專利名稱：可調(diào)整的探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在空間上沿多個(gè)方向定向的接觸觸發(fā)式探頭。該探頭設(shè)計(jì)成特別用于(但不局限于)手動(dòng)操作或自動(dòng)測(cè)量的機(jī)器或用于例如銑床的機(jī)床中，以便進(jìn)行已經(jīng)或正在加工的工件的三維尺寸的測(cè)量。
背景技術(shù)：
接觸觸發(fā)式探頭是在機(jī)械工件的加工生產(chǎn)線上廣泛使用的測(cè)量器具(但不局限于此)，以便準(zhǔn)確地校核機(jī)械工件的尺寸或表面。接觸觸發(fā)式探頭還用于復(fù)雜形狀的工件的三維尺寸測(cè)量，以便對(duì)其進(jìn)行復(fù)制或仿形。
通常，接觸觸發(fā)式探頭包括設(shè)計(jì)成緊固在測(cè)量機(jī)器或機(jī)床上的固定部分和運(yùn)動(dòng)觸頭，該觸頭在其細(xì)長(zhǎng)桿的端部上包括球體并設(shè)計(jì)成與將要測(cè)量的工件接觸。
在大多數(shù)應(yīng)用中，接觸觸發(fā)式探頭緊固在機(jī)器的運(yùn)動(dòng)臂上，其空間位置通過(guò)例如放置在機(jī)器軸上的位置編碼器的手動(dòng)操作或自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的幫助進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。運(yùn)動(dòng)臂空間運(yùn)動(dòng)，使得探頭的測(cè)量觸頭與將要測(cè)量的工件或表面接觸。在接觸期間，偏置力接著作用在觸頭上，將其運(yùn)動(dòng)離開(kāi)最初的靜置位置。傳感器對(duì)于觸頭的微小運(yùn)動(dòng)作出反應(yīng)，產(chǎn)生以光信號(hào)的形式發(fā)送到使用者或機(jī)器控制軟件的電信號(hào)，由此根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，確定給定參考坐標(biāo)系內(nèi)接觸點(diǎn)的坐標(biāo)。為此，在本領(lǐng)域中使用根據(jù)不同理論的電子機(jī)械或光學(xué)傳感器或運(yùn)動(dòng)傳感器，該傳感器例如包括受約束的測(cè)量器具。
在三維接觸觸發(fā)式探頭的情況下，觸頭和探頭固定部分之間的連接通常通過(guò)Boys連接的理論實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)三個(gè)靜置在六個(gè)球體上的柱形銷來(lái)限定固定裝置和觸頭之間的接觸點(diǎn)。因此公知的是兩維和一維的探頭。
當(dāng)使用探頭測(cè)量具有中空部和突出部的復(fù)雜形狀的工件時(shí)，如果不是不可能，在探頭的固定部分或觸頭桿不與將要測(cè)量的工件的部件干涉的情況下，將難以使得觸頭與工件的整個(gè)表面接觸。為了彌補(bǔ)此缺陷，公知的探頭使得接觸觸頭在多個(gè)空間方向上定向。通常，需要兩個(gè)單獨(dú)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸覆蓋所有可能的定向。此類型的探頭在歐洲專利申請(qǐng)EP-0392660-A2中進(jìn)行描述。
該轉(zhuǎn)動(dòng)軸最好是可分度的以便提供足夠數(shù)量的預(yù)定并可精確復(fù)制的靜置位置。此分度避免了每次觸頭定向改變之后校正測(cè)量機(jī)器的需要。
在測(cè)量期間，使得所述現(xiàn)有技術(shù)探頭定向的軸鎖定在一個(gè)設(shè)置好的分度位置上。當(dāng)需要探頭不同定向時(shí)，使用者必須通過(guò)作用在為此設(shè)置的輪或桿上以便手動(dòng)解鎖該軸，并如所需要定向該軸，并且通過(guò)再次將輪或桿重新定位在其初始的鎖定位置上來(lái)鎖定軸。這些操作可產(chǎn)生定位誤差，例如在定位第二軸線期間無(wú)意中運(yùn)動(dòng)第一軸線。
所述的探頭的另一缺陷在于鎖定和解鎖需要外部扭矩作用在鎖定輪上，并通過(guò)探頭及其支承件傳遞到測(cè)量機(jī)器的運(yùn)動(dòng)臂上。此凈扭矩造成作用在探頭支承件上的機(jī)械力并可造成整個(gè)探頭運(yùn)動(dòng)。為了避免此缺陷，使用者必須在操作鎖定輪時(shí)保持探頭不動(dòng)，這使其難以或不可能用一只手進(jìn)行此操作。
所述歐洲專利申請(qǐng)所述的探頭使得每個(gè)軸線在一系列分度位置中的任何一個(gè)位置內(nèi)固定，該分度位置由三個(gè)靜置在均勻分布的球體冠部上的柱形銷限定。此類型的探頭還包括輔助定位裝置，該裝置以與彈簧作用之下的分度球體之間接合的斜切活塞為形式。
該活塞的目的在于即使探頭位于未鎖定位置時(shí)為探頭的兩個(gè)軸提供穩(wěn)定位置。這些穩(wěn)定位置用來(lái)防止探頭在探頭重量的作用下自己改變其定向。但是該活塞增加探頭的復(fù)雜性和成本，并且通過(guò)在分度球體上摩擦，由于磨損和裂縫，可降低分度精度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種接觸觸發(fā)式探頭，其能夠在多個(gè)分度方向上定向，并且其操作比現(xiàn)有技術(shù)探頭更簡(jiǎn)便。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種接觸觸發(fā)式探頭，其不具有現(xiàn)有技術(shù)的限制。
按照本發(fā)明，這些目的通過(guò)主權(quán)利要求的主題得以實(shí)現(xiàn)，并且令人注意地通過(guò)相對(duì)于測(cè)量裝置定向測(cè)量觸頭的可調(diào)整接觸觸發(fā)式探頭得以實(shí)現(xiàn)，該探頭包括能夠圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)元件；用于將所述運(yùn)動(dòng)元件保持在鎖定位置上以便防止所述運(yùn)動(dòng)元件運(yùn)動(dòng)的彈性裝置；用于限定所述運(yùn)動(dòng)元件的多個(gè)預(yù)定和可重復(fù)實(shí)現(xiàn)的角度位置的分度元件；與所述彈性裝置相對(duì)并用于通過(guò)在所述軸線方向上運(yùn)動(dòng)脫開(kāi)所述運(yùn)動(dòng)元件并在所述運(yùn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)期間保持所述分度元件之間距離使得所述運(yùn)動(dòng)元件無(wú)人所述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)而所述分度元件不相互接觸或不與探頭的其他元件接觸的致動(dòng)器。


通過(guò)閱讀通過(guò)實(shí)例給出并通過(guò)

的說(shuō)明書將更好地理解本發(fā)明，附圖中圖1a表示本發(fā)明接觸觸發(fā)式探頭的第一實(shí)施例；圖1b表示圖1a所示的本發(fā)明接觸觸發(fā)式探頭的固定部分；圖1c和1d表示圖1a所示的本發(fā)明接觸觸發(fā)式探頭的分度機(jī)構(gòu)；圖1e表示用于脫開(kāi)圖1a探頭的第一軸線的縮減機(jī)構(gòu)；圖2a、2b和2c表示圖1a探頭的第二軸線的分度和縮減機(jī)構(gòu)的截面立視圖；圖3和4、5a、5b和5c表示本發(fā)明的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
表示在圖1a～1e中的本發(fā)明第一實(shí)施例是接觸觸發(fā)式探頭20，其包括圖1b詳細(xì)表示的固定部分250，固定部分設(shè)計(jì)成通過(guò)螺紋桿251或任何其他公知的緊固裝置緊固在測(cè)量機(jī)器的運(yùn)動(dòng)臂上。
固定部分250在其下側(cè)24載有球體256，該球體沿周向均勻分布并部分向下伸出。球體256限定圍繞探頭第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線以15度間隔分開(kāi)的24個(gè)分度位置，如下面進(jìn)一步說(shuō)明。明顯看出根據(jù)所需分度位置的數(shù)量可使用不同數(shù)量的球體。
圖1c和1d所示的運(yùn)動(dòng)元件20在其上側(cè)載有三個(gè)柱形銷217。平彈簧215將運(yùn)動(dòng)元件210壓靠在固定元件250上。在這種情況下，每個(gè)銷217靜置在兩個(gè)球體256上，因此產(chǎn)生六個(gè)接觸點(diǎn)，該接觸點(diǎn)以精確和可重復(fù)實(shí)現(xiàn)的方式確定元件250和210的相對(duì)位置。
考慮到固定元件的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性，運(yùn)動(dòng)元件210具有圍繞與探頭幾何軸線相對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線211并且互相之間相距15度距離的24個(gè)分度位置。通過(guò)以下等同的結(jié)構(gòu)已經(jīng)獲得相同的結(jié)果，例如通過(guò)將球體放置在運(yùn)動(dòng)元件上并將銷放置在固定元件上，或者通過(guò)傾斜表面代替銷或球體的球形或柱形表面，或者通過(guò)使用六個(gè)柱形銷，該柱形銷與球體之一只有一個(gè)接觸點(diǎn)。還可以通過(guò)等同彈性裝置代替平彈簧215，例如通過(guò)柱形彈簧或頁(yè)簧或通過(guò)由彈性合成材料制成的元件代替。
圖1d和1e所示的脫開(kāi)機(jī)構(gòu)300使得運(yùn)動(dòng)元件210圍繞軸線211轉(zhuǎn)動(dòng)。傳遞裝置300包括由四個(gè)齒條305和傾斜螺旋表面302驅(qū)動(dòng)的齒輪301。
當(dāng)按壓兩個(gè)相對(duì)的按鈕310時(shí)，齒條305驅(qū)動(dòng)齒輪301以及傾斜平面302轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在其軸承(未示出)上滑動(dòng)，并運(yùn)動(dòng)固定元件250軸向離開(kāi)運(yùn)動(dòng)元件210。在其分開(kāi)的位置上，球體256伸出銷217，而不與其接觸，并可以圍繞軸線211轉(zhuǎn)動(dòng)。
銷217作用在球體256上的靜置力必須足夠大以便防止運(yùn)動(dòng)元件210在測(cè)量期間的任何意外的運(yùn)動(dòng)。在此特別的實(shí)施例中，彈簧215構(gòu)造成其整個(gè)靜置力為大約30N，即對(duì)于六個(gè)接觸點(diǎn)的每個(gè)接觸點(diǎn)是大約10N，這是由于壓力相對(duì)于該軸線以60度施加。
將難以直接將30N的力作用在按鈕310上。為此，選擇傾斜表面302以便在作用在按鈕310的徑向力和與彈簧215的彈性相反的軸向力之間給出足夠的縮減比例?？s減比例1∶2意味著作用在按鈕310上的操作力大約是15N，即大約1.5Kgf，使用者作用起來(lái)沒(méi)有困難。采用此縮減比例，按鈕310的行程保持在幾個(gè)毫米內(nèi)。
以上給出的數(shù)字值必須解釋為特別適用于本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)例。按照情況可以選擇不同的值，例如按照探頭的質(zhì)量和尺寸進(jìn)行選擇。
為了確保運(yùn)動(dòng)元件210脫開(kāi)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線211周圍，需要在兩個(gè)相對(duì)的按鈕310上作用。以此方式，作用在探頭上的外部力大致相反，并垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線211，所得的力和扭矩大致為零，并且防止探頭的任何無(wú)意運(yùn)動(dòng)。
在按鈕310沿徑向按壓的同時(shí)，使用者通過(guò)在切向作用在相同的按鈕上可使得運(yùn)動(dòng)元件210圍繞軸線211轉(zhuǎn)動(dòng)。此操作是非常憑直覺(jué)的，并且可以方便地通過(guò)手的兩根手指實(shí)施。在這種情況下，球體256和銷217之間的距離足以避免分度表面的任何接觸或摩擦，因此保持分度位置的定位精度。因此，不需要松開(kāi)按鈕310從未鎖定到探頭轉(zhuǎn)動(dòng)以及接著再次鎖定探頭的操作。
將理解到在此實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)元件210一旦未經(jīng)鎖定便不具有任何穩(wěn)定位置，但完全自由地圍繞軸線211轉(zhuǎn)動(dòng)。該穩(wěn)定位置在此構(gòu)造中確實(shí)不需要，這是由于未鎖定需要使用者一直保持按鈕310按壓。因此，使用者總是將運(yùn)動(dòng)元件210處于控制之下。
縮減比例和所使用材料的摩擦系數(shù)選擇成使得傳遞裝置300是可逆的，從而一旦按鈕310上的壓力松開(kāi)，運(yùn)動(dòng)元件210自動(dòng)返回到分度位置，因此避免意外地在自由位置上使用。
第一運(yùn)動(dòng)元件210連接在能夠圍繞垂直于第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線211的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線212轉(zhuǎn)動(dòng)的第二運(yùn)動(dòng)元件220上，公知類型的運(yùn)動(dòng)觸頭30緊固在第二運(yùn)動(dòng)元件上，如圖2a所示。
第二運(yùn)動(dòng)元件220通過(guò)壓縮彈簧225在由轉(zhuǎn)動(dòng)軸線212限定的軸向上壓靠第一運(yùn)動(dòng)元件210。球體226的冠部設(shè)置在運(yùn)動(dòng)元件220的垂直側(cè)上，并與放置在第一運(yùn)動(dòng)元件210的相鄰側(cè)上的三個(gè)柱形銷(未在圖中示出)相互作用以便限定預(yù)定數(shù)量的可準(zhǔn)確重復(fù)實(shí)現(xiàn)的分度位置，其方式與對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)元件210的轉(zhuǎn)動(dòng)作出的說(shuō)明類似。
在可能的變型實(shí)施例中，使用各自具有單個(gè)接觸點(diǎn)的六個(gè)柱形銷。
第二運(yùn)動(dòng)元件220的脫開(kāi)和轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)400表示在圖2b中。通過(guò)按壓兩個(gè)按鈕411和410進(jìn)行脫開(kāi)。作用在能夠圍繞部件470軸向滑動(dòng)的按鈕410上的軸向力通過(guò)兩個(gè)桿430和450以及水平臂440傳遞，該力通過(guò)銷461和桿460放大并作用在彈簧225上，以便將其壓縮，該力抑制220和210之間的接觸力。在此實(shí)施例中，對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)元件210，桿430、450的臂的尺寸將選擇成獲得1∶2的縮減比例。放置在按鈕410和部件470之間的第二彈簧475軸向向圖2a右側(cè)推動(dòng)第二運(yùn)動(dòng)元件220，并使其轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)按鈕410按壓時(shí)，第二運(yùn)動(dòng)元件220朝向圖2a右側(cè)運(yùn)動(dòng)，使得銷和分度球體226不再接觸，并且第二運(yùn)動(dòng)元件220可圍繞軸線212轉(zhuǎn)動(dòng)。該轉(zhuǎn)動(dòng)被使用者通過(guò)按鈕410感覺(jué)到，該按鈕通過(guò)圖中未示出的銷與部件470呈角度地進(jìn)行結(jié)合。
與按鈕410相對(duì)的按鈕411具有給以手指靜置表面以便作用與作用在按鈕410上的力相反的力并有助于通過(guò)兩個(gè)手指轉(zhuǎn)動(dòng)元件220的雙重功能。按鈕411實(shí)際上與元件220呈角度地進(jìn)行結(jié)合，并受到驅(qū)動(dòng)與后者一起轉(zhuǎn)動(dòng)。使用大致相反的兩個(gè)力防止力傳遞到探頭支承件上并防止整個(gè)探頭運(yùn)動(dòng)。
對(duì)于第一運(yùn)動(dòng)元件210，運(yùn)動(dòng)元件220不具有任何穩(wěn)定的未鎖定位置。即使在這種情況下，使用者總是通過(guò)按壓按鈕410、411控制運(yùn)動(dòng)元件220在其未鎖定時(shí)的位置。
按鈕410通過(guò)桿460在第二運(yùn)動(dòng)元件220上的作用與彈簧作用的力大致對(duì)準(zhǔn)并且方向相反，這確保了線性運(yùn)動(dòng)而沒(méi)有任何阻塞。
由觸頭30產(chǎn)生的電信號(hào)以發(fā)光二極管50產(chǎn)生的光信號(hào)的形式發(fā)送到使用者(圖1a)，或發(fā)送到機(jī)器的控制軟件，該軟件根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)確定接觸點(diǎn)在給定坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。
探頭20的下部具有一個(gè)或多個(gè)保護(hù)元件218，該保護(hù)元件伸出探頭主體并且其功能是用來(lái)保護(hù)分度機(jī)構(gòu)免受測(cè)量工件或支承臺(tái)的沖擊。保護(hù)元件218可以是直接在金屬殼體217上加工而形成的增大部分，或者是由能夠吸收沖擊的例如橡膠或彈性體的適當(dāng)材料制成的附加元件。
對(duì)于90度的總角度來(lái)說(shuō)，第二運(yùn)動(dòng)元件220可在此實(shí)施例中具有7個(gè)相互間隔15度距離的分度位置。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)動(dòng)元件210可以轉(zhuǎn)動(dòng)360度時(shí)，此角度使得觸頭30定向在許多均勻分布在一半空間的內(nèi)的方向上。但是可以通過(guò)一般數(shù)量的分度位置實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的裝置，并且分度位置之間可以具有任何距離。
圖4、5a和5b表示本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中第一軸線211的脫開(kāi)機(jī)構(gòu)300通過(guò)四對(duì)相同和對(duì)稱的連接桿320來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在此實(shí)施例中，每對(duì)連接桿320相對(duì)于中點(diǎn)232鉸接，并且當(dāng)一對(duì)的兩個(gè)連接桿的兩個(gè)端部將其一個(gè)端部靜置在固定元件250上并將其另一端部靜置在第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件210上時(shí)，兩個(gè)作用在按鈕310上的外部力傳遞到所述中點(diǎn)323上。
在此配置中，作用在運(yùn)動(dòng)元件210的軸向力和作用在按鈕310上的徑向操作力之間的縮減比例與連接桿320之間的一半孔徑角的正切成正比。這導(dǎo)致隨著元件250和210之間的距離以及連接桿320之間的角度增加的縮減比例。縮減比例的變化是有利的，這是由于保持其行程端部受到按壓的按鈕所需的力是最小的，這使得更容易地進(jìn)行觸頭30細(xì)微調(diào)整的操作。
還可以通過(guò)使用非平面表面代替傾斜表面302在第一實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)此有利的特征。
當(dāng)按鈕310完全按壓時(shí)，球體226和與其并列的銷之間的距離進(jìn)行保持，并且球體和銷在任何情況下不相互接觸或與探頭機(jī)構(gòu)的其他元件接觸。在此情況下，分度表面的磨損降低到所需最低程度，并且分度精度隨時(shí)間推移進(jìn)行保持。
當(dāng)使用者按壓兩個(gè)相對(duì)的按鈕310時(shí)，通過(guò)連接桿320作用在第一運(yùn)動(dòng)元件210上的力大致相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線211呈軸向，即大致與彈簧215作用的力對(duì)準(zhǔn)并方向相反，從而確保線性運(yùn)動(dòng)而沒(méi)有阻塞。另一方面，如果操作者不對(duì)稱地只在一個(gè)按鈕310上按壓時(shí)，得到的力的水平分量在桿253和套筒219之間產(chǎn)生大的摩擦，從而防止第一運(yùn)動(dòng)構(gòu)件210脫開(kāi)。此有利的特征使得可以防止不適合時(shí)宜和無(wú)意的操作。
按鈕310通過(guò)由橡膠或彈性體制成的保護(hù)環(huán)膜330圍繞，其功能是保護(hù)內(nèi)部機(jī)構(gòu)不受污物和塵土侵害，同樣也防止使用者手上的熱量傳遞到內(nèi)部分度機(jī)構(gòu)上，這對(duì)于分度精度具有不利影響。出于相同的目的，用于轉(zhuǎn)動(dòng)和脫開(kāi)第二軸線212的按鈕410和411也最好由合成材料制成，該材料具有良好的隔熱性能。探頭的殼體通過(guò)隔熱層覆蓋其本身。
在本發(fā)明的后一實(shí)施例中，本發(fā)明的探頭設(shè)置所述的隔熱層，而不包括在所述運(yùn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)期間保持所述分度元件之間距離的機(jī)構(gòu)，使得所述運(yùn)動(dòng)元件圍繞所述軸線211轉(zhuǎn)動(dòng)，而所述分度元件256、217不相互接觸或與探頭的其他元件接觸。
窗口30設(shè)置在支承元件250上使得相對(duì)于第一軸線211的轉(zhuǎn)動(dòng)角度可通過(guò)刻制或印刷在第一運(yùn)動(dòng)元件210上的刻度讀取，如圖5a和5b所示。
相對(duì)于第二軸線212的轉(zhuǎn)動(dòng)角度可在設(shè)置在按鈕411的外部冠部?jī)?nèi)的兩個(gè)窗口40中讀取，如圖5a和5b所示。兩個(gè)窗口在這種情況下需要使得所有探頭的可能定向的可視性最佳。
在本發(fā)明后一實(shí)施例中，本發(fā)明的探頭設(shè)置用于讀取相對(duì)于第一和/或第二軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，而沒(méi)有包括力傳遞機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成提供增大的縮減比例，以便降低將所述運(yùn)動(dòng)元件保持在脫開(kāi)位置上所需力的大小。
觸發(fā)觸頭30通過(guò)產(chǎn)生電脈沖對(duì)于與將要測(cè)量的工件的表面最輕微的接觸作出響應(yīng)。該脈沖通過(guò)電子處理電路(未示出)傳遞到用于與測(cè)量機(jī)器的控制裝置和光指示器50連接的連接器70。該指示器在此實(shí)施例中包括發(fā)光二極管，但作為選擇可以包括其他公知的發(fā)光器，例如片形或線形的場(chǎng)致發(fā)光元件。發(fā)光二極管頂部置有光學(xué)光散射器，使得散射光可以在大范圍的觀察角度內(nèi)看到。
在本發(fā)明的可選擇實(shí)施例中，指示器50以放置在探頭不同位置上的多個(gè)指示器來(lái)代替，使得至少一個(gè)指示器從任何可能的觀察角度上可以看到。
在本發(fā)明裝置的另一實(shí)施例中，指示器50包括一個(gè)或多個(gè)光導(dǎo)管，該導(dǎo)管用于釋放由一個(gè)或多個(gè)光源在探頭表面的不同位置上產(chǎn)生的光，使得光的指示從任何可能的觀察角度可以看到。
本發(fā)明還可在不使用分度機(jī)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)，而是采用簡(jiǎn)單的摩擦機(jī)構(gòu)，使得軸在許多定向上鎖定。
本發(fā)明還包括通過(guò)例如通過(guò)電馬達(dá)和/和電磁閥的自動(dòng)致動(dòng)器進(jìn)行軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和脫開(kāi)的實(shí)施例。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，通過(guò)伺服馬達(dá)確保探頭軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，該馬達(dá)包括用于測(cè)量觸頭方位角度的編碼器。在這種情況下，如果伺服馬達(dá)的精度足以滿足將要進(jìn)行的應(yīng)用，所述的分度機(jī)構(gòu)可以保留或省略。
權(quán)利要求
1.一種用于相對(duì)于測(cè)量裝置定向測(cè)量觸頭(30)的可調(diào)整接觸觸發(fā)式探頭(20)，該探頭包括能夠圍繞軸線(211)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)元件(210)；用于將所述運(yùn)動(dòng)元件(210)保持在鎖定位置上的彈性裝置(215)，從而防止所述運(yùn)動(dòng)元件(210)運(yùn)動(dòng)；用于限定所述運(yùn)動(dòng)元件(210)的多個(gè)預(yù)定和可重復(fù)實(shí)現(xiàn)的角度位置的分度元件(256、217)；與所述彈性裝置(215)相對(duì)并用于通過(guò)在所述軸線(211)的方向上運(yùn)動(dòng)來(lái)脫開(kāi)所述運(yùn)動(dòng)元件(210)并在所述運(yùn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)期間保持所述分度元件之間距離的致動(dòng)器(300)，使得所述第一運(yùn)動(dòng)元件圍繞所述軸線(211)轉(zhuǎn)動(dòng)，而所述分度元件(256、217)不相互接觸或與探頭的其他元件接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于，所述致動(dòng)器(300)設(shè)計(jì)成在所述力中斷時(shí)停止其動(dòng)作。
3.如權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于，所述致動(dòng)器(300)通過(guò)作用在所述致動(dòng)器(300)上的外部力扭矩的作用驅(qū)動(dòng)所述運(yùn)動(dòng)元件轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于，所述致動(dòng)器(300)通過(guò)在垂直于所述探頭(20)的軸線的方向上的兩個(gè)大致對(duì)稱并相反地作用在所述致動(dòng)器上的外部力的作用脫開(kāi)所述運(yùn)動(dòng)元件。
5.如權(quán)利要求1所述的探頭，其特征在于，其還包括避免來(lái)自手的熱量傳遞到探頭(20)上的外部隔熱層。
6.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探頭，其特征在于，所述外部隔熱層施加在所述探頭和/或所述致動(dòng)器(300)的殼體上。
7.一種用于相對(duì)于測(cè)量裝置定向測(cè)量觸頭(30)的可調(diào)整接觸觸發(fā)式探頭(20)，該探頭包括能夠圍繞軸線(211)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)元件(210)；用于將所述運(yùn)動(dòng)元件(210)保持在鎖定位置上的彈性裝置(215)，從而防止所述運(yùn)動(dòng)元件(210)運(yùn)動(dòng)；用于限定所述運(yùn)動(dòng)元件(210)的多個(gè)預(yù)定和可重復(fù)實(shí)現(xiàn)的角度位置的分度元件(256、217)；與所述彈性裝置(215)相對(duì)并用于脫開(kāi)所述運(yùn)動(dòng)元件的致動(dòng)器(300)，使得所述運(yùn)動(dòng)元件(210)圍繞所述第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；避免來(lái)自手的熱量傳遞到探頭(20)上的外部隔熱層。
8.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探頭，其特征在于，所述外部隔熱層施加在所述探頭和/或所述致動(dòng)器(300)的殼體上。
9.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的探頭，其特征在于，其包括通過(guò)第二軸線(212)連接在所述運(yùn)動(dòng)元件(210)上的第二運(yùn)動(dòng)元件(220)，以便相對(duì)于所述運(yùn)動(dòng)元件(210)轉(zhuǎn)動(dòng)所述第二運(yùn)動(dòng)元件(220)；獨(dú)立于所述彈性裝置(215)致動(dòng)并用于將所述第二運(yùn)動(dòng)元件(220)保持在鎖定位置上并防止所述第二運(yùn)動(dòng)元件(220)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二彈性裝置(225)；獨(dú)立于所述致動(dòng)器(300)并用于脫開(kāi)所述第二運(yùn)動(dòng)元件(220)而且使得第二運(yùn)動(dòng)元件(220)圍繞所述第二軸線(212)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二致動(dòng)器(400)；連接在所述第二運(yùn)動(dòng)元件(220)上的探頭觸頭(30)。
全文摘要
接觸觸發(fā)式探頭包括設(shè)計(jì)成緊固在測(cè)量機(jī)器或機(jī)床上的固定部分和可沿多個(gè)空間方向在兩個(gè)獨(dú)立的軸線性上定向的運(yùn)動(dòng)接觸觸頭。探頭的兩個(gè)軸包括解鎖和調(diào)整軸的致動(dòng)器。
文檔編號(hào)G01B5/012GK1517670SQ200310119529
公開(kāi)日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月29日
發(fā)明者A·扎尼爾, P·約爾迪爾, C·魯熱, A 扎尼爾, 隙 申請(qǐng)人:特莎有限公司