CN219562578U - 一种电动转换安装姿态的飞机外表油漆打磨机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动转换安装姿态的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：包括自动导航小车、视觉传感器、力传感器、升降机构、打磨器、吸尘器、电动角度转换器和协作机器臂，升降机构设在自动导航小车上，电动角度转换器设在升降机构的上活动端上，协作机器臂的后端座与电动角度转换器连接，打磨器通过力传感器设在协作机器臂的前端，视觉传感器和吸尘器的吸尘端也设在协作机器臂的前端；通过电机带动电动角度转换器运作，可对协作机器臂进行水平安装姿态和垂直安装姿态之间的切换。本实用新型提高了工作效率，减轻了职业健康危害，提升了打磨工作的质量，且能适应更多的工作场景。

Description

一种电动转换安装姿态的飞机外表油漆打磨机器人

技术领域

本实用新型涉及打磨机器人，具体是涉及一种电动转换安装姿态的飞机外表油漆打磨机器人。

背景技术

飞机通常每六年就需要进行一次整机喷漆，以保障飞机自身的安全性、防腐性和美观性。而在喷漆前，需要对飞机外表上原有的油漆层进行打磨去除。

现在民航行业普遍的做法是，由人力操作手提气动打磨工具去对飞机整机进行打磨，上述操作存在效率低、质量不可控、劳动强度大、有职业健康危害等缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种电动转换安装姿态的飞机外表油漆打磨机器人，本实用新型提高了工作效率，减轻了职业健康危害，提升了打磨工作的质量，且能适应更多的工作场景。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种电动转换安装姿态的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：包括自动导航小车、视觉传感器、力传感器、升降机构、打磨器、吸尘器、电动角度转换器和协作机器臂，升降机构设在自动导航小车上，电动角度转换器设在升降机构的上活动端上，电动角度转换器通过电机带动运作，协作机器臂的后端座与电动角度转换器连接，打磨器通过力传感器设在协作机器臂的前端，视觉传感器和吸尘器的吸尘端也设在协作机器臂的前端；

其中，自动导航小车用于带动打磨机器人移动至设定的站点，升降机构用于调节打磨高度；通过电机带动电动角度转换器运作，可对协作机器臂进行水平安装姿态和垂直安装姿态之间的切换；视觉传感器用于识别飞机打磨区域上的识别标签，力传感器用于获取打磨器在打磨时受到的力，打磨器用于对飞机外表油漆进行打磨，吸尘器用于吸取打磨器打磨时产生的灰尘。

可选的，电动角度转换器还包括机器臂安装座和支座，支座固定设在升降机构的上活动端上，机器臂安装座转动设在支座上，电机的输出轴与机器臂安装座连接，由电机带动机器臂安装座转动，协作机器臂的后端座与机器臂安装座固定连接。

可选的，电动角度转换器还包括减速机，电机的输出轴通过减速机与机器臂安装座连接。

可选的，支座包括第一支座和第二支座，第一支座和第二支座相对设置，减速机设在第一支座和第二支座之间。

可选的，支座的侧边设有限位块，协作机器臂处于水平安装姿态和垂直安装姿态时，机器臂安装座的一边均抵顶在限位块上。

可选的，打磨机器人还包括砂纸自动更换装置，砂纸自动更换装置设在自动导航小车的上面，砂纸自动更换装置用于自动更换打磨器上的砂纸。

可选的，自动导航小车的上面设有第一安装面和第二安装面，第二安装面高于第一安装面，升降机构设在第一安装面上，砂纸自动更换装置设在第二安装面上。

可选的，吸尘器包括吸尘主机和软管，软管的一端连接吸尘主机，另一端为吸尘端，打磨器内设有吸尘通道，打磨器的侧面设有与吸尘通道连通的吸尘孔和连接管头，吸尘端与连接管头连接。

可选的，视觉传感器突出安装在协作机器臂的前端的侧边。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型实现了对飞机外表油漆的自动打磨，提高了工作效率，机器的自动打磨也提升了打磨工作的质量，本实用新型能适应更多的工作场景。

在打磨过程中，本实用新型通过自动导航小车在不同站点间移动，在升降机构和协作机器臂的协作下实现不同表面的打磨，打磨过程中的受力通过力传感器进行获取，打磨的位置则通过视觉传感器识别飞机打磨区域上的识别标签进行确定。在对应不同工作场景时，可以通过作电动角度转换器对协作机器臂进行水平安装姿态和垂直安装姿态之间的切换，以适应更多的工作场景。

本实用新型自动打磨的同时通过吸尘器吸取打磨器打磨时产生的灰尘，从而减轻职业健康危害。

附图说明

图1是本实用新型的打磨机器人的立体示意图之一，此时协作机器臂处于水平安装姿态；

图2是本实用新型的打磨机器人的立体示意图之二，此时协作机器臂处于垂直安装姿态；

图3是本实用新型的打磨机器人的协作机器臂的前端位置的结构示意图；

图4是本实用新型的打磨机器人的电动角度转换器的结构示意图之一，此时对应协作机器臂的水平安装姿态；

图5是本实用新型的打磨机器人的电动角度转换器的结构示意图之二，此时对应协作机器臂的垂直安装姿态。

图中附图标记含义：

1-自动导航小车；2-升降机构；3-砂纸自动更换装置；4-电动角度转换器；5-协作机器臂；6-吸尘器；7-打磨器；8-力传感器；9-视觉传感器；10-第一支座；11-第二支座；12-电机；13-机器臂安装座；15-减速机；16-第二安装面；17-第一安装面；18-软管；19-吸尘主机；20-协作机器臂的后端座；21-协作机器臂的前端；22-连接管头；25-安装板；26-限位块；28-吸尘端。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进一步描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如图1至图5所示为本实施例的电动转换安装姿态的飞机外表油漆打磨机器人，其包括自动导航小车1、视觉传感器9、力传感器8、升降机构2、打磨器7、吸尘器6、电动角度转换器4、协作机器臂5和砂纸自动更换装置3。

自动导航小车1的上面设有第一安装面17和第二安装面16，第二安装面16高于第一安装面17。升降机构2为柱状，采用常规的可升降的机构，升降机构2设在第一安装面17上。砂纸自动更换装置3设在第二安装面16上，用于砂纸的自动更换。电动角度转换器4设在升降机构2的上活动端上，从而通过升降机构2带动其升降，协作机器臂5的后端座20与电动角度转换器4连接，协作机器臂5的前端21为作业端，打磨器7通过力传感器8设在协作机器臂的前端21，视觉传感器9和吸尘器的吸尘端28也设在协作机器臂的前端21，视觉传感器9突出位于协作机器臂的前端21的侧边，视觉传感器9的前方视角不会被吸尘器7挡住。

在打磨过程中，自动导航小车1用于带动打磨机器人移动至设定的站点，从而对不同位置的打磨区域进行打磨，对应不同高度的打磨区域通过升降机构2进行高度的调节。通过电机12带动电动角度转换器4运作，可对协作机器臂5进行水平安装姿态和垂直安装姿态之间的切换，以适应更多的工作场景。如图1所示，协作机器臂5处于水平安装姿态，此时协作机器臂5的后端座20处于水平状态；如图2所示，协作机器臂5处于垂直安装姿态，此时协作机器臂5的后端座20处于垂直向上的状态。其中，视觉传感器9用于识别飞机打磨区域上的识别标签，从而确定打磨位置。力传感器8用于获取打磨器7在打磨时受到的力，打磨时力传感器8将获取的力值输出给打磨机器人，打磨机器人将可以根据力值调整打磨器7的打磨角度，从而使得打磨器7与飞机上的需打磨平面更贴合，更好的保证打磨质量。打磨过程中，通过打磨器7对飞机外表油漆进行打磨，吸尘器6用于吸取打磨器7打磨时产生的灰尘，从而减轻职业健康危害。

如图4和图5所示，本实施例的电动角度转换器4包括电机12、机器臂安装座13和支座，支座固定设在升降机构2的上活动端的上面，机器臂安装座13转动设在支座上，转动轴处于水平状态，电机12的输出轴与机器臂安装座13连接，从而能通过电机12来带动机器臂安装座13转动。机器臂安装座13上设有安装板25，安装板25与电机12的输出轴平行，协作机器臂5的后端座20与安装板25固定连接。

本实施例的电动角度转换器4还设置减速机15，电机12的输出轴通过减速机15与机器臂安装座13连接，电机12转动时，将带动减速机15动作，由减速机15再带动机器臂安装座13转动。其中，支座包括第一支座10和第二支座11，第一支座10和第二支座11相对设置，第一支座10位于前边，第二支座11位于后边，减速机15设在第一支座10和第二支座11之间。

本实施例在第二支座11的侧边设置限位块26，协作机器臂5处于水平安装姿态和垂直安装姿态时，机器臂安装座13的一边均抵顶在限位块26上，从而对机器臂安装座13的转动范围进行限制，转动到位后将不能再继续转动，机器臂安装座13的转动范围为九十度。如图4所示，在协作机器臂5处于水平安装姿态时，机器臂安装座13的远离安装板的边缘的一端抵顶在限位块26上；如图5所示，在协作机器臂5处于垂直安装姿态时，机器臂安装座13的远离安装板的边缘的另一端抵顶在限位块26上。

其中，砂纸自动更换装置3为现有装置，在打磨过程中，需要更换打磨器7的砂纸时，协作机器臂5将移动打磨器7至砂纸自动更换装置3中，对应打磨器7上的砂纸进行自动更换。

本实施例的吸尘器6包括吸尘主机19和软管18，软管18的一端连接吸尘主机19，另一端为吸尘端28，打磨器7内设有吸尘通道，打磨器7的侧面设有与吸尘通道连通的吸尘孔和连接管头22，吸尘端28与连接管头22连接，在吸尘主机19产生的吸力下，打磨时产生的灰尘，将被吸尘孔吸入，最后通过吸尘通道、软管18进入吸尘主机19。本实施例的吸尘主机19与自动导航小车1分离设置，软管18应足够长，不会影响自动导航小车1的移动。另外一个实施例中，也可以将吸尘主机19连接在自动导航小车的侧边，吸尘主机19下面设置滑轮，自动导航小车1移动时吸尘主机19也跟随移动。

上述飞机外表油漆打磨机器人的一种具体使用方法为：

包括以下步骤：

步骤一：通过自动导航小车1扫描周围环境，建立地图；

步骤二：在地图上定义与飞机需打磨位置对应的站点，并在飞机的打磨位置上贴上识别标签，每个站点均对应有识别标签；

步骤三：通过手动示教的方式，在第一个站点对打磨机器人进行打磨范围的示教，在之后确定每个打磨位置后，将按照该示教进行打磨；手动示教所涉及的系统为常规系统；

步骤四：通过自动导航小车1移动至对应站点，通过视觉传感器9识别对应位置的识别标签，以确定打磨位置，之后自动进行打磨，打磨按照上述示教；

步骤五：重复步骤四，以完成所有站点所对应的打磨位置的打磨工作。

在打磨过程中，通过自动导航小车1在不同站点间移动，对于不同高度的打磨位置，可以通过升降机构2进行高度的调节，打磨过程中的受力通过力传感器8进行获取。在对应不同工作场景时，可以通过电动角度转换器4对协作机器臂5进行水平安装姿态和垂直安装姿态之间的切换。

本实用新型的上述实施例并不是对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的实施方式不限于此，凡此种种根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，对本实用新型上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动转换安装姿态的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：包括自动导航小车、视觉传感器、力传感器、升降机构、打磨器、吸尘器、电动角度转换器和协作机器臂，所述升降机构设在所述自动导航小车上，所述电动角度转换器设在所述升降机构的上活动端上，所述电动角度转换器通过电机带动运作，所述协作机器臂的后端座与所述电动角度转换器连接，所述打磨器通过所述力传感器设在所述协作机器臂的前端，所述视觉传感器和所述吸尘器的吸尘端也设在所述协作机器臂的前端；

其中，所述自动导航小车用于带动打磨机器人移动至设定的站点，所述升降机构用于调节打磨高度；通过电机带动所述电动角度转换器运作，可对所述协作机器臂进行水平安装姿态和垂直安装姿态之间的切换；所述视觉传感器用于识别飞机打磨区域上的识别标签，所述力传感器用于获取所述打磨器在打磨时受到的力，所述打磨器用于对飞机外表油漆进行打磨，所述吸尘器用于吸取所述打磨器打磨时产生的灰尘。

2.根据权利要求1所述的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：所述电动角度转换器还包括机器臂安装座和支座，所述支座固定设在所述升降机构的上活动端上，所述机器臂安装座转动设在所述支座上，所述电机的输出轴与所述机器臂安装座连接，由所述电机带动所述机器臂安装座转动，所述协作机器臂的后端座与所述机器臂安装座固定连接。

3.根据权利要求2所述的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：所述电动角度转换器还包括减速机，所述电机的输出轴通过所述减速机与所述机器臂安装座连接。

4.根据权利要求3所述的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：所述支座包括第一支座和第二支座，所述第一支座和第二支座相对设置，所述减速机设在所述第一支座和第二支座之间。

5.根据权利要求2所述的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：所述支座的侧边设有限位块，所述协作机器臂处于水平安装姿态和垂直安装姿态时，所述机器臂安装座的一边均抵顶在所述限位块上。

6.根据权利要求1所述的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：所述打磨机器人还包括砂纸自动更换装置，所述砂纸自动更换装置设在所述自动导航小车的上面，所述砂纸自动更换装置用于自动更换所述打磨器上的砂纸。

7.根据权利要求6所述的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：所述自动导航小车的上面设有第一安装面和第二安装面，所述第二安装面高于所述第一安装面，所述升降机构设在所述第一安装面上，所述砂纸自动更换装置设在所述第二安装面上。

8.根据权利要求1所述的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：所述吸尘器包括吸尘主机和软管，所述软管的一端连接所述吸尘主机，另一端为所述吸尘端，所述打磨器内设有吸尘通道，所述打磨器的侧面设有与所述吸尘通道连通的吸尘孔和连接管头，所述吸尘端与所述连接管头连接。

9.根据权利要求1所述的飞机外表油漆打磨机器人，其特征在于：所述视觉传感器突出安装在所述协作机器臂的前端的侧边。