[发明专利]光学传感式三维高精度接触扫描测量探头

摘要

本发明公开了一种光学传感式三维高精度接触扫描测量探头，其特征是测头单元是在圆环座的中央设置十字悬浮片，十字悬浮片的各悬臂端固定连接对应位置上的“V”型悬臂簧片的顶端，“V”型悬臂簧片的两个底端固定连接在圆环座上，形成十字悬浮片在圆环座中的悬浮结构；在十字悬浮片的上表面、处在十字悬浮片的中央固定设置楔形块，在楔形块的顶面粘结有NPBS，在楔形块的底面镀有反射层，在十字悬浮片的下表面、处在十字悬浮片的中央固定连接带有测球的探针；测量单元是以激光器发射准直光投射至NPBS，利用四象限探测器检测获得Z轴、Y轴和X轴向的位移量。本发明能获得较高的测量精度，其灵敏度高、测力小，装调方便。

主权项

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。