壁上，实现主连接盘61和副连接盘62之间锁紧。

在本实施例中，安装柱611沿其径向设有安装孔，锁紧组件65至少部分可沿安装孔的长度方向位置可调地连接在安装孔内；安装孔可连通有气孔613，用于连接吸气吹气装置，以向安装孔内吹气使得锁紧组件65朝向安装孔的开口端移动直至锁紧组件65部分凸设在安装孔外接触安装槽的内侧壁且施加顶压力至安装槽的内侧壁上；或，对安装孔进行吸气使得锁紧组件65远离安装孔的开口端移动，进而使得锁紧组件65和安装槽的内侧壁之间具有间隙。优选地，锁紧组件65为滚珠结构，安装槽的内侧壁上设有顶压凹槽，其与滚珠结构的外表面相适配，以使滚珠结构与卡固结构完全贴合，提高两者之间的接触面积，进而提高锁紧组件65施加至安装槽的内侧壁上的顶压力。其中，顶压凹槽可以为与滚珠相配合的弧形球面结构或沿副连接盘62的轴向设置的与滚珠相配合的弧形柱面；弧形球面结构可以进一步对滚珠和安装槽之间进行限位。

继续参见图13，该连接组件63包括：第一连接板631和第二连接板632；其中，第一连接板631和第二连接板6321之间呈夹角设置，第一连接板631用于连接至副连接盘62上，第二连接板632用于以卡固打磨机1或视觉机构2，两者之间呈夹角设置可避免打磨机1或视觉机构2与副连接盘62之间的干涉，同时可对卡固件64进行让位，以便于该卡固件64卡固至支撑板32上。

在本实施例中，各个零部件例如打磨机1、视觉机构2、工具库3、地轨行走机构4、机器人5、更换机构6均可以两套，分别设置在待打磨工件8的两侧，以便分别对待打磨工件8的两侧外表面进行图像采集或打磨抛光。

综上，本实施例提供的机器人打磨抛光装置，通过设置在机器人5上的更换机构进行机器人5末端零件的更换，以更换机器人5上安装的打磨机1或视觉机构2，进而使视觉机构2或打磨机1安装至机器人5的机械手末端上；通过地轨行走机构4带动机器人5沿就位的待打磨工件8长度方向和沿竖直方向上进行位置调节，进而使得机器人结合姿态变化带动视觉机构2或打磨机1沿待打磨工件8的外周进行位置调整，进而实现待打磨工件8的外表面的位置采集或待打磨工件8的外表面的打磨抛光。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种机器人打磨抛光装置，其特征在于，包括：

至少一个打磨机，用于进行待打磨工件的外表面的打磨抛光；

视觉机构，用于进行所述待打磨工件的外表面的图像采集以获取所述待打磨工件的外表面的位置，以基于所述待打磨工件的外表面的位置调整机器人的姿态轨迹；

地轨行走机构；

机器人，设置在所述地轨行走机构上，并且，所述机器人的机械手末端设有更换机构，所述更换机构用于进行所述机械手末端的零件的更换，以使视觉机构或打磨机安装至所述机械手末端，所述地轨行走机构用于带动所述机器人沿就位的待打磨工件长度方向和沿竖直方向上进行位置调节，以使所述机器人结合姿态变化带动视觉机构或打磨机沿待打磨工件的外周进行位置调整，进而实现所述待打磨工件的外表面的位置采集或所述待打磨工件的外表面的打磨抛光。

2.根据权利要求1所述的机器人打磨抛光装置，其特征在于，所述地轨行走机构包括：

地轨组件，用于进行就位的待打磨工件的轴向上的导向；

行走组件，所述行走组件沿所述地轨组件的长度方向位置可调地连接在所述地轨组件上；所述行走组件上连接有行走驱动组件，用于驱动所述行走组件沿地轨组件的长度方向进行位置调整；

支撑底座，沿竖直方向位置可调地连接在所述行走组件上，用于支撑所述机器人并带动所述机器人沿竖直方向进行位置调整，还使得所述机器人随所述行走组件沿所述地轨组件的长度方向进行位置调整，进而实现所述机器人沿就位的待打磨工件轴向和竖直方向上的移动；所述支撑底座上连接有底座驱动组件，用于驱动所述支撑底座沿竖直方向进行位置调整；

水平位置传感器，用于检测所述行走组件在所述地轨组件上调整的水平位置；所述水平位置传感器还连接有行走控制器，用于接收所述水平位置传感器检测的水平位置，并根据水平位置控制所述行走驱动组件，以控制所述行走组件的前进、回退或停止移动；

竖直位置传感器，用于检测所述支撑底座在所述行走组件上调整的竖直位置；所述竖直位置传感器还与所述行走控制器相连接，所述行走控制器还用于接收所述竖直位置传感器检测的竖直位置，并根据竖直位置控制所述底座驱动组件，以控制所述支撑底座的向上移动、向下移动或停止移动。

3.根据权利要求2所述的机器人打磨抛光装置，其特征在于，

所述地轨组件和/或行走组件上设有防尘罩，并且，所述防尘罩为伸缩式结构。

4.根据权利要求1至3任一项所述的机器人打磨抛光装置，其特征在于，所述更换机构包括：

至少两个副连接盘，用于卡固视觉机构或打磨机，以进行待打磨工件的图像采集或打磨；

主连接盘，设置在所述机器人的机械手末端；所述副连接盘上设有连接组件，用于连接所述视觉机构或打磨机；所述副连接盘或所述连接组件上设有卡固件，用于卡固在所述工具库上；

锁紧组件，设置在所述主连接盘上，用于在任一个所述副连接盘顶压在所述主连接盘的连接壁面时锁紧或解锁所述主连接盘和所述副连接盘。

5.根据权利要求4所述的机器人打磨抛光装置，其特征在于，

所述主连接盘的轴线位置凸设有安装柱，所述副连接盘的轴线位置凹设有用于插设所述安装柱的安装槽；

所述安装柱沿其径向设有安装孔，所述锁紧组件至少部分位于所述安装孔内，并且，所述锁紧组件与所述安装柱沿所述安装孔的长度方向位置可调地相连接，以部分凸设在所述安装孔外接触所述安装槽的内侧壁且施加顶压力至所述安装槽的内侧壁上，实现所述主连接盘和所述副连接盘之间的锁紧。

6.根据权利要求5所述的机器人打磨抛光装置，其特征在于，

所述主连接盘上设有气孔，其与所述安装孔相连通，用于连接吸气吹气装置，以向所述安装孔内吹气使得所述锁紧组件朝向安装孔的开口端移动直至施加顶压力至所述安装槽的内侧壁上；或，对所述安装孔进行吸气使得所述锁紧组件远离安装孔的开口端移动，进而使得所述锁紧组件和所述安装槽的内侧壁之间具有间隙，实现所述主连接盘和所述副连接盘之间的解锁。

7.根据权利要求1至3任一项所述的机器人打磨抛光装置，其特征在于，还包括：

工具支撑架，一端设有开口；

支撑板，设置在所述工具支撑架的内部，并且，所述支撑板上设有若干个卡设结构，用于对所述视觉机构或所述打磨机进行卡固支撑，以实现所述视觉机构或所述打磨机的临时存放。

8.根据权利要求7所述的机器人打磨抛光装置，其特征在于，

所述支撑板可转动地设置在所述工具支撑架内，以带动所述支撑板上卡固的视觉机构或打磨机转动，以使当前所需更换的视觉机构或打磨机转动至待更换位置。

9.根据权利要求7所述的机器人打磨抛光装置，其特征在于，

所述开口处设有防尘挡板，用于遮挡杂物。

10.根据权利要求1至3任一项所述的机器人打磨抛光装置，其特征在于，还包括：

控制机构，与所述视觉机构相连接，用于接收所述视觉机构获取的所述待打磨工件的外表面的位置，据此调整所述机器人的姿态轨迹。

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