[发明专利]一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置及其测量方法

权利要求书

1.一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置，包括测头座(1)、共焦法位移传感器探头(9)、三角法激光位移传感器(12)和移位式传感器安装组件；其特征在于：所述的共焦法位移传感器探头(9)安装在测头座(1)的底部，且检测头朝下设置；三角法激光位移传感器(12)与测头座(1)通过移位式传感器安装组件连接；移位式传感器安装组件能够带动三角法激光位移传感器(12)进行升降，以及带动三角法激光位移传感器(12)的位置在共焦法位移传感器探头(9)的两侧切换；

所述的移位式传感器安装组件包括第一电磁铁(2)、第二电磁铁(3)、步进电机(5)、上臂(10)、滑动座(13)、底板(15)、光杆(16)和丝杠电机(19)；步进电机(5)固定在测头座(1)上；步进电机(5)的输出轴线和共焦法位移传感器探头(9)的中心轴线共线；步进电机(5)的输出轴与上臂(10)的一端固定；上臂(10)的另一端与底板(15)固定；第一电磁铁(2)与第二电磁铁(3)分别位于步进电机(5)输出轴线的两侧；第一电磁铁(2)和第二电磁铁(3)均与上臂(10)等高设置；下臂(11)的两侧分别设置有第一铁块(10-2)和第二铁块(10-3)；第一铁块(10-2)、第二铁块(10-3)与第一电磁铁(2)、第二电磁铁(3)分别位置对应；当底板(15)在步进电机(5)的驱动下，到达第一个极限位置时，第一电磁铁(2)与第一铁块(10-2)接触；当底板(15)在步进电机(5)的驱动下，到达第二个极限位置时，第二电磁铁(3)与第二铁块(10-3)接触；

所述的光杆(16)固定在底板(15)上，且轴线与步进电机(5)的轴线平行；丝杠电机(19)固定在底板(15)上；滑动座(13)与光杆(16)滑动连接；滑动座(13)与丝杠电机(19)的输出丝杠构成螺旋副；三角法激光位移传感器(12)固定在滑动座(13)上；共焦法位移传感器探头(9)发出的测量光的中心线(34)与三角法激光位移传感器(12)的入射光(35)平行；所述的共焦法位移传感器探头(9)发出的测量光的中心线(34)、三角法激光位移传感器(12)的入射光(35)及接收光(36)位于同一平面内。

2.根据权利要求1所述的一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置，其特征在于：所述的移位式传感器安装组件还包括探头座盖(8)；所述的测头座(1)包括一体成型的连接杆(1-1)及探头座(1-2)；探头座(1-2)与探头座盖(8)通过螺钉连接，并夹紧共焦法位移传感器探头(9)；连接杆(1-1)用于与测量驱动装置连接；连接杆(1-1)中心轴线与共焦法位移传感器探头(9)的中心轴线共线。

3.根据权利要求1所述的一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置，其特征在于：所述的移位式传感器安装组件还包括下臂(11)；步进电机(5)采用双出轴电机，输出轴的两端与上臂(10)、下臂(11)的一端分别固定；下臂(11)的另一端与底板(15)固定。

4.根据权利要求3所述的一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置，其特征在于：所述的移位式传感器安装组件还包括第一定位柱(6)和第二定位柱(7)；第一定位柱(6)与第二定位柱(7)分别位于步进电机(5)输出轴线的两侧；第一定位柱(6)和第二定位柱(7)均与下臂(11)等高设置；第一定位柱(6)和第二定位柱(7)的外端部均开设有半球窝；下臂(11)的内端的两侧分别设置有第二半球(11-3)和第一半球(11-2)；第一半球(11-2)、第二半球(11-3)的半径与第一定位柱(6)、第二定位柱(7)端部的半球窝半径分别相等；第一半球(11-2)、第二半球(11-3)与第一定位柱(6)、第二定位柱(7)分别位置对应。