什么是接觸式探針？接觸式探針的應用及原理

更新時間：2024-05-23

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什么是接觸式探針？

接觸式探針

接觸式測頭是一種接觸式傳感器，用于高精度測量機床和工件的尺寸。

它安裝在NC機床的主軸或轉塔上，通過使稱為觸針的檢測器與物體接觸，將以微米精度測量的坐標值反饋給NC。當將其合并到加工程序中時，將其設置為在測量值超出允許范圍時發出錯誤。這使得立即識別加工缺陷成為可能。

另外，測量值依次存儲在NC中。分析該值可用于提高生產率和加工精度。

接觸式測頭最初是為用于3D測量儀器而開發的，但現在廣泛應用于加工中心和轉塔車床等數控機床。接觸式探頭能夠從多個方向進行接觸，從而可以測量各種形狀。

例如，通過測量工件的兩個端面，可以求出兩點之間的距離，同時測量兩側的平面度、平行度等幾何形狀。也可用于測量工件孔的內徑和跳動、多個孔的中心距以及車削工件的外部形狀。

當接觸式探針的觸針與物體接觸時，信號被傳輸到接收器，并將當時的機械原點反饋到NC以測量尺寸。從探頭傳輸信號的方法包括感應方法、紅外方法和無線方法。

該方法在機器內部的接收器和探頭中安裝信號傳輸模塊，并使用電磁線圈傳輸信號。由于接收器和探頭需要靠近在一起，因此布局布局非常有限。

另一方面，可以通過模塊向探頭供電，其優點是無需為探頭本身供電。

這是一種利用紅外線傳輸信號的方法。與電感式方法相比，信號傳輸范圍要寬得多，從而消除了布局限制的問題。這是一種至今仍在許多情況下使用的傳輸方法。

使用無線電波的無線方法進一步提高了紅外方法的信號傳輸范圍。這也適用于具有寬加工區域的機器，例如大型加工機和五軸加工機。

接觸式測頭安裝在各種機床上。

這是磨床中使用的接觸式測頭，也用于檢測外圓磨削中砂輪的磨損情況以及測量待磨工件的高度。電纜通訊接觸式測頭廣泛用于磨床上的手動換刀。

數控車床使用的接觸式測頭測量工件的內徑、外徑、端面。無線接觸式探頭是主流，因為它們連接到轉塔。

這是一種模擬型接觸式測頭，主要用于通用機床或作為工件設置輔助工具。有些使用撥號籠來讀取數字，并使用 LED 來指示接觸。

坐標測量機在接觸式測頭出現之前就已存在，但它們需要通過手動將測頭按壓到被測物體上并讓操作員按下按鈕來獲取數據。在該方法中，操作者對被測定物施加壓力，因此存在操作者的判斷可能會產生數值誤差的問題。

目前的接觸式測頭不存在手動操作時出現的精度誤差問題，始終可以進行高精度測量。

目前，接觸式測頭常安裝在加工中心等機床上。用于機上測量的接觸式測頭的優點包括：

縮短
作業時間由于無需從加工機移動到測量機，也無需在測量機上尋找原點，因此可以縮短作業時間。由于可以在加工機上對工件進行測量，因此測量完成后可以進行再加工。

減輕操作員的負擔
由于無需將工件從加工機移動到測量機，因此原點位置保持不變。如上所述，不再需要尋找原點的工作，減輕了操作人員的負擔。