[发明专利]一种坐标测量机测针夹持与调整机构

说明书

本发明公开了一种坐标测量机测针夹持与调整机构，包括测针夹头、测针导杆、预紧弹簧、顶紧螺钉和用于安装测针的安装架，所述测针导杆上设有斜面，所述测针夹头上设有与所述测针导杆配合的限位部，使所述测针导杆活动设于所述测针夹头内，且所述测针导杆一端与所述测针夹头之间设有所述预紧弹簧，使所述测针导杆与所述测针夹头接触形成楔形摩擦；所述安装架与所述测针导杆另一端连接，且所述安装架设于所述测针夹头外；所述顶紧螺钉设于所述测针夹头上且其一端与所述测针导杆上的斜面配合，用于顶紧所述测针导杆。本发明基于摩擦自锁原理，以实现测针的快速可靠夹紧，具有整体结构简单，使用方便，加工制造成本低，调整范围大，使用寿命长的特点。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种坐标测量机测针夹持与调整机构。

背景技术

三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine，简称CMM)是20世纪60年代发展起来的一种新型高效精密测量仪器。它的出现，一方面是由于自动机床、数控高效加工以及原来越多复杂形状零件加工需要快速有效的检测设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为CMM的产生提供了技术基础。1960年，英国FERRANTI公司研制成功世界上第一台CMM，到20世纪60年代末，已有近十个国家的三十多家公司在生产CMM，不过这一时期的CMM尚处于初级阶段。进入20世纪80年代后，以Zeiss、Moore等为代表的公司不断推出新产品，使得CMM的发展速度加快。现代CMM不仅能在计算机控制下完成各种复杂测量，而且可以通过与数控机床交换信息，实现对加工的控制。目前，CMM已广泛应用于机械制造业，汽车工业，电子工业等部门，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。

CMM用测头来拾取信号，测头的性能直接影响测量精度和测量效率。在CMM上使用的测头，可以分为接触式和非接触式两类。非接触式测头基于光反射原理，测量过程中不需要测针，但由于聚焦范围的限制，其高度方向上的量程很小；同时非接触式测头的测量结果受被测件材质和表面粗糙程度的影响较大，使用场合受到较大限制。目前，精度最高，使用范围最广的还是接触式测头。接触式测头需要用测针来触碰被测件。对测针的可靠、快捷而方便的夹紧，对提高测量精度和测量效率至关重要。

为了提高测量精度和测量效率，需要尽量避免在测量过程中反复装夹被测件，最好是在一次装夹下测量完所有的特征。为此，目前的解决方案有借助旋转测座(例如雷尼绍的PH10M)或使用星形测针。旋转测座存在重复定位误差，测量精度受到限制，常常使用在较低精度的测量需求上。在高精度测量需求上，都是使用星形测针。星形测针的安装通常借助模块化的组件，如四方体、六方体和八方体等。多面体组件用螺钉安装到测针架上时，由于拧紧程度不同，其朝向会有较大的差异。

传统的测针夹紧机构有德国leitz公司(隶属海克斯康集团)的测针夹持机构(如附图1所示)，整体结构复杂，制造成本高，使用寿命短等缺点。

发明内容

本发明针对现有测针夹紧机构存在结构复杂，制造成本高，使用寿命短的问题，提供一种基于摩擦自锁原理的测针夹紧与方向调整机构，以实现测针的快速可靠夹紧，具有整体结构简单，使用方便，加工制造成本低，调整范围大，使用寿命长的特点。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种坐标测量机测针夹持与调整机构，包括测针夹头、测针导杆、预紧弹簧、顶紧螺钉和用于安装测针的安装架，所述测针导杆上设有斜面，所述测针夹头上设有与所述测针导杆配合的限位部，使所述测针导杆活动设于所述测针夹头内，且所述测针导杆一端与所述测针夹头之间设有所述预紧弹簧，使所述测针导杆与所述测针夹头接触形成楔形摩擦；所述安装架与所述测针导杆另一端连接，且所述安装架设于所述测针夹头外；所述顶紧螺钉设于所述测针夹头上且其一端与所述测针导杆上的斜面配合，用于顶起并顶紧所述测针导杆，控制所述测针导杆的升降。

优选地，所述测针导杆上设有防转杆，所述防转杆设于所述预紧弹簧旁边，且所述防转杆一端连接所述测针导杆，另一端活动插入所述测针夹头内。