CN207326583U - 一种具有限位保护装置的三维测头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种具有限位保护装置的三维测头，包括带有端盖的测头主体、弹簧、探针、控制电路和外壳，测头主体连接于外壳下方，控制电路安装于外壳内部；测头主体内壁有三组定位触点，探针的顶部径向延伸有三个挡销，每一挡销分别伸入相应组定位触点的两个定位触点之间；弹簧的上端抵于测头主体的顶端，下端抵于探针的顶端；测头主体、探针与控制电路电连接；测头主体与端盖之间安装有一限位圈，限位圈较测头主体其他部位径向内凸；探针的顶部还径向外延有限位杆，限位杆位于限位圈下方，限位圈对应限位杆的端面安装有压电传感器，压电传感器与控制电路电连接。本实用新型增加有限位保护装置，避免发生弹簧过度变形，提高测头的使用寿命。

Description

一种具有限位保护装置的三维测头

技术领域

本实用新型涉及机械领域，尤其涉及的是一种具有限位保护装置的三维测头。

背景技术

三维测头是数控机床重要的零部件，是实现高速、精确加工的基础。中国专利ZL201020044790公开了导电式三维测头，包括测头柄，所述测头并通过位置调整机构连接测头主体，所述测头主体内部安装电池仓，所述测头主体上端连接有灯罩，所述灯罩里面安装测头控制电路，所述，灯罩连接摆动单元，所述摆动单元的测针与所述测头柄分别连接测头控制电路。其工作原理为:测针接触到工件后受力摆动一个角度，测针与测头主体内部接触点断开连接，灯罩的红外灯发出红外信号，机床的控制***接收到无线电信号，控制机床进行相应动作，完成检测工作。上述专利没有设置过限保护装置，当探针摆动角度过大，会造成弹簧过度变形，而影响使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单的具有限位保护装置的三维测头。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种具有限位保护装置的三维测头，包括带有端盖的测头主体、弹簧、探针、控制电路和外壳，探针顶部收容于测头主体内部，测头主体连接于外壳下方，控制电路安装于外壳内部并与控制中心通过有线或无线方式电连接；测头主体内壁安装有三组球形的定位触点，每组定位触点由两个定位触点构成，探针的顶部径向延伸有三个柱形的挡销，每一挡销分别伸入相应组定位触点的两个定位触点之间；弹簧的上端抵于测头主体的内顶端，下端抵于探针的顶端；定位触点、探针分别与控制电路电连接；测头主体与端盖之间安装有一限位圈，限位圈较测头主体其他部位径向内凸；探针的顶部还径向外延有限位杆，限位杆位于限位圈下方，限位圈对应限位杆的端面安装有压电传感器，压电传感器与控制电路电连接。

优选的，测头主体与控制中心通过无线连接，外壳安装有红外灯，红外灯与控制电路连接。

优选的，红外灯为红外贴片灯。

优选的，测头主体上部具有一置物槽；置物槽安装有一绝缘块，弹簧上端抵于绝缘块；绝缘块与置物槽的底面构成容纳气体的气腔，气腔通过一通道与外部气源连通。

优选的，上下限位圈具有向水平限位圈倾斜的斜面。

优选的，控制电路连接有无线通讯模块，无线通讯模块为2.4G模块或蓝牙模块。

优选的，探针包括一中轴，中轴是可伸缩的。

优选的，控制电路包括有供应电源，供应电源为锂电池或石墨烯电池。

通过采用上述的技术方案，本实用新型的有益效果是：测头主体与端盖之间安装有一限位圈，限位圈较测头主体其他部位径向内凸；探针的顶部则径向外延有限位杆，限位杆位于限位圈下方，限位圈对应限位杆的端面安装有压电传感器，压电传感器与控制电路电连接，通过上述结构限定探针的最大收缩距离，避免发生弹簧过度变形无法复原，提高测头的使用寿命。

支撑弹簧的绝缘块于置物槽之间设置气腔，通过气压将绝缘块顶起，实现弹簧弹力的调节，调整探针的灵敏度。

测头与数控机床的控制中心通过红外或无线通讯实现信号传输，传输方式灵活多变，应用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型线路框架图；

图3为探针中轴的结构示意图；

主要附图标记说明：（1、测头主体；11、定位触点；12、端盖；13、限位圈；14、压电传感器；15、置物槽；16、绝缘块；17、气腔；18、通道；2、弹簧；3、探针；31、挡销；32、限位杆；33、中轴；4、控制电路；5、外壳；6、红外灯；7、无线通讯模块；8、供应电源）。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例来进一步说明本实用新型。

需要注意的是，本实用新型中所提及的方向术语，如：上、下、前、后、左、右、 顶、底、内、 外等，是基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和2所示，一种具有限位保护装置的三维测头，其基本结构和工作原理与现有三维测头相似，包括测头主体1、弹簧2、探针3、控制电路4和外壳5。测头主体1的内壁安装有6个定位触点11，每两个定位触点11为一组，共计有三组定位触点11，每组定位触点11径向分布于测头主体1内壁。探针3的头部伸入测头主体1的中空部，径向延伸有三个柱形的挡销31，挡销31分别伸入每组定位触点11的两个定位触点11之间。弹簧2置于探针3和测头主体1之间，上端抵于测头主体1顶端的置物槽15，下端抵于探针3的顶端。

测头主体1连接于外壳5下方，外壳5内置有控制电路4，测头主体1和探针3分布与控制电路4电连接，控制电路4则与数控机床的控制中心通过有线或无线方式电连接。探针3摆动使挡销31对定位触点11的压力不同进而使通过该结构的电流变化，控制电路4接收到电流变化信号，即通过有线或无线的方式向数控机床的控制中心发出电信号、电磁波信号或光信号。例如，在外壳5的周面均匀分布有若干与控制电路4电连接的红外灯6。红外灯6采用红外贴片灯。也可以在外壳5内部安装有无线通讯模块7，无线通讯模块7为2.4G模块或蓝牙模块，控制电路4与控制中心通过无线通讯模块7实现双向通信。

如图1和2所示，测头主体1与端盖12之间安装有一限位圈13，限位圈13较测头主体1其他部位径向内凸，先通过螺钉将限位圈12固定于测头主体1底部，再安装测头主体1的端盖12，使探针3的头部定位于测头主体1的中空部。探针3的顶部还径向外延有限位杆32，下限位杆32位于限位圈13的下方，限位圈13对应限位杆32的端面安装有压电传感器14，压电传感器14与控制电路4电连接。当探针3向上收缩至一定距离时，限位杆32会碰到压电传感器14，压电传感器14产生压变电流，控制电路4检测到该压变电流，将立即发出信号，使数控机床的控制中心停止运行。

在一可行的实施例中，测头主体1顶部的置物槽15安装有一绝缘块16，弹簧2上端抵于绝缘块16。而绝缘块16与置物槽15的底面构成容纳气体的气腔17，气腔17通过一通道18与外部气源连通，外部气源的供应通过控制中心控制且来源于数控机床自带的气泵。

在另一可行的实施，如图3所示，探针3包括一中轴33，中轴33是可伸缩的，由上轴331和下轴332，下轴332内套于上轴331，通过弹性凸点实现 ，适应不同工件和加工空间的需求。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例而已，不能限定本实用实施的范围，凡是依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本实用新型涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种具有限位保护装置的三维测头，包括带有端盖的测头主体、弹簧、探针、控制电路和外壳，探针顶部收容于测头主体内部，测头主体连接于外壳下方，控制电路安装于外壳内部并与控制中心通过有线或无线方式电连接；测头主体内壁安装有三组球形的定位触点，每组定位触点由两个定位触点构成，探针的顶部径向延伸有三个柱形的挡销，每一挡销分别伸入相应组定位触点的两个定位触点之间；弹簧的上端抵于测头主体的内顶端，下端抵于探针的顶端；定位触点、探针分别与控制电路电连接；其特征在于：测头主体与端盖之间安装有一限位圈，限位圈较测头主体其他部位径向内凸；探针的顶部还径向外延有限位杆，限位杆位于限位圈下方，限位圈对应限位杆的端面安装有压电传感器，压电传感器与控制电路电连接。

2.根据权利要求1所述具有限位保护装置的三维测头，其特征在于：测头主体与控制中心通过无线连接，外壳安装有红外灯，红外灯与控制电路连接。

3.根据权利要求2所述具有限位保护装置的三维测头，其特征在于：红外灯为红外贴片灯。

4.根据权利要求1所述具有限位保护装置的三维测头，其特征在于：测头主体上部具有一置物槽；置物槽安装有一绝缘块，弹簧上端抵于绝缘块；绝缘块与置物槽的底面构成容纳气体的气腔，气腔通过一通道与外部气源连通。

5.根据权利要求1所述具有限位保护装置的三维测头，其特征在于：上下限位圈具有向水平限位圈倾斜的斜面。

6.根据权利要求1所述具有限位保护装置的三维测头，其特征在于：控制电路连接有无线通讯模块，无线通讯模块为2.4G模块或蓝牙模块。

7.根据权利要求1所述具有限位保护装置的三维测头，其特征在于：探针包括一中轴，中轴是可伸缩的。

8.根据权利要求1所述具有限位保护装置的三维测头，其特征在于：控制电路包括有供应电源，供应电源为锂电池或石墨烯电池。