CN202101656U - 双测头结构 - Google Patents

双测头结构 Download PDF

Info

Publication number
CN202101656U
CN202101656U CN2011201560074U CN201120156007U CN202101656U CN 202101656 U CN202101656 U CN 202101656U CN 2011201560074 U CN2011201560074 U CN 2011201560074U CN 201120156007 U CN201120156007 U CN 201120156007U CN 202101656 U CN202101656 U CN 202101656U
Authority
CN
China
Prior art keywords
measuring
probe
double
probes
measurement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2011201560074U
Other languages
English (en)
Inventor
李醒飞
陈诚
谭文斌
董成军
吕津玮
李想
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN2011201560074U priority Critical patent/CN202101656U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202101656U publication Critical patent/CN202101656U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

本实用新型公开了双测头结构，它包括测头，所述的测头为两个，两个所述的测头的端部按照预定的间距固定连接在转接板上，所述的转接板与测量仪器主轴垂直固定相连。本实用新型的突出优点是：在原有测量仪器的基础之上，将单测头改为双测头，机械结构改动不大，容易实现，且不增加运动控制系统的复杂度，避免了运动过程中引入误差，保证了原有仪器精度，减小了测头在测量过程中的运动时间，提高了测量效率。

Description

双测头结构
技术领域
本实用新型涉及坐标测量机，具体涉及测头结构。
背景技术
在当前工业生产中为了对工件产品的质量有客观的评价，需要使用仪器对其几何尺寸进行测量。坐标测量机是近30年发展起来的一种高效率的新型精密测量仪器，应用极为广泛。
图2a所示的单测头结构为测头2固定在测量仪器主轴1上，坐标测量机使用测头实现对工件的探测和瞄准，测头作为传感器提供被测工件的几何信息。为了测量如图1(a)和1(b)所示两工件A、B两平行面的形位参数，一般采取以下测量方案：(1)只使用单一测头，先使用其对A面进行测量，测量完毕后，通过大行程的移动改变测头与工件的相对位置，对B面进行测量。(2)使用两个可独立运动的测头，二者同时运动，对A、B两平面进测量。
方案(1)使用单测头，测头在测量过程中运动行程长，导致测量时间较长，无法满足快速测量的需求，移动过程中可能由于受到外界干扰而引进误差。方案(2)使用两可独立运动的测头，可以显著缩短测量时间，提高测量效率，但缺点在于机械结构复杂，成本较高，同时两测头相互独立对控制系统的软件要求相应提高，增加了需要控制的轴，稍有不慎容易造成机械碰撞，带来不必要的损失。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在不改变原测量仪器运动控制系统的前提下，减少测头在测量过程中的运动路程，进而缩减测量时间的双测头结构。
本实用新型的双测头结构，它包括测头，所述的测头为两个，两个所述的测头的端部按照预定的间距固定连接在转接板上，所述的转接板与测量仪器主轴垂直固定相连。
本实用新型的突出优点是：
在原有测量仪器的基础之上，将单测头改为双测头，机械结构改动不大，容易实现，且不增加运动控制系统的复杂度，避免了运动过程中引入误差，保证了原有仪器精度，减小了测头在测量过程中的运动时间，提高了测量效率。
附图说明
图1a和1b是示例工件；
图2a是现有的单测头结构图；
图2b是本实用新型的双测头结构的结构示意图；
图3a是图2b所示的双测头结构的转接板的一种实施方式的结构示意图；
图3b是图2b所示的双测头结构的转接板的另一种实施方式的结构示意图；
图4是用本实用新型结构用于接触式触发双测头取点方式示意图；
图5是采用本实用新型的双测头结构的移动桥式坐标测量机；
图6是回转体工件单测头取点示意图；
图7是回转体工件双测头取点示意图；
图8是采用本实用新型的双测头结构的悬臂梁式测量机。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，并参照附图，对本实用新型技术做进一步的说明：
如图2b和图3a以及图3b所示的本实用新型的双测头结构，它包括测头，所述的测头为两个，两个所述的测头4、5的端部按照预定的间距固定连接在转接板3上，所述的转接板3与测量仪器主轴1垂直固定相连。
所述的两个测头可以分别与转接板螺纹连接；或者在所述的转接板两侧各设置有一个凹槽，每一个所述的测头通过螺母装卡固定在与其对应设置的一个凹槽内。
测头4、5为接触式触发测头，装有星形探针6。
其中，转接结构可以设计为可调与不可调两种形式，图3a和b所示为转接结构的两种具体实现形式，如图3a所示，转接板3通过中间的螺纹孔与测量机主轴相连，两测头通过转接板上左右两螺纹孔固定在转接板上，相对位置不可调，当所测工件尺寸发生变化时，需重新定做转接板。可调式如图3b所示，转接板两侧各有一凹槽，测头装卡在凹槽上，通过螺母固定在转接板上，可通过调整测头在凹槽上的位置来改变两测头的相对位置。允许待测工件尺寸在一定范围内发生改变。
使用时，可根据实际需要来确定转接板的具体结构形式，但在测量过程中，两测头的相对位置是不变的。每当更换转接板或调整两测头相对位置之后都需要对测头重新标定，以保障测量精度。
现有单测头的工作方式为：一般先快速驱使测头到达测量点表面法线上方很近的一点，再沿法线方向慢速探测测量点，然后后退一小段距离(0.2mm-2mm)，以保护测头免受伤害。
本实用新型双测头结构的工作方式：测量图1所示工件时，将工件置于两测头中间，两探针位置与待测点位置如图4所示，第一测头4可沿探测矢量α对待测点a进行测量，第二测头5可沿探测矢量β对待测点b进行测量，此时测量步骤为：a)两测头4，5沿探测矢量α移动(两测头相对位置固定，一起运动)，使用第一测头4获取a点坐标。b)两测头4，5沿与矢量α相反的方向回退一小段距离，确保测头安全。c)两测头4，5沿探测矢量β移动，使用第二测头5获取b点坐标。d)两测头4，5沿与矢量β相反的方向回退一小段距离，确保测头安全。e)根据测量方案，将测头移动到下一点。
图5所示为采用本实用新型双测头结构的移动桥式三坐标测量机，工作台8安装在底座上，固定不动，转台7安装在工作台上，可拆卸，桥框10可沿工作台8上的导轨前后运动，滑架9安装在桥框10上，可沿桥框10上的导轨左右移动，主轴1安装在滑架上9，可沿滑架上的导轨上下移动，第一测头4与第二测头5通过转接板3安装在测量仪器主轴1底部，移动桥框10、滑架9与测量仪器主轴1，可实现测头在X、Y、Z三个方向的运动。本实施例中，使用通过转接板3固定在主轴上的双测头代替原有的单测头，可大大提高测量图1所示工件的效率。
例如测量如图1a所示工件两平行平面A、B两面的平面度，根据工件的厚度和高度确定两测头之间的距离与两测头加长杆的长度，设计合适的转接结构，以确保测头能探测到所有的待测点。
测量方案为：在A、B两面上各取4个测量点，测量点空间坐标由X、Y、Z三轴位置确定，根据4个点的坐标使用最小二乘法进行平面拟合，获得平面度数值。使用单测头测量的测量方法是：使用单测头在A面获取所需的测点坐标后，拟合得平面A，再对B面进行取点，然后进行拟合运算。使用本实例双测头的测量方法是：将工件置于两测头中间，第一测头4对平面A取点后，立即使用第二测头5对平面B取点，如图4所示，减少了测头行程，提高了测量效率。
在测量套筒类回转体工件的内外径、圆度、圆柱度等参数时，为了测量方便，使用转台结构，将回转体工件固定在转台7上，可随转台7作绕竖直方向的转动。测点坐标由测点Y轴位置，Z轴位置和转台角度构成。
使用坐标测量机测量圆要素与圆柱要素的一般方法是：在指定高度的圆周上取四个以上测量点的坐标值，获得圆要素，计算得被测圆的直径值与圆度值。依次测量同一圆柱上四个以上不同高度的圆要素，获得圆柱要素，计算得圆柱度值。
例如某回转体工件尺寸为：高200mm，内壁直径标称值为100mm，外壁直径标称值为120mm，待测尺寸是：回转体内外壁圆柱度。在本实例中使用单测头2的测量方案如图6所示：测头2移动到A点，对外壁取点，转台旋转60度，再次对外壁取点，转台再旋转60度，再取点，依次取六个点，拟合得圆要素，然后在高度为B、C、D圆周上各取6个点获取圆要素，拟合得外壁圆柱度，然后将测头移动到A’B’C’D’，配合转台取点，获取圆要素，拟合得内壁圆柱度。
使用本实用新型的双测头结构，测量方案如图7所示：双测头4，5移动到A点，第一测头4对内壁取点，然后第二测头5对外壁取点，取点完毕后，转台旋转，再次对内外壁取点。这样转台旋转一周，可同时获得内壁和外壁共两个圆要素，将测头依次移到B、C、D取点，即可获取内壁与外壁的圆柱度值。在双测头测量方案中，转台旋转一周，可获取两个圆要素，大大提高了测量效率。
中小型测量机多采用移动桥式结构，将移动桥式测量机的单测头改装为本实用新型的双测头结构，机械结构改动不大，容易实现，而且并不需要改变原有测量机的控制系统，保留了原测量机的基本功能，可减少测量壁厚、壁厚差、回转体内外壁圆柱度等参数时测头的运动路程，提高测量效率。
本实用新型的双测头结构可应用于多种测量仪器，图8所示为双测头结构另一应用，将双测头结构装于悬臂梁测量机上。立柱11与转台15安装在固定在工作台16上，滑架12安装在立柱11上，可沿立柱11上下移动，悬臂13安装在滑架12上，可沿X方向移动，双测头通过转接结构14安装在悬臂梁13上，配合转台可用于快速测量回转体工件。

Claims (3)

1.双测头结构，它包括测头，其特征在于：所述的测头为两个，两个所述的测头的端部按照预定的间距固定连接在转接板上，所述的转接板与测量仪器主轴垂直固定相连。
2.根据权利要求1所述的双测头结构，其特征在于：所述的两个测头分别与转接板螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的双测头结构，其特征在于：在所述的转接板两侧各设置有一个凹槽，每一个所述的测头通过螺母装卡固定在与其对应设置的一个凹槽内。
CN2011201560074U 2011-05-13 2011-05-13 双测头结构 Expired - Lifetime CN202101656U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011201560074U CN202101656U (zh) 2011-05-13 2011-05-13 双测头结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011201560074U CN202101656U (zh) 2011-05-13 2011-05-13 双测头结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202101656U true CN202101656U (zh) 2012-01-04

Family

ID=45387664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011201560074U Expired - Lifetime CN202101656U (zh) 2011-05-13 2011-05-13 双测头结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202101656U (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102706297A (zh) * 2012-03-27 2012-10-03 深圳市塔雷斯测量设备有限公司 一种新型测针加长杆
CN103212540A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 天津大学 多参数现场自动测量与分选系统
CN104596454A (zh) * 2015-01-23 2015-05-06 北方民族大学 一种双臂式特大型齿轮测量仪器及其测量方法
CN105203066A (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 用于超大口径面形检测的悬挂式摆臂轮廓仪
CN105547088A (zh) * 2015-12-31 2016-05-04 天津市嘉尔屹科技发展有限公司 一种坐标测量机辅助测量装置
CN106813641A (zh) * 2016-12-22 2017-06-09 广东长盈精密技术有限公司 一种坐标测量机的测试探针的组装方法及其组装治具
CN108507661A (zh) * 2018-03-22 2018-09-07 天津大学 用于准确快速测量表面波波速的双探头压电传感器
CN108917680A (zh) * 2018-07-18 2018-11-30 东北大学 一种深入式七探头多自由度三坐标测量仪
CN108907251A (zh) * 2018-07-29 2018-11-30 赫克测控技术(苏州)有限公司 用于自动加工系统的测头
CN111060010A (zh) * 2019-12-16 2020-04-24 天津大学 一种平行平面参数在机测量系统及测量方法
CN111174741A (zh) * 2020-01-21 2020-05-19 江苏理工学院 一种带内孔的圆柱形零件的测量装置
CN111721228A (zh) * 2019-03-18 2020-09-29 江苏理工学院 测量汽车复合材料模压成形件的线轮廓度的装置及方法
CN113579853A (zh) * 2021-07-26 2021-11-02 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种大型框梁零件腹板厚度在线监测加工方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102706297A (zh) * 2012-03-27 2012-10-03 深圳市塔雷斯测量设备有限公司 一种新型测针加长杆
CN103212540A (zh) * 2013-03-29 2013-07-24 天津大学 多参数现场自动测量与分选系统
CN103212540B (zh) * 2013-03-29 2015-08-05 天津大学 多参数现场自动测量与分选系统
CN104596454B (zh) * 2015-01-23 2019-01-29 北方民族大学 一种双臂式特大型齿轮测量仪器的测量方法
CN104596454A (zh) * 2015-01-23 2015-05-06 北方民族大学 一种双臂式特大型齿轮测量仪器及其测量方法
CN105203066A (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 用于超大口径面形检测的悬挂式摆臂轮廓仪
CN105547088A (zh) * 2015-12-31 2016-05-04 天津市嘉尔屹科技发展有限公司 一种坐标测量机辅助测量装置
CN106813641A (zh) * 2016-12-22 2017-06-09 广东长盈精密技术有限公司 一种坐标测量机的测试探针的组装方法及其组装治具
CN106813641B (zh) * 2016-12-22 2019-05-14 广东长盈精密技术有限公司 一种坐标测量机的测试探针的组装方法及其组装治具
CN108507661A (zh) * 2018-03-22 2018-09-07 天津大学 用于准确快速测量表面波波速的双探头压电传感器
CN108917680A (zh) * 2018-07-18 2018-11-30 东北大学 一种深入式七探头多自由度三坐标测量仪
CN108907251A (zh) * 2018-07-29 2018-11-30 赫克测控技术(苏州)有限公司 用于自动加工系统的测头
CN111721228A (zh) * 2019-03-18 2020-09-29 江苏理工学院 测量汽车复合材料模压成形件的线轮廓度的装置及方法
CN111060010A (zh) * 2019-12-16 2020-04-24 天津大学 一种平行平面参数在机测量系统及测量方法
CN111174741A (zh) * 2020-01-21 2020-05-19 江苏理工学院 一种带内孔的圆柱形零件的测量装置
CN113579853A (zh) * 2021-07-26 2021-11-02 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种大型框梁零件腹板厚度在线监测加工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202101656U (zh) 双测头结构
CN101886921B (zh) 一种齿轮测量中心零点标定的测量方法及测量用附件
CN102032861B (zh) 大长径比管件内径多参数测量装置及其测量方法
CN103292732B (zh) 一种可伸缩式的大型自由曲面在机测量装置
CN102944163B (zh) 一种测量任意轴剖面环形燕尾槽轮廓度的装置及方法
CN102937409B (zh) 一种极坐标齿轮测量中心及其零点标定方法
CN106403848A (zh) 单点激光旋转扫描的深孔直线度检测装置和检测方法
CN203259123U (zh) 大型回转类工件内壁尺寸的测量装置及系统
CN103075991B (zh) 特大型齿轮的测量装置及其测量方法
CN203240997U (zh) 薄壁回转零件的尺寸和同轴度测量装置
CN105806290B (zh) 基于涡流点阵的曲面局部法向矢量测量方法
CN102059650A (zh) 精密球面球度在位测量装置和测量方法
CN101629816A (zh) 可消除零件定位误差的复杂回转体轮廓测量方法及装置
CN106767418B (zh) 一种大型回转体外形扫描测量装置及方法
CN119492349B (zh) 三坐标测量机多模态测量系统及方法
CN104708495A (zh) 一种基于球铰链的空间二连杆式球杆仪
CN106017377A (zh) 一种加工机床中在线测量的测量探头的标定方法
CN111854671A (zh) 一种薄壁长筒内部轴心直线度测量装置及其测量方法
CN109253710B (zh) 一种revo测头a轴零位误差标定方法
CN107900781B (zh) 用于车床的接触式在线检测系统的标定装置和标定方法
CN102788550A (zh) 多传感器形位误差可视化综合测量仪
CN106979766B (zh) 圆棒材参数的测量装置及方法
CN105021161B (zh) 一种数显直角度检测治具
CN101825453A (zh) 圆柱坐标系三坐标测量机的温度误差补偿方法
CN111089546A (zh) 一种非接触式测量圆柱度仪器及测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20120104