微触发组件及微触发光学测头的制作方法

本实用新型实施例涉及机床上的测量装置技术领域，尤其涉及一种微触发组件及微触发光学测头。

背景技术：

微触发光学测头安装在数控机床上，在加工循环中无需人为介入，直接对刀具或工件的尺寸及位置进行测量，并根据测量结果自动修正工件或刀具的位置量，能使同样的机床加工出更高精度的零件。

如图1所示，微触发光学测头包括微触发组件，微触发组件包括微触发体1’及微触发座2’。现有的微触发体1’通常为一三角架，其侧面均布有三个圆柱销11’；微触发座2’为一滚珠盘，其上对应三个圆柱销11’的位置处具有三对滚珠21’，通过三个圆柱销11’和滚珠盘对应的六个滚珠21’之间的接触与否来进行触发。

上述微触发光学测头的三个圆柱销11’均布在三角架边缘，需保持同一水平，其安装精度要求极高；同时，滚珠盘要求六颗滚珠21’两两对称安装，其加工与安装精度同样要求极高。由于上述微触发光学测头的加工精度与安装精度都难以保证，产品合格率较低，直接导致了生产成本的增加。

此外，上述微触发光学测头的圆柱销11’与滚珠21’接触是在球面上点接触，当微触发组件工作时，有轻微振动，会导致偶发接触不良而产生信号丢失。

其次，现有微触发光学测头的测针与本体的密封结构大致包括两大类：接触式金属密封结构和本体内橡胶密封结构。接触式金属密封结构耐磨性好，寿命较长，但防水性差，水气容易进入测头内部，导致测头失效。常见的本体内橡胶密封结构，微小切屑容易进入测头内密封处，由于测头工作时不断摆动，易造成密封圈因摆动而摩擦损伤，影响密封圈寿命，同时由于密封圈在内部，更换也不方便。上述两种测头密封技术的缺陷均制约了微触发光学测头本身的寿命和使用性能。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例所要解决的技术问题在于提供一种加工工艺简单，安装方便，且测量精度较高的微触发组件及微触发光学测头。

本实用新型实施例进一步要解决的技术问题在于提供一种密封性能好，且其密封结构不影响微触发光学测头的寿命和使用性能的微触发光学测头。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种微触发组件，包括压力弹簧、微触发体及微触发座，所述压力弹簧抵顶于所述微触发体的顶部，所述微触发座呈环状，所述微触发体的底部穿过所述微触发座，所述微触发体呈“t”形，包括垂直连接的平台及柱体，所述压力弹簧抵压于所述平台顶部，所述平台底部于所述柱体周围沿周向均匀地嵌装有多个滚珠；所述微触发座与所述平台相邻的端面上与所述各滚珠对应的位置处设有触发块组件，所述触发块组件上对应相应滚珠处具有v形槽，所述微触发组件未触发时，所述滚珠与所述v形槽的两斜面接触。

进一步地，所述的各触发块组件包括一对微触发块，每一微触发块的一侧面为斜面，各对微触发块上的斜面共同组成所述v形槽。

进一步地，所述微触发块嵌装在所述微触发座上。

进一步地，所述滚珠与微触发体绝缘，所述触发块组件与微触发座绝缘。

进一步地，所述微触发组件还包括微触发支架，所述微触发支架呈筒状，所述压力弹簧及微触发体位于所述微触发支架内，所述微触发座安装在所述微触发支架的底部。

本实用新型实施例还提供一种微触发光学测头，包括壳体、电池、芯片、测针及密封圈；所述电池及芯片位于所述壳体内，所述壳体底部具有开口，其特征在于，所述测头还包括上述微触发组件，所述微触发组件位于所述壳体内，所述测针安装在所述微触发体的底部。

进一步地，所述密封圈呈锥形，其锥壁呈波浪状，具有弯折部，所述密封圈顶端开口的周向向外延伸形成环状的第一卡接部，所述密封圈底端开口的周向向内延伸形成环状的第二卡接部，所述密封圈套置于所述微触发体的外围，并且其第一卡接部密封卡置于所述壳体的底部开口内侧缘，其第二卡接部密封卡置于所述微触发体邻近底部的外侧缘。

进一步地，所述第一及/或第二卡接部的壁厚大于所述密封圈的波浪状锥壁的壁厚。

进一步地，所述第一及/或第二卡接部的轴向截面呈半椭圆形或方形。

进一步地，所述壳体包括上壳体、玻璃罩、下壳体及下壳体端盖，所述玻璃罩连接于所述上、下壳体之间，所述电池位于所述上壳体内，所述芯片位于所述玻璃罩内，所述下壳体端盖位于所述下壳体的底部，所述壳体底部的开口位于所述下壳体端盖上，所述下壳体端盖抵接在所述微触发座下方，于所述下壳体端盖的开口处设有内环状方形槽，所述第一卡接部卡置于所述内环状方形槽中，并与其过盈配合；所述微触发体邻近底部的外缘设有外环状方形槽，所述第二卡接部卡置于所述外环状方形槽中，并与其过盈配合。

与现有技术相比较，本实用新型实施例中微触发组件的滚珠是标准件，微触发体上用于安装滚珠的孔以及触发块组件都可以在数控机床上一次加工成型，无需转工位，滚珠安装时，只需将滚珠轻轻压入即可，安装难度低，上述微触发组件的加工工艺简单，易保证加工精度，零件合格率较高，可有效节省制造成本，保证产品质量。此外，上述微触发组件滚珠与v型槽上斜面接触是点与面接触，微触发组件的灵敏度较高，即使微触发组件工作时会轻微振动，也不会导致接触不良而产生信号丢失，上述测头的测量精度高，可保证零件的质量。

进一步地，上述微触发光学测头为外密封，密封圈的第一、第二卡接部分别密封卡置于壳体底部及微触发体底部附近，这样，使用过程中切屑液与微小切屑无法进入到测头内部，其防护性更好，并且更换方便，密封圈可在测头不拆解的情况下进行更换，减少测头内部因更换零件产生损伤；同时，本实用新型实施例中的密封圈为锥形波纹结构，密封圈的韧性较好，当测头频繁摆动时灵活，不会造成密封圈折弯破坏失效，密封圈的使用寿命较长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有微触发光学测头中微触发组件的微触发体与微触发座的分解示意图。

图2是本实用新型中微触发光学测头一较佳实施例的分解示意图。

图3是图2所示实施例的主视示意图。

图4是图3所示实施例的剖视示意图。

图5是图2中微触发体上的滚珠与微触发座相配合的平面示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。

请参阅图2至图5，是本实用新型中微触发光学测头的一较佳实施例。该微触发光学测头包括壳体1、电池2、芯片（图中未示出）、微触发组件、测针4及密封圈5。电池2、芯片及微触发组件皆位于壳体1内，壳体1底部具有开口101。微触发组件包括压力弹簧31、微触发体32及微触发座33。压力弹簧31抵顶于微触发体32的顶部。微触发座33呈环状，微触发体32的底部穿过微触发座33，且突伸出壳体1底部的开口101。测针4安装在微触发体32的底部。

微触发体32呈“t”形，包括垂直连接的平台322及柱体323。压力弹簧31抵压于平台322顶部，测针4安装在柱体323底部。平台322底部于柱体323周围沿周向均匀地嵌装有多个滚珠324。微触发座33与平台322相邻的端面上与各滚珠324对应的位置处设有触发块组件331。触发块组件331上对应相应滚珠324处具有v形槽332，微触发组件未触发时（即测针4未接触刀具或工件时），在压力弹簧31的作用下，各滚珠324与相应的v形槽332的两斜面333呈点接触。

测量时，当测针4的顶端接触到刀具或工件（图中未示出）后发生摆动时，微触发组件被触发，微触发体32上移，使滚珠324脱离微触发座33上的触发块组件331，此时，数控机床接收到检测信号，并自动记录当前的坐标值，完成检测过程，等待进一步的数据处理。

上述微触发组件的滚珠324是标准件，微触发体32上用于安装滚珠324的孔以及触发块组件331都可以在数控机床上一次加工成型，无需转工位，滚珠324安装时，只需将滚珠324轻轻压入即可，安装难度低。上述微触发组件的加工工艺简单，易保证加工精度，零件合格率较高，可有效节省制造成本，保证产品质量。此外，上述微触发组件的滚珠324与v型槽332上斜面333接触是点与面接触，微触发组件的灵敏度较高，即使微触发组件工作时会轻微振动，也不会导致接触不良而产生信号丢失，上述微触发光学测头的测量精度高，可保证零件的质量。

具体地，如图2及图4所示，壳体1包括上壳体11、玻璃罩12、下壳体13及下壳体端盖14。玻璃罩12连接于上、下壳体11、13之间，电池2位于上壳体11内，芯片位于玻璃罩12内。下壳体端盖14通过螺纹连接于下壳体13的底部，壳体5底部的开口101位于下壳体端盖14上，下壳体端盖14抵接在微触发座33下方。微触发组件还包括微触发支架34，微触发支架34呈筒状，其位于玻璃罩12内。压力弹簧31及微触发体32位于微触发支架34内，微触发座33安装在微触发支架34的底部。

请一同参阅图5，滚珠324与微触发体32绝缘，触发块组件331与微触发座33绝缘。本实施例中，于微触发体32上安装了三个滚珠324，三个滚珠324之间沿圆周互成120︒均布；相应地，于微触发座33上安装了三组触发块组件331，三组触发块组件331在微触发座33上沿圆周互成120°均布。此外，各触发块组件331包括一对微触发块334，每一微触发块334的一侧面为斜面，微触发块334嵌装在微触发座33上，各对微触发块334上的斜面共同组成v形槽332。

如图2及图4所示，本实用新型实施例中的密封圈5呈锥形，其锥壁51呈波浪状，具有弯折部。密封圈5的顶端开口的周向向外延伸形成环状的第一卡接部52，密封圈5的底端开口的周向向内延伸形成环状的第二卡接部53。密封圈5套置于微触发体32的外围，并且其第一卡接部52密封卡置于壳体1的底部开口101内侧缘，其第二卡接部53密封卡置于微触发体32邻近底部的外侧缘。

上述密封圈5的第一、第二卡接部52、53分别密封卡置于壳体1及微触发体32的底部附近，为外密封，使用过程中切屑液与微小切屑无法进入到测头内部，其防护性更好，并且更换方便，密封圈5可在测头不拆解的情况下进行更换，减少测头内部因更换零件产生损伤。同时，上述密封圈5为锥形波纹结构，密封圈5的韧性较好，当测头频繁摆动时灵活，不会造成密封圈5折弯破坏失效，密封圈5的使用寿命较长。

密封圈5的第一卡接部52及/或第二卡接部53的壁厚可大于密封圈5的波浪状锥壁51的壁厚，从而可增强密封圈5的韧性，使其在测头摆动时更灵活，本实施例中，第一、第二卡接部52、53的壁厚均大于密封圈5的波浪状锥壁51的壁厚。于下壳体端盖14的开口101处设有内环状方形槽（图中未标示），第一卡接部52卡置于内环状方形槽中，并与其过盈配合。微触发体32邻近底部的外缘设有外环状方形槽（图中未标示），第二卡接部53卡置于外环状方形槽中，并与其过盈配合。第一卡接部52及/或第二卡接部53的轴向截面可呈半椭圆形或方形，可增强密封性能，本实施例中，第一、第二卡接部52、53的轴向截面均呈半椭圆形或方形。

上述实施例仅为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应视为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。