下载文档原格式
打磨抛光机器人五大技术知识研究制造打磨抛光机器人这五大方面的技术知识必须要了解，下面就为大家详细的介绍一下这五大知识技能1、打磨抛光机器人控制系统硬件结构控制器是机器人系统的核心，国外有关公司对我国实行严密封锁。
近年来随着微电子技术的发展，微处理器的性能越来越高，而价格则越来越便宜，目前市场上已经出现了1-2美金的32位微处理器。
高性价比的微处理器为机器人控制器带来了新的发展机遇，使开发低成本、高性能的机器人控制器成为可能。
为了保证系统具有足够的计算与存储能力，目前机器人控制器多采用计算能力较强的ARM系列、DSP 系列、POWERPC系列、Intel系列等芯片组成。
此外，由于已有的通用芯片在功能和性能上不能完全满足某些机器人系统在价格、性能、集成度和接口等方面的要求，这就产生了机器人系统对SoC （SystemonChip）技术的需求，将特定的处理器与所需要的接口集成在一起，可简化系统外围电路的设计，缩小系统尺寸，并降低成本。
例如，Actel公司将NEOS或ARM7的处理器内核集成在其FPGA产品上，形成了一个完整的SoC系统。
在机器人运动控制器方面，其研究主要集中在美国和日本，并有成熟的产品，如美国DELTATAU公司、日本朋立株式会社等。
其运动控制器以DSP技术为核心，采用基于PC 的开放式结构。
2、打磨抛光机器人控制系统体系结构在控制器体系结构方面，其研究重点是功能划分和功能之间信息交换的规范。
在开放式控制器体系结构研究方面，有两种基本结构，一种是基于硬件层次划分的结构，该类型结构比较简单，在日本，体系结构以硬件为基础来划分，如三菱重工株式会社将其生产的PA210可携带式通用智能臂式机器人的结构划分为五层结构；另一种是基于功能划分的结构，它将软硬件一同考虑，其是机器人控制器体系结构研究和发展的方向。
3、打磨抛光机器人控制软件开发环境在机器人软件开发环境方面，一般工业机器人公司都有自己立的开发环境和立的机器人编程语言，如日本Motoman公司、德国KUKA 公司、美国的Adept公司、瑞典的ABB公司等。
自动换刀原理
自动换刀装置是加工中心的重要组成部分，它的作用是在加工过程中自动更换刀具，以提高加工效率和加工精度。
自动换刀装置的原理如下：
1. 刀具识别：自动换刀装置通过刀具识别系统对刀具进行识别，刀具识别系统通常采用编码、RFID 等技术，对刀具进行唯一标识。
2. 刀具库：刀具库是存储刀具的地方，刀具库通常采用圆盘式、链式等结构，刀具库中的刀具按照一定的规则排列，以便于自动换刀装置进行取刀。
3. 取刀机构：取刀机构是自动换刀装置的核心部分，它的作用是将刀具从刀具库中取出，并将其送到主轴上。
取刀机构通常采用机械手、夹爪等结构，取刀机构的动作由控制系统控制。
4. 主轴：主轴是加工中心的核心部件，它的作用是安装刀具，并对工件进行加工。
主轴通常采用电动、气动等方式进行驱动，主轴的转速和转向由控制系统控制。
5. 刀具交换：当取刀机构将刀具送到主轴上后，控制系统会控制主轴停止转动，并将刀具夹紧。
然后，取刀机构会将旧刀具从主轴上取下，并将其送回刀具库中。
最后，控制系统会控制主轴转动，开始进行加工。
自动换刀装置的工作过程是一个自动化的过程，它需要控制系统、刀具识别系统、刀具库、取刀机构、主轴等多个部分协同工作，以实现刀具的自动更换。
以上是自动换刀的原理，希望对你有所帮助！。
自动换刀机械手设计自动换刀机械手是一种高效的工业自动化设备，常用于切割、焊接、刻字、打孔等加工领域，可实现自动化生产，提高工作效率。
本文将就自动换刀机械手的设计进行详细探讨。
一、自动换刀机械手的原理自动换刀机械手主要由机械臂、夹具、控制系统、刀具库以及相应的传感器等组成。
其工作原理如下：当需要更换刀具时，由控制系统发出指令，调节机械臂移动到刀具库的位置，通过相应的传感器精确定位，机械臂使用夹具将选中的刀具拿出并放到加工工具上，完成换刀操作。
二、自动换刀机械手设计的要点1. 夹具设计夹具的设计很重要，需要根据工件的特点进行设计，确保夹紧力度合适，不会对工件造成损坏。
同时，夹具材料的选择也需要注意，要具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
2. 机械臂的结构机械臂是整个自动换刀机械手的核心，应根据工作环境和加工需要进行设计，采用合适的轴数和长度，确保能够实现精确定位和快速移动。
机械臂的结构应简单、紧凑，且易于维护。
3. 控制系统的软硬件设计控制系统是自动换刀机械手的灵魂，应根据实际需要进行软硬件设计，以保证稳定可靠的操作。
软件设计主要包括程序控制、运动控制和动态性能控制等，硬件设计则包括控制器的选型、传感器的选择、电气接线等。
4. 刀具库的设计刀具库的设计是确保自动换刀机械手顺利运行的关键，应该充分考虑刀具种类和数量，以及库房面积大小等因素。
为方便操作和控制，可考虑在库房内设置显示屏和按钮。
三、自动换刀机械手的优点与应用1. 提高生产效率自动换刀机械手实现了自动化作业，能够大大缩短更换刀具的时间和提高生产效率。
2. 提高加工精度和一致性自动换刀机械手通过精确的定位和控制，可以保证加工的精度和一致性，避免人为因素的影响。
3. 减少人力成本和劳动强度自动换刀机械手的运行不需要人工干预，可以减少人力成本和劳动强度，增强企业的竞争力和市场占有率。
自动换刀机械手应用于机械加工、船舶制造、汽车制造、电子元器件制造等行业，广泛应用于铸造、焊接、切割、打孔、搭接等工作。
打磨机工作原理
打磨机是一种常用的机械设备，通常用于对工件进行表面磨削和抛光处理。
打磨机的工作原理基于旋转磨盘或磨轮的运动，通过磨料与工件表面的相互作用来实现磨削和抛光效果。
打磨机通常由电机驱动，电能转换成机械能。
电机驱动磨盘或磨轮高速旋转，产生较大的转动力矩。
工件通过夹具或传送系统放置在磨盘或磨轮下方，以便与其接触。
在工作时，磨料通过受力和旋转的作用，对工件表面产生切削作用。
切削力对工件表面的不平整部分施加压力，使其被切削并去除，从而实现去除工件表面缺陷和粗糙度的目的。
磨料同时还能起到抛光作用，使工件表面光滑。
打磨机的另一个重要部件是供给系统，它负责为磨料提供足够的切削能力。
通常会使用润滑液、冷却剂或磨削油来降低摩擦和热量，同时带走磨料和切屑。
供给系统的设计优化能够更有效地提供磨料，并改善磨削的质量和速度。
此外，打磨机的控制系统也是工作原理的重要组成部分。
通过控制系统，可以调整磨盘或磨轮的转速、进给速度和切削力，以适应不同工件的要求。
控制系统还能监测磨削过程中的质量参数，并根据需要进行自动调整，以保证加工质量和稳定性。
综上所述，打磨机通过磨料与工件表面的相互作用来实现磨削和抛光处理。
其工作原理是通过电机驱动磨盘或磨轮的高速旋
转，并通过供给系统提供足够的切削能力和冷却润滑，最终通过控制系统实现加工参数的调整和过程控制。
柔性制造系统柔性制造是与“刚性”制造自动化相对应提出来的新概念，是以数值控制、计算机、信息处理、精密机械等技术为基础的先进制造技术。
柔性制造系统，即FMS。
柔性制造系统由主机（即数控机床）、物流系统（即毛坯、工件、刀具的存储、输送、交换系统）、控制整个系统运行的计算机系统三个基本部分组成。
对机械制造厂而言，其FMS由如下单元组合而成：加工设备、装配设备、检测设备、输送装置、交换装置、装卸站、保管设备、信息管理及控制装置、辅助设备。
柔性制造系统的分类：柔性制造单元(FMC) ，FMC由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的CNC机床组成,具有适应加工多品种产品的灵活性。
FMC的柔性最高。
柔性制造线(FML) ：柔性制造线FML是处于非柔性自动线和FMS之间的生产线,对物料系统的柔性要求低于FMS,但生产效率更高。
柔性制造系统(FMS) ： FMS通常包括3台以上的CNC机床(或加工中心),由集中的控制系统及物料系统连接起来,可在不停机情况下实现多品种、中小批量的加工管理。
FMS 是使用柔性制造技术最具代表性的制造自动化系统。
常见的FMS具有以下功能：自动制造功能，在柔性制造系统中，由数控机床这类设备承担制造任务；自动交换工件和刀具的功能；自动输送工和刀具的功能；自动保管毛坯、工件、半成品、工具夹、模具的功能；自动监视功能（即刀具磨损、破损的监测），自动补偿，自诊断等；作业计划与调度。
柔性制造系统的基本功能包括自动加工功能(包括检验、清洗等)、自动搬运功能和将以上两者综合起来的综合软件功能。
加工系统：柔性制造系统采用的设备由待加工工件的类别决定,主要有加工中心、车削中心或计算机数控(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以自动地完成多种工序的加工。
物料系统：物料系统用以实现工件及工装夹具的自动供给和装卸,以及完成工序间的自动传送、调运和存贮工作,包括各种传送带、自动导引小车、工业机器人及专用起吊运送机等。
瓦尔特精密五轴数控刀片磨床工作原理瓦尔特精密五轴数控刀片磨床利用先进的五轴数控技术，可实现对刀片的多轴精密加工。
Walter precision five-axis CNC tool grinding machine uses advanced five-axis CNC technology to achieve multi-axis precision machining of the blade.刀具固定在旋转的工件夹持器上，通过五轴数控系统控制砂轮实现对刀片的精密磨削。
The tool is fixed on the rotating workpiece holder, and the precision grinding of the blade is achieved bycontrolling the grinding wheel through the five-axis CNC system.五轴数控系统可以同时控制砂轮在X、Y、Z三个直角坐标轴上的移动，以及绕两个旋转轴的旋转，实现对刀片的全方位加工。
The five-axis CNC system can simultaneously control the movement of the grinding wheel on the three orthogonal coordinate axes of X, Y, Z, and the rotation around the two rotation axes, achieving comprehensive processing of the blade.这样可以在保证加工精度的前提下，实现对刀片各种形状的磨削，提高了加工效率和质量。
This can achieve grinding of various shapes of the blade while ensuring processing accuracy, improving processing efficiency and quality.磨床配备的高精度传感器和测量装置可实现实时监测和自动校正，保证磨削加工的精度和稳定性。
打磨机器人工作原理打磨机器人是一种能够自动进行打磨工作的机器人。
它的工作原理主要包括感知系统、决策系统和执行系统三个部分。
感知系统是打磨机器人的重要组成部分，它通过传感器来感知周围环境和工件的状态。
打磨机器人通常会配备多个传感器，如视觉传感器、力传感器和位置传感器等。
视觉传感器可以用来获取工件的形状和表面状况信息，力传感器可以测量打磨力度，位置传感器可以用来确定机器人的位置和姿态。
这些传感器通过采集和处理数据，将环境和工件的信息传递给决策系统。
决策系统是打磨机器人的智能核心，它根据感知系统提供的信息做出决策和规划打磨路径。
决策系统通常采用计算机视觉和机器学习等技术，对工件进行检测和分析，以确定打磨的目标和方式。
例如，通过视觉传感器获取工件的表面状况，决策系统可以判断哪些区域需要打磨，哪些区域已经达到了要求。
决策系统还可以根据工件的几何形状和打磨要求，规划出最优的打磨路径和动作序列，以提高打磨效率和质量。
执行系统是打磨机器人的执行部分，它负责根据决策系统提供的指令执行打磨任务。
执行系统通常包括机械臂、执行器和控制器等设备。
机械臂是打磨机器人的关键组成部分，它具有多个自由度，可以实现复杂的运动和姿态调整。
执行器负责驱动机械臂的运动，如电机和液压缸等。
控制器负责控制执行器的运动，使机械臂按照规划的路径和动作序列进行打磨。
执行系统还需要具备一定的力控制能力，以保证打磨力度的准确控制。
打磨机器人的工作流程通常包括以下几个步骤。
首先，感知系统通过传感器获取工件的形状、表面状况和打磨力度等信息。
然后，决策系统根据这些信息做出决策，确定打磨的目标和方式。
接下来，执行系统根据决策系统提供的指令，控制机械臂按照规划的路径和动作序列进行打磨。
最后，感知系统不断地监控打磨过程，并实时更新信息，以便决策系统进行调整和修正。
打磨机器人的工作原理使其具有很多优势。
首先，它能够实现自动化的打磨过程，提高工作效率和质量。
其次，打磨机器人可以适应不同形状和材料的工件，具有较好的通用性和适应性。
机器人打磨方案1. 引言打磨是一种常见的表面处理工艺，通常用于将产品表面的毛刺、划痕和不平坦等缺陷去除，以获得光滑均匀的外观。
传统的打磨工作需要大量的人力和时间，且易受人为因素的影响，因此引入机器人自动化打磨方案能够提高效率、质量和稳定性。
本文将介绍一个基于机器人的打磨方案，包括系统工作原理、操作流程和技术要点。
2. 系统工作原理机器人打磨方案基于先进的机器视觉和控制技术，实现自动化的表面打磨。
系统主要由以下几个组成部分组成：2.1 机器人系统机器人系统是整个方案的核心，通常采用6轴或7轴的工业机器人。
其具备高精度、快速响应和灵活性的特点，能够适应各种复杂的工作环境。
2.2 传感器系统传感器系统用于获取产品表面的信息，包括毛刺、划痕和不平坦等缺陷。
常见的传感器包括光学传感器、激光扫描仪和触摸传感器等。
通过对这些传感器数据的处理和分析，可以实现对表面缺陷的检测和定位。
2.3 视觉处理系统视觉处理系统用于识别和分析传感器系统获取的图像数据。
常见的视觉处理算法包括图像滤波、边缘检测和模式匹配等。
通过这些算法的应用，可以实现对毛刺、划痕和不平坦等缺陷的自动识别和定位。
2.4 控制系统控制系统用于实现机器人的精确定位和运动控制。
根据传感器和视觉系统的反馈信息，通过控制算法对机器人的轨迹进行优化和调整，以实现对产品表面的精细打磨。
3. 操作流程机器人打磨方案的操作流程如下：1.加载产品：将待打磨的产品加载到机器人工作区域，确保产品的稳定性和安全性。
2.图像识别：机器人通过视觉系统采集产品表面的图像数据，并进行图像处理和分析。
通过算法识别和定位表面缺陷。
3.运动规划：根据识别到的缺陷位置和机器人的工作范围，进行机器人的路径规划，在保证安全的前提下，实现机器人的准确定位。
4.打磨操作：机器人根据路径规划的结果，通过控制系统驱动工具执行打磨操作，对产品表面上的缺陷进行去除，直到满足打磨要求。
5.检测和调整：在打磨过程中，机器人会不断地对表面进行检测，及时获取实时的打磨情况。
摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，机械手作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
机械手的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，机械手主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。
本文将设计一台四自由度的机械手，主要的功用就是自动换刀。
首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。
关键词：机械手，示教编程，伺服，制动ABSTRACTIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance theproduction efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used tocarry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point.KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake第1章引言机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。
图片简介:本技术新型一种用于打磨机器人的自动换刀装置，包含电磁铁、外罩、换刀轴、夹紧部分和锁紧部分；所述锁紧部分包括锁块、铁柱、限位件、弹簧和四连杆机构；所述夹紧部分包括长连杆、机械爪和托顶；铁柱的上部分伸出限位件外，下部分位于限位件内，铁柱能在限位件内上下往复滑动；电磁铁位于铁柱的正上方；所述托顶位于外罩内，托顶顶部中心处开有进出孔，进出孔的直径小于两个锁块在自然状态下的外边缘之间的最大距离，且大于两个锁块在压缩后外边缘之间的最大距离；托顶的周向上均匀铰接有多个长连杆，每个长连杆穿出外罩并连接有机械爪，机械爪的末端始终位于外罩内且沿外罩径向往复滑动。
换刀轴安装和更换过程简单，依靠纯机械运动，可靠性高。
技术要求1.一种用于打磨机器人的自动换刀装置，包含电磁铁、外罩、换刀轴、夹紧部分和锁紧部分；其特征在于，所述锁紧部分包括锁块、铁柱、限位件、弹簧和四连杆机构；所述夹紧部分包括长连杆、机械爪和托顶；所述锁块为上端大、下端小的变径锁块；限位件固定在外罩的顶部；铁柱的中部设有轴颈，弹簧套装在轴颈部位；铁柱的上部分伸出限位件外，下部分位于限位件内，铁柱能在限位件内上下往复滑动；四连杆机构位于限位件内，铁柱下端连接四连杆机构上端，四连杆机构的左、右端分别与各自的锁块铰接，四连杆机构的下端与限位件的下部铰接；电磁铁位于铁柱的正上方；所述托顶位于外罩内，托顶顶部中心处开有进出孔，进出孔的直径小于两个锁块在自然状态下的外边缘之间的最大距离，且大于两个锁块在压缩后外边缘之间的最大距离；托顶的周向上均匀铰接有多个长连杆，每个长连杆穿出外罩并连接有机械爪，长连杆能在外罩上上下摆动；机械爪的末端始终位于外罩内且沿外罩径向往复滑动，末端朝向外罩轴线的端面用于夹紧换刀轴；所述换刀轴能沿轴向伸入外罩内，且换刀轴的最大直径部分与外罩内壁滑动配合安装；换刀轴推动托顶向上运动至最高点时两个锁块卡入托顶内，此时机械爪恰好抱紧换刀轴。
2.根据权利要求1所述的自动换刀装置，其特征在于，所述外罩为中空柱体，上部具有圆柱形空腔，下部为圆台形空腔，圆柱形空腔内安装托顶和锁紧部分；外罩的侧面均匀开有多个沿外罩轴向的用于长连杆通过的方孔，方孔的下方设有用于限位机械爪的阶梯孔，外罩的圆台形空腔的内壁上呈圆周均匀设有多个用于与换刀轴最大直径部分滑动配合的凸块组；外罩顶部中心开有安装限位件的通孔，电磁铁固定在外罩上方正对通孔的位置。
3.根据权利要求2所述的自动换刀装置，其特征在于，所述凸块组由两个三角形状的凸块构成，凸块自上而下宽度增大。
4.根据权利要求2或3所述的用于打磨机器人的自动换刀装置，其特征在于，所述限位件由套筒和中空箱体构成；套筒的底部设有开口，使套筒的内腔与中空箱体的内腔相通，中空箱体的两侧呈开口状；套筒上部固定在外罩的通孔内，套筒的下端伸入外罩内与中空箱体连接；铁柱的上部露在套筒外且位于外罩的通孔内，下部伸入套筒内，铁柱能在套筒内往复滑动；弹簧套装在铁柱的轴颈部位，弹簧的上端通过挡环限位，挡环位于铁柱上部轴肩以下的位置，弹簧下端通过铁柱下部的轴肩进行限位。
5.根据权利要求1或2所述的用于打磨机器人的自动换刀装置，其特征在于，所述换刀轴为阶梯轴，包括由上至下依次连接的上刀柄、导向圆台、夹紧圆台和下刀柄；导向圆台的周向上对应位置设有数量与外罩的凸块相适应的凹槽，凹槽贯穿导向圆台的上、下端面，导向圆台为换刀轴的直径最大部分；夹紧圆台的粗端与导向圆台连接，细端与下刀柄的上端连接，下刀柄的下端安装砂轮。
6.根据权利要求1所述的用于打磨机器人的自动换刀装置，其特征在于，两个锁块受托顶的进出孔挤压后移动产生的最大距离为0.6倍自然状态时两个锁块外边缘之间的最大距离；托顶的进出孔孔径为0.8倍自然状态时两个锁块外边缘之间的最大距离。
7.根据权利要求1所述的用于打磨机器人的自动换刀装置，其特征在于，所述机械爪呈C 型，机械爪的下端设有U型的叉部，叉部的U型口朝向外罩的轴线，通过阶梯孔的轴肩对叉部进行径向限位。
8.根据权利要求1所述的用于打磨机器人的自动换刀装置，其特征在于，所述托顶的底部固定有定位环，用于换刀轴的定位。
9.根据权利要求1所述的用于打磨机器人的自动换刀装置，其特征在于，所述锁块呈圆台状，圆台的大端朝上，小端朝下。
10.根据权利要求1所述的用于打磨机器人的自动换刀装置，其特征在于，所述换刀装置还包括顶盖，顶盖固定在外罩的顶部，顶盖同时与打磨机器人的打磨主轴固连。
技术说明书一种用于打磨机器人的自动换刀装置技术领域本技术新型属于机械加工制造技术领域，具体涉及一种用于打磨机器人的自动换刀装置。
背景技术目前在磨削加工中，普遍将砂轮直接固定在打磨机器人的打磨主轴上，主要通过人工更换砂轮。
在打磨时砂轮磨削面上的磨粒会与工件发生剧烈摩擦，打磨产生的磨屑飞溅，进而出现大量粉尘，因此车间环境恶劣，采用人工换刀会危害到工人的身体健康；此外，对于体积庞大且较为复杂的自由曲面(比如风电叶片)，打磨过程非常复杂，对于不同曲率的曲面需要不同的砂轮进行打磨，因此在打磨过程中需要经常换刀，采用人工换刀方法不仅效率低下，而且工人经常需要通过攀爬来进行换刀，也产生了一定的安全隐患。
相对人工换刀，采用自动换刀则能大幅缩短加工时间，降低生产成本，安全性大大提高。
申请号为201911016614.8的文献介绍了一种自动更换砂轮装置及其工业机器人，包括备用砂轮传送装置和换装装置等；备用砂轮传送装置将待换备用砂轮推送至传送带上，通过换装装置拆卸砂轮紧固螺母；更换砂轮过程复杂，耗费时间长。
申请号为201820218919.1的文献介绍了一种机器人快速更换砂轮的机构，该机构通过滚珠与相应的凹槽配合实现旋转轴与砂轮固定装置的锁紧；由于旋转轴在工作时高速旋转时会产生较大离心力，导致滚珠作离心运动而脱离凹槽，因此该机构的可靠性较低，稳定性差。
实用新型内容针对现有技术的不足，本技术新型拟解决的技术问题是，提供一种用于打磨机器人的自动换刀装置。
本技术新型解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种用于打磨机器人的自动换刀装置，包含电磁铁、外罩、换刀轴、夹紧部分和锁紧部分；其特征在于，所述锁紧部分包括锁块、铁柱、限位件、弹簧和四连杆机构；所述夹紧部分包括长连杆、机械爪和托顶；所述锁块为上端大、下端小的变径锁块；限位件固定在外罩的顶部；铁柱的中部设有轴颈，弹簧套装在轴颈部位；铁柱的上部分伸出限位件外，下部分位于限位件内，铁柱能在限位件内上下往复滑动；四连杆机构位于限位件内，铁柱下端连接四连杆机构上端，四连杆机构的左、右端分别与各自的锁块铰接，四连杆机构的下端与限位件的下部铰接；电磁铁位于铁柱的正上方；所述托顶位于外罩内，托顶顶部中心处开有进出孔，进出孔的直径小于两个锁块在自然状态下的外边缘之间的最大距离，且大于两个锁块在压缩后外边缘之间的最大距离；托顶的周向上均匀铰接有多个长连杆，每个长连杆穿出外罩并连接有机械爪，长连杆能在外罩上上下摆动；机械爪的末端始终位于外罩内且沿外罩径向往复滑动，末端朝向外罩轴线的端面用于夹紧换刀轴；所述换刀轴能沿轴向伸入外罩内，且换刀轴的最大直径部分与外罩内壁滑动配合安装；换刀轴推动托顶向上运动至最高点时两个锁块卡入托顶内，此时机械爪恰好抱紧换刀轴。
所述外罩为中空柱体，上部具有圆柱形空腔，下部为圆台形空腔，圆柱形空腔内安装托顶和锁紧部分；外罩的侧面均匀开有多个沿外罩轴向的用于长连杆通过的方孔，方孔的下方设有用于限位机械爪的阶梯孔，外罩的圆台形空腔的内壁上呈圆周均匀设有多个用于与换刀轴最大直径部分滑动配合的凸块组；外罩顶部中心开有安装限位件的通孔，电磁铁固定在外罩上方正对通孔的位置。
所述凸块组由两个三角形状的凸块构成，凸块自上而下宽度增大。
所述限位件由套筒和中空箱体构成；套筒的底部设有开口，使套筒的内腔与中空箱体的内腔相通，中空箱体的两侧呈开口状；套筒上部固定在外罩的通孔内，套筒的下端伸入外罩内与中空箱体连接；铁柱的上部露在套筒外且位于外罩的通孔内，下部伸入套筒内，铁柱能在套筒内往复滑动；弹簧套装在铁柱的轴颈部位，弹簧的上端通过挡环限位，挡环位于铁柱上部轴肩以下的位置，弹簧下端通过铁柱下部的轴肩进行限位。
所述换刀轴为阶梯轴，包括由上至下依次连接的上刀柄、导向圆台、夹紧圆台和下刀柄；导向圆台的周向上对应位置设有数量与外罩的凸块相适应的凹槽，凹槽贯穿导向圆台的上、下端面，导向圆台为换刀轴的直径最大部分；夹紧圆台的粗端与导向圆台连接，细端与下刀柄的上端连接，下刀柄的下端安装砂轮。
两个锁块受托顶的进出孔挤压后移动产生的最大距离为0.6倍自然状态时两个锁块外边缘之间的最大距离；托顶的进出孔孔径为0.8倍自然状态时两个锁块外边缘之间的最大距离。
所述机械爪呈C型，机械爪的下端设有U型的叉部，叉部的U型口朝向外罩的轴线，通过阶梯孔的轴肩对叉部进行径向限位。
所述托顶的底部固定有定位环，用于换刀轴的定位。
所述锁块呈圆台状，圆台的大端朝上，小端朝下。
所述换刀装置还包括顶盖，顶盖固定在外罩的顶部，顶盖同时与打磨机器人的打磨主轴固连。
与现有技术相比，本技术新型有益效果在于：本技术新型通过换刀轴推动托顶向上移动，托顶的进出孔挤压两个锁块使两个锁块卡入托顶的内腔中，长连杆带动机械爪对换刀轴进行抱紧，实现换刀轴的安装，进而将砂轮安装在打磨机器人的打磨主轴上；更换换刀轴时，铁柱在电磁铁的作用下向上滑动，带动四连杆机构发生变形，使两个锁块脱离托顶，托顶依靠重力下落，同时机械爪松开换刀轴，换刀轴同时也依靠重力下落，即可更换换刀轴。
换刀轴安装和更换过程简单，且完全依靠纯机械运动，不仅加快了砂轮在打磨主轴上的安装过程，而且在打磨主轴高速转动的过程中，两个锁块在离心力的作用下在托顶的内腔中卡得更紧，托顶更加稳固，可靠性高。
本技术新型的结构较为简单，制造成本低；所有机械爪侧面边缘的最大距离为20cm，顶盖顶部与换刀轴底部之间的距离为25cm，体积较小，更适合安装于风电叶片打磨机器人的打磨主轴上。
附图说明图1是本技术新型整体结构的纵向剖视图；图2是本技术新型的外罩的结构示意图；图3是本技术新型的外罩沿轴向的剖视图；图4是本技术新型的锁紧部分的结构示意图；图5是本技术新型的锁紧部分的纵向图；图6是本技术新型的换刀轴的结构示意图；图7是本技术新型的电磁铁的结构示意图；图中，1.顶盖；2.电磁铁；3.L型支架；4.长连杆；5.外罩；6.机械爪；7.三号连杆；8.托顶；9.锁块；10.二号接杆；11.一号连杆；12.铁柱；13.套筒；14.中空箱体；15.四号连杆；16.弹簧；17.上刀柄；18.导向圆台；19.夹紧圆台；20.下刀柄；21.铁芯；22.线圈；23.安装座；24.电磁铁外壳；51.方孔；52.阶梯孔；53.凸块。
