CN212567271U - 一种优化简易三维测量头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种优化简易三维测量头，包括探针、弹簧、探针筒和上盖，所述探针筒的底部中心处开设有锥形的喇叭孔，所述探针的上端从喇叭孔插入探针筒内，所述上盖的底面设有连接柱，所述弹簧上部套装于连接柱上，弹簧下部套装于探针的上端。与现有技术相比，本实用新型在原有三维测量头基础上进一步优化，探针从5颗针减少到1颗探针，结构更简化。用一个弹簧垂直套住探针，且探针和连接柱之间有一定距离，给弹簧形变留出空间。这样就可以提供水平面上任何一个角度的测量弹性，探针的侧面可以从任何角度方向靠近工件。当探针接触到工件时，整个电流回路导通，微电脑将立即停止电机的运动并取得当前探针位置。

Description

一种优化简易三维测量头

技术领域

本实用新型涉及一种精密测量仪器，尤其涉及一种优化简易三维测量头。

背景技术

在先申请专利CN201920239252.8一种低成本三维测量仪，公开了一种低成本三维测量仪，涉及精密测量仪器技术领域，在3D雕刻机上设置有用于放置被测工件的水平平台，3D雕刻机主轴上安装有位于水平平台上方的探测头，被测工件和探测头均可导电，3D雕刻机有运动控制板，控制板内设置有限位开关，限位开关分别连接有导线A和导线B，导线A另一端与探测头连接，导线B另一端与被测工件连接。测量时，雕刻机按照编制好的G代码程序或者手动控制运行，当探针接触到工件时触发限位开关，电机停止，电脑取得当前探针位置，在实际应用时我们实现了微米级的测量精度。这样就解决现有三维测量仪结构复杂，操作比较麻烦，且价格昂贵，使用成本高效率低的技术问题。

申请人基于上述三维测量仪设计了，CN201920244773.2一种优化简易三维测量头，该专利公开了一种低成本简易三维测量探头，包括块状探头夹，块状探头夹的四侧面及底部均垂直贯穿设置有伸缩式探针，伸缩式探针均固定在块状探头夹上，伸缩式探针可伸缩的一端均连接有金属探头，金属探头分别正对块状探头夹的四侧面及其底面。

使用过程中发现，该探头有存在以下问题：1.底部的伸缩式探针没有偏转的能力，无法进行前后左右的测量，需要通过侧面的四组探针进行测量。2.块状探头夹较大，若要进行小孔测量，探头无法伸入孔内。3.因为侧面的探测头也不能偏转，进行侧面测量也能从轴线方向靠近进行接触式测量，无法进行全周向测量。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，设计了一种优化简易三维测量头，采用单根探针即可进行工件轴孔等部位的三维多方位的测量。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种优化简易三维测量头，包括探针、弹簧、探针筒和上盖，所述探针筒的底部中心处开设有锥形的喇叭孔，所述探针的上端从喇叭孔插入探针筒内，所述上盖的底面设有连接柱，所述弹簧上部套装于连接柱上，弹簧下部套装于探针的上端。

作为优选，所述探针和连接柱之间留有间隙。

作为优选，所述上盖与探针筒固定连接。

作为优选，所述连接柱与探针直径相同。

作为优选，所述喇叭孔的下孔径与探针直径之间留有微小的间隙。

作为优选，所述探针为伸缩式探针，其外部镀金内部有弹簧。

作为优选，所述探针、弹簧、上盖和探针筒均采用导电金属材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型在原有三维测量头基础上进一步优化，探针从5颗针减少到1颗探针，结构更简化。用一个弹簧垂直套住探针，且探针和连接柱之间有一定距离，给弹簧形变留出空间。这样就可以提供水平面上任何一个角度的测量弹性，探针的侧面可以从任何角度方向靠近工件。当探针接触到工件时，整个电流回路导通，微电脑将立即停止电机的运动并获得当前位置。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型A-A剖面示意图。

图中：1、探针筒；2、上盖；3、探针；4、连接柱；5、弹簧；6、喇叭孔。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见图1、图2，一种优化简易三维测量头，包括探针3、弹簧5、探针筒1和上盖2，所述探针筒1的底部中心处开设有锥形的喇叭孔6，所述探针3的上端从喇叭孔6插入探针筒1内，所述上盖2的底面设有连接柱4，所述弹簧5上部套装于连接柱4上，弹簧5下部套装于探针3的上端，弹簧5用于连接上盖2和探针3，弹簧5与上盖2和探针3紧配合，使探针3不会滑落，探针3从5颗针减少到一颗针，结构更简化。用一个弹簧5垂直套住探针3，且探针3和连接柱4之间有一定距离，给弹簧5形变留出空间，探针3能全方位转动不受检测方位的限制，这样就可以提供水平面上任何一个角度的测量弹性，探针3的侧面可以从任何角度方向靠近工件。当探针3接触到工件时，整个电流回路导通，微电脑将立即停止电机的运动并获得探针当前位置。所以，从探针3接触到工件到电机停止，这个瞬间的位移极小约2微米，不会超过弹簧5的弹性范围。

3D雕刻机工作时带动探针运动，本申请的探头结构很小，可深入到工件的小孔中，当金属探针3与被测工件面接触时能立即得出该点Y坐标值；然后驱动探针3向侧面移动可进行测量进行三维测量，由于采用了弹簧5和喇叭孔6的设计，在探针3碰到侧壁时，弹簧5为探针3提供了弹性形变能力，喇叭孔6为探针3提供了偏转的支点和转动空间，在于侧壁碰撞时探针3会产生一定的倾斜，以保证探针3不会与工件硬接触导致探针3损坏。而且能够进行周向测量，之前平面上是用4颗探针3只能从四个方向进行测量。现在探针3探头的圆形侧面能够从任何角度靠近工件，就可以进行寻边测量。

所述探针3和连接柱4之间留有间隙，该间隙使探针3和上盖2之间留有一定的空间以容纳弹簧5形变。探针筒1顶部开设与上盖2配合的开口，所述上盖2与探针筒1固定连接，以便弹簧5和探针3的安装。

所述连接柱4与探针3直径相同，以便弹簧5的统一套装。所述喇叭孔6用于容纳探针3接触工件时可能产生的微量倾，所述喇叭孔6的下孔径与探针3直径之间留有微小的间隙，不影响探针3的穿过，且能作为支撑。

所述探针3自身有伸缩性，表面镀金内部有弹簧。所述探针3、弹簧5、上盖2和探针筒1均采用导电金属材料制成,实现导电测量，探针3可采用伸缩式探针3，表面镀金用于导电。

以上对本实用新型所提供的一种优化简易三维测量头进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本实用新型的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种优化简易三维测量头，其特征在于：包括探针、弹簧、探针筒和上盖，所述探针筒的底部中心处开设有锥形的喇叭孔，所述探针的上端从喇叭孔插入探针筒内，所述上盖的底面设有连接柱，所述弹簧上部套装于连接柱上，弹簧下部套装于探针的上端。

2.根据权利要求1所述的一种优化简易三维测量头，其特征在于：所述探针和连接柱之间留有间隙。

3.根据权利要求2所述的一种优化简易三维测量头，其特征在于：所述上盖与探针筒固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种优化简易三维测量头，其特征在于：所述连接柱与探针直径相同。

5.根据权利要求2所述的一种优化简易三维测量头，其特征在于：所述喇叭孔的下孔径与探针直径之间留有间隙。

6.根据权利要求2所述的一种优化简易三维测量头，其特征在于：所述探针为伸缩式探针，其外部镀金内部有弹簧。

7.根据权利要求2所述的一种优化简易三维测量头，其特征在于：所述探针、弹簧、上盖和探针筒均采用导电金属材料制成。

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