[发明专利]光学传感式三维高精度接触扫描测量探头

权利要求书

1.一种光学传感式三维高精度接触扫描测量探头，其特征在于，包括：

一测头单元(7)，是在圆环座(7a)的中央设置十字悬浮片(7b)，所述十字悬浮片(7b)的各悬臂端固定连接对应位置上的“V”型悬臂簧片(7c)的顶端，所述“V”型悬臂簧片(7c)的两个底端固定连接在圆环座(7a)上，形成十字悬浮片(7b)在圆环座(7a)中的悬浮结构；在所述十字悬浮片(7b)的上表面、处在十字悬浮片(7b)的中央固定设置楔形块(8)，在所述楔形块(8)的顶面粘结有NPBS(6)，在所述楔形块(8)的底面镀有反射层，在所述十字悬浮片(7b)的下表面、处在十字悬浮片(7b)的中央固定连接带有测球(7e)的探针(7d)；

一测量单元，设置所述测量单元的光路结构为：激光器(10)发射出的准直光投射至NPBS(6)的顶面，所述准直光在NPBS(6)中形成的反射光作为第一光束投射至第一四象限探测器(9a)，以所述第一四象限探测器(9a)测量楔形块(8)和NPBS(6)沿水平X轴方向的位移；所述准直光在NPBS(6)中形成的透射光经楔形块(8)投射至楔形块(8)的底面的反射层，在所述反射层上形成的反射光作为第二光束，所述第二光束投射至NPBS(6)的底面，所述第二光束在NPBS(6)中形成的反射光作为第三束光投射到第二四象限探测器(9b)，以所述第二四象限探测器(9b)测量楔形块(8)和NPBS(6)沿Z轴方向的位移；所述第二光束在NPBS(6)中形成的透射光投射至第三四象限探测器(9c)，以所述第三四象限探测器(9c)测量楔形块(8)和NPBS(6)沿Y轴方向的位移，所述Z轴为竖直方向的轴，所述Y轴和X轴为水平方向的轴。

2.根据权利要求1所述的光学传感式三维高精度接触扫描测量探头，其特征是：设置所述测量探头的基座为圆筒体(1a)，在所述圆筒体(1a)中分布有各空腔，所述各空腔分别是：处在圆筒体(1a)上段的第一腔(1b)、处在圆筒体(1a)下段的第三腔(1d)，以及处在第一腔(1b)和第三腔(1d)之间的第二腔(1c)；用于安装激光器(10)的激光器固定座(3)设置在所述第一腔(1b)中；所述第三四象限探测器(9c)安装在所述第二腔(1c)中；第一四象限探测器(9a)、第二四象限探测器(9b)以及NPBS(6)安装在所述第三腔(1d)中，并且所述第一四象限探测器(9a)和第二四象限探测器(9b)分处在所述NPBS(6)的一左一右；测头单元(7)中的圆环座(7a)固定设置在所述圆筒体(1a)的底部端口上。

3.根据权利要求2所述的光学传感式三维高精度接触扫描测量探头，其特征是：所述第二腔(1c)设置为台阶孔，所述第三四象限探测器(9c)嵌装在所述台阶台中获得限位；在所述三四象限探测器(9c)的顶部放置楔形填充块(4)，所述楔形填充块(4)的顶面与第一腔(1b)的底板上表面平齐，激光器固定座(3)固定设置在第一腔(1b)的底面，利用所述激光器固定座(3)对所述楔形填充块(4)在顶面形成抵压，阻止所述第三四象限探测器(9c)向上移动。

4.根据权利要求3所述的光学传感式三维高精度接触扫描测量探头，其特征是：所述第一四象限探测器(9a)和第二四象限探测器(9b)固定安装在固定耳(5)上的固定孔中，所述固定耳(5)固定悬挂在所述第一腔(1b)的底板下表面。

5.根据权利要求1所述的光学传感式三维高精度接触扫描测量探头，其特征是：所述“V”型悬臂簧片(7c)是以铍青铜簧片为材质。