非接触式测头一般性采用光学进行测量。由于测头不需要接触工件,所以测头就不存在被磨损,挤压变形或者是划伤的问题。同时可以检测较为柔软的物体。但是这种测头容易受到外界因素的干扰,比如说工件材料的光反射和辐射以及反射表面的粗糙程度等等。因为有以上原因的存在,所以非接触式测头的测量精度不是很高,只适合用在特定的场合。
接触式测头的核心是当测头接触到工件时,判断是否接触了,这种工作状态类似于开关,所以又成为开关测头。要想实现这些功能可以通过机械式开关,压电晶体管,应变片等。
早期的触发式测头用弹簧,在弹簧的作用下通过机械装置来定位机构。当测头与工件接触时,产生的压力通过探针传递至内部的触发机构,当压力增到到能克服弹簧力时,触发机构就发生动作,产生位移然后通过控制模块发出一个触发信号。这种触发方式存在不少弊端,比如说当测头从不同的方向进行接触时,由于克服内部弹簧阻力的力各不相同,这就会导致测头从不同的方向接近工件时的预行程不同,预行程的不同降低了重复定位精度。重复定位精度是引起测量误差的最根本因素。此外在测头接触工件时由于存在压力,会导致探针发生变化,这也能引发误差,探针越长,越容易产生变形,因此Renishaw公司在早期的产品中,只支持10MM的探针。这一缺陷直到固态传感技术的运用才被修复。这一技术由于减小了测头的预行程引起的侧脸误差,所以大大的提高了精度。雷尼绍公司的新一代触发式测头TP200采用灵敏度更高的应变片进行触发。这能减小各向异性,减小预行程。它巧妙地把应变片和机械复位机构相隔离出来,这样的结构能够消除很大一部分震动从而减小误差。并且此测头的直径非常小,尽为13mm,可以很容易的伸入各种小型工件。另外,测头的触发力很小,X,Y方向上的触发力尽为0。02N,Z方向上的触发力为0。07N。来*自~优|尔^论:文+网www.youerw.com +QQ752018766*
为了满足不同的测量需求,可将两种或者多种的测量技术集成在一个测头内,这样能提高测头的适用性。德国的Zeiss公司的ST3测头采用电子机械开关和压电传感器两种触发方式。采用压电传感器是,测头的触发力为0。01N,电子机械开关的引入可以防止因压电式传感器太灵敏而误触发。雷尼绍公司的TP800测头更是集成了三种触发方式,即电子机械式开关、压电式传感器、应变片技术。压电式触发方式预行程最小;而机械开关触发方式预行程最大;应变片预行程适中。这三种触发方式互补,以提高测量精度,扩大测量范围。