[發明專利]光學傳感式三維高精度接觸掃描測量探頭

有效

• 申請號: 201610128452.7
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105627949B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 李瑞君;何亞雄;唐帥濤;范光照;程真英
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

1.一種光學傳感式三維高精度接觸掃描測量探頭，其特征在于，包括：

一測頭單元(7)，是在圓環座(7a)的中央設置十字懸浮片(7b)，所述十字懸浮片(7b)的各懸臂端固定連接對應位置上的“V”型懸臂簧片(7c)的頂端，所述“V”型懸臂簧片(7c)的兩個底端固定連接在圓環座(7a)上，形成十字懸浮片(7b)在圓環座(7a)中的懸浮結構；在所述十字懸浮片(7b)的上表面、處在十字懸浮片(7b)的中央固定設置楔形塊(8)，在所述楔形塊(8)的頂面粘結有NPBS(6)，在所述楔形塊(8)的底面鍍有反射層，在所述十字懸浮片(7b)的下表面、處在十字懸浮片(7b)的中央固定連接帶有測球(7e)的探針(7d)；

一測量單元，設置所述測量單元的光路結構為：激光器(10)發射出的準直光投射至NPBS(6)的頂面，所述準直光在NPBS(6)中形成的反射光作為第一光束投射至第一四象限探測器(9a)，以所述第一四象限探測器(9a)測量楔形塊(8)和NPBS(6)沿水平X軸方向的位移；所述準直光在NPBS(6)中形成的透射光經楔形塊(8)投射至楔形塊(8)的底面的反射層，在所述反射層上形成的反射光作為第二光束，所述第二光束投射至NPBS(6)的底面，所述第二光束在NPBS(6)中形成的反射光作為第三束光投射到第二四象限探測器(9b)，以所述第二四象限探測器(9b)測量楔形塊(8)和NPBS(6)沿Z軸方向的位移；所述第二光束在NPBS(6)中形成的透射光投射至第三四象限探測器(9c)，以所述第三四象限探測器(9c)測量楔形塊(8)和NPBS(6)沿Y軸方向的位移，所述Z軸為豎直方向的軸，所述Y軸和X軸為水平方向的軸。

2.根據權利要求1所述的光學傳感式三維高精度接觸掃描測量探頭，其特征是：設置所述測量探頭的基座為圓筒體(1a)，在所述圓筒體(1a)中分布有各空腔，所述各空腔分別是：處在圓筒體(1a)上段的第一腔(1b)、處在圓筒體(1a)下段的第三腔(1d)，以及處在第一腔(1b)和第三腔(1d)之間的第二腔(1c)；用于安裝激光器(10)的激光器固定座(3)設置在所述第一腔(1b)中；所述第三四象限探測器(9c)安裝在所述第二腔(1c)中；第一四象限探測器(9a)、第二四象限探測器(9b)以及NPBS(6)安裝在所述第三腔(1d)中，并且所述第一四象限探測器(9a)和第二四象限探測器(9b)分處在所述NPBS(6)的一左一右；測頭單元(7)中的圓環座(7a)固定設置在所述圓筒體(1a)的底部端口上。

3.根據權利要求2所述的光學傳感式三維高精度接觸掃描測量探頭，其特征是：所述第二腔(1c)設置為臺階孔，所述第三四象限探測器(9c)嵌裝在所述臺階臺中獲得限位；在所述三四象限探測器(9c)的頂部放置楔形填充塊(4)，所述楔形填充塊(4)的頂面與第一腔(1b)的底板上表面平齊，激光器固定座(3)固定設置在第一腔(1b)的底面，利用所述激光器固定座(3)對所述楔形填充塊(4)在頂面形成抵壓，阻止所述第三四象限探測器(9c)向上移動。

4.根據權利要求3所述的光學傳感式三維高精度接觸掃描測量探頭，其特征是：所述第一四象限探測器(9a)和第二四象限探測器(9b)固定安裝在固定耳(5)上的固定孔中，所述固定耳(5)固定懸掛在所述第一腔(1b)的底板下表面。

5.根據權利要求1所述的光學傳感式三維高精度接觸掃描測量探頭，其特征是：所述“V”型懸臂簧片(7c)是以鈹青銅簧片為材質。