[发明专利]挡风玻璃边缘检测传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测传感器，特别是一种在对挡风玻璃进行自动拆卸和切割时使用的挡风玻璃边缘检测传感器。

背景技术

随着中国汽车保有量的不断增加，报废汽车的回收再利用已经成为人们的共识。国外在对报废汽车进行处理时对挡风玻璃不进行拆解，这是由于废汽车玻璃的经济价值较低根本不足以补偿人工成本。从中国的国情来看，尽心精细化拆解，充分提高报废汽车的材料利用率是报废汽车拆解与回收的发展方向。

因此，需要对废旧汽车车身上的非金属零部件全部进行拆除，一方面提高车身上各类材料的利用率，另一方面也提高了废旧汽车拆解后的废钢材的有效利用率。

由于废旧汽车的外形和参数各不相同，全部利用人工来进行拆除工作效率会很低。因此需要对工序简单、劳动强度高的环节采用自动化方式进行作业。而报废汽车的挡风玻璃的切割和拆除就属于这种类型的工作。

采用在工业机器人腕部安装末端执行器来进行切割工作是目前的一个趋势，但是废旧汽车的挡风玻璃的形状差异很大，如何快速确定挡风玻璃的切割路径就成为一个需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种挡风玻璃边缘检测传感器，该传感器是一种可更换的工业机器人执行器，工业机器人在末端执行器安装该传感器后，在废旧汽车的前后挡风玻璃上进行自动跟踪和循迹，可快速找到一条挡风玻璃的切割路径，然后将该切割路径的数据存入数据库中，并最终控制工业机器人对废旧汽车的挡风玻璃进行切割和拆除。

为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种挡风玻璃边缘检测传感器，其包括：

行走检测部，包括测针、压盖和限位触盘，所述测针的头部安装有红宝石触头，所述压盖、限位触盘上下分布，测针从压盖、限位触盘中穿出，在压盖、限位触盘之间，所述测针上固定有测针触盘，所述测针触盘与限位触盘之间通过下触点接触，所述测针触盘与压盖底部之间设置有弹性机构，在测针向上运动测针触盘与下触点分离后，所述弹性机构可将测针触盘与下触点恢复接触，所述测针触盘与下触点之间的接触或分离产生的信号由信号处理部处理；

边缘检测部，包括四组电感测头，每组电感测头之间相隔90°，所述电感测头包括磁芯，所述磁芯外部安装有线圈支架，所述线圈支架上安装有电感线圈，电感线圈的信号由信号处理部处理；

信号处理部，将行走检测部、边缘检测部的信号经放大、电平转换后传送给单片机处理，并经输出端口与外部控制系统连接。

所述弹性机构为弹簧。

所述行走检测部还包括上触头，所述上触头设置在压盖底部上，其位于测针触盘的上部。

所述压盖上设置有通孔，通孔内安装有滑套，所述上触头为钉状，其设置在滑套内，在压盖底部上触头上设置有触头弹簧，所述触头弹簧通过触头螺母固定。

所述上触头有三组，所述的三组上触头按120°的间隔分布在压盖底部。

所述行走检测部、边缘检测部设置在传感器外壳内，传感器外壳上部连接有连接套筒，所述信号处理部设置在连接套筒内；连接套筒的上部为法兰结构，其侧面设置有电缆接口。

本发明的传感器能够协助工业机器人进行自动探测并获取挡风玻璃边缘位置数据。本发明在检测原理上采用接触和非接触相结合的方法，通过一个装有红宝石测头的测针来探测传感器是否已经运动到挡风玻璃的表面，当工业机器人携带传感器运动到挡风玻璃表面时，红宝石头接触挡风玻璃表面以后，测针会向内轻微移动，从而使测针上的测针触盘与传感器的下触头断开连接，从而使传感器的信号处理部的单片机采集到该信号，并把该信号反馈给工业机器人的控制器，使工业机器人的末端停止向下运动。然后通过四个电感测头来判断传感器沿着挡风玻璃表面的移动方向。

本发明的工作原理是：传感器开始工作时，电感测头的电感线圈与内部电路构成一个振荡电路，当电感侧头运动到金属表面时，该振荡电路失去平衡并停止工作，从而触发单片机采集该信号。通过四个电感测头的信号状态就可以判断出传感器是否位于挡风玻璃的边缘位置。

如果四个电感测头全都检测到金属信号，说明传感器已经运动到车身上，应当重新定位。如果四个电感测头都没有检测到金属信号，则说明传感器完全位于挡风玻璃的表面上。

如果有一个电感侧头检测到金属信号，而其它三个没有检测到金属信号，则可以判断传感器正好位于挡风玻璃的边缘处，此时工业机器人的控制器根据工业机器人的位姿数据计算出红宝石测头所在的坐标位置，并把该数据返回到上位计算机中。