[发明专利]一种三维触发式测量头

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械制造使用的测量工具，特别是一种在数控机床或测量机上使用的三维触发式测量头。

背景技术

三维触发式测量头，也由称为，测量分中棒。即为一种接触式测量工具，三维触发式测量头具有极高的测量和重复精度，重复精度可达0.0003MM，自50年代被英国人发明后，被广泛应用于机械制造领域用于对工件的接触测量。

特别是70年代，美国军工采用计算机控制系统在数控机床获得测量分中棒的测量触头与工件基准点瞬间接触时的坐标，获取的高精度的测量值。

三维触发式测量头应用时，安装在数控机床的主轴上，当数控机床的主轴上的测量分中棒的测量触头与工件基准点接触时，测量分中棒发出电信号（如指示灯亮或向系统中发出接触信号）。

三维触发式测量头测量精度和重复精度的技术关键是，测量触杆发生测量摆动后，测量触杆座带动测量触杆的准确复位，现有技术是采用复位弹簧使其复位。采用复位弹簧最大的缺点是，复位弹簧的性能和尺寸精度要求极高。

为克服采用复位弹簧带来的的技术问题，2005年2月7日，深圳市壹兴佰精密机械有限公司申请专利号为200520025279.5实用新型专利，该专利采用同直径或同截面尺寸或形状的磁铁同级相对设置产生斥力使测量触杆发生测量摆动后，测量触杆座带动测量触杆的准确复位。解决了上述技术问题。

深圳市壹兴佰精密机械有限公司自2005年该产品研发成功后，以其价格低廉（只是同类进口产品的1/3价格），测量精度和重复精度高而被用户所接受，并占据国内市场份额80%以上。

随着三维触发式测量头被广泛应用，特别是应用范围的扩大，如三维触发式测量头用于手工操作数控机床进行测量，其测量精度达到.0001MM时，测量触杆在一定的方向上，而且是一个特定摆动角度上，固定磁铁与触杆复位磁铁发生相对位置变化，即固定磁铁与触杆复位磁铁不在同一轴线上，固定磁铁无法使触杆复位磁铁复位的死点（或死角）。其技术缺陷在于：当固定磁铁与触杆复位磁铁相对位置变化，不在同一轴线而且磁场相对产生的磁力形成的翻转力矩与测量触杆座位置变化后的重心平衡后，固定磁铁无法使触杆复位磁铁复位。而且该固定磁铁无法使触杆复位磁铁复位的死点（或死角）由于受多项因素的影响，而具有不确定性。基于上述技术问题，该产品呈被全部召回无法使用。

为克服固定磁铁无法使触杆复位磁铁复位的死点（或死角）的技术缺陷，本发明公开一种三维触发式测量头中固定磁铁无法与触杆复位磁铁之间的尺寸比例结构，彻底解决现有技术存在的不足。

本发明实现发明目的采用的技术方案是，一种三维触发式测量头，包括：壳体、固定磁铁、测量触杆、测量触杆座和触杆复位磁铁，固定磁铁固定安装在壳体内，测量触杆和触杆复位磁铁安装在测量触杆座上，固定磁铁与触杆复位磁铁同极相对设置，所述的固定磁铁和触杆复位磁铁为圆柱形磁铁，固定磁铁的直径小于触杆复位磁铁的直径。

本发明的有益效果是，在不改变原三维触发式测量头的基础上，只对固定磁铁和触杆复位磁铁的尺寸进行改进即可实现发明目的。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

附图为本发明结构剖面示意图。

附体中，1固定磁铁，2触杆复位磁铁，3壳体，4测量触杆，5测量触杆座。

具体实施方式

参看附图，一种三维触发式测量头，包括：壳体3、固定磁铁1、测量触杆4、测量触杆座5和触杆复位磁铁2，固定磁铁1固定安装在壳体3内，测量触杆4和触杆复位磁铁同极相对安装在测量触杆座上，所述的固定磁铁1和触杆复位磁铁2为圆柱形磁铁，固定磁铁1的直径小于触杆复位磁铁2的直径。

由于固定磁铁1的直径小于触杆复位磁铁2的直径，无论测量触杆4在任意方向和角度摆动时，固定磁铁1与触杆复位磁铁2发生相对位置变化，固定磁铁1与触杆复位磁铁2相对位置变化产生的翻转力矩永远小于固定磁铁1与触杆复位磁铁2之间的磁铁同极产生的排斥力。

本发明实施例中，所述的触杆复位磁铁2的直径为固定磁铁1的1.4-1.8倍。均可实现发明目的。

本发明结合现有产品的最佳实施例为所述的固定磁铁1和触杆复位磁铁2的直径比为5/8。