[實用新型]一種接觸式三維跟蹤掃描測頭

有效

• 申請號: 201820137346.X
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN207963827U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 萬浩;于澤源;吳年漢;陶冶;李彥;趙武;李文強;李翔龍;熊艷;王凱
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01B21/04
• 分類號: G01B21/04
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

1.一種接觸式三維跟蹤掃描測頭，其特征在于由運動單元、感測單元、限位單元、信號處理單元(18)及用于安裝運動單元、感測單元、限位單元、信號處理單元的安裝體系組成；

所述運動單元包括探針(1)、下運動板(2)、下回復機構(3)、下固定片(4)、Z向傳動機構(5)、X向傳動機構(6)、Y向傳動機構(7)、上運動板(8)、上回復機構(9)和上固定片(10)，下回復機構(3)和上回復機構(9)均含有彈性件；

所述感測單元由Z向直線位移傳感器(11)、X向直線位移傳感器(12)和Y向直線位移傳感器(13)組成；

所述限位單元由Z向限位傳感機構(14)、X向限位傳感機構(15)和Y向限位傳感機構(16)組成；

所述信號處理單元(18)包括位移信號處理器(18.1)和電路板(18.4)；

所述安裝體系包括殼體(21)、頂蓋(22)、底蓋(19)、第一支撐柱(23)、第二支撐柱(24)、第三支撐柱(25)和支承板(17)，第一支撐柱(23)至少為三根，第二支撐柱(24)和第三支撐柱(25)的數量與第一支撐柱的數量相同，底蓋(19)中心部位設置有供運動單元中的探針(1)通過的中心孔；

所述底蓋(19)與殼體(21)下端可拆卸連接；各根第一支撐柱(23)下端分別與下回復機構(3)和底蓋周邊組合，將下回復機構(3)可拆卸式地固定在底蓋(19)上，各根第一支撐柱(23)上端分別與上回復機構(9)周邊連接，將上回復機構(9)可拆卸式固定在第一支撐柱(23)上；各根第二支撐柱(24)下端分別與上回復機構(9)周邊連接，各根第二支撐柱(24)上端分別與支承板(17)周邊連接，將支承板(17)可拆卸式固定在第二支撐柱(24)上；各根第三支撐柱(25)下端分別與支承板(17)周邊連接，各根第三支撐柱(25)上端分別與所述電路板(18.4)周邊連接，將電路板(18.4)可拆卸式固定在第三支撐柱(25)上；

所述下運動板(2)、下固定片(4)分別位于下回復機構(3)的頂面和底面，并與下回復機構(3)所含的彈性件連接；所述上運動板(8)、上固定片(10)分別位于上回復機構(9)的底面和頂面，并與上回復機構(9)所含的彈性件連接；以下運動板(2)的中心為原點建立三維直角坐標系，所述Z向傳動機構(5)安裝在下運動板(2)的頂面，其中心線與三維直角坐標系的Z軸重合，其上端與上運動板(8)連接；所述X向傳動機構(6)安裝在下運動板(2)頂面，其中心線與Z向傳動機構(5)的中心線平行并與直角坐標系的X軸相交；所述Y向傳動機構(7)安裝在下運動板(2)頂面，其中心線與Z向傳動機構(5)的中心線平行并與直角坐標系的Y軸相交，且該中心線距直角坐標系原點的距離與X向傳動機構(6)的中心線距直角坐標系原點的距離相等；

所述Z向直線位移傳感器(11)安裝在所述支承板(17)上，安裝位置應使其中心線與Z向傳動機構(5)的中心線重合，Z向直線位移傳感器的動體與Z向傳動機構(5)上端連接；所述X向直線位移傳感器(12)安裝在上運動板(8)上，安裝位置應使其中心線與X向傳動機構(6)的中心線重合，X向直線位移傳感器的動體與X向傳動機構(6)上端連接；所述Y向直線位移傳感器(13)安裝在上運動板(8)上，安裝位置應使其中心線與Y向傳動機構(7)的中心線重合，Y向直線位移傳感器的動體與Y向傳動機構(7)的上端連接；

所述Z向限位傳感機構(14)安裝在上回復機構(9)和上固定片(10)上，所述X向限位傳感機構(15)安裝在上運動板(8)和X向傳動機構(6)上，所述Y軸限位傳感機構(16)在上運動板(8)和Y向傳動機構(7)上；

所述探針(1)下端為球頭(1.1)，探針的上端通過磁力吸附作用與下運動板(2)底面連接，連接位置應使其中心線與Z向傳動機構(5)的中心線重合，探針下端穿過底蓋(19)的中心孔伸出，位于所述殼體(21)之外；

所述位移信號處理器(18.1)安裝在電路板(18.4)上；位移信號處理器(18.1)用于向Z向直線位移傳感器(11)、X向直線位移傳感器(12)、Y向直線位移傳感器(13)提供啟動激勵信號，并將來自Z向直線位移傳感器(11)、X向直線位移傳感器(12)、Y向直線位移傳感器(13)的標志被測工件表面參數的位移電信號轉化為線性電壓差信號傳送給三坐標測量機或數控加工中心的處理系統；

所述頂蓋(22)安裝在殼體上端，并與殼體上端可拆卸連接。