[發明專利]一種接觸式氣浮測頭

有效

• 申請號: 201410426284.0
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104197876B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 劉紅兵;李金明;焦尚才;趙建強
• 申請（專利權）人: 北京海普瑞森科技發展有限公司
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B21/20
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙)11296
• 代理人: 張淑賢,李勤

技術領域

本發明涉及零部件檢測領域，尤其涉及一種應用于非球面測量儀的接觸式氣浮測頭。

背景技術

當前，對零件的檢測方法有很多種，主要分為接觸式測量和非接觸式測量。接觸式測量主要借助輪廓儀或者三坐標測量儀通過對光學元件進行多個離散點的測量，然后經過數據處理，擬合得到面形誤差。非接觸式測量主要有陰影法、激光掃描法、干涉法等。

機床設備零部件具有各種各樣的形狀，尺寸，現代精密機床設備對零部件的精密度要求極高，相應的對高精密檢測技術要求更高；對于零部件的非球面檢測以及非球面光學鏡片的測量常采用非球面測量儀，該測量儀為接觸式測量儀。對于非球面測量儀來說，影響其測量精度的主要因素有測頭的檢測精度，若測頭的檢測精度較低，將會對非球面測量儀的測量精度造成很大影響。

發明內容

本發明目的是提供一種結構簡單、檢測精度高的接觸式氣浮測頭。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：一種接觸式氣浮測頭，包括安裝板、氣浮軸、測量桿組件、擺桿組件和光柵尺，所述氣浮軸通過氣浮軸承固定安裝在安裝板上，所述氣浮軸上固定安裝有測量桿組件和擺桿組件，所述測量桿組件作用于氣浮軸上的轉動力矩為零，所述測量桿組件包括測量桿本體和測頭，所述測頭固定安裝在測量桿本體上，所述測量桿本體固定安裝在氣浮軸上，所述擺桿組件包括擺桿，所述擺桿固定安裝在氣浮軸上，所述光柵尺的標尺光柵固定安裝在擺桿上，所述光柵尺的光柵讀數頭固定安裝在安裝板上，所述擺桿組件和標尺光柵作用于氣浮軸上的轉動力矩為零。

可選的，所述擺桿安裝標尺光柵的表面為圓弧面，所述圓弧面的圓心位于氣浮軸的軸線上，所述標尺光柵貼合在所述圓弧面上。

可選的，所述測量桿組件還包括第一配重，所述測頭固定于測量桿本體的一端，所述第一配重固定在測量桿本體的另一端。

可選的，所述第一配重呈圓柱形，所述第一配重的端面上通過螺紋連接有調節螺栓，所述調節螺栓的螺桿的軸線與測量桿本體的軸線不垂直。

可選的，所述第一配重的軸線與測量桿本體的軸線重合，所述調節螺栓的螺桿的軸線與測量桿本體的軸線的夾角為45度。

可選的，所述擺桿組件還包括連桿和第二配重，所述擺桿通過連桿固定安裝在氣浮軸上，所述第二配重固定安裝在氣浮軸上。

可選的，所述測量桿組件、連桿和擺桿均位于安裝板的前側，所述第二配重位于安裝板的后側。

可選的，所述第二配重包括配重部和安裝部，所述配重部的形狀為半圓柱形，所述安裝部固定連接在配重部的平表面上，所述安裝部固定套裝在氣浮軸上。

可選的，所述安裝板上開設有氣孔，所述氣孔與氣浮軸承的進氣口連通。

本發明具有如下有益效果：本裝置在氣浮軸上設置測量桿組件和擺桿組件，測量桿組件的測頭與被測物表面接觸，將被測物的圓弧變化傳遞給氣浮軸，氣浮軸帶動擺桿擺動，然后將信號傳遞給光柵讀數頭，完成測量。由于氣浮軸通過氣浮軸承固定安裝在安裝板上，氣浮軸承產生氣模將氣浮軸浮起，可以實現氣浮軸輕松轉動，無摩擦、無阻力，通過光柵進行精密測量，完成對被測物的測量，因此，本裝置能夠實現對被測物的高精度測量。

附圖說明

圖1為本發明一種接觸式氣浮測頭的主視圖；

圖2為圖1中沿A-A方向的剖視圖；

圖中標記示意為：10-安裝板；11-安裝架；20-氣浮軸；21-氣浮軸承；30-測量桿本體；31-測頭；32-第一配重；33-調節螺栓；40-擺桿；41-標尺光柵；42-光柵讀數頭；43-連桿；44-第二配重；45-配重部；46-安裝部；47-平表面。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明的技術方案作進一步闡述。

實施例1

如圖1、圖2所示，本實施例提供了一種接觸式氣浮測頭，包括安裝板10、氣浮軸20、測量桿組件、擺桿組件和光柵尺。安裝板10的截面呈L形，安裝板10通過螺栓固定安裝在安裝架11上，安裝板10位于安裝架11的前側。