用於機器人自動化檢測系統的高安全性三維掃描測量頭的製作方法

2023-10-29 22:08:32 1

本實用新型屬於三維測量領域，涉及機器人自動化檢測系統，尤其是一種用於機器人自動化檢測系統的高安全性三維掃描測量頭。

背景技術：

目前，機器人自動化掃描檢測系統在工業測量領域的應用越來越廣泛，隨著機器人安全性能的逐步提高，工廠對測量頭的的安全性也提出了更高的要求。機器人自動化掃描系統的安全性隱患主要體現在測量頭在工業測量過程中，因無法感知外界情況，不可避免的會出現誤傷或碰撞損壞等情況。

現階段的機器人自動化掃描應用中，UR機器人本身能夠實現人機協作——人與機器人的安全合作，一旦人與機器人接觸並產生150牛頓的力，UR機器人就自動停止工作，使人與UR機器人在有限空間內的安全合作得以實現，讓用戶輕鬆實現各種無需防護圍欄的應用；FANUC機器人推出了一種安全性高的綠色機器人，可檢測是否接觸到人的觸碰；一般機器人在使用過程中僅強調避讓機器人運動軌跡，必要時按緊急停止按鈕；目前國外的自動掃描檢測系統如FARO Factory-Robo-Imager-Mobile及ATOS Scanbox等都未解決測量頭的安全性問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有技術的不足之處，提供一種，為機器人快速自動化非接觸式掃描過程提供安全保障。

本實用新型解決技術問題所採用的技術方案是：

一種用於機器人自動化檢測系統的高安全性三維掃描測量頭，在測量頭掃描儀的外殼上粘貼多個電阻應變片，該多個電阻應變片粘貼在測量頭容易與外界接觸發生碰撞的地方，電阻應變片連接電路板，在電路板上安裝有信號放大單元及A/D轉換單元，電路板連接控制機器人的計算機。

而且，所述的電阻應變片為箔式電阻應變片。

而且，所述的電阻應變片安裝在測量頭的兩側，每側4～5組，每組兩個，所述的4～5組應變片分別均勻安裝在測量頭掃描儀外殼的頂面、底面、側面及後面。

本實用新型的優點和積極效果是：

1、本實用新型測量頭是在掃描儀外部加入電阻應變式壓力傳感器對外界壓力進行反饋，可及時反饋外界掃描的突發狀況，有效防止在自動掃描過程中安裝在機器人上的測量頭誤撞人體造成安全事故，或碰到其他物體而造成測量頭的損壞等，極大地提高了機器人自動化非接觸式掃描的安全性。

2、本實用新型結構設計簡單，具有創新性，有效提高了機器人自動化檢測系統中三維掃描測量頭的安全性。

附圖說明

圖1為電阻應變片在測量頭上的安裝位置示意圖；

圖2為圖1的後視示意圖。

圖3為本實用新型的工作原理電路框圖。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護範圍。

一種用於機器人自動化檢測系統的高安全性三維掃描測量頭，如圖1、圖2所示，在測量頭掃描儀1的外殼上粘貼多個電阻應變片2，該多個電阻應變片粘貼在測量頭容易與外界接觸發生碰撞的地方。具體來說，電阻應變片安裝在測量頭的兩側，每側4～5組，每組兩個，所述的4～5組應變片分別均勻安裝在測量頭掃描儀外殼的頂面、底面、側面及後面。電阻應變片按照橋路方式連接，在兩輸入端施加一定的電壓值，當掃描儀受力發生應力變化時，電阻應變片也一起產生形變，使應變片的阻值發生改變，從而使加在電阻上的電壓發生變化。即電阻應變片把被測的非電量信號(壓力)轉成與之成比例的電量信號(電壓)。電路板接收電量信號，將信號放大後進行A/D轉換，傳輸給計算機。當計算機接收到的壓力值有變化時(排除外界環境對壓力的影響，設置閾值範圍)，向機器人傳輸信號停止運動，如圖3所示。

所述的電阻應變片為箔式電阻應變片。

本實用新型通過在測量頭外部加入壓力傳感器措施，感知外界壓力判斷是否發生碰撞，測量頭內部的智能系統如果檢測到機器人上有外部的壓力，則迅速反饋到計算機上，由計算機控制機器人停止運動，有效地避免了機器人中傷到人和減少碰撞損失造成測量頭的損壞。

以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。