CN104949596A - 用于将力致动器联接到卡尺钳的柔性安装件 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于将力致动器联接到卡尺钳的柔性安装件。所述柔性安装件包括用于联接到所述卡尺钳的第一安装部、用于联接到所述力致动器的第二安装部、以及在所述第一安装部和第二安装部之间联接的柔性元件(例如,平行弯曲件)。当沿着所述测量轴方向(例如,由用户在拇指轮上推动)将力施加到所述力致动器时,所述柔性元件弯曲以产生施加到所述卡尺钳的测量力。当在测量工艺期间尝试施加控制以提供期望量的力时,使用所述柔性安装件导致用户的更多控制和更好“感觉”。柔性安装件也可以利用与现有卡尺钳的现有安装特征兼容的紧固构造。
Description
技术领域
本发明总体涉及精密测量仪器,特别涉及具有可移动钳用于测量物体尺寸的卡尺。
背景技术
已知的卡尺利用成对的钳来确定测量结果。第一钳一般固定在计量标尺的一端,而第二钳附接至沿着计量标尺移动的滑动器组件。物体的外尺寸可以通过将物体布置在第一钳与第二钳的内表面之间和之上进行测量。物体的内尺寸可以通过将第一钳和第二钳的外表面布置在物体的内表面(例如,孔壁)之间和之上进行测量。滑动器组件可以用用户的拇指进行移动,并且可以提供拇指轮来实现滑动器的受控运动。利用拇指轮的一个示例性卡尺描述于美国专利号7,533,474中,其全部内容借此通过引用并入本文中。
为了测量卡尺的钳之间的距离,可以使用基于低功率电感、电容或磁性位置感测技术的电子位置编码器。一般而言,这样的编码器可以包括读数头和标尺(scale)。读数头一般可以包括读数头传感器和读数头电子装置。读数头输出的信号沿着测量轴作为读数头传感器相对于标尺的位置的函数而变化。标尺可以附至细长标尺构件,它包括固定的第一测量钳。读数头附至包括第二测量钳的滑动器组件,它沿着标尺构件可移动。基于读数头的信号可以确定两个测量钳之间的距离的测量结果。
示例性电子卡尺公开在共同转让的美国专利号RE37490、5,574,381和5,973,494中,其中每个专利的全部内容借此通过引用并入。能够测量力的现有技术电子卡尺公开在美国专利出版物No.2003/0047009中。如'009出版物中描述的,使用现有卡尺的一个缺陷是可由测量钳施加的力的变化,以及可作为结果而发生的测量结果差异。特别在测量柔软物体时,物体的测量结果可能是不可靠的或不可重复的,因为一个人在卡尺的钳上或者可以施加较高的力,使得柔软物体“压缩过量”,或者施加较低的力,使得柔软物体“压缩不足”。'009出版物公开的卡尺能够测量施加到物体的大小和力两者,其可以被分析以提供更可重复的测量结果。然而,'009出版物的卡尺的力感测和指示特征可能在许多申请中被考虑为“过度的”,和/或可能被许多卡尺用户考虑为太过昂贵和/或复杂。存在这样的需求:以经济的、符合人体工程学便利的、可重复的和可直观理解的方式改进卡尺的测量力控制和/或重复性。
发明内容
本发明内容设置为以简化的形式引入一种概念的选择,其在下文的具体实施方式中进一步进行描述。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的重要特征,也不意在用作辅助来确定所要求保护的主题的范围。
提供一种了柔性安装件,用于将力致动器联接到卡尺钳,所述卡尺钳沿着测量轴方向沿着卡尺标尺构件移动。所述柔性安装件包括用于联接到所述卡尺钳的第一安装部、用于联接到所述力致动器的第二安装部、以及在所述第一安装部和第二安装部之间联接的柔性元件。所述柔性安装件被构造成使得当它联接到所述卡尺钳和所述力致动器时,所述力致动器中止与所述卡尺钳沿着所述卡尺标尺构件的移动并且约束相对于所述卡尺钳沿着横向于所述测量轴方向的方向的移位。另外,当沿着所述测量轴方向将力施加到所述力致动器时,所述柔性元件弯曲,使得所述力致动器沿着所述测量轴方向相对于所述卡尺钳移位,并且产生测量力,所述测量力取决于此相对移位并且沿着所述测量轴方向施加到所述卡尺钳。以这种方式,所述柔性安装件执行提供阻力以及用作所述力致动器的引导机构的双重功能。在各种执行方案中,当在测量工艺期间尝试施加控制以提供期望量的力时,使用所述柔性安装件可以导致用户的更多控制和更好“感觉”。另外,在各种执行方案中,使用所述柔性安装件可以减少所需要的部分数量,并且除已知力致动器联接构造之外,可以感觉与所述卡尺的所述滑动器更一体化。
在各种执行方案中,所述柔性元件被构造成用于将所述力致动器双向弹性地联接到所述卡尺钳。在一个这样的执行方案中,在沿着所述测量轴方向的第一方向上施加到所述力致动器的力产生所述柔性元件的第一极性形变,这产生施加到所述卡尺钳的第一极性测量力。另外,在沿着所述测量轴方向的第二方向上施加到所述力致动器的力产生所述柔性元件的第二极性形变,这产生施加到所述卡尺钳的第二极性测量力。
在各种执行方案中,所述柔性元件包括主要在平行于所述测量轴方向的平面上弯曲的平行弹簧元件。在一个具体示例执行方案中,钢垫片可以用于所述平行弹簧元件。在其它执行方案中,可以使用其它材料类型(例如,弹性聚合物材料)来提供所述柔性元件,其可以形成为部分或元件的组合(例如,模制到聚合物部分中的冲压金属弯曲)或者形成为单个元件(例如,单个模制部分),以减少部分数和组装成本。在一个执行方案中,复合弯曲可以用于所述柔性元件,结果可用的弯曲范围增加。在各种执行方案中,所述柔性安装件的材料和构造可以选择成使得至少0.5mm和至多5.0mm的相对位移对应于至少0.1牛顿和至多10牛顿的测量力相关变化。
在各种执行方案中,可以包括位移指示器,所述位移指示器响应于包括所述柔性元件的挠曲和所述力致动器的相对位移中的至少一个的变形。所述位移指示器的响应一般意在指示测量力。在各种执行方案中,所述位移指示器可以包括以下器件中的至少一个:响应于变形的视觉指示器、提供对应于变形的至少一个各自触觉的触觉发生器、以及提供对应于变形的至少一个各自声音的声音发生器。
在各种执行方案中,可以包括止动装置,所述止动装置被构造成提供沿着所述测量轴方向位于所述力致动器和所述卡尺钳之间的最大相对位移极限。以这种方式,可以限制所述柔性元件的变形,以充分排除所述柔性元件的塑性变形。所述止动装置可以进一步被构造成一旦到达最大相对位移极限就传送位于所述力致动器和所述卡尺钳之间的附加力。
在各种执行方案中,所述柔性安装件被构造成使用与卡尺钳的现有安装特征兼容的紧固构造将所述力致动器安装到现有卡尺的所述卡尺钳。在现有卡尺不包括力致动器的情况下,所述柔性安装件可以用于将力致动器改型到现有卡尺。
在各种执行方案中,所述柔性安装件包括一组可互换的柔性安装件,其中这组中的每个柔性安装件提供不同的回弹率。以这种方式,通过从所述卡尺钳拆卸第一柔性安装件以及将具有不同期望回弹率的第二柔性安装件联接到所述卡尺钳可以实现针对具体测量应用的不同的回弹率。
附图说明
图1是手工具类型卡尺的分解等距视图,包括标尺和滑动器,具有用于将力致动器联接到卡尺钳的柔性安装件。
图2是图1的力致动器的柔性安装件的等距视图。
图3是图1的力致动器的柔性安装件的顶视图。
图4A-4C是具有不同厚度的平行弹簧元件的一组柔性元件的顶视图。
具体实施方式
图1是手工具类型卡尺100的分解等距视图,具有柔性安装件205用于将力致动器组件190联接到具有卡尺钳116和118的滑动器130。在该示例中,卡尺100包括滑动器位移传感器158(例如,磁性或电感传感器组件)和标尺基板125,标尺基板125包括沿着细长标尺构件102定位在沟槽127中的标尺轨道126(图示了每个的切除部分)。应该理解的是,在其它实施方式中,可以利用其它类型的滑动器位移传感器158(例如,电容,等等)。滑动器组件170包括附接至滑动器130的电子组件160。滑动器位移传感器158包括在电子组件160中。卡尺100的通用机械结构和物理操作类似于某些现有电子卡尺,诸如共同转让的美国专利号5,901,458的电子卡尺,其全部内容借此通过引用并入本文中。标尺构件102是刚性或半刚性的杆,其可以包括各种沟槽和/或并入大致矩形的横截面中的其它特征。标尺基板125可以刚性地结合在沟槽127中,并且标尺轨道126可以包括标尺元件,以类似于在已知电子卡尺中使用的且如先前并入的RE37490和5,901,458专利以及共同转让的美国专利号6,400,138(其全部内容通过引用并入本文中)所描述的方式,标尺元件与包括于电子组件160中的滑动器位移传感器158的相应元件(未示出)协作。
一对钳108和110一体地形成在标尺构件102的第一端附近。对应的一对钳116和118形成在滑动器130上。通过将工件放置在钳108和116的一对接合表面114之间来测量工件的外侧尺寸。类似地,通过将钳110和118的一对接合表面122放置在工件的相对内部表面上来测量工件的内侧尺寸。在有时被称为零位置的位置上,接合表面114彼此抵接,接合表面122对准,并且由卡尺100测量的外侧尺寸和内侧尺寸两者可以指示为零。
被测量尺寸可以显示在数字显示器144上,其安装在卡尺100的电子组件160的盖140内。电子组件160还可以包括推动按钮开关141(例如,“原点”开关)、力状态指示器142(例如,两色光或三色光)和信号处理和显示电路板150。力阈值设定操作更详细地描述在2012年12月5日提交的标题为“System and Method for Setting Measurement Force Thresholds in a ForceSensing Caliper”的共同未决和共同转让的美国专利申请序列号13/706,225(后文为“'225申请”)中,其全部内容借此通过引用并入本文中。如'225申请中描述的,在一个执行方案中,推动按钮开关141可以用作设定力阈值的工艺的一部分,并且力状态指示器142可以用于提供力阈值信号(例如,当力在期望的测量范围内时为“绿”,并且当力已超过期望的测量范围时为“红”。)信号处理和显示电路板150可以包括读数头信号处理和控制电路159。如图1示出的,信号处理和显示电路板150的底面可以安装成在标尺构件102的任一侧抵接滑动器130的顶面。
力元件位移传感器包括如下布置:位移信号元件255和联接到力致动器组件190的信号调制元件250。类似的力元件位移传感器更详细地描述在2014年2月28日提交的标题为“Displacement Sensor For Force IndicatingCaliper”的共同未决和共同转让的美国专利申请序列号14/194,320(后文为“'320申请”)中,其全部内容借此通过引用并入。一般而言,在一个执行方案中,位移信号元件255的布置制造在电路板150的一个或多个金属层中,并且产生指示信号调制元件250位置的电信号。读数头信号处理和控制电路159包括力感测电路,该力感测电路从位移信号元件255的布置中接收力感测信号用于确定力测量结果。当用户在拇指轮191上推动以移动滑动器130朝向标尺构件102的第一端时,力致动器组件190及附接的信号调制元件250被向前推动,以相对于位移信号元件255的布置沿着卡尺测量轴方向以引导的方式进行移动。信号调制元件250布置有接近位移信号元件255的相对小的间隙,使得它们沿着测量轴方向感测其相对位置。如下文将更详细地描述的,信号调制元件250的位置对应于柔性安装件205的柔性元件230的弯曲量,并且因此指示对应的测量力。如下文将另外更详细地描述的,还可以或可替代地提供机械的力指示器260,其提供关于柔性元件230弯曲量的反馈(例如,视觉、触觉、听觉,等等),这指示对应的测量力。
在各种执行方案中,电路板150可以在电路板150的一个或多个安装区域抵接滑动器130。更具体地,如图1示出的,电路板150具有安装区域157A和157B,安装区域157A和157B抵接位于滑动器130上的相应安装区域137A和137B。另外,滑动器位移传感器158的传导信号感测元件(未示出)可以交叠标尺构件102在位于远离安装区域157A的第一横向方向D1上的标尺轨道126中。此外,位移信号元件255的布置的至少一个传导信号感测元件可以布置在位于远离安装区域157A的相反横向方向D2上的区域中。应该理解的是,在该构造中,除其通常的滑动器功能之外,金属滑动器130还可以起作用来屏蔽滑动器位移传感器158和力元件位移传感器255彼此的同步信号。
柔性安装件205包括钳安装部210、致动器安装部220和柔性元件230。钳安装部210联接到滑动器130和相应的钳116和118。致动器安装部220联接到致动器组件190。柔性元件230联接在钳安装部210和致动器安装部220之间。
在各种执行方案中,如将在下文关于图2更详细地描述的,柔性元件230可以由平行弹簧元件组成。平行弹簧元件可以是相对刚性的,并且相应地起作用来约束力致动器组件190沿着横向于测量轴方向的方向相对于卡尺钳的移位。以这种方式,柔性元件230可以用作力致动器组件190的引导机构以及提供阻力两者,这将在下文更详细地描述。
在操作中,当用户在力致动器组件190的拇指轮191上推动以移动滑动器130朝向标尺构件102的第一端时,柔性元件230弯曲,使得力致动器组件190的力致动器主体192相对于滑动器130和相应的卡尺钳116和118沿着测量轴方向移位。该动作产生测量力,测量力取决于相对位移并且沿着测量轴方向施加到滑动器130和相应的卡尺钳116和118。如将在下文更详细地描述的,利用具有柔性元件230的柔性安装件205允许力的平缓增加或降低发生在一定范围的位置上。重要的是,当在测量工艺期间尝试施加控制以提供期望量的力时,这导致用户的更好控制和更好“感知”。另外,在各种执行方案中,使用柔性元件230可以减少所需要部分的数量,并且可以与滑动器130更一体地进行感知。
图2是图1的柔性安装件205和力致动器组件190的等距视图,而图3是顶视图。如图2和3示出的,柔性元件230包括第一弹簧元件232、第二弹簧元件234、第一柔性元件联接部236和第二柔性元件联接部238。如将在下文更详细地描述的,第一柔性元件联接部236联接到钳安装部210,而第二柔性元件联接部238联接到致动器安装部220。第一和第二弹簧元件232和234平行地取向,并且可以充当平行四边形弹簧悬架。
如图2和3示出的,钳安装部210利用紧固件217联接到第一柔性元件联接部236(例如,紧固件217可以用作螺钉,而联接部236可以用作螺母)。钳安装部210包括用于附接到滑动器130的附接部219。一般而言,某些现有卡尺的滑动器和关联的钳具有外部元件可以与之安装的指定尺寸、表面和特征,并且在各种执行方案中,钳安装部210被构造成利用与滑动器和关联的卡尺钳的现有安装特征兼容的紧固构造进行安装。另外,某些现有卡尺可以不包括力致动器组件190,在该情况下,力致动器组件190可以利用柔性安装件205改型到现有卡尺。
第二柔性元件联接部238联接到致动器主体联接元件224,致动器主体联接元件224联接到致动器主体192。信号调制元件250被附接以与第二柔性元件联接部238和致动器主体联接元件224移动。虽然为了图示,信号调制元件250示出为相对靠近柔性元件230,但在其它执行方案中,如果柔性元件230由干扰位移信号元件255的信号的材料制成,则信号调制元件250可以安装为隔开更远的距离。可替代地或另外地,位移信号元件255的信号处理可以被校准或者以另外方式改进,以解决问题,诸如来自柔性元件230的任何干扰和/或可能以另外方式由柔性元件230端部的稍微弯曲移动而产生的任何误差。
如上文描述的,除利用信号调制元件250的电子力感测装置之外,也可以提供机械的力指示器260。在一个具体示例执行方案中,力指示器260可以包括安装在第二柔性元件联接部238上以与力致动器组件190移动的指示器元件262,以及位于钳安装部210上的一定范围的增量元件264。在操作中,当柔性元件230弯曲以允许致动器组件190相对于钳安装部210移动时,指示器元件262相对于一定范围的增量元件264移动,以提供测量力的指示。在一个执行方案中,增量元件264可以包括根据指示器元件262的位置来提供测量力的指示的视觉指示器(例如记号)。在另一执行方案中,当它沿着一定范围的增量元件264移动时,指示器元件262可以产生触觉或听觉指示(例如点击)。例如,指示器元件262可以包括金属翅片(metal fin),并且增量元件264沿着该范围可以包括一系列凸起部,使得指示器元件262当它在每个指示器元件264上移动时发生“点击”。在各种执行方案中,可以提供不同范围的增量元件264。例如,在一个执行方案中,两个增量元件264可以设置在调零位置的任一侧,以在单次点击时对应于可接受的测量力,在两次点击时对应于过度的测量力。
可替代力指示器260或者除力指示器260之外,视觉的力指示器也可以设置在力致动器主体192上。在一个执行方案中,视觉的力指示器在力致动器主体192上可以包括一定范围的记号193。在操作中,类似于上文的力指示器260所描述的,当拇指轮191由用户移动时,力致动器主体192可以移动,并且相应的记号193可以相对于参考指示器(例如,在电子组件160的盖140边缘)移动,以提供测量力的指示。
在一个示例构造中,如图2图示的,卡尺100和柔性安装件205的一般操作可以描述如下。卡尺可以开始于位置调零。在位置调零处,卡尺一般在双向测量范围的中间,其中柔性元件230(例如,平行四边形弹簧悬架)未弯曲。在位置调零处,信号调制元件250大致在位移信号元件255的布置的范围中间,并且指示器元件262可以大致在增量元件264的范围中间。
当用户在拇指轮191上推动以移动滑动器130朝向卡尺100的标尺构件的第一端时,柔性元件230向前弯曲,并且可以到达极限位置L-extmeas。极限位置L-extmeas可以对应于外部测量力极限(例如,针对工件的外部尺寸的测量)。在各种执行方案中,止动装置也可以对应于极限位置L-extmeas。例如,致动器安装部220的表面226A可以接触钳安装部210的表面216A,并且防止柔性元件230在向前方向上的进一步弯曲。这也可以或可替代地对应于到达位移信号元件255感测范围的第一端的信号调制元件250和/或到达增量元件264范围的第一端的指示器元件262。
类似地,当拇指轮191在相反方向上由用户移动时,(即,以倒转滑动器130的方向朝向卡尺100的标尺构件的相对端),柔性元件230向后弯曲。在该方向上,可以到达极限位置I-intmeas,极限位置I-intmeas可以对应于内部测量极限(例如,针对工件的内部尺寸的测量。)相应的止动装置可以包括致动器安装部220的表面226B,其可以接触钳安装部210的表面216B并且防止柔性元件230在倒转方向上的进一步弯曲。这也可以或可替代地对应于到达位移信号元件255感测范围的第二端的信号调制元件250和/或到达增量元件264范围的第二端的指示器元件262。
应该理解的是,表面216A和226A以及表面216B和226B形成构造成沿着测量轴方向在力致动器组件190和具有关联的卡尺钳116和118的滑动器130之间提供最大相对位移极限的止动装置。当卡尺100处于调零位置时,表面216A和226A分开距离D1,而表面216B和226B分开距离D2。这些距离D1和D2由此对应于从位置调零分别到极限位置L-extmeas和I-intmeas的差。一旦到达这些极限位置L-extmeas和I-intmeas,相应表面216A、226A以及216B、226B的接触被构造成传送在力致动器组件190上由用户直接施加到滑动器130的任何附加力,而不是使柔性元件230进一步变形。在各种执行方案中,这些止动装置以及相应极限位置L-extmeas和I-intmeas的一个目的是限制柔性元件230的变形,以充分排除柔性元件230的塑性变形。
在一个具体示例执行方案中,当信号调制元件250的位置由已经到达对应于极限位置L-extmeas或I-intmeas的位置的位移信号元件255的布置加以感测时,读数头信号处理和控制电路159可以激活“红”或“脱离范围”力状态指示器(亮光)142。在正常操作期间,读数头信号处理和控制电路159可以构造成通常感测信号调制元件250的位置并且将位置转换成力测量结果。在各种执行方案中,所得到的力测量结果可以以多种格式呈现给用户(例如,作为显示器上的力读数,当到达力极限时作为各种其它类型的指示器,等等)
在各种执行方案中,可以依据特定执行方案的期望特点来利用柔性元件230的不同特征和材料。一般而言,柔性元件230可期望是足够刚性的,以提供合理的阻力(例如,0.1至10N),同时是足够兼容的,以给出合理量的偏转(例如,0.5至5mm)。关于这样的实施方式和/或图2的实施方式,在某些具体执行方案中,实验已经确定,可以可期望地使用0.25N/mm到6N/mm回弹率等级的柔性元件230,以便提供某些符合人体工程学的特点。应当理解的是,虽然在使用卡尺时施加受控力,但一般手的某些手指抓握卡尺标尺(由此相对于卡尺固定手的大部分),手指还可以环绕滑动器,并且拇指可以相对于手移动以相对于滑动器调整力致动器。由此,相对于手的其余部分,便捷的拇指行进量受到限制。一般而言,0.25N/mm极限确保有用的力变化量可以相对于手的其余部分提供在便利和舒适的拇指行进量内,而6N/mm的上限确保拇指小运动下的力变化不会如此大以至于用户容易和稳定的控制过于敏感,即使对于在测量力下可以偏转和/或蠕变的工件亦如此。换句话说,实验已经确定,该回弹率范围为用户提供可期望的测量感知。在各种实施方式中,信号调制元件250和位移信号元件255的布置以及力指示器260可以做成相应的大小。将要理解的是,通过使用杠杆或齿轮或其它已知的机械元件,手指位移和力之间的关系可以改变,使得其它弹簧刚度(例如,在0.05到20N/mm的范围内)可以用在其它实施方式中。
在一个具体示例执行方案中,可以利用钢垫片用于柔性元件230的第一和第二弹簧元件232和234,以便实现期望的回弹率。在其它执行方案中,可以使用其它材料类型(例如,弹性聚合物材料)来提供柔性元件230,这可以形成为部分或元件的组合(例如,模制到聚合物部分中的冲压金属弯曲)或单个元件(例如,单个模制部分),以减少部分数和组装成本。在一个执行方案中,可以利用复合弯曲用于柔性元件230,结果是增加可用的弯曲范围。
图4A-4C是一组柔性元件230A-230C的视图,具有不同厚度的平行弹簧元件。如图4A示出的,柔性元件230A包括第一和第二弹簧元件232A和234A,其薄于图4B的柔性元件230B的第一和第二弹簧元件232B和234B。类似地,第一和第二弹簧元件232B和234B薄于柔性元件230C的第一和第二弹簧元件232C和234C。每个柔性元件230A、230B和230C的第一和第二弹簧元件的不同厚度对应于不同的回弹率。
如上所述,在各种执行方案中,具有相应柔性元件230A-230C的柔性安装件可以构造成利用与卡尺钳和滑动器的现有安装特征兼容的紧固构造附接至现有卡尺。通过提供一组具有柔性元件230A-230C的柔性安装件,用户可以选择回弹率适合具体应用的柔性安装件。在替代执行方案中,替代第一和第二弹簧元件232和234厚度的改变,可以改变柔性元件230的其它尺寸(例如,高度)。然而,在某些执行方案中,可能不那么期望改变柔性元件230的高度,在于对于给定的弯曲位移,更短的弹簧元件232和234可能更易于发生塑性变形。由此,如柔性元件230A-230C的示例图示的,对于给定的设计构造,第一和第二弹簧元件232和234可以可期望地利用最大的可用高度,并且保持此高度相对恒定,而可以调整其它参数(例如第一和第二弹簧元件232和234的厚度)。
上文描述的各种实施方式可组合以提供其它实施方式。在该说明书中参考的所有的美国专利和美国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。如果有必要采用各种专利和申请的概念来提供其它实施方式,则可修改实施方式的各方面。
根据上文详述的说明可对各实施方式做出这些和其它改变。一般而言,在以下权利要求中,所使用的术语不应该被解释为将权利要求限制为在说明书和权利要求中公开的具体实施方式,而是应该被解释为包括所有可能的实施方式,连同这样的权利要求所享有的等同物的完全范围。
Claims (20)
1.一种了柔性安装件,用于将力致动器联接到卡尺钳,所述卡尺钳沿着卡尺的测量轴方向沿着卡尺标尺构件移动,所述柔性安装件包括:
用于联接到所述卡尺钳的第一安装部;
用于联接到所述力致动器的第二安装部;以及
在所述第一安装部和第二安装部之间联接的柔性元件,
其中所述柔性安装件被构造成使得当它联接到所述卡尺钳和所述力致动器时:
所述力致动器中止与所述卡尺钳沿着所述卡尺标尺构件的移动并且约束相对于所述卡尺钳沿着横向于所述测量轴方向的方向的移位;并且
当沿着所述测量轴方向将力施加到所述力致动器时,所述柔性元件弯曲,使得所述力致动器沿着所述测量轴方向相对于所述卡尺钳移位,并且产生测量力,所述测量力取决于此相对移位并且沿着所述测量轴方向施加到所述卡尺钳。
2.如权利要求1所述的柔性安装件,其中:所述柔性元件包括主要在平行于所述测量轴方向的平面上弯曲的平行弹簧元件。
3.如权利要求1所述的柔性安装件,其中:
所述柔性元件被构造成用于将所述力致动器双向弹性地联接到所述卡尺钳,使得在沿着所述测量轴方向的第一方向上施加到所述力致动器的力产生所述柔性元件的第一极性形变,这产生施加到所述卡尺钳的第一极性测量力,并且在沿着所述测量轴方向的第二方向上施加到所述力致动器的力产生所述柔性元件的第二极性形变,这产生施加到所述卡尺钳的第二极性测量力。
4.如权利要求1所述的柔性安装件,进一步包括位移指示器,所述位移指示器响应于包括所述柔性元件的挠曲和所述力致动器的相对位移中的至少一个的变形。
5.如权利要求4所述的柔性安装件,其中:所述位移指示器的响应指示测量力。
6.如权利要求4所述的柔性安装件,其中:所述位移指示器包括以下器件中的至少一个:响应于变形的视觉指示器、提供对应于变形的至少一个各自触觉的触觉发生器、以及提供对应于变形的至少一个各自声音的声音发生器。
7.如权利要求1所述的柔性安装件,进一步包括止动装置,所述止动装置被构造成提供沿着所述测量轴方向位于所述力致动器和所述卡尺钳之间的最大相对位移极限,使得所述柔性元件的变形得到限制,以充分排除所述柔性元件的塑性变形。
8.如权利要求7所述的柔性安装件,其中:所述止动装置被构造成一旦到达最大相对位移极限就传送位于所述力致动器和所述卡尺钳之间的附加力。
9.如权利要求1所述的柔性安装件,其中:所述柔性安装件被构造成使得至少0.5mm和至多5.0mm的相对位移对应于至少0.1牛顿和至多10牛顿的测量力相关变化。
10.如权利要求1所述的柔性安装件,其中:所述柔性安装件被构造成使用与所述卡尺钳的现有安装特征兼容的紧固构造将所述力致动器安装到现有卡尺的所述卡尺钳。
11.如权利要求10所述的柔性安装件,其中:所述现有卡尺不包括力致动器,并且所述力致动器使用所述柔性安装件被改型到所述现有卡尺。
12.如权利要求11所述的柔性安装件,进一步包括位移指示器,所述位移指示器响应于包括所述柔性元件的挠曲和所述力致动器的相对位移中的至少一个的变形。
13.如权利要求12所述的柔性安装件,其中:所述位移指示器包括以下器件中的至少一个:响应于变形的视觉指示器、提供对应于变形的至少一个各自触觉的触觉发生器、以及提供对应于变形的至少一个各自声音的声音发生器。
14.如权利要求1所述的柔性安装件,其中:所述柔性安装件包括一组可互换的柔性安装件,其中这组中的每个柔性安装件提供不同的回弹率。
15.一种用柔性安装件改型现有卡尺的方法,所述现有卡尺包括卡尺钳,所述卡尺钳沿着卡尺的测量轴方向沿着卡尺标尺构件移动,所述方法包括:
提供柔性安装件,所述柔性安装件包括:
用于联接到所述卡尺钳的第一安装部;
用于联接到力致动器的第二安装部;以及
在所述第一安装部和第二安装部之间联接的柔性元件,并且
使用与所述卡尺钳的现有安装特征兼容的紧固构造将所述第一安装部联接到所述卡尺钳;
其中所述柔性安装件被构造成使得当它联接到所述卡尺钳和所述力致动器时:
所述力致动器中止与所述卡尺钳沿着所述卡尺标尺构件的移动并且约束相对于所述卡尺钳沿着横向于所述测量轴方向的方向的移位;并且
当沿着所述测量轴方向将力施加到所述力致动器时,所述柔性元件弯曲,使得所述力致动器沿着所述测量轴方向相对于所述卡尺钳移位,并且产生测量力,所述测量力取决于此相对移位并且沿着所述测量轴方向施加到所述卡尺钳。
16.如权利要求15所述的方法,其中:所述现有卡尺不包括力致动器,并且所述力致动器使用所述柔性安装件被改型到所述现有卡尺。
17.如权利要求15所述的方法,进一步包括提供位移指示器,所述位移指示器响应于包括可弯曲构件的挠曲和所述力致动器的相对位移中的至少一个的变形。
18.如权利要求17所述的方法,其中:所述位移指示器包括以下器件中的至少一个:响应于变形的视觉指示器、提供对应于变形的至少一个各自触觉的触觉发生器、以及提供对应于变形的至少一个各自声音的声音发生器。
19.如权利要求15所述的方法,其中:所述柔性元件包括主要在平行于所述测量轴方向的平面上弯曲的平行弹簧元件。
20.如权利要求15所述的方法,进一步包括:通过从所述卡尺钳拆卸所述柔性安装件以及将具有不同回弹率的不同柔性安装件联接到所述卡尺钳来实现力致动器相对位移的不同回弹率。
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