CN210070884U - 一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微纳测头技术领域，具体涉及一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，包括安装板，所述安装板的底部对称固定连接有支撑板，两个所述支撑板相向的侧壁上通过两个第一轴承共同转动连接有蜗杆，所述蜗杆的一端穿过第一轴承并向外延伸，两个所述支撑板相向的侧壁上共同固定连接有两个连接板，两个所述连接板的竖直侧壁上通过两个第二轴承共同转动连接有转杆，位于两个所述连接板之间的转杆杆壁上固定套接有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆相啮合，两个所述连接板的上端均固定连接有半环形的刻度环。该可调型触发式三维纳米金属微纳测头，可以便于微纳测头角度的调节，可以便于调节微纳测头与被测物体的间距。

Description

一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头

技术领域

本实用新型涉及微纳测头技术领域，具体为一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头。

背景技术

随着纳米技术的日新月异，各行各业都+竞相展开了器件微小型化的技术革命，尺寸介于毫米和微米之间的微型器件相继问世。要对这一些微型器件进行精密测量，保证MEMS器件的加工质量，在实践中就迫切需要具有纳米量级精度的三坐标测量机。纳米三坐标测量机主要由具有纳米定位测量功能的三维运动平台和具有感测功能的探头两部分组成。探头部分是三坐标测量机的重要核心部件之一，探头的精度很大程度上决定了三坐标测量机整体的测量精度。探头分为接触式探头和非接触式探头两大类，接触式探头可以用来测量非接触式探头所不能测量的具有斜面、台阶、深孔、圆弧等特征的工件。接触式探头又分为接触触发式探头和接触扫描式探头两种。其中，接触触发式探头是指探头本身只起触发作用，即当测球接触到被测工件时，探头系统马上输出反馈信号给机台运动控制系统使机台停下来，工件的具体尺寸是靠机台的三轴测量系统来给出的，探头本身并不具有测量功能，这种形式的探头不能单独使用，必须与机台一起工作。微纳测头安装在安装座上，同时安装座安装在三坐标测量机上。

现有的接触式探头可以通过测头角度的调节来测量非接触式探头所不能测量的具有斜面、台阶、深孔、圆弧等特征的工件，但是现有的微纳测头上用于角度调节的机构太复杂，使用者操作起来较为麻烦，根据被测量物体的不同，需要调节微纳测头与被测物体之间的距离，但现有的微纳测头不便于调节，且微纳测头的运动不平稳，容易影响测量的数据。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，具备便于微纳测头角度的调节和便于调节微纳测头与被测物体的间距等优点，解决了现有的微纳测头上用于角度调节的机构太复杂，使用者操作麻烦和不便微纳测头与被测物体间距调节的问题。

(二)技术方案

为实现上述便于微纳测头角度的调节和便于调节微纳测头与被测物体的间距的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，包括安装板，所述安装板的底部对称固定连接有支撑板，两个所述支撑板相向的侧壁上通过两个第一轴承共同转动连接有蜗杆，所述蜗杆的一端穿过第一轴承并向外延伸，两个所述支撑板相向的侧壁上共同固定连接有两个连接板，两个所述连接板的竖直侧壁上通过两个第二轴承共同转动连接有转杆，位于两个所述连接板之间的转杆杆壁上固定套接有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆相啮合，两个所述连接板的上端均固定连接有半环形的刻度环，所述转杆杆壁上对应刻度环的位置处均固定连接有标针，所述转杆上对称安装有摇摆杆，两个所述摇摆杆远离安装板的一端共同固定连接有活动板，所述活动板上通过活动机构连接有安装座，所述安装座的底部安装有测头主体，所述测头主体的底部安装有测杆，所述测杆的另一端安装有测球。

优选的，所述活动机构包括活动槽、两个活动块、丝杆和两个连杆，所述活动槽开设在活动板底部，所述活动槽与两个活动块滑动连接，所述活动块内设有螺纹孔，两个所述活动槽相向的槽壁上通过两个第三轴承与丝杆转动连接，所述丝杆上设有方向相反并对称设置的螺纹，两个所述活动块对称螺纹连接在丝杆杆壁上，所述丝杆的一端穿过第三轴承并向外延伸，两个所述活动块远离摇摆杆的一端穿过活动槽槽口并向下延伸，两个所述连杆的一端分别铰接在活动块的底部，两个所述连杆的另一端共同铰接在安装座对应的侧壁上，两个所述连杆倾斜呈倒“八”字设置。

优选的，所述摇摆杆靠近安装板的杆壁上开设有与转杆相匹配的插孔，所述摇摆杆通过插孔套设在转杆杆壁上，所述转杆和摇摆杆交接的位置处均开设有通孔，所述转杆和摇摆杆通过通孔、螺栓和螺母固定连接。

优选的，所述蜗杆穿过第一轴承的一端固定连接有转动把手，所述安装板两侧对称固定连接有固定板，所述固定板上开设有若干个固定孔。

优选的，所述摇摆杆和活动板之间呈环形均匀等距的固定连接有若干个加强筋，所述加强筋的剖面为直角三角形。

优选的，所述活动板上对称开设有滑孔，所述滑孔内滑动连接有滑杆，所述滑杆的上端穿过滑孔并向外延伸，且固定连接有限位块，所述滑杆的下端穿过滑孔并向外延伸，且固定连接在活动板的上端。

优选的，所述丝杆穿过第三轴承的一端固定连接有转板，所述安装座的底部开设有螺纹槽，所述测头主体的上端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆与螺纹槽螺纹连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，具备以下有益效果：

1、该可调型触发式三维纳米金属微纳测头，通过设置安装板、支撑板、蜗杆、连接板、转杆、蜗轮、刻度环、标针、摇摆杆、活动板、安装座、测头主体、测杆、测球、插孔、固定板、加强筋、滑孔和滑杆,当需要调节微纳测头的角度时，转动蜗杆，使得与其啮合的蜗轮转动，带动转杆转动，可以通过观察标针在刻度环上的位置，精确调节转杆转动的角度，转杆转动，使得活动板、活动机构和安装座转动，从而使测头主体、测杆和测球转动到合适的角度测量物品，利用蜗轮和蜗杆调节微纳测头的角度，且蜗轮和蜗杆的传动具有自锁的功能，无需设置其他多余的机构用于固定蜗杆，用于微纳测头角度调节的机构简单，使用者操作方便。

2、该可调型触发式三维纳米金属微纳测头，通过设置活动板和活动机构，当需要调节测头与物品间距时，通过正转或反转丝杆，由于活动槽限制了活动块的转动，使得两个活动块在丝杆做相向或相背运动，两个活动块做相向运动时，带动两个连杆运动，使得安装座被两个连杆推动而向下运动，测头与被测物体间距减小；两个活动块做相背运动时，带动两个连杆运动，使得安装座被两个连杆向外拉动，测头与被测物体间距增大，便于调节微纳测头与被测物体之间的距离，且通过滑杆与滑孔的限位作用，使得微纳测头的运动平稳，避免影响测量的数据。

附图说明

图1为本实用新型主体结构示意图；

图2为本实用新型主体结构的侧视结构示意图；

图3为本实用新型主体结构中的安装板、支撑板、固定板和连接板的连接结构示意图；

图4为本实用新型主体结构中的的活动板、活动机构、安装座和测头主体的连接结构示意图；

图5为图1中A部分的局部放大结构示意图；

图6为图2中B部分的局部放大结构示意图。

图中：1安装板、2支撑板、3蜗杆、4连接板、5转杆、6蜗轮、7刻度环、8标针、9摇摆杆、10活动板、11活动机构、111活动槽、112活动块、113丝杆、114连杆、12安装座、13测头主体、14测杆、15测球、16插孔、17固定板、18加强筋、19滑孔、20滑杆、21限位块、22螺纹槽、23螺纹杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，包括安装板1，安装板1的底部对称固定连接有支撑板2，两个支撑板2相向的侧壁上通过两个第一轴承共同转动连接有蜗杆3，蜗杆3的一端穿过第一轴承并向外延伸，两个支撑板2相向的侧壁上共同固定连接有两个连接板4，两个连接板4的竖直侧壁上通过两个第二轴承共同转动连接有转杆5，位于两个连接板4之间的转杆5杆壁上固定套接有蜗轮6，蜗轮6与蜗杆3相啮合，两个连接板4的上端均固定连接有半环形的刻度环7，转杆5杆壁上对应刻度环7的位置处均固定连接有标针8，转杆5上对称安装有摇摆杆9，两个摇摆杆9远离安装板1的一端共同固定连接有活动板10，活动板10上通过活动机构11连接有安装座12，安装座12的底部安装有测头主体13(这里只涉及微纳测头的角度调节，故对于微纳测头与安装座的电性连接关系以及测头主体内部电子器件均没有提及，而且这些技术均为现有技术，也没有提及的必要)，测头主体13的底部安装有测杆14，测杆14的另一端安装有测球15，当需要调节微纳测头的角度时，转动蜗杆3，使得与其啮合的蜗轮6转动，带动转杆5转动，可以通过观察标针8在刻度环7上的位置，精确调节转杆5转动的角度，转杆5转动，使得活动板10、活动机构11和安装座12转动，从而使测头主体13、测杆14和测球15转动到合适的角度测量物品，利用蜗轮6和蜗杆3调节微纳测头的角度，且蜗轮6和蜗杆3的传动具有自锁的功能，无需设置其他多余的机构用于固定蜗杆3，用于微纳测头角度调节的机构简单，使用者操作方便。

活动机构11包括活动槽111、两个活动块112、丝杆113和两个连杆114，活动槽111开设在活动板10底部，活动槽111与两个活动块112滑动连接，活动块112内设有螺纹孔，两个活动槽111相向的槽壁上通过两个第三轴承与丝杆113转动连接，丝杆113上设有方向相反并对称设置的螺纹，两个活动块112对称螺纹连接在丝杆113杆壁上，丝杆113的一端穿过第三轴承并向外延伸，两个活动块112远离摇摆杆9的一端穿过活动槽111槽口并向下延伸，两个连杆114的一端分别铰接在活动块112的底部，两个连杆114的另一端共同铰接在安装座12对应的侧壁上，两个连杆114倾斜呈倒“八”字设置，当需要调节测头与物品间距时，通过正转或反转丝杆113，由于活动槽111限制了活动块112的转动，使得两个活动块112在丝杆113做相向或相背运动，两个活动块112做相向运动时，带动两个连杆114运动，使得安装座12被两个连杆114推动而向下运动，测头与被测物体间距减小；两个活动块112做相背运动时，带动两个连杆114运动，使得安装座12被两个连杆114向外拉动，测头与被测物体间距增大，便于调节微纳测头与被测物体之间的距离，且通过滑杆20与滑孔19的限位作用，使得微纳测头的运动平稳，避免影响测量的数据。

摇摆杆9靠近安装板1的杆壁上开设有与转杆5相匹配的插孔16，摇摆杆9通过插孔16套设在转杆5杆壁上，转杆5和摇摆杆9交接的位置处均开设有通孔，转杆5和摇摆杆9通过通孔、螺栓和螺母固定连接，易于两个摇摆杆9与转杆5的拆装。

蜗杆3穿过第一轴承的一端固定连接有转动把手，易于蜗杆3的转动，安装板1两侧对称固定连接有固定板17，固定板17上开设有若干个固定孔，便于该装置固定在三坐标测量机上。

摇摆杆9和活动板10之间呈环形均匀等距的固定连接有若干个加强筋18，加强筋18的剖面为直角三角形，增加摇摆杆9和活动板10连接的稳固性，增加装置的使用寿命。

活动板10上对称开设有滑孔19，滑孔19内滑动连接有滑杆20，滑杆20的上端穿过滑孔19并向外延伸，且固定连接有限位块21，滑杆20的下端穿过滑孔19并向外延伸，且固定连接在活动板10的上端，具有限位作用，避免安装座12发生偏移。

丝杆113穿过第三轴承的一端固定连接有转板，安装座12的底部开设有螺纹槽22，测头主体13的上端固定连接有螺纹杆23，螺纹杆23与螺纹槽22螺纹连接，便于安装座12与测头主体13的拆装。

综上所述，该可调型触发式三维纳米金属微纳测头，当需要调节微纳测头的角度时，转动蜗杆3，使得与其啮合的蜗轮6转动，带动转杆5转动，可以通过观察标针8在刻度环7上的位置，精确调节转杆5转动的角度，转杆5转动，使得活动板10、活动机构11和安装座12转动，从而使测头主体13、测杆14和测球15转动到合适的角度测量物品，利用蜗轮6和蜗杆3调节微纳测头的角度，且蜗轮6和蜗杆3的传动具有自锁的功能，无需设置其他多余的机构用于固定蜗杆3，用于微纳测头角度调节的机构简单，使用者操作方便，当需要调节测头与物品间距时，通过正转或反转丝杆113，由于活动槽111限制了活动块112的转动，使得两个活动块112在丝杆113做相向或相背运动，两个活动块112做相向运动时，带动两个连杆114运动，使得安装座12被两个连杆114推动而向下运动，测头与被测物体间距减小；两个活动块112做相背运动时，带动两个连杆114运动，使得安装座12被两个连杆114向外拉动，测头与被测物体间距增大，便于调节微纳测头与被测物体之间的距离，且通过滑杆20与滑孔19的限位作用，使得微纳测头的运动平稳，避免影响测量的数据。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，包括安装板(1)，其特征在于：所述安装板(1)的底部对称固定连接有支撑板(2)，两个所述支撑板(2)相向的侧壁上通过两个第一轴承共同转动连接有蜗杆(3)，所述蜗杆(3)的一端穿过第一轴承并向外延伸，两个所述支撑板(2)相向的侧壁上共同固定连接有两个连接板(4)，两个所述连接板(4)的竖直侧壁上通过两个第二轴承共同转动连接有转杆(5)，位于两个所述连接板(4)之间的转杆(5)杆壁上固定套接有蜗轮(6)，所述蜗轮(6)与蜗杆(3)相啮合，两个所述连接板(4)的上端均固定连接有半环形的刻度环(7)，所述转杆(5)杆壁上对应刻度环(7)的位置处均固定连接有标针(8)，所述转杆(5)上对称安装有摇摆杆(9)，两个所述摇摆杆(9)远离安装板(1)的一端共同固定连接有活动板(10)，所述活动板(10)上通过活动机构(11)连接有安装座(12)，所述安装座(12)的底部安装有测头主体(13)，所述测头主体(13)的底部安装有测杆(14)，所述测杆(14)的另一端安装有测球(15)。

2.根据权利要求1所述的一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，其特征在于：所述活动机构(11)包括活动槽(111)、两个活动块(112)、丝杆(113)和两个连杆(114)，所述活动槽(111)开设在活动板(10)底部，所述活动槽(111)与两个活动块(112)滑动连接，所述活动块(112)内设有螺纹孔，两个所述活动槽(111)相向的槽壁上通过两个第三轴承与丝杆(113)转动连接，所述丝杆(113)上设有方向相反并对称设置的螺纹，两个所述活动块(112)对称螺纹连接在丝杆(113)杆壁上，所述丝杆(113)的一端穿过第三轴承并向外延伸，两个所述活动块(112)远离摇摆杆(9)的一端穿过活动槽(111)槽口并向下延伸，两个所述连杆(114)的一端分别铰接在活动块(112)的底部，两个所述连杆(114)的另一端共同铰接在安装座(12)对应的侧壁上，两个所述连杆(114)倾斜呈倒“八”字设置。

3.根据权利要求1所述的一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，其特征在于：所述摇摆杆(9)靠近安装板(1)的杆壁上开设有与转杆(5)相匹配的插孔(16)，所述摇摆杆(9)通过插孔(16)套设在转杆(5)杆壁上，所述转杆(5)和摇摆杆(9)交接的位置处均开设有通孔，所述转杆(5)和摇摆杆(9)通过通孔、螺栓和螺母固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，其特征在于：所述蜗杆(3)穿过第一轴承的一端固定连接有转动把手，所述安装板(1)两侧对称固定连接有固定板(17)，所述固定板(17)上开设有若干个固定孔。

5.根据权利要求1所述的一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，其特征在于：所述摇摆杆(9)和活动板(10)之间呈环形均匀等距的固定连接有若干个加强筋(18)，所述加强筋(18)的剖面为直角三角形。

6.根据权利要求2所述的一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，其特征在于：所述活动板(10)上对称开设有滑孔(19)，所述滑孔(19)内滑动连接有滑杆(20)，所述滑杆(20)的上端穿过滑孔(19)并向外延伸，且固定连接有限位块(21)，所述滑杆(20)的下端穿过滑孔(19)并向外延伸，且固定连接在活动板(10)的上端。

7.根据权利要求2所述的一种可调型触发式三维纳米金属微纳测头，其特征在于：所述丝杆(113)穿过第三轴承的一端固定连接有转板，所述安装座(12)的底部开设有螺纹槽(22)，所述测头主体(13)的上端固定连接有螺纹杆(23)，所述螺纹杆(23)与螺纹槽(22)螺纹连接。

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