[發明專利]帶防撞保護和自動轉向功能的一維測頭

有效

• 申請號: 201210178215.3
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN102679928A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 王洪喜;賈建軍;陳曉東;王建華
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

???本發明屬于精密測量技術領域，具體涉及一種帶防撞保護和自動轉向功能的一維測頭。

背景技術

齒輪測量儀的發展主要經歷了機械展成和電子展成兩個階段。不論是觸發式測頭還是掃描式測頭，都是采用接觸式探針與被測工件接觸采集輪廓點，然后進行數據處理，進而得到被測工件的位置或形狀信息。基于電子展成的齒輪測量中心，通過數控系統控制多軸進行復合運動，可以進行精確的比例傳動，從而達到較高精度。相對于國外齒輪測量中心，國內差距主要表現之一為：多采用一維測頭測量技術，三維測頭的測量修正技術國內發展不足。而一維電感測頭，測量過程中需要改變測頭敏感方向，并且在軸向進給方向是剛性的，在測量軟件調試過程中或測量操作不當情況下容易出現測針與工件的撞擊現象，造成測針折斷和傳感器損壞。此外，由于在測量齒輪刀具等有較為復雜的形面時，一維測頭需要手動調整敏感方向，導致測量效率較低。美國專利4720922中僅采用簧片保護探針，在中國專利ZL200420018875.6中通過轉套手動實現換向功能，換向角度依據套筒上的刻度，其軸向觸發產生軸向發訊起定位及保護作用，存在的問題是：具有手動換向機構，換向角度依據刻度，測量效率較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種帶防撞保護和自動轉向功能的一維測頭，有效解決一維測頭復雜形面換向的問題，提高測量效率，同時在調試或測量過程中解決撞擊損壞測頭的問題，起到保護測頭的目的。

本發明采用的技術方案為：帶防撞保護和自動轉向功能的一維測頭，包括一維測頭組件、防撞保護機構和換向機構，所述防撞保護結構包括設置于套筒內的動塊、定塊、連接板和一對片簧，一維測頭組件固定聯接在測頭連接板上，其特征在于：上述定塊內側設置有永久磁鐵，該連接板端部設置有磁性材料塊，永久磁鐵與磁性材料塊吸合設置，所述定塊的端部固定連接有平行于測頭連接板的轉向連接板，轉向連接板的另一端部上設置有接近開關，接近開關對應設置于動塊的端部以外。

所述換向結構包括軸向連接于套筒后端的外殼，外殼中部軸向設置有貫通的由小到大設置的階梯孔，階梯孔內依次設置有角接觸球軸承組件、推力球軸承組件、聯軸器和壓縮彈簧，步進電機設置于外殼的端部外側，轉軸穿設于角接觸球軸承組件和推力球軸承組件內，推力球軸承組件一側的轉軸通過聯軸器與步進電機連接，角接觸球軸承組件一側的轉軸與轉向連接板連接。

上述外殼內設置有穿線孔。

本發明采用防撞機構和自動換向機構，將一維測頭集成到該裝置中，不但提高了一維測頭測量的性能，而且這種設計裝置原理可顯著提高齒輪測量的效率和準確率。本發明相對于現有技術，具有如下優點和效果：

1）結構簡單；同時具有防撞保護功能和自動換向功能，能夠消除測頭與工件的撞擊從而達到保護目的，自動換向機構能夠提高測量效率，減少人為干預。

2）測頭對外力響應迅速快，工作可靠。

3）動塊依靠永久磁鐵的磁力與定塊相吸，利用磁力的非線性保證正常工作過程中測針的穩定性，當發生意外碰撞時磁力會隨著位移的增大迅速減小，測頭所受撞擊力迅速下降，實現對測頭的保護。

4）測頭受力使動塊靠近接近開關時，接近開關發出信號，使整個防撞保護裝置后移，進一步保證測頭不被損壞。

5）檢測具有復雜形面的工件時，不需要手動調整敏感方向，通過給電機發送指令控制旋轉角度，達到精確調整探針敏感方向的目的。

?6）適用范圍廣泛，可廣泛應用于各種環境下的接觸式檢測。

附圖說明

圖1是實施例結構示意圖。

圖2是圖1的左視圖。

圖3是圖1的A-A剖視圖。

圖中，1-定塊，2-動塊，3-連接板，4-片簧，5-套筒，6-永久磁鐵，7-磁性材料塊，8-轉向連接板，9-接近開關，10-角接觸球軸承組件，11-推力球軸承組件，12-轉軸，13-壓縮彈簧，14-聯軸器，15-步進電機，16-穿線孔，17-外殼。

具體實施方式

下面通過具體實施例對本發明進行詳細描述。