CN103185558A - 包括标引锁定臂的测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包括标引锁定臂的测量装置。测量装置包括基座，活动连接臂的第一端安装到所述基座上，以绕水平轴线在高位置和低位置之间枢转，所述活动连接臂具有设置有指示构件的第二端。在所述基座和所述第一端之间安装有位置锁定装置，所述位置锁定装置包括棘爪，所述棘爪安装成抵抗所述臂朝向所述低位置的运动并且连接到用于使所述棘爪脱离接合的脱离机构。

Description

包括标引锁定臂的测量装置
技术领域
本发明涉及包括活动连接臂的测量装置。这种测量装置例如用于例如在质量控制操作的架构中验证部件的尺寸。
背景技术
已知这样的测量装置，该测量装置包括基座，活动连接臂的第一端被安装在该基座上，以绕水平轴线枢转，所述活动连接臂具有第二端，所述第二端设置有指示构件，例如触感件或激光束发射器。臂的第二端还设置有操纵把手，所述操纵把手使得操作员能够将该触感件施加到待被测量的物体的表面上，或者将激光束发射器引向待被测量的物体的一部分。
活动连接臂总体上包括第一部段和第二部段，所述第一部段在一侧被活动连接到所述基座，并且在另一侧被活动连接到第二部段，所述第二部段具有设置有活动连接腕的自由端，所述活动连接腕承载操纵把手和指示构件。
在这些测量装置中，活动连接臂总体上设计成具有稳定的静止位置或未被使用位置，在该位置中，第一部段大致竖直地抵靠所述基座的一部分延伸，并且所述第二部段被折叠在所述第一部段上。在该位置中，包括这些部段、腕、操纵手柄和指示构件的组件的重心设置成大致与基座竖直对齐，并且趋于保持抵靠所述基座的所述第一部段，由此确保所述组件的稳定性。
然而，臂上的意外冲击产生使所述臂离开其静止位置的风险，因此所述臂由于其自重效应而倾斜，开始向下运动直到所述臂撞击到障碍物为止。这类冲击可能导致指示构件变差，并且还可能导致引导臂的运动的构件变差，以及更一般地可能导致作为整体的臂的结构变差。
已知的是在基座与臂的第一部段之间安装弹性筒体，以补偿臂的重量。该筒体的辅助作用在于增强在静止位置中臂的稳定性。
虽然由此降低了臂意外倾斜的风险，但是该风险仍是较高的。
为了进一步降低该风险，一些测量装置包括用于阻碍该筒体的杆的滑动的构件。该锁定构件采用可移除隔块的形式，该可移除隔块具有大致U形截面，当臂处于静止位置时该可移除隔块接合在所述筒体的杆上，使得隔块抵抗所述筒体的主体和所述筒体的杆的自由端朝向彼此的运动。然而这存在丢失隔块的风险，在该情况下，不再能够锁定该臂；或者相反，存在当操作员在臂上施加力而趋于使得所述臂离开其静止位置时所述隔块停留在所述杆上的风险，在该情况下，臂和隔块经受应力，从而导致所述臂和隔块削弱或甚至受损的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有更稳定的静止位置的测量装置。
为此，本发明提供一种测量装置，所述测量装置包括基座，活动连接臂的第一端安装到所述基座上，以绕水平轴线在高位置和低位置之间枢转，所述活动连接臂具有设置有指示构件的第二端。在所述基座和所述第一端之间安装有位置锁定装置，所述位置锁定装置包括棘爪，所述棘爪安装成抵抗所述臂朝向所述低位置的运动并且连接到用于使所述棘爪脱离接合的脱离机构。
因此，该棘爪构成将所述臂锁定就位的简单且可靠的机构，从而确保将所述臂标引锁定就位。当该棘爪被接合时，该棘爪抵抗所述臂朝向低位置的运动，从而防止所述臂掉落并且防止由此可能引起的受损。
通过阅读本发明的具体的非限制性实施方式的下述说明将呈现本发明的其他特征和优势。
附图说明
参考下述附图，在附图中：
图1是本发明的测量装置的立体图，其中臂处于高静止位置；
图2是处于高位置的臂的支架的局部立体图；
图3是处于低位置的臂的支架的局部立体图；
图4是臂的局部分解立体图，示出了棘爪装置；
图5是棘爪装置的局部分解立体图；
图6是示出了臂的第一部段的偏转的正视示意图；
图7是示出了限矩器的以剖面形式的局部剖视图；以及
图8是示出了用于使得棘爪脱离接合的致动器的控制电路的示意图。
具体实施方式
参考附图，遵循本发明的测量装置包括基座1，活动连接臂的第一端2.1被安装在该基座上，以绕水平轴线A在低位置和高位置之间枢转，该活动连接臂总体上用2标记，并且该活动连接臂具有第二端2.2，该第二端配置有供固定指示构件4的活动连接腕3。
更确切地，臂2包括第一部段5.1和第二部段5.2，所述第一部段5.1具有形成为所述臂2的第一端2.1的第一端以及与所述第二部段5.2的第一端活动连接的第二端，所述第二部段5.2具有形成为所述臂2的第二端2.2的第二端。
臂2的活动连接、基座1和腕3的布置和构造就其本身而言是已知的，且在此将不再详细描述。
在基座与活动连接臂2的第一端2.1之间安装有总体上用6标记的位置锁定装置。
更确切地，该装置包括活动连接支架7，该活动连接支架包括：固定部7.1，该固定部被刚性地固定到所述基座1；以及可动部7.2，该可动部安装到所述固定部7.1上以安置在该第一部段5.1的下方并且绕水平轴线A枢转。在此，固定部7.1具有管状形状并且被螺纹连接到所述基座1上。弹性筒体8被安装在部件7.1、7.2之间，并且趋于保持部件7.2接触所述第一部段5.1。活动连接支架7形成在将臂2活动连接到基座1上的高度处的托架。
位置锁定装置包括：齿轮9，该齿轮与轴线A同轴并且被约束以与随可动部7.2旋转；以及棘爪10，该棘爪安装在固定部7.1上以能够在活动位置与停用位置之间运动，在活动位置中，棘爪接合在齿轮的两个齿之间，以抵抗臂2朝向低位置的运动，在停用位置中，棘爪10从齿轮9脱离。手动机械控制钮11被安装在固定部上，用于使得棘爪10在其两个位置之间移动。
机械控制钮11形成为棘爪10的脱离机构的一部分，该脱离机构还包括机电致动器12，该机电致动器由用附图标记13表示的机械传动链连接到棘爪10，以将所述棘爪从其活动位置朝向停用位置移动。机电致动器12连接到控制单元21，该控制单元21继而连接到电源22，该电源例如是市政电源、臂2的电源或电池。电气控制钮14安装在活动连接臂2的第二端2.2上并且电连接到控制单元21。在此，机电致动器12是步进马达、线性致动器或诸如电磁阀的电磁致动器。
最后，脱离机构包括总体上用15表示的限矩器。该限矩器15包括：第一板16，该第一板刚性地紧固到齿轮9；以及第二板17，该第二板刚性地紧固到可动部7.2。板16、17借助贝氏（Belleville）弹簧垫圈18彼此弹性地承靠。板17包括壳体，该壳体接收从板16突出的球，使得当超过预定阈值的扭矩被施加到臂上且因此施加到可动部7.2上并且棘爪10与齿轮9相互接合时，通过克服弹簧垫圈的力将这些板相对于彼此往回推动而能够使得球离开其壳体，然后允许板16、17相对于彼此枢转。
力传感器19在可动部7.2上安装在臂2的第一部段5.1附近，并且被连接到警告构件20。该警告构件20是安装在臂的第二端上的发光警示装置或例如灯、是声音警示装置或振动元件。安装力传感器19，以检测可动部7.2的弯曲。另选地，传感器19能够适于测量可动部7.2与部段5.1之间的距离变化。
脱离机构设置成能够实现棘爪10的脱离，并且连接到传感器23，所述传感器23用于感测当臂2处于静止位置（见图1和图2）时臂2的高静止位置，以指令棘爪10接合。类似地，能够检测所述臂的大致固定位置以预定持续时间并且然后指令棘爪10自动接合以解放操作员。
控制单元21就其本身而言是已知的，并且例如包括处理器，所述处理器以本身已知的方式被编程以提供上述功能。
当然，本发明不局限于所述的实施方式而是包括落入由权利要求限定的本发明的范围内的任何变形。
具体地，脱离机构能够具有与所述的脱离机构不同的结构；例如，脱离机构包括手动控制钮，该手动控制钮安装在基座上并且电连接到致动器。如果控制钮以无线连接的方式连接到致动器，那么控制钮能够被安装在测量装置上的任何部位或甚至安装在该测量装置外部的元件上。
另选地，机电致动器是压电致动器。
机械传动链能够简化为其最简单的表达：线性致动器的输出杆能够被直接连接到棘爪10。
限矩器能够包括插入在齿轮与供安装齿轮的轴之间的摩擦环，所述摩擦环适于将比预定值小的最大扭矩传递到该齿轮。
控制钮与致动器的电连接能够包括有线连接手段或无线连接手段，例如红外连接手段或射频连接手段等。

Claims (14)

1.一种测量装置，所述测量装置包括基座（1），活动连接臂（2）的第一端（2.1）安装到所述基座上，以绕水平轴线（A）在高位置和低位置之间枢转，所述活动连接臂（2）具有设置有指示构件的第二端，其特征在于，在所述基座和所述第一端之间安装有位置锁定装置，所述位置锁定装置包括棘爪，所述棘爪安装成抵抗所述臂朝向所述低位置的运动并且连接到用于使所述棘爪脱离接合的脱离机构。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述脱离机构包括机电致动器，所述机电致动器借助机械传动链连接到所述棘爪，以使得所述棘爪运动。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述脱离机构包括手动控制钮，所述手动控制钮电连接到所述致动器并且例如安装在所述臂的所述第二端上。
4.根据权利要求3所述的测量装置，其中，所述脱离机构包括手动控制钮，所述手动控制钮安装在所述基座上并且电连接到所述致动器。
5.根据权利要求2所述的测量装置，其中，所述机电致动器是压电致动器。
6.根据权利要求2所述的测量装置，其中，所述机电致动器是步进马达、线性致动器或诸如电磁阀的电磁致动器。
7.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述脱离机构包括限矩器。
8.根据权利要求7所述的测量装置，其中，所述棘爪连接到所述基座，以与连接到所述臂的所述第一端的齿轮协作，所述限矩器包括第一板和第二板，所述第一板以旋转的方式连接到所述臂的所述第一端，所述第二板以旋转的方式连接到所述齿轮，这些板彼此弹性地承靠，其中一个板包括用于接收从另一板突出的至少一个球的壳体，使得在比预定阈值大的扭矩被施加到所述臂上的情况下，所述球能够离开其壳体，从而允许这些板相对于彼此枢转。
9.根据权利要求7所述的测量装置，其中，所述棘爪连接到所述基座，以与连接到所述臂的所述第一端的齿轮协作，所述限矩器包括插入在所述齿轮与供安装所述齿轮的轴之间的摩擦环，所述摩擦环适于将比预定值小的最大扭矩传递到所述齿轮。
10.根据权利要求1所述的测量装置，其中，在所述臂的邻近于所述第一端的部段上安装有力传感器，并且该力传感器连接到警告构件。
11.根据权利要求10所述的测量装置，其中，所述力传感器适于测量所述臂的所述部段的变形。
12.根据权利要求11所述的测量装置，其中，在所述部段的下方与该部段平行地设置有可动部，该可动部远离所述部段，所述传感器安装在所述可动部和所述部段之间，以检测所述可动部和所述部段之间的距离变化。
13.根据权利要求10所述的测量装置，其中，所述警告构件包括下述元件中的至少一种：安装在所述臂的所述第二端上的声音警示装置；发光警示装置；振动元件。
14.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述脱离机构适于使得所述棘爪接合，并且连接到用于检测所述臂的未被使用的预定位置的传感器，当所述臂处于未被使用位置时，所述传感器指令所述棘爪接合。
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