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专利名称：一种无量程限制、恒测力、回转测球测量头的制作方法
技术领域：
本发明属于几何测量装置，涉及精密检测技术中一种无量程限制的恒测力，并且测头端部测球能回转的测量头。
背景技术：
在使用接触式量仪进行测量时，仪器的测头与被测工件的测量面直接接触，为保证仪器测头与工件表面的可靠接触，测头应以一定测量力作用于工件表面。常见的有圆柱螺旋弹簧、片弹簧或其它弹性体产生的弹力给出测量力。这类测力机构简单，机构紧凑，但是产生的测量力在整个量程中是变化的，因而不宜用于大量程的测量仪器；另外还有一些可以控制测量力的测头，但都相应的对测量行程加以限制。接触式测头在进行连续移动测量时，测头端部与被测表面的滑动摩擦会限制测量移动速度，甚至造成表面测痕和影响测量精度。
发明内容本发明的目的是为了克服现有技术的不足而提供的一种无量程限制、测量力恒定，端部测球可回转的测量头。为了达到上述目的，本发明的技术方案是一种无量程限制、恒测力、回转测球测量头，包括回转测球、压力传感器、弹簧、活动套筒、固定套筒、大行程移动部件、小行程移动部件、测杆和驱动机构。固定套筒、活动套筒和大行程移动部件，实现回转测球的大行程。活动套筒、弹簧和小行程移动部件，实现回转测球的小行程。测头压在压力传感器上，通过压力传感器监测回转测球被施加的测量力，并反馈至驱动机构控制系统。驱动机构通过活动套筒、弹簧和工件表面给回转测球施加测量力，根据压力传感器反馈信号调整驱动位移量。回转测球与轴之间安装回转支承，实现测球的连续回转。本发明与现有技术相比，具有以下优点1.测头端部测球可回转，适于连续移动测量，测量摩擦力为滚动摩擦；2.测量压力变化量可控，而且对测量头量程没有限制。
附图1为测量头结构示意图；附图2为回转测球结构示意图；附图3为测量头安装在机床刀架上的示意图。
具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式作详细的介绍如附图1所示的驱动机构8驱动活动套筒5、通过弹簧3、驱动测杆9使回转测球1沿固定套筒7中的大行程移动部件6做直线运动。当回转测球1接触到工件表面时，驱动机构8继续驱动活动套筒5，使回转测球1沿固定套筒7继续运动，实现回转测球大行程，当活动套筒5压缩弹簧3，弹簧3施加作用力给压力传感器2，当压力传感器2达到测量时所选定的测量力时，驱动机构8停止驱动。回转测球1受到驱动机构8、活动套筒5和弹簧3 所共同施加的测量力。测量时，测球1与被测件接触，驱动测杆9通过小行程移动部件4沿活动套筒5做直线运动，实现回转测球小行程。如附图2所示的回转测球1与轴11间安装回转支承10，回转测球1可以绕轴11 回转，实现测头与被测件接触时测球能够回转。如附图3所示的测量头通过测量支架14安装机床刀架13上，可实现在加工机床上对大型内外径进行的连续回转测量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求1.一种无量程限制、恒测力、回转测球测量头，包括回转测球、压力传感器、弹簧、活动套筒、固定套筒、大行程移动部件、小行程移动部件和闭环驱动机构，其特征是固定套筒、活动套筒和测杆通过大行程移动部件和小行程移动部件相配合。
2.根据权利要求1所述的一种无量程限制、恒测力、回转测球测量头，特征在于固定套筒、活动套筒和大行程移动部件实现回转测球大位移。
3.根据权利要求1所述的一种无量程限制、恒测力、回转测球测量头，特征在于活动套筒、弹簧和小行程移动部件实现回转测球小位移。
4.根据权利要求1所述的一种无量程限制、恒测力、回转测球测量头，特征在于压力传感器监测测量力并反馈给驱动机构控制系统。
5.根据权利要求1所述的一种无量程限制、恒测力、回转测球测量头，特征在于驱动机构、活动套筒和弹簧共同施加测量力。
6.根据权利要求1所述的一种无量程限制、恒测力、回转测球测量头，特征在于测量头与被测件接触的测球能够回转。
专利摘要本实用新型提供一种无量程限制、恒测力、回转测球测量头，包括回转测球、压力传感器、弹簧、活动套筒、固定套筒、大行程移动部件、小行程移动部件、测杆和驱动机构。这种无量程限制的、恒测力、回转测球的测量头可根据测量仪器的测量要求，合理的选取测量力，并在测量过程中保持这一测量力，并能连续回转，进而保证测量精度。该测头适用于接触式连续移动测量仪器，能保证测头与被测工件的测量面直接接触、测头与被测件之间滚动摩擦，并以恒定力作用于测量表面。
文档编号G01B21/10GK202048904SQ201020541170
公开日2011年11月23日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者弓宇, 张敬彩, 李秀明, 王宝超, 赵向飞 申请人:中机生产力促进中心