[发明专利]一种磁浮气浮综合作用二维扫描测头

说明书

本发明公开了一种磁浮气浮综合作用二维扫描测头，该测头由测头座、镜头组、CCD组件、测量靶标、轴套、气路接头、大径喷嘴、磁浮组、气路接头、安装磁片、测针、测针座、定位钢球组、前压板、小径喷嘴、后压板及悬浮板等组成。本发明不依赖于自感互感的检测原理，而是依靠机械传动原理以及影像测量完成检测，不仅检测灵敏度高而且抗干扰能力强，结构简单，容易实现，可以实现较大范围内测头位置变化量的测量；而且测针座与气浮板之间的钢球咬合安装、两路气路孔为气浮板上下两表面提供浮力保证了运动的平稳性、测量的精确性，并且通过气浮板边沿及底座上与气浮板相对表面的不同直径圆周上均布相等数量的小磁块之间的斥力作用实现了测量的连续性。

技术领域

本发明属于精密测量领域，具体涉及一种磁浮气浮综合作用二维扫描测头

背景技术

目前，在测量仪器上比较常用的测头为电感式扫描测头，其是利用线圈的自感互感的变化来实现测量的一种装置，在测量过程中测针接触被测件时会受到测量力使测针发生偏移，并且测针会发生挠曲变形。该类测头虽然结构简单可靠，对工作环境要求不高，分辨力较高，但是它的缺点是测针发生挠曲变形会带来较大的测量误差，响应频率低，不宜用于快速动态测量，输出信号为模拟量信号，易受到干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁浮气浮综合作用二维扫描测头。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种磁浮气浮综合作用二维扫描测头，包括测针、测针座以及具有中空腔体且一端开口的测头座；其中，

测头座内的底部安装有镜头组和CCD组件，测头座内的开口端处由内向外依次套装有轴套和悬浮板，轴套与测头座内壁构成测头的右端气路，测头座外壁的周向上安装有与右端气路进气口连通的右端气路接头，轴套的左端面周向上安装有若干与右端气路出气口连通的大径喷嘴，经过滤的纯净空气能够由右端气路接头进入轴套，由大径喷嘴喷出，给悬浮板提供一个向下的推力；悬浮板的右端面上安装有测量靶标，CCD组件用于实时采集测量靶标的图像，并分析其图形位置坐标；悬浮板的外壁周向上与测头座内壁之间设置有磁浮组；

测头座的开口端端面上安装有套装在悬浮板上的前压板，前压板与悬浮板之间还依次套装有密封垫和后压板，前压板内开设有左端气路，前压板的周向上安装有与左端气路进气口连通的左端气路接头，后压板的右端面周向上安装有若干与左端气路出气口连通的小径喷嘴，经过滤的纯净空气能够由左端气路接头进入前压板，经过密封垫，由后压板上安装的小径喷嘴喷出，给悬浮板提供一个向上的推力；

测针安装在测针座上，测针座与悬浮板的左端面之间配备有安装磁片和定位钢球组。

本发明进一步的改进在于，轴套与测头座内壁之间设置有密封圈，前压板与测头座的开口端端面之间安装有外部密封圈。

本发明进一步的改进在于，磁浮组由测头座左端内壁周向上内嵌的一圈磁铁，与悬浮板外壁周向上镶嵌的一圈磁铁构成，各组磁铁中的每一颗磁铁的磁性沿测头径向方向一致，内外两圈磁铁相邻面磁性相斥，通过相斥的磁力使得悬浮板与测头座轴线对中，而且两者不相接触。

本发明进一步的改进在于，定位钢球组以十字交接形式的三点定位方式实现测针座与悬浮板之间的精确定位安装；其中，在悬浮板的安装面上安装有三对均匀分布的第二钢球，每对第二钢球沿均布线对称排列，且与径向方向垂直，在测针座对应面上安装有三对均匀分布的第一钢球，每对第一钢球沿均布线与径向方向一致。

本发明进一步的改进在于，安装磁片由测针座与悬浮板之间的安装面上嵌入的第一磁片和第二磁片构成，通过第一磁片和第二磁片提供测针座与悬浮板之间的吸力。

本发明进一步的改进在于，测量靶标由涂有荧光物质的可识别图形组组成，且图形组为可识别位置特征的任意图形。