专利名称：自定位万向测头座的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于手动测量机的万向测头座，尤其涉及一种能够保持关节自定位功能的自定位万向测头座。
背景技术：
万向测头座是手动测量机的重要部件，它能使测头在空间改变姿态，以适应在不同的方向上进行工件表面点坐标值的探测。为了实现“万向”功能，通常采用可变角关节结构，现有的可变角关节结构大体上分为自旋转关节和折弯变角式关节两种。请参考图I、图2，分别为现有的具有自旋转关节的万向测头座的结构示意图和具有折弯变角式关节的万向测头座的结构示意图。其中，如图I所示，自旋转关节的万向测头座包括基体101和旋转体102在旋转体102的前端连接有测头103，测头103通过旋转体102旋转实现在不同的方 向上进行工件表面点坐标值的探测。如图2所示，具有折弯变角式关节的万向测头座包括基体201和折弯体202，基体201和折弯体202之间通过枢轴连接形成折弯变角式关节，从而带动折弯体202如〗而的测头203移动。而现有的万向测头座在人工改变关节角度后，需要使关节定位，并维持静止状态，并在静止状态时可以承受一定的外力(如测头的测力及重力、惯性力)而不会发生角位移。为了保持静止状态，就需要关节内的摩擦力足够大，该由摩擦力产生的摩擦力矩称之为锁定摩擦力矩，一般在I匪至4匪之间。为此现有技术在关节内设置了摩擦片，请参考图3，为现有的万向测头座的剖面结构示意图。如图3所示，现有的万向测头座包括基体301、固定螺钉302、上摩擦片303、垫片304、下摩擦片305和旋转体306，在基体301内的下部用固定螺钉302穿过垫片304及上摩擦片303，可将旋转体306调至紧固连接。而基体301与旋转体306之间装下摩擦片305。当旋转体306旋转时固定螺钉302同时旋转。下摩擦片305承受基体301与旋转体306之间相互角位移。上摩擦片303承受垫片304与基体301之间的角位移。在旋转体306到达预定位置后，万向测头座静止。此时，下摩擦片305与旋转体306、基体301之间，以及上摩擦片303与基体301、垫片304之间的摩擦力可维持足够的摩擦力矩。摩擦力矩是由固定螺钉302的拧紧力矩产生的，，但是多次反复旋转后，摩擦片303、305与相啮合的接触面会产生磨损，以至于锁定摩擦力矩下降。这时就必须拆卸下零件，重新拧紧固定螺钉302，不但费时费力，而且现有的万向测头座随使用周期加长，关节内部有磨损现象，导致摩擦力下降，进而使得锁定摩擦力矩变小，最终无法承受测力而丧失功能，导致频繁维修而甚至过早报废，从而增加了维护和使用成本。有鉴于现有技术的上述诸多问题，本设计人基于从事相关领域多年的丰富经验及专业知识，结合应用实际，积极加以研究创新，以期克服现有技术的上述缺点，提供一种能够补偿了摩擦片的磨损，保持关节自定位功能，大幅度延长使用寿命的自定位万向测头座。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够补偿了摩擦片的磨损，保持关节自定位功能，大幅度延长使用寿命的自定位万向测头座。为达到上述目的，本实用新型提出一种自定位万向测头座，包括基体、固定螺钉、上摩擦片、垫片、下摩擦片和活动体，所述固定螺钉由所述基体的下部插入所述活动体并与所述活动体紧固连接，在所述上摩擦片与所述垫片之间设置有摩擦片磨损补偿机构，所述摩擦片磨损补偿机构包括套设于所述固定螺钉上的隔离部件和弹性元件，所述隔离部件置于所述弹性元件上，所述弹性元件与所述上摩擦片相邻接，所述隔离部件与所述垫片相邻接。如上所述的自定位万向测头座，其中，所述隔离部件为推力轴承组件，所述推力轴承组件包括推力轴承和轴承座，所述轴承座位于所述弹性元件上方，所述推力轴承安装在所述轴承座上。如上所述的自定位万向测头座，其中，所述推力轴承为深沟球轴承。如上所述的自定位万向测头座，其中，所述隔离部件为隔离垫圈，所述隔离垫圈的·摩擦系数小于所述垫片的摩擦系数。如上所述的自定位万向测头座，其中，所述弹性元件为碟簧组件。如上所述的自定位万向测头座，其中，所述碟簧组件由多个碟簧叠加设置而成。如上所述的自定位万向测头座，其中，所述自定位万向测头座为两关节自定位万向测头座或三关节自定位万向测头座。与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点I、本实用新型通过摩擦片磨损补偿机构的弹性元件承受固定螺钉的紧固力及各摩擦件之间产生的摩擦力的正压力，从而补偿了摩擦片的磨损，避免了关节自定位功能失效的弊病，节省了维护及更换成本，延长了使用寿命。2、本实用新型的隔离部件可在关节活动时起到隔离垫片摩擦对固定螺钉的作用，从而防止固定螺钉卸退松扣。
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。图I为现有的具有自旋转关节的万向测头座的结构示意图；图2为现有的具有折弯变角式关节的万向测头座的结构示意图；图3为现有的万向测头座的剖面结构示意图；图4为本实用新型自定位万向测头座的实施例一(两关节自定位万向测头座)的剖面结构示意图；图5为本实用新型自定位万向测头座的实施例二(三关节自定位万向测头座)的剖面结构示意图。附图标记说明现有技术101-基体；102旋转体；103测头；[0025]201-基体；202折弯体；203测头；301-基体；302固定螺钉；303上摩擦片；304垫片；305下摩擦片；306旋转体。本实用新型I-基体；2固定螺钉；3上摩擦片；4垫片；5下摩擦片；6旋转体；7轴承座；8推力轴承；9弹性元件；10基体(母节)；11第一旋转体；12-第二旋转体；13折弯体(公节)；14第一连接组件；15第二连接组件；16第三连接组件；17隔离垫圈。
具体实施方式
结合附图和本实用新型具体实施方式
的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式
，仅用于解释本实用新型的目的，而不 能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。 请参考图4，为本实用新型自定位万向测头座的实施例一(两关节自定位万向测头座)的剖面结构示意图。如图所示，本实用新型提出的自定位万向测头座，包括基体I、固定螺钉2、上摩擦片3、垫片4、下摩擦片5和活动体(在本实施例中，活动体即为旋转体6)，固定螺钉2由基体I的下部插入旋转体6并与旋转体6紧固连接，使得固定螺钉2与旋转体6 —同转动，在上摩擦片3与垫片4之间设置有摩擦片磨损补偿机构，用于补偿摩擦片的磨损。该摩擦片磨损补偿机构包括套设于固定螺钉2上的隔离部件和弹性元件9，隔离部件置于弹性元件9上，弹性元件9与上摩擦片3相邻接，隔离部件与垫片4相邻接。这样，基体I与旋转体6通过由固定螺钉2、上摩擦片3、垫片4、下摩擦片5、隔离部件和弹性元件9构成的连接组件活动连接。在本实施例中，隔离部件为推力轴承组件，该推力轴承组件包括推力轴承8和轴承座7，轴承座7位于弹性元件9上方，推力轴承8安装在轴承座7上。这样，通过摩擦片磨损补偿机构的弹性元件9承受固定螺钉2的紧固力及各摩擦件之间产生的摩擦力的正压力，从而补偿了因摩擦片的磨损而导致关节自定位功能失效的弊病，提高了手动型测量机使用效率。并且，隔离部件隔离关节旋转时垫片4摩擦对固定螺钉2的影响，从而防止固定螺钉2卸退松扣。在本实用新型的另一个可选的实施例中，隔离部件为隔离垫圈，隔离垫圈的摩擦系数小于垫片4的摩擦系数，以达到防止固定螺钉2卸退松扣的功能。但本实用新型的隔离部件也不限于此，还可以采用其他具有一定摩擦系数的金属或非金属部件，只要能够起到隔离关节旋转时垫片4摩擦对固定螺钉2的影响作用即可。进一步的，推力轴承8为深沟球轴承。当然，本实用新型的推力轴承8也可以采用其他类型的推力轴承，只要能够起到隔离部件的作用即可。进一步的，弹性元件9为碟簧组件。碟簧组件由多个碟簧叠加设置而成。应用复合组合碟簧作为弹性元件，可达到足够的弹力满足摩擦力矩的要求，并达到以较低的弹簧刚度值补偿摩擦片在使用期间磨损的作用。在一个实施例中，碟簧组件可以采用8个碟簧相叠加，以成倍减少摩擦片磨损时的摩擦力矩变化值，亦可以按性能要求选用其他数量的碟簧组合。如图5所述，为本实用新型自定位万向测头座的实施例二(三关节自定位万向测头座)的剖面结构示意图。本实施例与实施例一的区别之处为，实施例一为两关节自定位万向测头座，而本实施例为三关节万向测头座。其中，本实施中的两个关节为旋转关节，一个关节为折弯变角关节。具体地讲，本实施例的自定位万向测头座包括基体10(母节)、第一旋转体11和第二旋转体12、折弯体13(公节)，其中第一旋转体11、第二旋转体12、折弯体13统称为活动体。在基体10与折弯体13之间设置由固定螺钉、上摩擦片、垫片、下摩擦片、轴承座、推力轴承、弹性元件构成的第一连接组件14 ;在基体10与第一旋转体11之间设置由固定螺钉、上摩擦片、垫片、下摩擦片、隔离垫圈17、弹性元件构成的第二连接组件15 ;在第二旋转体12与折弯体13之间设置由固定螺钉、上摩擦片、垫片、下摩擦片、隔离垫圈17、弹性元件构成的第三连接组件16，在使用时，第一旋转体11可相对于基体10旋转；第二旋转体12可相对于其它部分旋转；折弯体13可相对于第二旋转体12旋转且可相对于基体10折弯。其中，第一连接组件14、第二连接组件15、第三连接组件16的具体结构与上述实施例一的连接组件相同，在此不再重复。从而，实现了自定位万向测头座三关节的定向移动，既具有可变角、可折弯关节又可补偿摩擦片的磨损，避免关节自定位功能失效，节约了成本，并大幅度延长使用寿命。本实用新型也可以为具有更多关节的自定位万向测头座，各关节上具有摩擦片磨损补偿机构，达到补偿摩擦片的磨损的功效。 针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。
权利要求1.一种自定位万向测头座，包括基体、固定螺钉、上摩擦片、垫片、下摩擦片和活动体，所述固定螺钉由所述基体的下部插入所述活动体并与所述活动体紧固连接，其特征在于，在所述上摩擦片与所述垫片之间设置有摩擦片磨损补偿机构，所述摩擦片磨损补偿机构包括套设 于所述固定螺钉上的隔离部件和弹性元件，所述隔离部件置于所述弹性元件上，所述弹性元件与所述上摩擦片相邻接，所述隔离部件与所述垫片相邻接。
2.如权利要求I所述的自定位万向测头座，其特征在于，所述隔离部件为推力轴承组件，所述推力轴承组件包括推力轴承和轴承座，所述轴承座位于所述弹性元件上方，所述推力轴承安装在所述轴承座上。
3.如权利要求2所述的自定位万向测头座，其特征在于，所述推力轴承为深沟球轴承。
4.如权利要求I所述的自定位万向测头座，其特征在于，所述隔离部件为隔离垫圈，所述隔离垫圈的摩擦系数小于所述垫片的摩擦系数。
5.如权利要求I至4中任一项所述的自定位万向测头座，其特征在于，所述弹性元件为碟簧组件。
6.如权利要求5所述的自定位万向测头座，其特征在于，所述碟簧组件由多个碟簧叠加设置而成。
7.如权利要求I所述的自定位万向测头座，其特征在于，所述自定位万向测头座为两关节自定位万向测头座或三关节自定位万向测头座。
专利摘要本实用新型公开了一种自定位万向测头座，包括基体、固定螺钉、上摩擦片、垫片、下摩擦片和活动体，所述固定螺钉由所述基体的下部插入所述活动体并与所述活动体紧固连接，在所述上摩擦片与所述垫片之间设置有摩擦片磨损补偿机构，所述摩擦片磨损补偿机构包括套设于所述固定螺钉上的隔离部件和弹性元件，所述隔离部件置于所述弹性元件上，所述弹性元件与所述上摩擦片相邻接，所述隔离部件与所述垫片相邻接。本实用新型通过摩擦片磨损补偿机构的弹性元件承受固定螺钉的紧固力及各摩擦件之间产生的摩擦力的正压力，从而补偿了摩擦片的磨损，避免了关节自定位功能失效的弊病，节省了维护及更换成本，延长了使用寿命。
文档编号G01D11/00GK202562503SQ20122021886
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者李涛, 吴文炳 申请人:北京南航立科机械有限公司