[发明专利]一种基于接触式测头的测头球头与刀柄同轴度调心装置

说明书

本发明属于数控机床在位测量相关技术领域，其公开了一种基于接触式测头的测头球头与刀柄同轴度调心装置，其包括两个微分头结构、两个微分头挡块结构、测头夹持结构及调整架；调整架包括第一支架、第二支架、Y向铰链结构及X向铰链结构，第二支架设置在第一支架内；Y向铰链结构连接第一支架及第二支架；X向铰链结构连接于第二支架，且其位于第二支架内；两个微分头结构分别设置在第一支架垂直连接的两个框边上，两个微分头挡块分别连接于X向铰链结构及Y向铰链结构，且分别与两个微分头结构相连接；测头夹持结构连接于X向铰链结构，其用于连接测头结构。本发明运动精度高，无机械摩擦。

技术领域

本发明属于数控机床在位测量相关技术领域，更具体地，涉及一种基于接触式测头的测头球头与刀柄同轴度调心装置。

背景技术

在位测量技术是指加工完成后工件没有卸下，在加工机床上利用测头对工件进行测量的测量方法，相较于离线测量的方法，在位测量不需要进行二次装夹，且测量效率高，同时能够测量典型几何特征零件和形状相对复杂的零件。

机床测头按功能分类，可分为工件检测测头和对刀及刀具磨损检测测头，按照测头是否接触分为接触式测头和非接触式测头(激光等类型)。接触式测头需要与被测物体表面接触，通过机床反馈得到接触点的坐标，通过触碰多点轨迹来测量工件尺寸。非接触式测头则是利用激光扫描等方式对工件进行测量。

目前接触式测头球头与刀柄的同轴度误差很大程度上决定了测头的测量结果，测头与刀柄发生偏心，会使得机床主轴的接触点坐标存在测量误差，从而进一步影响工件测量误差。针对测头球头找正问题，徐州徐工传动科技有限公司的姜丰成在《一种用于调校雷尼绍测头的机构及调校方法》中设计了一种用于雷尼绍测头圆心使用时校正的机构，但并未设计出实际调整球头圆心的机构。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于接触式测头的测头球头与刀柄同轴度调心装置，所述调心装置能够提高测头的球头与刀柄的同轴度，使得测头的球头能在装夹时正确找正，提高了产品在位测量精度，且整个调心装置通过在微分头中施加位移，通过柔性铰链的传动使得测定头在X、Y方向上位移缩小来微调测头圆心的位移，在保证精度的同时避免了机械摩擦的影响。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于接触式测头的测头球头与刀柄同轴度调心装置，所述调心装置包括两个微分头结构、两个微分头挡块结构、测头夹持结构及调整架；所述调整架包括第一支架、第二支架、Y向铰链结构及X向铰链结构，所述第一支架及所述第二支架均为矩形框，所述第二支架设置在所述第一支架内；所述Y向铰链结构连接所述第一支架及所述第二支架，且位于所述第一支架及所述第二支架之间；所述X向铰链结构连接于所述第二支架，且其位于所述第二支架内；两个所述微分头结构分别设置在所述第一支架垂直连接的两个框边上，两个所述微分头挡块分别连接于所述X向铰链结构及所述Y向铰链结构，且分别与两个所述微分头结构相连接；所述测头夹持结构连接于所述X向铰链结构，其用于连接测头结构。

进一步地，两个所述微分头结构分别通过所述Y向铰链结构及所述X向铰链结构带动所述测头结构沿Y轴或者X轴单向移动。

进一步地，所述调心装置还包括垫块及刀柄夹持结构，所述垫块连接所述刀柄夹持结构及所述调整架。

进一步地，所述调心装置还包括连接于所述刀柄夹持结构的整体支撑结构及设置在所述整体支撑结构上的千分表结构，所述千分表结构的表头与所述测头结构相接触。

进一步地，所述Y向铰链结构基本呈凹字型，其包括第二X向柔性铰链、第一Y向柔性铰链、第三X向柔性铰链及第四X向柔性铰链，所述第四X向柔性铰链的一端连接于所述第一支架的一内侧，另一端连接于所述第二支架；所述第二X向柔性铰链的一端连接于所述第一支架的另一内侧；所述第一Y向柔性铰链的两端分别连接于所述第二X向柔性铰链及所述第三X向柔性铰链的一端，所述第三X向柔性铰链的另一端连接于所述第一支架的内侧。