CN109141187A - 小孔径测量工具 - Google Patents

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Abstract

一种小孔径测量工具，结构简单，且能快捷、准确地对非常用的小孔径的安装孔进行测量。小孔径测量工具整体呈剪刀形状，具有第一构件、第二构件和用于反馈所测量小孔的孔径尺寸的测量反馈部，在第一构件和第二构件的一端各设置有用于对孔径尺寸进行测量的测量部，第一构件和第二构件的另一端各形成为握持部，在第一构件和第二构件的靠近测量部的位置处，通过固定件将第一构件与第二构件固定，在第一构件和第二构件的靠近握持部的位置处，通过测量反馈部彼此连接，第一构件与第二构件能以固定件为支点，使第一构件的握持部与第二构件的握持部分开，由此使第一构件的测量部与第二构件的测量部分开，以对小孔径的安装孔的孔径尺寸进行测量。

Description

小孔径测量工具
技术领域
本发明涉及一种测量工具，更具体地涉及一种对非常用的小孔径的安装孔进行测量的小孔径测量工具。
背景技术
在飞机结构的装配中，绝大多数的连接采用的是紧固件(例如，铆钉、销钉等)连接，它们的孔径较小，大约为3.2-6.35mm，下面也称为“小孔径”。
在对小孔径进行测量时，对于其中的常用紧固件的安装孔，所采用的测量工具例如是止通规(go-no go gauge)，对于其中的非常用紧固件的安装孔，则只能采用以下方法进行测量：
(1)采用球头间隙规(ball head clearance gauge)对非常用的安装孔进行测量，但是，由于球头间隙规只能进行间接测量，因此，测量的准确度不高。
(2)采用三坐标测量机(coordinate measuring machine)对非常用的安装孔进行测量，但是，有时需要测量的安装孔位于紧固的、不可拆卸的大型零件，因此，测量会受空间限制，另外，由于三坐标测量机体积大，运输不便，因此，测量极其不方便。
(3)采用普通的测量工具，例如游标卡尺、内径千分尺等对非常用的安装孔进行测量，但是，由于是小孔径的安装孔，因此，这些测量工具并不适用。
(4)当紧固件的安装孔存在超差孔(例如，椭圆孔或“8”字孔)时，很显然上述(1)～(3)的方法均无法适用，此时，只能采用钢皮尺进行粗测。但是，这种超差孔的精确度会直接影响设计处置措施。
因此，如何设计一种结构简单且能快捷、准确地对非常用的小孔径的安装孔进行测量的小孔径测量工具，便成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种小孔径测量工具，其结构简单，且能快捷、准确地对非常用的小孔径的安装孔进行测量。
为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供一种小孔径测量工具，其特征是，所述小孔径测量工具整体呈剪刀形状，具有第一构件、第二构件和用于反馈所测量小孔的孔径尺寸的测量反馈部，在所述第一构件和所述第二构件的一端各设置有用于对所述孔径尺寸进行测量测量部，所述第一构件和所述第二构件的另一端各形成为握持部，在所述第一构件和所述第二构件的靠近所述测量部的位置处，通过固定件将所述第一构件与所述第二构件固定，在所述第一构件和所述第二构件的靠近所述握持部的位置处，通过测量反馈部彼此连接，所述第一构件与所述第二构件能够以所述固定件为支点，使所述第一构件的位于另一端的所述握持部与所述第二构件的位于另一端的所述握持部分开，由此使所述第一构件的位于一端的所述测量部与所述第二构件的位于一端的所述测量部分开，以对所述小孔的孔径尺寸进行测量。
根据如上所述构成，由于在本发明的小孔径测量工具中使用了相似三角形原理，利用剪刀原理调节三角形的角度，同时运用游标卡尺原理读取测量结果，因此，能提高测量结果的准确性，降低了质量管理的风险，此外，本发明的小孔径测量工具的适用性强，能测量小孔径的安装孔，包括椭圆孔、8字孔等。
另外，本发明的小孔径测量工具因工具本身小巧而便于现场操作，测量小孔径的安装孔更为快捷、有效。
本发明的第二方面的小孔径测量工具是在本发明的第一方面的小孔径测量工具的基础上，其特征是，所述测量部相对于所述第一构件和所述第二构件所在平面垂直地折弯。
根据如上所述构成，由于上述测量部(测量针)、相对于第一构件和第二构件所在平面近似垂直地折弯，因此，相较于游标卡尺，可以节约安装孔的孔径轴向上50％的操作空间，增强了测量的可达性。
本发明的第三方面的小孔径测量工具是在本发明的第一方面的小孔径测量工具的基础上，其特征是，所述测量反馈部由导轨组件、显示部和锁紧构件组成，所述导轨组件由滑轨和导轨构成，所述滑轨的一端与所述第一构件的所述握持部和所述第二构件的握持部中的一方连接，所述导轨的另一端与所述第一构件的所述握持部和所述第二构件的所述握持部中的另一方连接，随着所述第一构件的所述握持部与所述第二构件的所述握持部的分开，所述滑轨能够沿着所述导轨朝使所述第一构件与所述第二构件张开的方向滑动。
本发明的第四方面的小孔径测量工具是在本发明的第三方面的小孔径测量工具的基础上，其特征是，在所述滑轨上设置有用于显示所述第一构件与所述第二构件张开程度的刻度。
根据如上所述构成，由于所述测量反馈部使用了导轨组件，且上述导轨组件由滑轨和导轨构成，并且随着所述第一构件的所述握持部与所述第二构件的所述握持部的分开，使所述滑轨沿着所述导轨朝使所述第一构件与所述第二构件张开的方向滑动，因此，能够将小孔径的安装孔的孔径尺寸具体量化为所述滑轨相对于所述导轨的机械运动量。
本发明的第五方面的小孔径测量工具是在本发明的第三方面的小孔径测量工具的基础上，其特征是，所述滑轨的另一端设置成不会从所述导轨的一端脱出。
根据如上所述构成，由于所述滑轨的另一端设置成不会从所述导轨的一端脱出，因此，能够避免因握持部张开得过大而导致小孔径测量工具无法测量出孔径。
本发明的第六方面的小孔径测量工具是在本发明的第三方面的小孔径测量工具的基础上，其特征是，所述显示部安装于所述导轨组件的所述导轨上，通过容栅传感器，将所述滑轨相对于所述导轨的机械运动量转换成电信号的相位变化，并采用测量芯片对不同相位进行检测，以计算出距离并显示。
本发明的第七方面的小孔径测量工具是在本发明的第六方面的小孔径测量工具的基础上，其特征是，所述显示部是数字显示器。
本发明的第八方面的小孔径测量工具是在本发明的第三方面的小孔径测量工具的基础上，其特征是，所述显示部安装于所述导轨组件的所述导轨或所述滑轨上，将由所述测量部测量到的孔径尺寸引起的滑轨相对于导轨的直线位移，经过齿轮传动，变为指针在刻度盘上的角位移，并通过指针读取测量到的孔径尺寸的大小。
本发明的第九方面的小孔径测量工具是在本发明的第八方面的小孔径测量工具的基础上，其特征是，所述显示部是机械指针式显示器。
根据如上所述构成，由于在本发明的小孔径测量工具中使用了显示部(数字显示器或机械指针式显示器)，因此，在测量完成后，能够直接读取测量数据。
本发明的第八方面的小孔径测量工具是在本发明的第三方面的小孔径测量工具的基础上，其特征是，所述锁紧构件由锁紧螺钉组成，所述锁紧构件安装于所述显示部上，用于锁紧所述滑轨的相对滑动，从而锁紧固定所述握持部的分开角度。
根据如上所述构成，由于在测量时，采用锁紧构件将所述滑轨的相对滑动锁紧，因此，能确保测量时的准确性。
附图说明
图1是本发明一实施方式的小孔径测量工具的示意图，其中，将该小孔径测量工具的主要部分进行了局部放大表示。
图2是对本发明一实施方式的小孔径测量工具的工作原理进行说明的说明图。
图3是表示利用本发明一实施方式的小孔径测量工具对小孔径的安装孔进行测量时的示意图，其将进行测量的部分进行了局部放大表示。
图4是表示利用本发明一实施方式的小孔径测量工具对小孔径的安装孔进行测量时的示意图，其将进行测量的部分进行了局部放大表示。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明一实施方式的小孔径测量工具100进行详细说明。图1是本发明一实施方式的小孔径测量工具100的示意图，其中，将该小孔径测量工具100的主要部分进行了局部放大表示。图2是对本发明一实施方式的小孔径测量工具100的工作原理进行说明的说明图。图3和图4是表示利用本发明一实施方式的小孔径测量工具100对小孔径的安装孔200进行测量时的示意图，其将进行测量的部分进行了局部放大表示。
如图1所示，本发明的小孔径测量工具100在整体上近似于剪刀形状，具有第一构件110、第二构件120和测量反馈部130。
在第一构件110和第二构件120的一端(在图1中，例如是右端)设置有测量部(测量针)111、121，第一构件110和第二构件120的另一端(在图1中，例如是左端)形成为握持部112、122。
上述测量部(测量针)111、121相对于第一构件110和第二构件120所在平面近似垂直地折弯。
在第一构件110和第二构件120的靠近一端的位置处，通过固定件(例如，固定销140)将第一构件110与第二构件120固定。
在第一构件110和第二构件120的靠近另一端的位置处，握持部112、122通过测量反馈部130彼此连接。
第一构件110与第二构件120能够以固定件(固定销140)所在位置为支点，使第一构件110的位于另一端的握持部112与第二构件120的位于另一端的握持部122分开，由此，使第一构件110的位于一端的测量部111与第二构件120的位于一端的测量部121分开。
测量部111、121用于对小孔径的安装孔200(参见图3和图4)的孔径尺寸进行测量。更具体来说，第一构件110的测量部111与第二构件120的测量部121的分开间距即是小孔径的安装孔200的孔径尺寸。
测量反馈部130由导轨组件131、显示部132(在本实施方式中，例如是数字显示器)和锁紧构件133组成。
导轨组件131由滑轨131a和导轨(未图示)构成，所述滑轨131a的一端与第一构件110的握持部112和第二构件120的握持部122中的一方连接，所述导轨的另一端与第一构件110的握持部112和第二构件120的握持部122中的另一方连接。随着第一构件110的握持部112与第二构件120的握持部122的分开，所述滑轨131a能够沿着所述导轨朝使第一构件110与第二构件120张开的方向滑动。在所述滑轨131a上设置有用于显示第一构件110与第二构件120张开程度的刻度。另外，所述滑轨131a的另一端设置成不会从所述导轨的一端脱出。
显示部132安装于导轨组件131的导轨上，通过容栅传感器(未图示)，将滑轨131a相对于导轨的机械运动量转换成电信号的相位变化，并采用测量芯片(未图示)对不同相位进行检测，以计算出距离并输出显示。
锁紧构件133由锁紧螺钉组成，安装于显示部132上，用于锁紧滑轨131a的相对滑动，从而锁紧固定握持部112、122的分开角度。
接着，参照图2，对本发明实施方式的小孔径测量工具100的工作原理进行说明。
首先，运用相似三角形三边成比例的原理，利用剪刀原理调节三角形的角度，同时运用游标卡尺原理读取测量结果。
如图2所示，测量边A即相当于第一构件110的测量部111与第二构件120的测量部121分开的距离，显示边B即相当于滑轨131a相对于导轨的机械运动量。
测量边A与显示边B对应成比例，在本实施方式中，优选B：A＝8～12。
以下，对本发明实施方式的小孔径测量工具100的操作步骤进行说明。
1)打开显示部(数字显示器)132，按下显示部上的开关按钮；
2)合拢测量部(测量针)111、121，按下显示部上的归零按钮，进行归零；
3)将测量部(测量针)111、121置于待测量的安装孔200内；
4)用手将握持部112、122张开，直至测量部(测量针)111、121与安装孔200的孔壁接触；
5)利用锁紧装置133锁紧握持部112、122的张开角度；
6)将测量部(测量针)111、121从待测量的安装孔200中取出；
7)在显示部(数字显示器)132上读取测量数据；
8)完成工作。
根据如上所述构成，由于在本发明的小孔径测量工具100中利用了相似三角形原理，因此，能提高测量结果的准确性，降低了质量管理的风险，此外，本发明的小孔径测量工具100的适用性强，能测量小孔径的安装孔200，包括椭圆孔、8字孔等。
另外，根据如上所述构成，由于上述测量部(测量针)111、121相对于第一构件110和第二构件120所在平面近似垂直地折弯，因此，相较于游标卡尺，可以节约安装孔200的孔径轴向上50％的操作空间，增强了测量的可达性。
此外，根据如上所述构成，由于在本发明的小孔径测量工具100中使用了显示部(数字显示器)132，因此，在测量完成后，能够直接读取测量数据。
另外，本发明的小孔径测量工具100因工具本身小巧而便于现场操作，测量小孔径的安装孔200更为快捷、有效。
熟悉本领域的技术人员易于想到其它的优点和修改。因此，在其更宽泛的上来说，本发明并不局限于这里所示和所描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离如所附权利要求书及其等价物所限定的总体发明概念的精神或范围的前提下做出修改。
在本发明的实施方式中，采用了测量针作为测量部111、121的具体实例，但本发明不局限于此，也可以采用可实现对安装孔200进行测量的任意合适的变形实例。
在本发明的实施方式中，采用了数字显示器作为显示部132的具体实例，但本发明不局限于此，也可以采用指针显示器作为显示部，更具体来说，将由测量针测量到的孔径尺寸引起的滑轨相对于导轨的直线移动，经过齿轮传动，变为指针在刻度盘上的转动，从而能够读出测量到的孔径尺寸的大小，利用这种齿条齿轮传动，将滑轨相对于导轨的直线位移变为指针的角位移。
除此之外，显示器132还可以通过在滑轨上设置用于显示所述第一构件与所述第二构件张开程度的(可目视确认的)刻度，并通过读取该刻度，获知测量到的孔径尺寸。

Claims (10)

1.一种小孔径测量工具(100)，其特征在于，
所述小孔径测量工具(100)整体呈剪刀形状，具有第一构件(110)、第二构件(120)和用于反馈所测量小孔的孔径尺寸的测量反馈部(130)，
在所述第一构件(110)和所述第二构件(120)的一端各设置有用于对所述孔径尺寸进行测量的测量部(111、121)，所述第一构件(110)和所述第二构件(120)的另一端各形成为握持部(112、122)，
在所述第一构件(110)和所述第二构件(120)的靠近所述测量部(111、121)的位置处，通过固定件将所述第一构件(110)与所述第二构件(120)固定，
在所述第一构件(110)和所述第二构件(120)的靠近所述握持部(112、122)的位置处，通过测量反馈部(130)彼此连接，
所述第一构件(110)与所述第二构件(120)能够以所述固定件为支点，使所述第一构件(110)的位于另一端的所述握持部(112)与所述第二构件(120)的位于另一端的所述握持部(122)分开，由此使所述第一构件(110)的位于一端的所述测量部(111)与所述第二构件(120)的位于一端的所述测量部(121)分开，以对所述小孔的孔径尺寸进行测量。
2.如权利要求1所述的小孔径测量工具(100)，其特征在于，
所述测量部(111、121)相对于所述第一构件(110)和所述第二构件(120)所在平面垂直地折弯。
3.如权利要求1所述的小孔径测量工具(100)，其特征在于，
所述测量反馈部(130)由导轨组件(131)、显示部(132)和锁紧构件(133)组成，
所述导轨组件(131)由滑轨(131a)和导轨构成，所述滑轨(131a)的一端与所述第一构件(110)的所述握持部(112)和所述第二构件(120)的握持部(122)中的一方连接，所述导轨的另一端与所述第一构件(110)的所述握持部(112)和所述第二构件(120)的所述握持部(122)中的另一方连接，
随着所述第一构件(110)的所述握持部(112)与所述第二构件(120)的所述握持部(122)的分开，所述滑轨(131a)能够沿着所述导轨朝使所述第一构件(110)与所述第二构件(120)张开的方向滑动。
4.如权利要求3所述的小孔径测量工具(100)，其特征在于，
在所述滑轨(131a)上设置有用于显示所述第一构件(110)与所述第二构件(120)张开程度的刻度。
5.如权利要求3所述的小孔径测量工具(100)，其特征在于，
所述滑轨(131a)的另一端设置成不会从所述导轨的一端脱出。
6.如权利要求3所述的小孔径测量工具(100)，其特征在于，
所述显示部(132)安装于所述导轨组件(131)的所述导轨上，
通过容栅传感器，将所述滑轨(131a)相对于所述导轨的机械运动量转换成电信号的相位变化，并采用测量芯片对不同相位进行检测，以计算出距离并显示。
7.如权利要求6所述的小孔径测量工具(100)，其特征在于，
所述显示部(132)是数字显示器。
8.如权利要求3所述的小孔径测量工具(100)，其特征在于，
所述显示部(132)安装于所述导轨组件(131)的所述导轨或所述滑轨(131a)上，
将由所述测量部(111、121)测量到的孔径尺寸引起的滑轨(131a)相对于导轨的直线位移，经过齿轮传动，变为指针在刻度盘上的角位移，并通过指针读取测量到的孔径尺寸的大小。
9.如权利要求8所述的小孔径测量工具(100)，其特征在于，
所述显示部(132)是机械指针式显示器。
10.如权利要求3所述的小孔径测量工具(100)，其特征在于，
所述锁紧构件(133)由锁紧螺钉组成，
所述锁紧构件(133)安装于所述显示部(132)上，用于锁紧所述滑轨(131a)的相对滑动，从而锁紧固定所述握持部(112、122)的分开角度。
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