[发明专利]带防撞保护和自动转向功能的一维测头

说明书

技术领域

   本发明属于精密测量技术领域，具体涉及一种带防撞保护和自动转向功能的一维测头。

背景技术

齿轮测量仪的发展主要经历了机械展成和电子展成两个阶段。不论是触发式测头还是扫描式测头，都是采用接触式探针与被测工件接触采集轮廓点，然后进行数据处理，进而得到被测工件的位置或形状信息。基于电子展成的齿轮测量中心，通过数控系统控制多轴进行复合运动，可以进行精确的比例传动，从而达到较高精度。相对于国外齿轮测量中心，国内差距主要表现之一为：多采用一维测头测量技术，三维测头的测量修正技术国内发展不足。而一维电感测头，测量过程中需要改变测头敏感方向，并且在轴向进给方向是刚性的，在测量软件调试过程中或测量操作不当情况下容易出现测针与工件的撞击现象，造成测针折断和传感器损坏。此外，由于在测量齿轮刀具等有较为复杂的形面时，一维测头需要手动调整敏感方向，导致测量效率较低。美国专利4720922中仅采用簧片保护探针，在中国专利ZL200420018875.6中通过转套手动实现换向功能，换向角度依据套筒上的刻度，其轴向触发产生轴向发讯起定位及保护作用，存在的问题是：具有手动换向机构，换向角度依据刻度，测量效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带防撞保护和自动转向功能的一维测头，有效解决一维测头复杂形面换向的问题，提高测量效率，同时在调试或测量过程中解决撞击损坏测头的问题，起到保护测头的目的。

本发明采用的技术方案为：带防撞保护和自动转向功能的一维测头，包括一维测头组件、防撞保护机构和换向机构，所述防撞保护结构包括设置于套筒内的动块、定块、连接板和一对片簧，一维测头组件固定联接在测头连接板上，其特征在于：上述定块内侧设置有永久磁铁，该连接板端部设置有磁性材料块，永久磁铁与磁性材料块吸合设置，所述定块的端部固定连接有平行于测头连接板的转向连接板，转向连接板的另一端部上设置有接近开关，接近开关对应设置于动块的端部以外。

所述换向结构包括轴向连接于套筒后端的外壳，外壳中部轴向设置有贯通的由小到大设置的阶梯孔，阶梯孔内依次设置有角接触球轴承组件、推力球轴承组件、联轴器和压缩弹簧，步进电机设置于外壳的端部外侧，转轴穿设于角接触球轴承组件和推力球轴承组件内，推力球轴承组件一侧的转轴通过联轴器与步进电机连接，角接触球轴承组件一侧的转轴与转向连接板连接。

上述外壳内设置有穿线孔。

本发明采用防撞机构和自动换向机构，将一维测头集成到该装置中，不但提高了一维测头测量的性能，而且这种设计装置原理可显著提高齿轮测量的效率和准确率。本发明相对于现有技术，具有如下优点和效果：

1）结构简单；同时具有防撞保护功能和自动换向功能，能够消除测头与工件的撞击从而达到保护目的，自动换向机构能够提高测量效率，减少人为干预。

2）测头对外力响应迅速快，工作可靠。

3）动块依靠永久磁铁的磁力与定块相吸，利用磁力的非线性保证正常工作过程中测针的稳定性，当发生意外碰撞时磁力会随着位移的增大迅速减小，测头所受撞击力迅速下降，实现对测头的保护。

4）测头受力使动块靠近接近开关时，接近开关发出信号，使整个防撞保护装置后移，进一步保证测头不被损坏。

5）检测具有复杂形面的工件时，不需要手动调整敏感方向，通过给电机发送指令控制旋转角度，达到精确调整探针敏感方向的目的。

 6）适用范围广泛，可广泛应用于各种环境下的接触式检测。

附图说明

图1是实施例结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的A-A剖视图。

图中，1-定块，2-动块，3-连接板，4-片簧，5-套筒，6-永久磁铁，7-磁性材料块，8-转向连接板，9-接近开关，10-角接触球轴承组件，11-推力球轴承组件，12-转轴，13-压缩弹簧，14-联轴器，15-步进电机，16-穿线孔，17-外壳。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细描述。