三维测量机旋转自定心转轴式测头架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三维测量机旋转自定心转轴式测头架，包括固定轴、针式测头和测针，特点为包括前后调整机构、左右移动调节机构和针式测头筒式微调机构，固定轴连接前后调整机构的轴承套耳架，针式测头筒式微调机构的滑动轴的前端与针式测头固定连接，针式测头装有测针。左右调节座与轴承套耳架转动连接达到针式测头的前后调节；当转动左右调整座上的左右调整螺栓时，推动紧配在滑动轴套固定座上的调整螺栓支撑轴移动，滑动轴套固定座转动，从而使连接在滑动轴套固定座的测针左右移动；通过朝内或朝外旋动前后调整螺栓从而拉动滑动轴朝内或朝外移动，而使测针朝后调节或朝前调节。测头架绕固定轴转动，测针尖均在旋转轴线上，调向灵活精确。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
三维测量机旋转自定心转轴式测头架所属
：本技术涉及一种三维测量机的测头架，尤其属于一种三维测量机旋转自定心转轴式测头架，该测头架主要应用在针式三坐标测量仪上，功能为将针式测头固定在三坐标测量机上，并给于测头各个方向调节、测绘的能力。
技术介绍
：目前，数控加工已成为工业化、现代化加工的主要手段，而数控加工编程等流程所需要的三维数模是产品实现的关键，三维数模的来源主要有两个途径：第一、产品开发时凭创意与其它相配合零部件构思而得。第二、根据已有产品或手工制作的样品进行逆向扫描，使之成形于三维软件之中并进行适当修改。后一种方案是目前国内外较为主流的作法。利用三维扫描仪对产品进行逆向扫描造型具有精度高，时效快、对设计人员技能依赖程度低等优点迅速成为产品造型的主要手段，三维扫描仪按工作原理分大致有两种：激光扫描和针式扫描。本专利申请主要讨论针式扫描。1、针式扫描的工作原理为：针式测头在针间接触工件表面的瞬间，测头内部的触发机构能迅速发出一个脉冲信号，扫描机数显头内的单片机电路立即将当前数显表头内的X、Y、Z三轴坐标值编码后发送往控制计算机，计算机内的扫描驱动程序接收到信号后，将其解码还原为与数显表头触发瞬间相同的三轴坐标并形成一个三维软件可识别的坐标点。当在工件表面采集到足够多的点集后，设计人员就可根据这些点集对产品进行逆向造形或精度检测，当前在汽车行业和一些需要对产品进行高精度检测的行业，针式扫描机应用相当广泛。在测绘过程中需要不断调整测针方向，使测针轴线大致垂直于被测部位，以达到减小测量误差之目的，由于测针与测头通过螺纹连接，是不可调节的，这就要不断调整测头架的不同关节来组合成所需要的测针方向，本文所述的测头架就是为达到这个使用目的而设计的。2、其它已有测头架设计缺陷及使用情况国内自主研发生产的针式三维测量机上大多采用的是直杆式测头架(见附图11：国产机的测头架部份)，该型测头架包括与横梁连接的摆动关节和转动关节，转动关节下联针式测头，采用两个转动关节来控制方向，虽然有生产容易、技术含量低、成本低的优点，但在实际使用时，需频繁地调整测针方向，造成每次方向调整后测量基准变异，要通过极为繁琐的步骤调整到原来的测绘基准，主要有软件调整和手工输入原基准坐标等方法，按一分钟改变一次测头方向，调整坐标及测头方向花费两分钟计算，大部份的测绘工作需要一天左右时间，对人员的体力消耗和时效浪费是异常严重的。在国外的针式三维测量机上，目前采用了一种能旋转的测头架(见附图12：国外机的测头架部分)，该型测头架包括左右调节机构、固定式连接臂和前后调节机构，左右调节机构和前后调节机构通过固定式连接臂连成一体，前后调节机构通过锁紧螺丝锁在固定式连接臂上；左右调节机构包括转轴和4个调整螺丝，在使用前要校正：左右方向采用4个螺-->丝调整，前后调节机构其前端连接针式测头，它包括螺杆、螺杆限位槽、螺丝、锁紧螺丝、轨道、丝牙和滑块，前后方向采用一个螺丝带动滑块上的丝牙移动，轨道、螺杆限位槽、丝牙要求有极高的加工精度，总体控制误差±0.01MM，但使用时误差调整需要极高的操作技巧，而且需要内六角板手等工具进行，另外在加工制造上需要有大量种类繁多的精密加工、检测设备和严密的精密加工流程才能实现合格产品。由于不得不采用先进的加工设备和加工手段，使产品需要极高的生产加工成本，致使售价达数万元人民币之多。目前国内除部份技术力量雄厚的外资或合资厂商有此加工能力外，大部份国内厂商无法自主生产，需和测头一起进口。
技术实现思路
：本技术的目的在于提供一种结构简单、容易精确调节且加工方便的三维测量机旋转自定心转轴式测头架。本技术的目的是这样实现的：所述的三维测量机旋转自定心转轴式测头架，包括固定轴、针式测头和测针，其结构特点为还包括前后调整机构、左右移动调节机构和针式测头筒式微调机构，固定轴连接前后调整机构的轴承套耳架，轴承套耳架与左右调节座一端连接，左右调节座另一端连接滑动轴套固定座，滑动轴套固定座与针式测头筒式微调机构连接，针式测头筒式微调机构的滑动轴的前端与针式测头固定连接，针式测头装有测针；所述的前后调整机构包括轴承套耳架、左右调节座转轴和左右调节座，左右调节座一端插入轴承套耳架中且通过左右调节座转轴转动连接，左右调节座转轴另一端通过螺母固定；所述的左右移动调节机构包括左右调节座、调节螺栓支撑轴、左右转轴、左右调整螺栓及滑动轴套固定座，左右调节座另一端设有左右转轴孔及中部位置设有调节螺栓支撑轴让位槽，在调节螺栓支撑轴让位槽的两侧左右调节座上设有直通调节螺栓支撑轴让位槽中的左右调整螺栓孔，在滑动轴套固定座的双耳上与左右调节座的左右转轴孔及中部位置的调节螺栓支撑轴让位槽匹配位置设有左右转轴插入孔和调节螺栓支撑轴插入孔，滑动轴套固定座的双耳夹住左右调节座另一端和中部，左右转轴紧配合穿过左右转轴插入孔和左右转轴孔后另一端并通过螺母固定，调节螺栓支撑轴穿过调节螺栓支撑轴插入孔和调节螺栓支撑轴让位槽后另一端并通过螺母固定，左右调整螺栓分别旋进左右调节座的左右调整螺栓孔中且其前端分别伸入调节螺栓支撑轴让位槽中分别能顶在调节螺栓支撑轴上；所述的针式测头筒式微调机构包括前后调整螺栓、滑动轴、滑动轴套和弹簧，滑动轴套套在滑动轴外，在滑动轴轴向上自外向内设有弹簧套洞内置弹簧，滑动轴的弹簧套洞后端与前后调整螺栓通过螺纹连接，在位于与滑动轴连接的前后调整螺栓尽端的滑动轴上设有方形长槽，相应在套在滑动轴外的滑动轴套相应处设有方形销孔，一方形销插入滑动轴套设有的方形销孔中固定且其前端穿进滑动轴上设有的方形长槽中，前后调整螺栓的前端顶在位于滑动轴中的方形销一侧，方形销另一侧与弹簧另一端接触，弹簧的一端置于滑动轴套洞中的尽端上。本技术的目的还可通过以下技术方案实现的：所述的三维测量机旋转自定心转轴式测头架，其特点为轴承套耳架固定在轴承套外，轴承套通过轴承定位在固定轴上且转动连接，固定轴另一端用螺母锁紧。所述的三维测量机旋转自定心转轴式测头架，其特点为弹簧一端置于滑动轴套洞中尽端设有的台阶上，另一端接触于方形销另一侧上。所述的三维测量机旋转自定心转轴式测头架，其特点为滑动轴套固定座与针式测头筒式微调机构的滑动轴套制成一体。所述的三维测量机旋转自定心转轴式测头架，其特点为滑动轴的弹簧-->套洞后端的内螺纹与前后调整螺栓外螺纹连接。所述的三维测量机旋转自定心转轴式测头架，其特点为针式测头筒式微调机构的滑动轴的前端通过测头固定螺栓与针式测头固定连接。所述的三维测量机旋转自定心转轴式测头架，其特点为左右调节座一端插入轴承套耳架中且左右调节座一端设有的插孔与轴承套耳架两边设有的通孔对准，左右调节座转轴插入轴承套耳架两边的通孔和左右调节座一端设有的插孔中后另一端并通过螺母固定。本技术具有如下特点，本技术鉴于上述已有两种产品的使用缺陷，现设计了在原理、结构、加工上完全不同的全新方案，完全克服了上述产品的缺点，使用普通车床，平面磨床，内外圆磨床，快走丝设备以及几百元的生产成本就能使产品完全达到国外产品的指标，而且在操作、调整上全面优越于国外产品，经过持久使用证明，该方案原理确实可行，操作调整方便且故障率为零。另外，在使用调整时无需任何工具即可迅速完成操作。在具体测量机床本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维测量机旋转自定心转轴式测头架，包括固定轴（１）、针式测头（１６）和测针（１７），其特征在于还包括前后调整机构、左右移动调节机构和针式测头筒式微调机构，固定轴（１）连接前后调整机构的轴承套耳架（４），轴承套耳架（４）与左右调节座（６）一端连接，左右调节座（６）另一端连接滑动轴套固定座（１５），滑动轴套固定座（１５）与针式测头筒式微调机构连接，针式测头筒式微调机构的滑动轴（１１）的前端与针式测头（１６）固定连接，针式测头装有测针（１７）；所述的前后调整机构包括轴承套耳架（４）、左右调节座转轴（１９）和左右调节座（６），左右调节座（６）一端插入轴承套耳架（４）中且通过左右调节座转轴（１９）转动连接，左右调节座转轴（１９）另一端通过螺母固定；所述的左右移动调节机构包括左右调节座（６）、调节螺栓支撑轴（７）、左右转轴（８）、左右调整螺栓（９）及滑动轴套固定座（１５），左右调节座（６）另一端设有左右转轴孔（２１）及中部位置设有调节螺栓支撑轴让位槽（２２），在调节螺栓支撑轴让位槽（２２）的两侧左右调节座（６）上设有直通调节螺栓支撑轴让位槽（２２）中的左右调整螺栓孔（２３），在滑动轴套固定座（１５）的双耳上与左右调节座（６）的左右转轴孔（２１）及中部位置的调节螺栓支撑轴让位槽（２２）匹配位置设有左右转轴插入孔（２４）和调节螺栓支撑轴插入孔（２５），滑动轴套固定座（１５）的双耳夹住左右调节座（６）另一端和中部，左右转轴（８）紧配合穿过左右转轴插入孔（２４）和左右转轴孔（２１）后另一端并通过螺母固定，调节螺栓支撑轴（７）穿过调节螺栓支撑轴插入孔（２５）和调节螺栓支撑轴让位槽（２２）后另一端并通过螺母固定，左右调整螺栓（９）分别旋进左右调节座的左右调整螺栓孔（２３）中且其前端分别伸入调节螺栓支撑轴让位槽（２２）中分别能顶在调节螺栓支撑轴（７）上；所述的针式测头筒式微调机构包括前后调整螺栓（１０）、滑动轴（１１）、滑动轴套（１２）和弹簧（１４），滑动轴套（１２）套在滑动轴（１１）外，在滑动轴（１１）轴向上自外向内设有弹簧套洞内置弹簧（１４），滑动轴（１１）的弹簧套洞后端与前后调整螺栓（１０）通过螺纹连接，在位于与滑动轴（１１）连接的前后调整螺栓（１０）尽端的滑动轴（１１）上设有方形长槽（２０），相应在套在滑动轴（１１）外的滑动轴套（１２）相应处设有方形销孔（２８），一方形销（１３）插入滑动轴套（１２）设有的方形销孔（２８）中固...

【技术特征摘要】
1、一种三维测量机旋转自定心转轴式测头架，包括固定轴(1)、针式测头(16)和测针(17)，其特征在于还包括前后调整机构、左右移动调节机构和针式测头筒式微调机构，固定轴(1)连接前后调整机构的轴承套耳架(4)，轴承套耳架(4)与左右调节座(6)一端连接，左右调节座(6)另一端连接滑动轴套固定座(15)，滑动轴套固定座(15)与针式测头筒式微调机构连接，针式测头筒式微调机构的滑动轴(11)的前端与针式测头(16)固定连接，针式测头装有测针(17)；所述的前后调整机构包括轴承套耳架(4)、左右调节座转轴(19)和左右调节座(6)，左右调节座(6)一端插入轴承套耳架(4)中且通过左右调节座转轴(19)转动连接，左右调节座转轴(19)另一端通过螺母固定；所述的左右移动调节机构包括左右调节座(6)、调节螺栓支撑轴(7)、左右转轴(8)、左右调整螺栓(9)及滑动轴套固定座(15)，左右调节座(6)另一端设有左右转轴孔(21)及中部位置设有调节螺栓支撑轴让位槽(22)，在调节螺栓支撑轴让位槽(22)的两侧左右调节座(6)上设有直通调节螺栓支撑轴让位槽(22)中的左右调整螺栓孔(23)，在滑动轴套固定座(15)的双耳上与左右调节座(6)的左右转轴孔(21)及中部位置的调节螺栓支撑轴让位槽(22)匹配位置设有左右转轴插入孔(24)和调节螺栓支撑轴插入孔(25)，滑动轴套固定座(15)的双耳夹住左右调节座(6)另一端和中部，左右转轴(8)紧配合穿过左右转轴插入孔(24)和左右转轴孔(21)后另一端并通过螺母固定，调节螺栓支撑轴(7)穿过调节螺栓支撑轴插入孔(25)和调节螺栓支撑轴让位槽(22)后另一端并通过螺母固定，左右调整螺栓(9)分别旋进左右调节座的左右调整螺栓孔(23)中且其前端分别伸入调节螺栓支撑轴让位槽(22)中分别能顶在调节螺栓支撑轴(7)上；所述的针式测头筒式微调机构包括前后调整螺栓(10)、滑动轴(11)、滑动轴套(12)和弹簧(14)，滑动轴套(12)套在滑动轴(11)外，在滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁清铿，
申请(专利权)人：翁清铿，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]