一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接盘制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接盘，涉及三维扫描的领域，其包括上端用于固定连接机械臂的延长支架、用于夹紧固定扫描仪的扫描仪夹具、以及用于连接所述延长支架和所述扫描仪夹具的转折支架，所述转折支架的一端固定连接所述延长支架的下端，另一端固定连接所述扫描仪夹具，所述延长支架与所述转折支架之间设有夹角。本实用新型专利技术具有提高机械臂式三维扫描装置的覆盖率和精度，同时增加了设备的适用性和灵活性的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接盘


[0001]本技术涉及三维扫描的领域，尤其是涉及一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接盘。

技术介绍

[0002]三维扫描技术是一种用来获取并分析实物对象的形状与轮廓的非接触测量技术。利用三维扫描技术可以对待扫描物体进行三维模型重建，从而创建出实际物体的三维数字模型。重建的三维数字模型可广泛应用于工业设计、逆向工程、医学材料、生物信息、数字文物典藏、游戏创作等领域。
[0003]随着机器人技术的发展，采用机械臂夹持三维扫描仪自动工作，成为提高三维扫描技术建模速度和建模精度的主流。在机械臂运动扫描过程中，需保持三维扫描仪的扫描法矢与被扫描曲面保持垂直，以提高扫描精度。
[0004]针对如何保证机械臂和扫描仪稳定连接的问题上，公开号为CN206917980U的专利公开了一种用于连接机器人和手持激光扫描仪的法兰转接盘。然而使用这种法兰转接盘连接机械臂与扫描仪时，因其轴线与机械臂第六轴轴线重合，故会导致扫描仪的扫描法矢与机器人第六轴轴线重合，此时在扫描过程中，为了达到三维扫描仪的扫描法矢与被扫描平面保持垂直的目的，必将损失一部分机械臂的工作空间，即会缩小机械臂的有效工作空间，或降低扫描覆盖率；除此之外，还可能产生运动干涉的问题，即可能在一些特殊姿态下发生扫描仪与机械臂的碰撞。
[0005]以上问题对三维自动扫描装置的适用性、灵活性、扫描覆盖率和精度等有较大影响。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是：提供一种能提高三维自动扫描装置扫描覆盖率的法兰转接盘，提高有效工作空间与理论工作空间的比例。
[0007]为了达到上述目的，本技术的技术方案提供了一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接盘，包括上端用于固定连接机械臂的延长支架、用于夹紧固定扫描仪的扫描仪夹具、以及用于连接所述延长支架和所述扫描仪夹具的转折支架，所述转折支架的一端固定连接所述延长支架的下端，另一端固定连接所述扫描仪夹具，所述延长支架与所述转折支架之间设有夹角，用于提高所述扫描仪的扫描覆盖率。
[0008]优选的，所述转折支架在远离所述延长支架的端部设置有U形夹，所述扫描仪夹具固定连接于所述U形夹内。
[0009]优选的，所述扫描仪夹具包括两个相对称的固定外壳，两个所述固定外壳相互固定以夹紧所述扫描仪。
[0010]优选的，所述固定外壳内侧设置有柔性内壁保护圈，所述固定外壳夹紧所述扫描仪时所述内壁保护圈抵接所述扫描仪。
[0011]优选的，所述延长支架与所述转折支架相互垂直。
[0012]优选的，所述转折支架在远离所述扫描仪夹具的端部开设有凹槽，所述延长支架的下端安装在所述凹槽内。
[0013]优选的，所述延长支架和所述转折支架均采用镂空结构。
[0014]优选的，所述延长支架和所述转折支架的长度范围均为100mm至220mm。
[0015]综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
[0016]1.呈L形相互垂直的延长支架和转折支架避免了机械臂第六轴轴线和扫描法矢重合的问题，因此避免了机械臂工作空间因大量浪费，实现了扫描覆盖率、扫描动作灵活性和实用性的提高；同时，工作空间的增大可以保证扫描仪与被扫描面互相垂直，有利于提高精度；
[0017]2.延长支架的作用是使扫描仪与机械臂保持一定距离，避免机械臂第六轴末端因扫描仪的特殊姿态而造成的自我干涉问题；
[0018]3.延长支架、转折支架采用镂空设计，利于减轻整个法兰转接盘的重量；
[0019]4.延长支架、转折支架、扫描仪夹具的固定外壳采用铝合金(5052
‑
H112)，不易变形同时有利于减轻整个法兰转接盘的重量，保证机械臂和扫描仪的稳定连接；
[0020]5.通过沉头孔进行螺纹拧紧而固定连接各部件的方式，以及扫描仪夹具的内壁保护圈采用柔性材质，均有利于机械臂和扫描仪的稳定连接；
[0021]6.为了适用不同型号的机械臂和扫描仪的应用场景，延长支架、转折支架、扫描仪夹具的尺寸，以及各部件沉头孔的数量、各部件的材质可进行适应性调整。
附图说明
[0022]图1是本技术中法兰转接盘的结构示意图；
[0023]图2是本技术中延长支架的结构示意图；
[0024]图3是本技术中转折支架的结构示意图；
[0025]图4是本技术中扫描仪夹具的结构示意图。
[0026]附图标记：1、延长支架；1
‑
1、上端沉头孔；1
‑
2、下端沉头孔；2、转折支架；2
‑
1、左端沉头孔；2
‑
2、U形夹；2
‑
3、右端沉头孔；3、扫描仪夹具；3
‑
1、固定外壳；3
‑
2、内壁保护圈；3
‑
3、外壳沉头孔；3
‑
4、夹具沉头孔。
具体实施方式
[0027]以下结合附图1
‑
4对本技术作进一步详细说明。
[0028]本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0029]实施例1：
[0030]本技术实施例公开一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接盘，用于连接机械臂和手持式三维扫描仪，包括延长支架1、转折支架2和扫描仪夹具3。
[0031]参照图1和图2，延长支架1的上下两端分别开设有上端沉头孔1
‑
1和下端沉头孔1
‑
2，延长支架1的上端通过上端沉头孔1
‑
1与机械臂螺纹连接，延长支架1的下端通过下端沉头孔1
‑
2与转折支架2螺纹连接。
[0032]延长支架1的作用是使扫描仪与机械臂保持一定距离，避免机械臂因第五轴角度过大与扫描末端发生自我干涉的问题。
[0033]参照图1和图3，转折支架2左右两端分别设置有U形夹2
‑
2和用于安装延长支架1下端的凹槽。U形夹2
‑
2沿转折支架2宽度方向的两侧分别开设有左端沉头孔2
‑
1，U形夹2
‑
2通过左端沉头孔2
‑
1与扫描仪夹具3螺纹连接；凹槽的侧壁和底部均开设有右端沉头孔2
‑
3，转折支架2的右端通过右端沉头孔2
‑
3与延长支架1的下端螺纹连接。
[0034]其中，延长支架1和转折支架2呈L形相互垂直。通过仿真设计发现，延长支架1与转折支架2互相垂直时可将机械臂工作空间最大化，解决了机械臂第六轴轴线和扫描法矢重合导致工作空间的大量浪费问题，实现了扫描覆盖率、扫描动作灵活性和适用性的提高；同时，工作空间的增大可以更好地保证扫描仪与被扫描面互相垂直，有利于提高精度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接盘，其特征在于：包括上端用于固定连接机械臂的延长支架(1)、用于夹紧固定扫描仪的扫描仪夹具(3)、以及用于连接所述延长支架(1)和所述扫描仪夹具(3)的转折支架(2)，所述转折支架(2)的一端固定连接所述延长支架(1)的下端，另一端固定连接所述扫描仪夹具(3)，所述延长支架(1)与所述转折支架(2)之间设有夹角，用于提高所述扫描仪的扫描覆盖率。2.根据权利要求1所述的一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接盘，其特征在于：所述转折支架(2)在远离所述延长支架(1)的端部设置有U形夹(2
‑
2)，所述扫描仪夹具(3)固定连接于所述U形夹(2
‑
2)内。3.根据权利要求2所述的一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接盘，其特征在于：所述扫描仪夹具(3)包括两个相对称的固定外壳(3
‑
1)，两个所述固定外壳(3
‑
1)相互固定以夹紧所述扫描仪。4.根据权利要求3所述的一种用于连接机械臂和手持式三维扫描仪的法兰转接...

【专利技术属性】
技术研发人员：任俊，金铭杰，刘玉荣，张峰，
申请(专利权)人：上海航翼高新技术发展研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：