所述激光束一 21、激光束二22和激光束三23的反射點(diǎn)位置；
[0079] 回復(fù)部件，用于將測(cè)頭基座4回復(fù)至初始位置；
[0080] 本實(shí)施例中采用平行簧片結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平移部件與回復(fù)部件的功能。
[0081 ] 處理系統(tǒng)，根據(jù)光電探測(cè)器一 31、光電探測(cè)器二32和光電探測(cè)器三33上分別接收 到的激光束一 21，激光束二22和激光束三23反射位置變化值，計(jì)算得到測(cè)球7的三維位移 變化值。
[0082] 與實(shí)施例1中不同的是，該掃描測(cè)頭的平移部件和回復(fù)部件有所不同，其中兩個(gè) 位移方向的平移部件和回復(fù)部件均通過(guò)一個(gè)的平行簧片結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，另一個(gè)方向的平移部 件和回復(fù)部件通過(guò)一個(gè)Ζ形簧片結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0083] 如圖7-8所示，其主體結(jié)構(gòu)主要由兩層平行簧片結(jié)構(gòu)與一個(gè)Ζ字型簧片組成。其 中測(cè)頭基座4安裝在4個(gè)Ζ形簧片83上，具體是4個(gè)Ζ形簧片83的一邊連接在測(cè)頭基座 安裝座91上，4個(gè)Z形簧片83的另一邊連接在測(cè)頭基座4上，測(cè)頭基座4可以相對(duì)圖8垂 直于紙面的方向來(lái)回運(yùn)動(dòng)。測(cè)頭基座安裝座91與簧片安裝座92通過(guò)2個(gè)相互平行的空心 簧片81連接，使測(cè)頭安裝座91可以在空心簧片81的作用下，沿垂直于空心簧片81的方向 相對(duì)簧片安裝座92來(lái)回?cái)[動(dòng)。簧片安裝座92通過(guò)2個(gè)平行的簧片82連接至固定安裝面 板93上，簧片82與空心簧片81相互垂直設(shè)置，使簧片安裝座92可以在垂直于簧片82平 面的方向相對(duì)固定安裝面板93來(lái)回?cái)[動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)測(cè)頭基座4在互相垂直的兩個(gè)空心簧 片81和簧片82平面方向的直線運(yùn)動(dòng)與回復(fù)運(yùn)動(dòng)；另外，通過(guò)4個(gè)Z形簧片83實(shí)現(xiàn)測(cè)頭基 座4在另外一個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)與回復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而形成測(cè)頭基座4在三個(gè)不同直線方向即 XYZ方向直線位移。
[0084] 光電探測(cè)器31、光電探測(cè)器32、光電探測(cè)器33可以安裝在測(cè)頭殼體上，也可以安 裝在測(cè)頭基座安裝座91上。激光源11、激光源12、激光源13安裝在固定安裝面板93上， 也可安裝在測(cè)頭殼體上。
[0085] 將上述的主體結(jié)構(gòu)通過(guò)與三個(gè)激光束、三個(gè)光電探測(cè)器配合，方便得到測(cè)頭基座4 在三個(gè)不同直線方向即XYZ方向的位移量，以獲得被測(cè)工件更為準(zhǔn)確的位置坐標(biāo)，最高精 度能夠達(dá)到納米級(jí)別，提高了三維掃描測(cè)頭的測(cè)量精度；該測(cè)頭簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成 本，易于批量加工制造。
[0086] 以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，盡管本說(shuō)明 書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于上述具體實(shí) 施方式，因此任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離發(fā)明的精神和范圍的技術(shù) 方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，包括： 三條激光束，即激光束一（21)、激光束二（22)和激光束三（23); 測(cè)頭基座（4)，包括至少三個(gè)反射面，其中三個(gè)反射面，即反射面一（41)、反射面二 (42)、反射面三（43)，三個(gè)反射面分別用于反射三條所述激光束，所述測(cè)頭基座上設(shè)有用于 檢測(cè)的測(cè)桿（6)和測(cè)球（7);三個(gè)光電探測(cè)器，即光電探測(cè)器一（31)、光電探測(cè)器二（32)和 光電探測(cè)器三（33)，分別用于接收所述測(cè)頭基座（4)上所述反射面一（41)、反射面二（42) 和反射面三（43)分別反射的所述激光束一（21)、激光束二（22)和激光束三（23); 平移部件，用于使所述測(cè)頭基座（4)做直線運(yùn)動(dòng)，以改變所述測(cè)頭基座（4)反射面上的 所述激光束一（21)、激光束二（22)和激光束三（23)的反射點(diǎn)位置； 回復(fù)部件，用于將所述測(cè)頭基座（4)回復(fù)至初始位置； 處理系統(tǒng)，根據(jù)所述光電探測(cè)器一（31)、光電探測(cè)器二（32)和光電探測(cè)器三（33)上分 別獲得的激光束一（21)，激光束二（22)和激光束三（23)反射位置變化值，計(jì)算得到所述測(cè) 球（7)的三維位移變化值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，所述反射 面一（41)、反射面二（42)、反射面三（43)兩兩相互垂直，所述平移部件用于將所述測(cè)頭基 座（4)分別沿三個(gè)相互垂直的方向移動(dòng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，所述平移 部件包括至少一個(gè)導(dǎo)向槽一（81)，所有所述導(dǎo)向槽一（81)之間沿垂直方向設(shè)有至少一個(gè) 導(dǎo)向槽二（82)，所有所述導(dǎo)向槽二（82)上沿垂直方向設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)向槽三（83)，所有所 述導(dǎo)向槽三（83)上滑動(dòng)連接所述測(cè)頭基座（4)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，所述回復(fù) 部件包括彈簧片一（51)、彈簧片二（52)、彈簧片三（53)，其中所述彈簧片一（51)設(shè)于至 少一個(gè)所述導(dǎo)向槽一（81)上并用于將所述導(dǎo)向槽二（82)回復(fù)至初始位置，所述彈簧片二 (52)設(shè)于至少一個(gè)所述導(dǎo)向槽二（82)上并用于將所述導(dǎo)向槽三（83)回復(fù)至初始位置，所 述彈簧片三（52)設(shè)于所述導(dǎo)向槽三（83)上并用于將所述測(cè)頭基座（4)回復(fù)至初始位置。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，所 述測(cè)頭基座（4)為長(zhǎng)方體，所述反射面一（41)、反射面二（42)、反射面三（43)分別設(shè)于該 長(zhǎng)方體兩兩相互垂直的三個(gè)面上，所述光電探測(cè)器一（31)、光電探測(cè)器二（32)和光電探測(cè) 器三（33)也兩兩相互垂直設(shè)置。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，所述激光 束一（21)、激光束二（22)和激光束三（23)分別通過(guò)三個(gè)激光源，即激光源一（11)、激光源 二（12)和激光源三（13)發(fā)射。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，還包括殼 體（9)，所述激光源一（11)、激光源二（12)和激光源三（13)均固定在所述殼體（9)內(nèi)，所 述光電探測(cè)器一（31)、光電探測(cè)器二（32)和光電探測(cè)器三（33)連接在所述殼體（9)內(nèi)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，所述光電 探測(cè)器一（31)、光電探測(cè)器二（32)和光電探測(cè)器三（33)中至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)連接在所述殼體 (9)上，該光電探測(cè)器在位于對(duì)應(yīng)所述激光束的入射光、反射光構(gòu)成的平面上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，所述光電 探測(cè)器一（31)、光電探測(cè)器二（32)和光電探測(cè)器三（33)為位置敏感探測(cè)器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種新型光臂放大式三維掃描測(cè)頭，其特征在于，所述光電 探測(cè)器一（31)、光電探測(cè)器二（32)和光電探測(cè)器三（33)均為一維位置敏感探測(cè)器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型光臂放大式三維線性測(cè)頭，包括：三條激光束；測(cè)頭基座，包括三個(gè)反射面，以及用于檢測(cè)的測(cè)桿和測(cè)球；三個(gè)光電探測(cè)器，分別用于接收測(cè)頭基座反射的三條激光束；用于使測(cè)頭基座做直線運(yùn)動(dòng)的平移部件；用于將測(cè)頭基座回復(fù)至初始位置的回復(fù)部件；用于計(jì)算獲得測(cè)球的三維位移變化值的處理系統(tǒng)。該新型光臂放大式三維線性測(cè)頭通過(guò)三個(gè)光電探測(cè)器能夠得到在三個(gè)不同直線方向的測(cè)頭位移量，進(jìn)而獲得被測(cè)工件更為準(zhǔn)確的測(cè)量坐標(biāo)，提高了三維線性測(cè)頭的測(cè)量精度，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本，易于批量加工制造。
【IPC分類】G01B11/00
【公開號(hào)】CN105333820
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510642998
【發(fā)明人】張白, 丁子兮
【申請(qǐng)人】張白
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日