[实用新型]一种三坐标测量机接触式探头

说明书

本实用新型公开了一种三坐标测量机接触式探头，具体涉及三坐标测量机领域，包括探头外壳，所述探头外壳底部设有测量机构和测球，且测球位于测量机构底部，所述测量机构包括连接杆、连接片和传感器靶片，所述传感器靶片活动连接于连接杆与连接片之间，所述连接杆与测球之间固定连接，所述连接片远离传感器靶片的一端固定设有固定片，且固定片与探头外壳底部固定连接，所述传感器靶片顶部固定设有电容传感器。本实用新型通过设置测量机构，可使三坐标测量机的测量分辨率达3nm，量程达20μm，提高了三坐标测量机的精度，可用来测量非接触式探头所不能测量或测不准的具有斜面、台阶、深孔、倒角、圆弧、透明体等特征的工件。

技术领域

本实用新型涉及三坐标测量机领域，更具体地说，本实用新型涉及一种三坐标测量机接触式探头。

背景技术

近年来，微电子机械系统(MEMS)技术得到了快速发展，各类微型器件接踵问世，例如：微型涡轮、微型针阵列、压电马达、微型透镜、LIGA产品和燃油喷油嘴等，这些器件的几何特征尺寸介于数微米到数毫米之间。

要保证MEMS器件的加工质量，就要有相应的高精度检测方式与技术，而现有的非接触式探头不能测量或者测不准具有斜面、台阶、深孔、倒角、圆弧、透明体等特征的工件，所以，需要一种可用于MEMS器件三维特征尺寸测量的纳米三坐标测量机及测量探头。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种三坐标测量机接触式探头，本实用新型所要解决的技术问题是：如何测量现有非接触式探头所不能测量或者测不准的具有斜面、台阶、深孔、倒角、圆弧、透明体等特征的工件。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种三坐标测量机接触式探头，包括探头外壳，所述探头外壳底部设有测量机构和测球，且测球位于测量机构底部，所述测量机构包括连接杆、连接片和传感器靶片，所述传感器靶片活动连接于连接杆与连接片之间，所述连接杆与测球之间固定连接，所述连接片远离传感器靶片的一端固定设有固定片，且固定片与探头外壳底部固定连接，所述传感器靶片顶部固定设有电容传感器。

使用时，采用八组连接片组成的悬浮机构，当给处于悬臂状态的连接片末端施加垂直方向的作用力时，连接片会产生一定弯曲，从根本上扩大了悬浮机构的弹性范围，并且八组连接片主要工作在弯曲状态，扭转的因素很少，因此测力较小，铍青铜具有高的强度、弹性、硬度、耐磨性和耐疲劳性，采用连接片作为弹性元件时，其变形工作范围远小于自身的最大允许变形范围，因此连接片形成的弹性机构表现出了很好的重复性和稳定性，整体采用八点电容感应结构的触发测量原理，当测杆和工件接触后发生偏摆，使连接片和电容传感器之间原来的垂直距离发生改变，导致电容传感器的输出发生变化，以此来判断测端是否和工件发生接触。

在一个优选地实施方式中，所述测量机构以测球为中心环绕设置八组，且测球通过测量机构悬浮设置。

在一个优选地实施方式中，所述连接杆的材质为碳化钨，且八组连接杆呈米字形设置。

在一个优选地实施方式中，所述连接片的材质为铍氰铜，且连接片为弹性元件。

在一个优选地实施方式中，所述测球底部带有测杆，且测杆的材质为不锈钢。

在一个优选地实施方式中，所述电容传感器对应传感器靶片设置八组，且电容传感器的精度为3nm。

本实用新型的技术效果和优点：