一種三坐標測量機用測頭及三坐標測量的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種三坐標測量機用測頭及三坐標測量機，涉及測量機探測領域，包括外殼，包括一容納空間；測桿、測球，所述測球與測桿的一端連接；測試部件，所述測試部件呈圓柱形結構，所述測試部件包括充電電源、電流檢測構件、信號觸發(fā)構件、所述充電電源的正極與所述電流檢測構件電連接，所述充電電源、電流檢測構件、信號觸發(fā)構件依次串聯(lián)電連接；所述測試部件位于所述外殼的容納空間內(nèi)，所述測桿的另一端與所述電流檢測構件連接，所述測桿從所述外殼的一端伸出，所述測球遠離所述外殼。本實用新型采用新型的信號觸發(fā)機制，避免了測量力、測量速度、測量方向、測桿長度等因素對測量結果造成的誤差，極大提高了測量精度。
【專利說明】一種三坐標測量機用測頭及三坐標測量機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測量機探測領域，具體涉及一種三坐標測量機用測頭及三坐標測量機。

【背景技術】
[0002]三坐標測量機用測頭是三坐標測量機的核心部件，是測量誤差的主要來源?，F(xiàn)有的機械式接觸測頭由測球、測桿、導線等組成；測球和測桿機構通過3個支撐軸支撐在由3對小球組成的球形導軌軸承系統(tǒng)上，測量時測球接觸被測零件并產(chǎn)生一定接觸力引起測球測桿發(fā)生運動，當某一支撐軸脫離球形導軌時，引起觸發(fā)器觸發(fā)產(chǎn)生信號記錄測量結果，當測頭脫離被測零件，回位彈簧使測桿系統(tǒng)復位，即可進行下一次測量。機械接觸式測頭引起測量誤差的主要原因是:觸發(fā)信號的引發(fā)，即支撐軸脫離導軌需要在一定觸發(fā)力矩下發(fā)生，即需要測桿有相當?shù)淖冃瘟亢蟛拍軐崿F(xiàn)，由于機械變形的滯后性，測量力、測量速度、測量方向、測桿長度等因素都會導致觸發(fā)力矩發(fā)生變化，從而帶來測量誤差。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是提供一種三坐標測量機用測頭及三坐標測量機，可以解決目前機械式測頭在測量過程中導致誤差的問題。
[0004]為了解決如下技術方案，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]依據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種三坐標測量機用測頭，包括外殼，包括一容納空間；
[0006]測桿、測球，所述測球與測桿的一端連接；
[0007]測試部件，所述測試部件呈圓柱形結構，所述測試部件包括充電電源、電流檢測構件、信號觸發(fā)構件、所述充電電源的正極與所述電流檢測構件電連接，所述充電電源、電流檢測構件、信號觸發(fā)構件依次串聯(lián)電連接；
[0008]所述測試部件位于所述外殼的容納空間內(nèi)，所述測桿的另一端與所述電流檢測構件連接，所述測桿從所述外殼的一端伸出，所述測球遠離所述外殼。
[0009]可選地,所述外殼包括柱形結構的第一殼體和錐形結構的第二殼體，所述第二殼體第一端的直徑與所述第一殼體的直徑相同，所述第二殼體的第二端的直徑小于所述第二殼體第一端的直徑，所述第一殼體的一端與所述第二殼體的第一端連接。
[0010]可選地，所述測桿從所述第二殼體的第二端延伸而出，裸露在所述外殼的外部。
[0011]可選地，所述測頭還包括:回位彈簧和圓柱結構的芯體，所述回位彈簧套設在所述芯體上，所述芯體位于所述外殼的容納空間內(nèi)，固定連接在第一殼體的另一端。
[0012]可選地，所述回位彈簧位于所述殼體的容納空間內(nèi)，所述回位彈簧一端和所述第一殼體另一端連接，所述回位彈簧另一端和所述測試部件連接。
[0013]依據(jù)本實用新型的另一個方面，還提供了一種三坐標測量機，所述三坐標測量機包括上述所述的三坐標測量機用測頭。
[0014]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的三坐標測量機用測頭采用新型的信號觸發(fā)機制，測頭本質上為一電容器，通過先充電，接觸被測物時放電產(chǎn)生電流信號，通過檢測電流信號來執(zhí)行信號觸發(fā)，由于電流運動速度極快，信號觸發(fā)所需要的觸發(fā)力矩幾乎為零，從而避免了測量力、測量速度、測量方向、測桿長度等因素對測量結果造成的誤差，極大提聞了測量精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例所述的三坐標測量機用測頭的原理示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例所述的三坐標測量機用測頭的結構示意圖。
[0017]附圖標記說明:1、外殼；101、第一殼體；102、第二殼體；2、測桿；3、測球；4、測試部件；401、充電電源；402、電流檢測構件；403、信號觸發(fā)構件；5、被測工件；6、回位彈簧；
7、芯體。

【具體實施方式】
[0018]為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0019]如圖1-2所示,在本實用新型的實施例中,三坐標測量機用測頭包括:外殼I,包括一容納空間；測桿2、測球3，測球3與測桿2的一端連接；測試部件4，測試部件4呈圓柱形結構，測試部件4包括充電電源401、電流檢測構件402、信號觸發(fā)構件403、充電電源401的正極與電流檢測構件402電連接，充電電源401、電流檢測構件402、信號觸發(fā)構件403依次串聯(lián)電連接；測試部件4位于外殼I的容納空間內(nèi)，測桿2的另一端與電流檢測構件402連接,測桿2從外殼I的一端伸出，測球3遠離外殼I。
[0020]本實用新型提供的三坐標測量機用測頭在測量前，充電電源401對測球3進行充電，測球3作為電容的正極端，匯集正電荷；測量時，測球3接觸被測工件5表面，由于被測工件5和空氣的介電常數(shù)不同，導致測球3放電，電流檢測構件402檢測到電流信號；電流檢測構件402檢測到電流回饋信號后，激發(fā)信號傳輸?shù)叫盘栍|發(fā)構件403，引起信號觸發(fā)，產(chǎn)生測量結果。本實用新型提供的三坐標測量機用測頭采用電流信號來激活信號觸發(fā)構件403產(chǎn)生測量結果，由于電流運動速度極快，信號觸發(fā)所需要的觸發(fā)力矩幾乎為零，從而避免了測量力、測量速度、測量方向、測桿長度等因素對測量結果造成的誤差，極大提高了測量精度。
[0021]如圖2所示，在本實用新型的實施例中，外殼I包括柱形結構的第一殼體101和錐形結構的第二殼體102,第二殼體102第一端的直徑與第一殼體101的直徑相同,第二殼體102的第二端的直徑小于第二殼體102第一端的直徑,第一殼體101的一端與第二殼體102的第一端連接。
[0022]繼續(xù)參見圖2，在本實用新型的實施例中，測桿2從第二殼體102的第二端延伸而出，裸露在外殼I的外部。方便測球3接觸工件，在被測工件5的作用下測桿2和測球3發(fā)生一定位移。
[0023]繼續(xù)參見圖2，在本實用新型的實施例中，測頭還包括:回位彈簧6和圓柱結構的芯體7，回位彈簧6套設在芯體7上，芯體7位于外殼I的容納空間內(nèi)，固定連接在第一殼體101的另一端。芯體7用來支撐彈簧，防止彈簧發(fā)生過大位移，對彈簧造成不可恢復的損害。
[0024]繼續(xù)參見圖2，在本實用新型的實施例中，回位彈簧6位于殼體的容納空間內(nèi)，回位彈簧6 —端和第一殼體101另一端連接，回位彈簧6另一端和測試部件4連接。在測量時，被測工件5會給測球3 —定的作用力，導致測球3、測桿2和測試部件4在X、Y、Z方向上有一定的位移，測量完成，回位彈簧6可以讓測球3、測桿2恢復原始狀態(tài)，準備下一次的測量。
[0025]依據(jù)本實用新型的另一個方面，還提供了一種三坐標測量機，包括上述所述的三坐標測量機用測頭。運用本實用新型所提供的測頭的三坐標測量機能獲得更準確的測量結果O
[0026]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種三坐標測量機用測頭，其特征在于，所述測頭包括: 外殼，包括一容納空間； 測桿、測球，所述測球與測桿的一端連接； 測試部件，所述測試部件呈圓柱形結構，所述測試部件包括充電電源、電流檢測構件、信號觸發(fā)構件、所述充電電源的正極與所述電流檢測構件電連接，所述充電電源、電流檢測構件、信號觸發(fā)構件依次串聯(lián)電連接； 所述測試部件位于所述外殼的容納空間內(nèi)，所述測桿的另一端與所述電流檢測構件連接，所述測桿從所述外殼的一端伸出，所述測球遠離所述外殼。
2.如權利要求1所述的三坐標測量機用測頭，其特征在于，所述外殼包括柱形結構的第一殼體和錐形結構的第二殼體，所述第二殼體第一端的直徑與所述第一殼體的直徑相同，所述第二殼體的第二端的直徑小于所述第二殼體第一端的直徑，所述第一殼體的一端與所述第二殼體的第一端連接。
3.如權利要求2所述的三坐標測量機用測頭，其特征在于，所述測桿從所述第二殼體的第二端延伸而出，裸露在所述外殼的外部。
4.如權利要求2所述的三坐標測量機用測頭，其特征在于，所述測頭還包括:回位彈簧和圓柱結構的芯體，所述回位彈簧套設在所述芯體上，所述芯體位于所述外殼的容納空間內(nèi)，固定連接在第一殼體的另一端。
5.如權利要求4所述的三坐標測量機用測頭，其特征在于，所述回位彈簧位于所述殼體的容納空間內(nèi)，所述回位彈簧一端和所述第一殼體另一端連接，所述回位彈簧另一端和所述測試部件連接。
6.一種三坐標測量機，其特征在于，包括如權利要求1-5任一項所述的三坐標測量機用測頭。
【文檔編號】G01B7/016GK203981103SQ201420413353
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月24日 優(yōu)先權日:2014年7月24日
【發(fā)明者】孫雪迎, 丁楠, 張艷青, 賀燕銘, 田安民, 馬童立, 李紅強, 周啟順 申請人:北京汽車動力總成有限公司