[其他]接触信号测头

说明书

一个接触信号测头，接触探针基座由固定在测头外壳内的支座活动支撑，Ｚ轴活动支撑机构将接触探针安装在接触探针基座上。Ｚ轴支撑机构包括固定在探针基座上下端的膜片，与膜片中部紧固的一根支撑轴，探针固定在支撑轴下端。当接触探针接触工件的外表面时。探针基座和Ｚ轴支撑机构能支撑接触探针相对于测头作三维自由运动。这套载置有一个电接触信号检测器，它包括许多能产生出电接触信号的磁心和检测线圈。

本发明涉及一个改进的接触信号测头，该测头能在多个轴向上均等准确地检测探针接触工件的运动。

三坐标检测系统广泛用于精密测量领域，因为这类系统能准确地进行形状复杂工件的三维测量，工件放置在基座上并与测头接触。

在这类测量机里，可移动的测头手动或自动地在三维方向移动，在给定的检测点接触工件，读出测头在三轴上各自运动的坐标。近来适于自动检测代表与工件接触的电接触信号的接触信号测头得到了广泛使用，这种测头能自动地移动和测量外形复杂的工件。

通常，接触信号测头包括一根适于接触工件的接触探针，接触探针由测头外壳活动支撑接触信号测头还包括能缓冲接触探针接触工件的位移的装置以及位于接触探针与工件或与接触探针的支撑机构之间的接触装置。

不过在以前的接触信号测头技术中，接触装置安装在接触探针支撑部分的三点上，所以测量取决于轴的方向。因此，不能在所有的方向上进行稳定的测量，这类方向性误差在以前的技术中不能修正。

与上述接触式测头不同，已经有一种测头利用差动变压器能电测接触探针的角位置或位移。当然，这种差动变压器式测头没有良好的检测灵敏度，特别是其检测灵敏度对接触探针的运动具有方向性。

本发明的目的是提供一种改进的接触信号测头，该测头能根据差动变压器原理更精确地检测无方向性的接触信号。

为了达到上述目的，本发明所提供的接触信号测头包括装在测头外壳上的可移动接触探针基座，测头有单一的停留位置，测头还有分别安装在接触探针基座上部和下部的上膜片和下膜片，装有接触探针并分别由各方向都能够移动的上膜片和下膜片支撑的接触探针套。

因此，当接触探针和套接触工件时，接触探针和套能够在各个方向上等同地移动。

根据本发明，接触信号测头还包括探针套和接触探针基座之间的许多对检测装置，根据差动变压器原理，电测接触探针或套装置的位移。每个测量装置包括一对位于探针套体上的磁心和一对装在探针基座上与相应磁心相对的检测线圈。

因此，依照本发明，接触探针在各个方向上的运动可以通过检测线圈对由电信号检出，靠复合的电信号能各向等同地检测接触信号。

附图的简要说明：

图1是根据本发明构成的接触信号测头的优选实施例的纵向剖视图。

图2和图3的横断面视图表示图1所示接触探针基座支撑装置的结构。

图4是图1中膜片的平面图。

图5是用于图1实施例中的磁心支架的正视图。

图6是图5所示磁心支架的平面图。

图7是图6所示主要部件的横断面图。

参照图1，示出了一个根据本发明构成的接触信号测头的优选实施例，其中的测头外壳10包括一个附于其上表面的安装悬架。这样，利用安装悬架，测头能够可拆卸地安装在众所周知的三坐标测量机的活动部分。

测头外壳10的底部有一个窗孔10a，靠适当的螺旋装置在窗孔内紧固地安装底盘14，在底盘14和测头外壳10之间放入并固定了一个大体上是环状的安装盘16。

在测头外壳10的里面可移动地支撑着一个接触探针基座18，探针基座可保持在单一的停留位置上。接触探针基座18通过上膜片38和下膜片40以及支撑轴48夹住接触探针20，下文将会描述这一点。