一种低成本简易三维测量探头的制作方法

本实用新型涉及精密测量仪器技术领域，更具体的是涉及一种低成本简易三维测量探头。

背景技术：

三次元测量仪，也称三维测量仪，主要是指通过三维取点来进行测量的一种仪器，主要原理是：将被测物体置于三次元测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。基本原理就是通过探测传感器(探头)与测量空间轴线运动的配合，对被测几何元素进行离散的空间点位置的获取，然后通过一定的数学计算，完成对所测得点(点群)的分析拟合，最终还原出被测的几何元素，并在此基础上计算其与理论值(名义值)之间的偏差，从而完成对被测零件的检验工作。

现有用于三次元测量仪的测量探头一般是红宝石探头，而一根优质的红宝石探头基本都价格上千元，使用成本较高，不能广泛运用，适用性低。

故如何解决上述技术问题，对于本领域技术人员来说很有现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了解决现有用于三次元测量仪的测量探头一般是红宝石探头，红宝石探头价格昂贵，使用成本较高，不能广泛运用，适用性低的技术问题，本实用新型提供一种低成本简易三维测量探头。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种低成本简易三维测量探头，包括块状探头夹，块状探头夹的四侧面及底部均垂直贯穿设置有伸缩式探针，伸缩式探针均固定在块状探头夹上，伸缩式探针可伸缩的一端均连接有金属探头，金属探头分别正对块状探头夹的四侧面及其底面。

进一步地，伸缩式探针包括固定在块状探头夹上的外管，外管一端开口，外管内设置有压缩弹簧，外管内设置有与压缩弹簧接触的伸缩内杆，伸缩内杆的另一端伸出外管开口并与对应金属探头连接。

进一步地，伸缩内杆的外径等于外管的内径。

进一步地，金属探头整体呈半球形。

进一步地，块状探头夹及伸缩式探针均为金属材质。

工作原理：进行测量工作时，通过三次元测量仪带动简易三维测量探头整体移动，在水平方向，简易三维测量探头前后左右移动时都有对应的金属探头用于和工件接触，在垂直方向，简易三维测量探头下移时通过其下方的金属探头与工件接触，从而测出工件三维每个点的坐标位置。

本实用新型的有益效果如下：

1、通过在块状探头夹的四侧及其底部下方均对应设置有一个金属探头，每个方向单独由一个金属探头来进行测量，三次元测量仪带动本实用新型整体移动时，无论是在水平方向前后左右移动，还是在垂直方向向下移动，都能通过对应的金属探头与工件接触，当金属探头与工件接触时PC端能立即记录下该点三维坐标位置，同时伸缩式探针受到挤压往内收缩，从而实现对工件XYZ轴方向的精确测量，本实用新型在保证精度的情况不仅能实现三维测量，且单个该实用新型的造价成本不到一元，相比价值上千的红宝石探头大大降低了使用成本，可广泛运用，适用性高，且制造难度也比较低，具有很高的市场推广价值。

2、当金属探头接触工件时，会产生一定反向作用力，此时金属探头和伸缩内杆整体往外管内部收缩，压缩弹簧起到缓冲作用，从而避免损坏金属探头，使用寿命长。

3、伸缩内杆的外径等于外管的内径，避免空气中的杂质进入外管内部，且保证伸缩内杆能在外管内伸缩自如。

4、金属探头整体呈半球形，金属探头与工件接触时为点接触，反应灵敏，保证测量精度。

附图说明

图1是本实用新型一种低成本简易三维测量探头的立体结构示意图；

图2是本实用新型一种低成本简易三维测量探头的平面结构示意图；

图3是伸缩式探针的外表面结构示意图；

图4是伸缩式探针的内部结构示意图。

附图标记：1-块状探头夹，2-伸缩式探针，2.1-外管，2.2-压缩弹簧，2.3-伸缩内杆，3-金属探头。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1到4所示，本实施例提供一种低成本简易三维测量探头，包括块状探头夹1，块状探头夹1的四侧面及底部均垂直贯穿设置有伸缩式探针2，伸缩式探针2均固定在块状探头夹1上，伸缩式探针2可伸缩的一端均连接有金属探头3，金属探头3分别正对块状探头夹1的四侧面及其底面。

本实施例中，通过在块状探头夹的四侧及其底部下方均对应设置有一个金属探头，每个方向单独由一个金属探头来进行测量，三次元测量仪带动本实用新型整体移动时，无论是在水平方向前后左右移动，还是在垂直方向向下移动，都能通过对应的金属探头与工件接触，当金属探头与工件接触时PC端能立即记录下该点三维坐标位置，同时伸缩式探针受到挤压往内收缩，从而实现对工件XYZ轴方向的精确测量，本实用新型在保证精度的情况不仅能实现三维测量，且单个该实用新型的造价成本不到一元，相比价值上千的红宝石探头大大降低了使用成本，可广泛运用，适用性高，且制造难度也比较低，具有很高的市场推广价值。

实施例2

如图1到4所示，本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是，伸缩式探针2包括固定在块状探头夹1上的外管2.1，外管2.1一端开口，外管2.1内设置有压缩弹簧2.2，外管2.1内设置有与压缩弹簧2.2接触的伸缩内杆2.3，伸缩内杆2.3的另一端伸出外管2.1开口并与对应金属探头3连接，金属探头3整体呈半球形。

本实施例中，当金属探头接触工件时，会产生一定反向作用力，此时金属探头和伸缩内杆整体往外管内部收缩，压缩弹簧起到缓冲作用，从而避免损坏金属探头，使用寿命长。半球形的金属探头与工件接触时为点接触，反应灵敏，保证测量精度。

实施例3

如图1到4所示，本实施例是在实施例2的基础上做了进一步优化，具体是，伸缩内杆2.3的外径等于外管2.1的内径。

本实施例中，在保证伸缩内杆能在外管内伸缩自如的同时，也避免了空气中的杂质进入外管内部，使用寿命长。

实施例4

如图1到4所示，本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是，块状探头夹1及伸缩式探针2均为金属材质。

本实施例中，块状探头夹及伸缩式探针采用金属材质即可满足使用要求，且制造成本也很低，块状探头夹可采用铝合金，伸缩式探针采用镀金材料。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。