[实用新型]一种数控测量头的浮动机构

说明书

一种数控测量头的浮动机构,包括：测针、摆动芯、底座、金属球、金属杆、浮动组件，设置在摆动芯周向的三个金属杆分别与其下方的两个金属球接触形成电连通，浮动组件包括辅助金属球、辅助弹簧，辅助弹簧下端与两个辅助金属球形成多方位的力补偿结构，辅助弹簧的安装可平行水平面或倾斜方向安装，辅助弹簧水平安装状态下的安装位置低于金属杆高度；优势如下：提高360°检测过程中的圆度，提高测量精度；浮动机构结构简单，改造成本低；测量头测量端的直径尺寸减小，适用于深度槽零部件的嵌入式测量作业。

技术领域

本实用新型涉及数控机床加工、测量技术领域，具体为一种数控测量头的浮动机构。

背景技术

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。数控机床综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，其中测量头结合三坐标体系实现自动尺寸的测量。测针是测量头中用于接触式测量的结构，与被测试零部件接触后测针会发生摆动，摆动过程中完成电信号的输出，完成测头的测量操作。测针与测头中的摆动机构连接，现有技术中摆动机构中设置有三个导电金属杆且金属杆位于两个导电金属球之间，当测针在360°范围内转动时通过金属杆与金属球之间接触完成电路导通，缺陷如下：

一、三个金属杆分别位于等边三角形的顶点，顶点方向与底边方向摆动时所需的力不同，进而导致360°旋转时圆度差，测量精度呈三角形；

二、当测针受到推顶力时只能钢性推顶，测量头易遭受损坏；

三、测量头无法再解决上述问题的基础上满足深槽底壁的检测；

本实用新型提出一种数控测量头的浮动机构，解决上述一个或多个技术问题。

实用新型内容

一种数控测量头的浮动机构，包括：测针、摆动芯、底座、金属球、金属杆、浮动组件，所述测针与所述摆动芯连接，所述摆动芯通过弹簧与测量头壳体直接或间接连接，所述底座的上板面加工有三组金属球容纳孔且每组金属球容纳孔包括两个间隔排列的金属球容纳孔，每个所述金属球容纳孔中均安装有一个所述金属球，所述摆动芯沿中心轴线方向加工有三个等角度排列的金属杆安装孔，所述金属杆安装孔中均安装有一个平行于水平面的所述金属杆；非工作状态下：所述金属杆的另一端部位于两个所述金属球的斜上方且与两个所述金属球接触，电路接通；工作状态下，至少有一个所述金属杆与其斜下方的至少一个所述金属球脱离，电路断开，所述摆动芯与所述底座之间设置有浮动组件，通过设置所述浮动组件提高360°范围内测量的精度或/和形成浮动力避免钢性推顶或/和减小测量头的直径尺寸。

优选的，所述一种数控测量头的浮动机构,所述浮动组件包括6N个辅助金属球、3N个辅助弹簧，所述摆动芯加工有与辅助弹簧数量相同的辅助弹簧安装孔，辅助弹簧安装在所述辅助弹簧安装孔中，相邻两个所述金属杆之间设置有N个所述辅助弹簧；所述底座板面对应加工有3N组辅助金属球容纳孔且每组所述辅助金属球容纳孔包括两个间隔设置的辅助金属球容纳孔，所述辅助金属球安装在所述辅助金属球容纳孔中；非工作状态下：所述辅助弹簧与斜下方的两个辅助金属球接触，N为正自然数。

优选的，所述一种数控测量头的浮动机构,两个相邻的所述金属杆之间设置有N个所述辅助弹簧；N为奇数时，第（N+1）/2个所述辅助弹簧与对面所述金属杆在同一直径方向，剩余（N-1）个所述辅助弹簧对称设置在中心位置的辅助弹簧两侧；当N为偶数时，N个所述辅助弹簧对称设置在对面所述金属杆所在直径的两侧。

优选的，所述一种数控测量头的浮动机构,所述辅助金属球的直径小于所述金属球的直径。

优选的，所述一种数控测量头的浮动机构,所述辅助弹簧平行于三个所述金属杆所在的水平面安装，三个所述辅助弹簧的安装高度低于所述金属杆的安装高度。

优选的，所述一种数控测量头的浮动机构,所述辅助弹簧沿摆动芯、辅助金属球方向倾斜向下设置。