[实用新型]一种数控机床在线检测触发式三维线性测头

说明书

本实用新型公开了一种数控机床在线检测触发式三维线性测头，包括十字形固定杆和测针，所述十字形固定杆四周设有Y向平动机构双轴铰链第一导轨和第二导轨、X向平动机构双轴铰链第一导轨和第二导轨、Z向平动机构双轴铰链第一导轨和第二导轨，X向、Y向、Z向平动机构双轴铰链导轨内部安装有光栅尺位移传感器，所述测针右端安装有测针座，测针座右端固定连接测头外壳。本实用新型通过挡板回零装置进行复位并在X、Y、Z三个方向构建三个独立的双轴铰链导轨机构，使该数控机床在线检测触发式三维线性测头具有位移分辨率高、导向精度高，机械摩擦小，无间隙，不需要润滑，不存在爬行现象，结构紧凑，体积小，重量轻，易于加工装配等优点。

技术领域

本实用新型涉及数控机床配件领域，具体为一种数控机床在线检测触发式三维线性测头。

背景技术

当前数控机床使用的接触式线性三维测头的导向机构主要有平行簧片嵌套式和簧片铰链嵌套式两种结构，测量设备主要采用光栅尺位移传感器、电感式位移传感器，平行簧片嵌套接触式线性三维测头采用三对在X、Y、Z方向空间平行的簧片紧凑地嵌套在一起的结构设计，结合数字输出式光栅和读数头技术，将三个轴的位移转化为光栅信号输出，对测点坐标进行测量，簧片铰链嵌套接触式线性三维测头采用簧片和铰链嵌套组成的导向导轨，借助电感式位移传感器检测位移信号，对测点坐标进行测量，平行簧片嵌套接触式线性三维测头的三个轴向测量运动结构嵌套一起，采用光栅尺位移传感器前一级测量运动机构误差直接影响后一级运动机构误差，并在后一级运动机构中放大，使综合测量误差较大，簧片铰链嵌套接触式线性三维测头的轴向尺寸偏大，很难保证轴线与待测工件的轴线在同一直线上，随机误差较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数控机床在线检测触发式三维线性测头，具有位移分辨率高、导向精度高，机械摩擦小，无间隙，不需要润滑，不存在爬行现象，结构紧凑，体积小，重量轻，易于加工装配等优点，可在数控机床在线检测广泛应用，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种数控机床在线检测触发式三维线性测头，包括十字形固定杆和测针，所述十字形固定杆上端设有Y向平动机构双轴铰链第一导轨和X向平动机构双轴铰链第一导轨，所述十字形固定杆下端设有Y向平动机构双轴铰链第二导轨和X向平动机构双轴铰链第二导轨，所述十字形固定杆后端设有Z向平动机构双轴铰链杆第一导轨，所述十字形固定杆前端设有Z向平动机构双轴铰链杆第二导轨，所述X向平动机构双轴铰链第一导轨、Y向平动机构双轴铰链第一导轨、Z向平动机构双轴铰链杆第一导轨内部均安装有光栅尺位移传感器，所述测针右端安装有测针座，所述测针座右端固定连接测头外壳，所述十字形固定杆左侧固定连接悬臂梁，所述悬臂梁上端固定连接Z向测头杆平衡调节第一弹簧，所述悬臂梁下端固定连接Z向测头杆平衡调节第二弹簧，所述Z向测头杆平衡调节第二弹簧下端固定连接Z向测头杆平衡调节丝杠螺母副，所述Z向测头杆平衡调节丝杠螺母副底端安装有Z向测头杆平衡调节电机，所述悬臂梁前端固定连接X向测头杆平衡调节第一弹簧，所述X向测头杆平衡调节第一弹簧后端固定连接X向测头杆平衡调节丝杠螺母副，所述X向测头杆平衡调节丝杠螺母副后端安装有X向测头杆平衡调节电机，所述悬臂梁前端固定连接X向测头杆平衡调节第二弹簧。

优选的，所述测针下端固定连接顶板，顶板左右两端分别设有挡板，挡板左右内侧分别安装有限位板，并且挡板上下两端固定连接拉簧，顶板长度和挡板之间的距离相等。

优选的，所述光栅尺位移传感器内部设有标尺光栅，标尺光栅后端固定连接指示光栅，指示光栅的一侧设有第一透镜，第一透镜的一侧设有光电元件，标尺光栅的一侧设有第二透镜，第二透镜外侧为光源。

优选的，所述十字形固定杆为X向平动机构双轴铰链第一导轨和X向平动机构双轴铰链第二导轨、Y向平动机构双轴铰链第一导轨和Y向平动机构双轴铰链第二导轨、Z向平动机构双轴铰链杆第一导轨和Z向平动机构双轴铰链杆第二导轨的公共固定板，十字形固定杆与测头外壳固定连接，测针通过螺母副与测针座相连，测针座与测头外壳固定连接。