一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置及其测量方法。该侧头装置包括测头座、共焦法位移传感器探头、三角法激光位移传感器和移位式传感器安装组件。所述的共焦法位移传感器探头安装在测头座的底部，且检测头朝下设置。三角法激光位移传感器与测头座通过移位式传感器安装组件连接。移位式传感器安装组件能够带动三角法激光位移传感器进行升降，以及带动三角法激光位移传感器的位置在共焦法位移传感器探头的两侧切换。本发明专利技术通过三角法激光位移传感器进行路径检测，在三角法激光位移传感器的量程范围内达到共焦法位移传感器的测量精度，能够满足大量程、高精度的非接触式测量场合。接触式测量场合。接触式测量场合。

【技术实现步骤摘要】
一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置及其测量方法


[0001]本专利技术涉及复杂物体表面形状的光学测量领域，特别涉及一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置及其测量方法。

技术介绍

[0002]在汽车制造、航空航天、逆向工程、集成电路板印刷或焊接等领域中，为了满足外形尺寸以及安装位置等要求，往往需要对工件的表面进行高精度测量，以实现预定功能。
[0003]目前的测量方式主要分为接触式与非接触式两种，接触式测量精度高，但测量时测头需要与被测物表面直接接触，所以无法对一些表面不允许接触或质地较软的产品进行测量。非接触式测量不存在接触力，且测量精度在不断提升，因此在很多测量场合，非接触式测量正在逐步取代接触式测量。
[0004]非接触式测量主要包括电磁波测量、超声波测量和光学测量等。其中电磁波测量仅局限于对金属材料的测量，超声波测量的发散角较大、方向性差。相比之下，光学测量具有频率响应快、结构简单、对被测物材质无特殊要求等优点，在非接触式形状测量领域应用最为广泛。
[0005]目前常用的光学式形状测量方法包括激光三角法、结构光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置，包括测头座(1)、共焦法位移传感器探头(9)、三角法激光位移传感器(12)和移位式传感器安装组件；其特征在于：所述的共焦法位移传感器探头(9)安装在测头座(1)的底部，且检测头朝下设置；三角法激光位移传感器(12)与测头座(1)通过移位式传感器安装组件连接；移位式传感器安装组件能够带动三角法激光位移传感器(12)进行升降，以及带动三角法激光位移传感器(12)的位置在共焦法位移传感器探头(9)的两侧切换；所述的移位式传感器安装组件包括第一电磁铁(2)、第二电磁铁(3)、步进电机(5)、上臂(10)、滑动座(13)、底板(15)、光杆(16)和丝杠电机(19)；步进电机(5)固定在测头座(1)上；步进电机(5)的输出轴线和共焦法位移传感器探头(9)的中心轴线共线；步进电机(5)的输出轴与上臂(10)的一端固定；上臂(10)的另一端与底板(15)固定；第一电磁铁(2)与第二电磁铁(3)分别位于步进电机(5)输出轴线的两侧；第一电磁铁(2)和第二电磁铁(3)均与上臂(10)等高设置；下臂(11)的两侧分别设置有第一铁块(10
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2)和第二铁块(10
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3)；第一铁块(10
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2)、第二铁块(10
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3)与第一电磁铁(2)、第二电磁铁(3)分别位置对应；当底板(15)在步进电机(5)的驱动下，到达第一个极限位置时，第一电磁铁(2)与第一铁块(10
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2)接触；当底板(15)在步进电机(5)的驱动下，到达第二个极限位置时，第二电磁铁(3)与第二铁块(10
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3)接触；所述的光杆(16)固定在底板(15)上，且轴线与步进电机(5)的轴线平行；丝杠电机(19)固定在底板(15)上；滑动座(13)与光杆(16)滑动连接；滑动座(13)与丝杠电机(19)的输出丝杠构成螺旋副；三角法激光位移传感器(12)固定在滑动座(13)上；共焦法位移传感器探头(9)发出的测量光的中心线(34)与三角法激光位移传感器(12)的入射光(35)平行；所述的共焦法位移传感器探头(9)发出的测量光的中心线(34)、三角法激光位移传感器(12)的入射光(35)及接收光(36)位于同一平面内。2.根据权利要求1所述的一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置，其特征在于：所述的移位式传感器安装组件还包括探头座盖(8)；所述的测头座(1)包括一体成型的连接杆(1
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1)及探头座(1
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2)；探头座(1
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2)与探头座盖(8)通过螺钉连接，并夹紧共焦法位移传感器探头(9)；连接杆(1
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1)用于与测量驱动装置连接；连接杆(1
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1)中心轴线与共焦法位移传感器探头(9)的中心轴线共线。3.根据权利要求1所述的一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置，其特征在于：所述的移位式传感器安装组件还包括下臂(11)；步进电机(5)采用双出轴电机，输出轴的两端与上臂(10)、下臂(11)的一端分别固定；下臂(11)的另一端与底板(15)固定。4.根据权利要求3所述的一种集成共焦法与三角法的探路式测头装置，其特征在于：所述的移位式传感器安装组件还包括第一定位柱(6)和第二定位柱(7)；第一定位柱(6)与第二定位柱(7)分别位于步进电机(5)输出轴线的两侧；第一定位柱(6)和第二定位柱(7)均与下臂(11)等高设置；第一定位柱(6)和第二定位柱(7)的外端部均开设有半球窝；下臂(11)的内端的两侧分别设置有第二半球(11
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3)和第一半球(11
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2)；第一半球(11
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2)、第二半球(11
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3)的半径与第一定位柱(6)、第二定位柱(7)端部的半球窝半径分别相等；第一半球(11
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2)、第二半球(11
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3)与第一定位柱(6)、第二定位柱(7)分别位置对应。5.如权利要求1所述的一种集成共焦法与三角法的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢科青，秦鑫晨，王文，王传勇，陈占锋，居冰峰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
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