CN111623741B - 塞规以及用于进行多个同时直径测量的方法 - Google Patents
塞规以及用于进行多个同时直径测量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111623741B CN111623741B CN202010123409.8A CN202010123409A CN111623741B CN 111623741 B CN111623741 B CN 111623741B CN 202010123409 A CN202010123409 A CN 202010123409A CN 111623741 B CN111623741 B CN 111623741B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plunger
- housing
- contact elements
- plug gauge
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 30
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 19
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 claims description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000009419 refurbishment Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/22—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
- G01D5/2291—Linear or rotary variable differential transformers (LVDTs/RVDTs) having a single primary coil and two secondary coils
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
- G01B3/22—Feeler-pin gauges, e.g. dial gauges
- G01B3/26—Plug gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/10—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring diameters
- G01B21/14—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring diameters internal diameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/08—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters
- G01B11/12—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring diameters internal diameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/08—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
- G01B5/12—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters internal diameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/12—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring diameters
- G01B7/13—Internal diameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
- G01B7/287—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
- G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
- G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
- G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
- G01D5/34746—Linear encoders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
Abstract
本公开涉及塞规以及用于进行多个同时直径测量的方法。一种塞规包括限定内部容积、第一开口和第二开口的壳体。塞规包括第一接触元件,每个第一接触元件被至少部分地接纳在第一开口中的相应一个中。塞规包括在内部容积中并能相对于壳体移动的第一柱塞。第一柱塞被偏置以将第一接触元件径向向外地推动通过第一开口。塞规包括感测第一柱塞的移动的第一传感器。塞规包括第二接触元件,每个第二接触元件被至少部分地接纳在第二开口中的相应一个中。塞规包括在内部容积中并能相对于壳体移动的第二柱塞。第二柱塞被偏置以将第二接触元件径向向外地推动通过第二开口。塞规包括感测第二柱塞的移动的第二传感器。
Description
技术领域
本申请涉及孔计量学,并且更具体地,涉及用于对孔进行多个同时直径测量的塞规以及相关系统及方法。
背景技术
有多种用于确定圆柱孔的直径的测量工具。这种类型的测量工具通常包括通过接触孔内的直径上相对的点而起作用的装置。这种类型的测量工具的示例包括卡尺、卡尺与刻度盘指示器的组合、管式内径千分尺和塞规或比较器。尽管对于某些用途而言是令人满意的,但是传统的测量工具受到某些缺点的困扰。某些测量工具不能够在孔深处进行测量。常常不能将其他测量工具保持在适于进行准确测量的正确位置。其他测量工具不满足特定应用的公差要求。另外的其他测量工具不能够收集足以完全表征孔尺寸的数据。当需要进行多种不同的测量以确定例如孔是否以某种其他方式渐缩、腐蚀、损坏或不平整时,这些困难通常被放大。收集足够数量的测量值常常给生产增加了不希望有的时间。因此,本领域的技术人员一直在进行内部孔测量装置领域的研究和开发工作,如此,旨在解决以上确认问题的设备和方法将是有用的。
发明内容
以下是根据本公开的主题的可以要求或可以不要求保护的示例的非排他性列表的示例。
在示例中,所公开的塞规包括限定内部容积和纵向轴线(AH)的壳体。所述壳体包括通入所述内部容积中的多个第一开口和通入所述内部容积中的多个第二开口。所述塞规还包括多个第一接触元件。所述多个第一接触元件中的每个第一接触元件被至少部分地接纳在所述壳体中的所述多个第一开口中的相应一个中。所述塞规还包括第一柱塞,所述第一柱塞被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体的所述纵向轴线对准的第一柱塞轴线(AP1)。所述第一柱塞能沿着所述第一柱塞轴线相对于所述壳体移动,所述第一柱塞被偏置成与所述多个第一接触元件接合,以将所述多个第一接触元件径向向外推动通过所述多个第一开口。所述塞规还包括第一传感器,所述第一传感器感测所述第一柱塞相对于所述壳体的移动。所述塞规还包括多个第二接触元件。所述多个第二接触元件中的每个第一接触元件被至少部分地接纳在所述壳体中的所述多个第二开口中的相应一个中。所述塞规还包括第二柱塞,所述第二柱塞被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体(100)的所述纵向轴线(AH)对准的第二柱塞轴线(AP2)。所述第二柱塞能沿着所述第二柱塞轴线(AP2)相对于所述壳体移动。所述第二柱塞被偏置成与所述多个第二接触元件接合,以将所述多个第二接触元件径向向外推动通过所述多个第二开口。所述塞规还包括第二传感器,所述第二传感器感测所述第二柱塞相对于所述壳体的移动。
在示例中,所公开的塞规包括限定内部容积和纵向轴线(AH)的壳体。所述壳体包括通入所述内部容积中的一对第一开口和通入所述内部容积中的一对第二开口。所述一对第二开口沿着所述纵向轴线(AH)从所述一对第一开口移位达预定的非零距离(D)。所述塞规还包括沿着与所述纵向轴线(AH)大体垂直的第一接触元件轴线(AC1)对准的一对第一接触元件。所述一对第一接触元件中的每个第一接触元件被接纳在所述一对第一开口中的关联一个中。所述塞规还包括第一柱塞,所述第一柱塞被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体的所述纵向轴线对准的第一柱塞轴线(AP1)。所述第一柱塞能沿着所述第一柱塞轴线相对于所述壳体移动,所述第一柱塞被偏置成与所述一对第一接触元件接合。所述塞规还包括第一传感器,所述第一传感器被接纳在所述壳体的所述内部容积中,以感测所述第一柱塞相对于所述壳体的移动。所述塞规还包括沿着第二接触元件轴线(AC2)对准的一对第二接触元件,第二接触元件轴线(AC2)与纵向轴线(AH)大体垂直并且设置在相对于第一接触元件轴线(AC1)的非零角度(Θ)处。所述一对第二接触元件中的每个第二接触元件被接纳在所述一对第二开口中的关联一个中。所述塞规还包括第二柱塞,所述第二柱塞被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体的所述纵向轴线(AH)对准的第二柱塞轴线(AP2)。所述第二柱塞能沿着所述第二柱塞轴线(AP2)相对于所述壳体移动。所述第二柱塞被偏置成与所述一对第二接触元件接合。所述塞规还包括第二传感器,所述第二传感器感测所述第二柱塞相对于所述壳体的移动。
在示例中,所公开的一种对形成在结构中的孔进行多个同时直径测量的系统包括:塞规,该塞规被确定大小以被接纳在所述孔中;以及支撑件,所述支撑件连接到所述塞规。
在示例中,一种对形成在结构中的孔进行多个同时直径测量的方法包括以下步骤:(1)在塞规相对于所述纵向轴线(AH)处于第一取向时,将所述塞规插入所述孔中;(2)将所述塞规绕所述纵向轴线(AH)旋转到相对于所述纵向轴线(AH)的第二取向;以及(3)从所述孔中抽出所述塞规。
通过以下的具体实施方式、附图和所附权利要求书,所公开的塞规、系统和方法的其他示例将变得显而易见。
附图说明
图1描绘了所公开的用于进行多个同时直径测量的塞规和相关系统的一个示例;
图2是图1中示出的塞规的探针部的立面剖视图;
图3是从图2中示出的取向旋转90度后示出的图2的探针部的立面剖视图;
图4是描绘了被插入形成在结构中的孔中的图3的探针部的立面剖视图;
图5是图4中示出的探针部和结构的俯视图;
图6是其中所公开的塞规的探针部包括线性电位器的一种变形形式的立面剖视图;
图7是从图6中示出的取向旋转90度后示出的图6的探针部的立面剖视图;
图8是其中所公开塞规的探针部包括线性可变差动变压器的另一种变形形式的立面剖视图;
图9是从图8中示出的取向旋转90度后示出的图8的探针部的立面剖视图;
图10是图9中示出的探针部的细节部分的立体图;
图11是其中所公开的塞规的探针部包括线性编码器的另一种变形形式的立面剖视图;
图12是从图11中示出的取向旋转90度后示出的图11的探针部的立面剖视图;
图13是其中所公开的塞规的探针部包括呈第一布置的应变传感器的另一种变形形式的立面剖视图;
图14是从图13中示出的取向旋转90度后示出的图13的探针部的立面剖视图;
图15是图14中示出的探针部的细节部分的立面图;
图16是其中所公开的塞规的探针部包括呈第二布置的应变传感器的又一种变形形式的立面剖视图;
图17是图16中示出的探针部的细节部分的立面图;
图18是描绘了所公开的用于进行多个同时直径测量的方法的一个示例的流程图;
图19是飞行器制造和保养方法的流程图;以及
图20是飞行器的框图。
具体实施方式
以下详细描述参照例示了由本公开描述的具体示例的附图。具有不同结构和操作的其他示例没有脱离本公开的范围。在不同附图中,相似的参考标号可以指示相同的特征、元件或部件。
以下提供了根据本公开的主题的可以要求但不一定要求保护的非排他性示例。本文中对“示例”的引用意指结合示例描述的一个或更多个特征、结构、元件、部件、特性和/或操作步骤被包括在根据本公开的主题的至少一个实施方式和/或实现方式中。因此,贯穿本公开的短语“示例”、“另一示例”、“一个或更多个示例”和类似语言可以但不一定是指同一示例。另外,表征任一个示例的主题可以但不一定包括表征任何其他示例的主题。此外,表征任一个示例的主题可以但不一定与表征任何其他示例的主题组合。
参照图1至图17,公开了塞规10的示例。如图1、图4和图5中例示的,塞规10被配置用于对形成在结构40中的孔42进行多个同时直径测量。根据结构40的特定用途,结构40可包括具有任何形状和尺寸的任何实心体或采取具有任何形状和尺寸的任何实心体的形式。结构40可由诸如金属材料、塑料材料、复合材料等这样的各种合适材料中的任一种制成。结构40可以是整体的(单片连续材料),或者可以是具有多个材料层的固结层压板。孔42可延伸穿过结构40的全厚度中的一部分或全部。可通过各种特征成形技术中的任一种,诸如机加工(例如,钻孔或镗孔)、其他减成制造操作、或者在诸如加成制造过程期间这样的成形期间,在结构40中形成孔42。
如图4中例示的,孔42具有多个孔尺寸BD。如本文中使用的,“多个”确认项是指那些确认项中的一个或更多个。由限定孔42的内表面上的两个在直径上相对的点之间的线性距离限定孔尺寸BD。在某些情况下,孔尺寸BD可沿着孔42(诸如,对于圆柱形孔)的纵向中心轴线是恒定的。在某些情况下,孔尺寸BD可沿着孔42的纵向中心轴线是变化的,诸如,对于渐缩孔、磨损孔、损坏孔。在某些情况下,孔尺寸BD可在沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处是恒定的,诸如,对于沿着纵向中心轴线观察具有圆形横截面的孔。在某些情况下,孔尺寸BD可在沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处是变化的,诸如,对于沿着纵向中心轴线观察具有卵形或椭圆形横截面的孔。
参照图1至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,塞规包括壳体100。壳体100限定内部容积102(图2至图4)并且具有纵向轴线AH。壳体100包括通入内部容积102中的多个第一开口104、106(图2)。壳体100包括通入内部容积102中的多个第二开口108、110(图3)。
如图1、图4和图5中例示的,壳体100被配置为被至少部分地插入形成在结构40中的孔42中,以便使用塞规10对孔42进行多个同时直径测量。如图2至图4、图6至图9、图11至图14和图16中例示的,壳体100在内部容纳并保护塞规10的在内部容积102内的各种操作部件的至少一部分。如图4和图5中例示的,壳体100的外部尺寸近似但小于孔42的孔尺寸BD,使得壳体100自由地装配在孔42内。
如图1至图9、图11至图14和图16中例示的,在一个或更多个示例中,塞规10包括多个第一接触元件112、114。多个第一接触元件112、114中的每个第一接触元件112、114被至少部分地接纳在壳体100中的多个第一开口104、106中的相应一个中。
如图4和图5中例示的,当壳体100被插入孔42内时,多个第一接触元件112、114被配置为接合限定孔42的内表面。多个第一接触元件112、114中的每个第一接触元件112、114能相对于壳体100在多个第一开口104、106中的相应一个内移动。如图2中例示的,第一接触元件112被至少部分地接纳在第一开口104中并能在第一开口104内移动,并且第一接触元件114被至少部分地接纳在第一开口106中并且能在第一开口106内移动。
参照图2至图4、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,塞规10包括被接纳在壳体100的内部容积102中的第一柱塞124。如图2和图3中例示的,第一柱塞124限定第一柱塞轴线AP1,第一柱塞轴线AP1与壳体100的纵向轴线AH对准。如图4中例示的,第一柱塞124能沿着第一柱塞轴线AP1相对于壳体100移动。第一柱塞124被偏置成与多个第一接触元件112、114接合,以将多个第一接触元件112、114径向向外推动通过多个第一开口104、106。
如本文中使用的,对于两个或更多个轴线彼此对准,术语“对准”是指两个或更多个轴线彼此平行或彼此重合。
第一柱塞124包括任何合适的往复体或采取任何合适的往复体的形式,该往复体被配置为沿着第一柱塞轴线AP1在壳体100内移动。如图2中例示的,在第一柱塞124被偏置成与多个第一接触元件112、114接合的情况下,每个第一接触元件112、114的一部分从壳体100径向向外突出,穿过多个第一开口104、106中的相应一个。
如图4和图5中例示的,第一柱塞124推动多个第一接触元件112、114穿过多个第一开口104、106达足够的距离,使得每个第一接触元件112、114都被设置成在壳体100被插入孔42内时接合限定孔42的内表面。换句话说,在第一柱塞124被偏置成与多个第一接触元件112、114接合的情况下,多个第一接触元件112、114中的在直径上相对的第一接触元件的端部之间的线性距离大于孔42的孔尺寸BD(图4)。
如图4中例示的,当塞规10的壳体100被插入孔42内时,与限定孔42的内表面接合将多个第一接触元件112、114相对于壳体100径向向内移动(例如,推动)通过多个第一开口104、106。第一柱塞124响应于多个第一接触元件112、114的径向向内移动而沿着第一柱塞轴线AP1相对于壳体100线性移动,如图4中的方向箭头所描绘的。
参照图1至图4、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,塞规10包括用于感测第一柱塞124相对于壳体100的移动的第一传感器130。在一个或更多个示例中,第一传感器130被配置为另选地或附加地感测多个第一接触元件112、114相对于壳体100的移动。
第一传感器130包括能够直接或间接地检测第一柱塞124的相对移动、第一柱塞124沿着第一柱塞轴线AP1的相对线性位置的变化、多个第一接触元件112、114的移动或多个第一接触元件112、114的相对径向位置的变化的各种装置中的任一种。第一传感器130测量与第一柱塞124的移动和/或多个第一接触元件112、114的移动关联的物理量,并且将测量值转换成能被观察者或仪器读取的信号。第一传感器130所生成的信号对应于多个第一接触元件112、114的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
参照图1至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,塞规10包括多个第二接触元件142、144。多个第二接触元件142、144中的每个第二接触元件142、144被至少部分地接纳在壳体100中的多个第二开口108、110中的相应一个中。
如图4和图5中例示的,当壳体100被插入孔42内时,多个第二接触元件142、144被配置为接合限定孔42的内表面。多个第二接触元件142、144中的每个第二接触元件142、144能相对于壳体100在多个第二开口108、110中的相应一个内移动。如图3中例示的,第二接触元件142被至少部分地接纳在第二开口108中并能在第二开口108内移动,并且第二接触元件144被至少部分地接纳在第二开口110中并且能在第二开口110内移动。
参照图2至图4、图6至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,塞规10包括被接纳在壳体100的内部容积102中的第二柱塞154。如图2和图3中例示的,第二柱塞154限定第二柱塞轴线AP2,第二柱塞轴线AP2与壳体100的纵向轴线AH对准。如图4中例示的,第二柱塞154能沿着第二柱塞轴线AP2相对于壳体100移动。第二柱塞154被偏置成与多个第二接触元件142、144接合,以将多个第二接触元件142、144径向向外推动通过多个第二开口108、110。
第二柱塞154包括任何合适的往复体或采取任何合适的往复体的形式,该往复体被配置为沿着第二柱塞轴线AP2在壳体100内移动。如图3中例示的,在第二柱塞154被偏置成与多个第二接触元件142、144接合的情况下,每个第二接触元件142、144的一部分从壳体100径向向外突出,穿过多个第二开口108、110中的相应一个。
如图4和图5中例示的,第二柱塞154推动多个第二接触元件142、144穿过多个第二开口108、110达足够的距离,使得每个第二接触元件142、144都被设置成在壳体100被插入孔42内时接合限定孔42的内表面。换句话说,在第二柱塞154被偏置成与多个第二接触元件142、144接合的情况下,多个第二接触元件142、144中的在直径上相对的第二接触元件的端部之间的线性距离大于孔42的孔尺寸BD(图4)。
如图4中例示的,当塞规10的壳体100被插入孔42内时,与限定孔42的内表面接合将多个第二接触元件142、144相对于壳体100径向向内移动(例如,推动)通过多个第二开口108、110。第二柱塞154响应于多个第二接触元件142、144的径向向内移动而沿着第二柱塞轴线AP2相对于壳体100线性移动,如图4中的方向箭头所描绘的。
参照图1至图4、图6至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,塞规10包括用于感测第二柱塞154相对于壳体100的移动的第二传感器160。在一个或更多个示例中,第二传感器160被配置为另选地或附加地感测多个第二接触元件142、144相对于壳体100的移动。
第二传感器160包括能够直接或间接地检测第二柱塞154的相对移动、第二柱塞154沿着第二柱塞轴线AP2的相对线性位置的变化、多个第二接触元件142、144的移动或多个第二接触元件142、144的相对径向位置的变化的各种装置中的任一种。第二传感器160测量与第二柱塞154的移动和/或多个第二接触元件142、144的移动关联的物理量,并且将测量值转换成能被观察者或仪器读取的信号。第二传感器160所生成的信号对应于多个第二接触元件142、144的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
在示例中,第一传感器130和第二传感器160是相同类型的传感器装置。在另一示例中,第一传感器130和第二传感器160是不同类型的传感器装置。
参照图2和图3,在示例中,多个第二开口108、110沿着纵向轴线AH从多个第一开口104、106移位达预定的非零距离D。类似地,多个第二接触元件142、144沿着纵向轴线AH从多个第一接触元件112、114移位达预定的非零距离D。多个第二开口108、110与多个第一开口104、106之间(以及多个第二接触元件142、144与多个第一接触元件112、114之间)的移位距离D使得能够在沿着孔42的纵向中心轴线的孔42的多个(例如,两个)不同线性测量位置处对孔42进行同时直径测量。线性测量位置以基本上等于移位距离D的距离线性间隔开。
参照图5,在示例中,多个第二开口108、110绕着纵向轴线AH相对于多个第一开口104、106移位达非零角度Θ。类似地,多个第二接触元件142、144绕着纵向轴线AH相对于多个第一接触元件112、114移位达非零角度Θ。多个第二开口108、110与多个第一开口104、106之间(以及多个第二接触元件142、144与多个第一接触元件112、114之间)的移位角度Θ使得能够在沿着孔42的圆周的孔42的多个(例如,两个)不同角测量位置处能够对孔42进行同时直径测量。角测量位置以基本上等于移位角度Θ的非零角度成角度间隔开。
如图5中例示的,在示例中,非零角度Θ为约90度。约90度的非零角度Θ使得能够以相对于彼此成90度的角度间隔同时进行孔42的直径测量。还可料想到非零角度Θ的其他值。
参照图1至图5,在示例中,壳体100是大体管状的。壳体100的管状形状限定了壳体100的内部容积102,并且使塞规10的部件(例如,多个第一接触元件112、114,第一柱塞124,多个第二接触元件142、144和第二柱塞154)中的至少一些能够被壳体100包围并在壳体100内受到保护。壳体100的管状形状还使壳体100能够被插入孔42内(至少部分穿过孔42),沿着孔42的纵向中心轴线观察,孔42的横截面为大体圆形形状。
参照图1至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,壳体100限定外表面101。多个第一接触元件112、114的多个部分以及多个第二接触元件142、144的多个部分径向向外突出超过外表面101。外表面101的外部尺寸近似但小于孔42的孔尺寸BD,使得壳体100自由地装配在孔42内。
如图2中例示的,在第一柱塞124被偏置成与多个第一接触元件112、114接合的情况下,每个第一接触元件112、114的较大部分径向外突出超过外表面101。如图4和图5中例示的,在壳体100被插入孔42内的情况下,每个第一接触元件112、114的较小部分径向外突出超过外表面101。如图2中例示的,在第二柱塞154被偏置成与多个第二接触元件142、144接合的情况下,每个第二接触元件142、144的较大部分径向外突出超过外表面101。如图4和图5中例示的,在壳体100被插入孔42内的情况下,每个第二接触元件142、144的较小部分径向外突出超过外表面101。
在示例中,外表面101是大体圆柱形的。外表面101的圆柱形形状使壳体100能够被插入孔42内(至少部分穿过孔42),沿着孔42的纵向中心轴线观察,孔42的横截面为大体圆形形状。
参照图1至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,多个第一接触元件112、114包括沿着第一接触元件轴线AC1(图2和图5)对准的两个第一接触元件112、114。第一接触元件轴线AC1大体垂直于纵向轴线AH。如图2和图5中例示的,两个第一接触元件112、114沿着第一接触元件轴线AC1对准使得能够在沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处在限定孔42的内表面上的两个直径上相对的点之间进行第一尺寸测量。
在另一示例中,多个第一接触元件112、114包括四个、六个或八个第一接触元件112、114,每对沿着相应的第一接触元件轴线AC1对准。
参照图1至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,多个第二接触元件142、114包括沿着第二接触元件轴线AC2(图3和图5)对准的两个第二接触元件142、144。第二接触元件轴线AC2大体垂直于纵向轴线AH。如图3和图5中例示的,两个第二接触元件142、144沿着第二接触元件轴线AC2对准使得能够在沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处在限定孔42的内表面上的两个直径上相对的点之间进行第二尺寸测量。
在另一示例中,多个第二接触元件142、144包括四个、六个或八个第二接触元件142、144,每对沿着相应的第二接触元件轴线AC2对准。
如图2和图3中例示的,在示例中,第二接触元件轴线AC2沿着纵向轴线AH从第一接触元件轴线AC1移位达预定的非零距离D。第二接触元件轴线AC2与第一接触元件轴线AC1之间的移位距离D使得能够在孔42的纵向中心轴线的不同位置处进行第一尺寸测量和第二尺寸测量。
如图5中例示的,在示例中,第二接触元件轴线AC2处于相对于第一接触元件轴线AC1的非零角度Θ。第二接触元件轴线AC2与第一接触元件轴线AC1之间的移位角度Θ使得能够在沿着孔42的圆周的不同角位置处进行第一尺寸测量和第二尺寸测量。在示例中,非零角度Θ为约90度。还可料想到非零角度Θ的其他值。
参照图2至图4、图6至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,多个第一接触元件112、114中的每个第一接触元件112、114是大体球形的。类似地,在示例中,多个第二接触元件142、144中的每个第二接触元件142、144是大体球形的。多个第一接触元件112、114和多个第二接触元件142、144的大体球形形状提供了光滑轮廓的接触表面,以在壳体100插入孔42内时接合结构40的限定孔42的端部的边缘。光滑轮廓的接触表面防止多个第一接触元件112、114和多个第二接触元件142、144卡在孔42的边缘上。
在另一示例中,多个第一接触元件112、114中的每个第一接触元件112、114和/或多个第二接触元件142、144中的每个第二接触元件142、144具有各种其他形状中的任一种。例如,每个第一接触元件112、114和/或每个第二接触元件142、144包括具有圆形或半球形端部的大体圆柱形形状。
参照图2至图4、图6至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,多个第一接触元件112、114中的每个第一接触元件112、114通过与相应的第一接触元件112、114关联的保持器116、118(图2)连接到壳体100。类似地,在示例中,多个第二接触元件142、144中的每个第二接触元件142、144通过与相应的第二接触元件142、144关联的保持器146、148(图3)连接到壳体100。
如图2、图6、图8、图11、图13和图16中例示的,每个第一保持器116、118将相应的第一接触元件112、114连接到壳体100,并且将相应的第一接触元件112、114保持在关联的第一开口104、106内。每个第一保持器116、118包括任何合适的柔性体或者采取任何合适的柔性体的形式,该柔性体被配置为将相应的第一接触元件112、114支撑在关联的第一开口104、106内,同时允许相应的第一接触元件112、114径向向内和向外移动通过关联的第一开口104、106。
如图3、图4、图7、图9、图12和图14中例示的,每个第二保持器146、148将相应的第二接触元件142、144连接到壳体100,并且将相应的第二接触元件142、144保持在关联的第二开口108、110内。每个第二保持器146、148包括任何合适的柔性体或者采取任何合适的柔性体的形式,该柔性体被配置为将相应的第二接触元件142、144支撑在关联的第二开口108、110内,同时允许相应的第二接触元件142、144径向向内和向外移动通过关联的第二开口108、110。
在示例中,每个第一保持器116、118的一端联接到壳体100的内表面,并且每个第一保持器116、118的相对端联接到相应的第一接触元件112、114。类似地,在示例中,每个第二保持器146、148的一端联接到壳体100的内表面,并且每个第二保持器146、148的相对端联接到相应的第二接触元件142、144。在示例中,每个第一保持器116、118通过相应的第一机械紧固件120、122(图2)联接到壳体100。类似地,在示例中,每个第二保持器146、148通过相应的第二机械紧固件150、152(图3)联接到壳体100。
参照图2至图4、图6至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,塞规10包括第一偏置元件170,第一偏置元件170被定位成将第一柱塞124偏置成与多个第一接触元件112、114接合。第一偏置元件170被配置为沿着第一柱塞轴线AP1在朝向多个第一接触元件112、114的方向上对第一柱塞124施加偏置力,使得第一柱塞124推动每个第一接触元件112、114径向向外通过相应的第一开口104、106。当壳体100被插入孔42内时,响应于由限定孔42的内表面施加到多个第一接触元件112、114的径向向内的力,克服了第一偏置元件170的偏置力,这进而使第一柱塞124在与偏置力的方向相反的方向上线性移动。
如图2至图4、图6至图9、图11至图14和图16中例示的,在示例中,第一偏置元件170包括弹簧172或者采取弹簧172的形式。在其他示例中,第一偏置元件170包括各种类型的合适偏置机构中的任一种。
参照图2至图4、图6至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,塞规10包括第二偏置元件174,第二偏置元件174被定位成将第二柱塞154偏置成与多个第二接触元件142、144接合。第二偏置元件174被配置为沿着第二柱塞轴线AP2在朝向多个第二接触元件142、114的方向上对第二柱塞154施加偏置力,使得第二柱塞154推动每个第二接触元件142、144径向向外通过相应的第二开口108、110。当壳体100被插入孔42内时,响应于由限定孔42的内表面施加到多个第二接触元件142、144的径向向内的力,克服了第二偏置元件174的偏置力,这进而使第二柱塞154在与偏置力的方向相反的方向上线性移动。
在示例中,第二偏置元件174包括弹簧或者采取弹簧的形式。在其他示例中,第二偏置元件174包括各种类型的合适偏置机构中的任一种。在示例中,第一偏置元件170和第二偏置元件174是相同类型的偏置机构。在另一示例中,第一偏置元件170和第二偏置元件174是不同类型的偏置机构。在示例中,第一偏置元件170和第二偏置元件174中的至少一个被定位在壳体100的内部容积102中。在示例中,第一偏置元件170和第二偏置元件174二者都被定位在壳体100的内部容积102中。
参照图2和图3,在示例中,塞规10包括被旋拧以与壳体100接合的定位螺钉176。第一偏置元件170被设置在定位螺钉176和第一柱塞124之间。定位螺钉176使得能够选择性调节由第一偏置元件170施加到第一柱塞124的偏置力。例如,定位螺钉在第一旋转方向上的旋转使弹簧172被压缩,以增大偏置力,并且定位螺钉在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上的旋转使弹簧172被释放,以减小偏置力。
参照图2和图3,在示例中,第一柱塞124包括与多个第一接触元件112、114接合的头部126。头部126包括成角度表面128。第一柱塞124的头部126的成角度表面128提供了光滑轮廓的接触表面以接合每个第一接触元件112、114。当第一柱塞124沿着第一柱塞轴线AP1移动时,成角度表面128防止第一柱塞124的头部126卡在多个第一接触元件112、114上。
尽管未明确显示,但在示例中,第二柱塞154包括与多个第二接触元件142、144接合的头部。头部包括成角度表面。第二柱塞154的头部的成角度表面提供了光滑轮廓的接触表面以接合每个第二接触元件142、144。当第二柱塞154沿着第二柱塞轴线AP2移动时,成角度表面防止第二柱塞154的头部卡在多个第二接触元件142、144上。
参照图1,在示例中,壳体100、多个第一接触元件112、114、第一柱塞124、第一传感器130、多个第二接触元件142、144、第二柱塞154以及第二传感器160包括或形成塞规10的探针部12。塞规10还包括连接到探针部12的联接部14。塞规10的探针部12由塞规10的旨在被插入孔42内的部分形成。联接部14被配置为使探针部12能够联接到支撑件20。
参照图1至图4、图6至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,第一传感器130和第二传感器160中的至少一个被定位在壳体100的内部容积102中。在一个或更多个示例中,第一传感器130和第二传感器160二者都被定位在壳体100的内部容积102中。将第一传感器130和/或第二传感器160定位在壳体100的内部容积102内提供了封闭的操作环境,并且在使用塞规10期间保护第一传感器130和第二传感器160。将第一传感器130和/或第二传感器160定位在壳体100的内部容积102内还使塞规10能够使用两个分立的测量组件:(1)多个第一接触元件112、114、第一柱塞124和第一传感器130;(2)多个第二接触元件142、144、第二柱塞154和第二传感器160,在沿着孔42的纵向中心轴线的两个不同位置处对孔42同时进行两个分立测量。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图6至图12,在示例中,第一传感器130和第二传感器160中的至少一个包括线性位置传感器200、300、400。在示例中,第一传感器130和第二传感器160二者都包括线性位置传感器200、300、400。线性位置传感器200、300、400包括能够测量第一柱塞124和第二柱塞154中相应一个的位置的各种装置中的任一种。线性位置传感器可以是绝对位置传感器或相对位置传感器(例如,位移传感器)。
如图4中例示的,在示例中,与限定孔42的内表面接合使多个第一接触元件112、114径向向内移动通过多个第一开口104、106。多个第一接触元件112、114的径向向内移动使第一柱塞124移动,由此改变了第一柱塞124的位置。如图6至图12中例示的,在一个或更多个示例中,第一传感器130的线性位置传感器200、300、400检测第一柱塞124的线性位置或位移。第一传感器130的线性位置传感器200、300、400将第一柱塞124远离参考(例如,零位或起始位置)的位置或线性位移转换成比例电信号。线性位置传感器200、300、400所生成的信号代表在多个第一接触元件112、114的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
如图4中例示的,在示例中,与限定孔42的内表面接合使多个第二接触元件142、144径向向内移动通过多个第二开口108、110。多个第二接触元件142、144的径向向内移动使第二柱塞154移动,由此改变了第二柱塞154的位置。如图6至图12中例示的,在一个或更多个示例中,第二传感器160的线性位置传感器200、300、400检测第二柱塞154的线性位置或位移。第二传感器160的线性位置传感器200、300、400将第二柱塞154远离参考(例如,零位或起始位置)的位置或线性位移转换成比例电信号。线性位置传感器200、300、400所生成的信号代表在多个第二接触元件142、114的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图6和图7,在示例中,第一传感器130包括线性电位计202或者采取线性电位计202的形式。使用线性电位计202作为第一传感器130提供了通过测量第一柱塞124的位置或位移来测量孔42的孔尺寸BD的简单且经济的小型装置。
如图6和图7中例示的,在示例中,线性电位计202包括电阻元件204,电阻元件204连接到壳体100和第一柱塞124中的一个。线性电位计202还包括与电阻元件204操作性接合(例如,接触)的刷206。刷206连接到壳体100和第一柱塞124中的另一个。
出于本公开的目的,当连接到壳体100时,电阻元件204或刷206可被称为固定构件,并且当连接到第一柱塞124时,电阻元件204或刷206可被称为移动构件。第一柱塞124响应于多个第一接触元件112、114的径向向内移动而沿着第一柱塞轴线AP1相对于壳体100的线性移动使移动构件相对于固定构件移动。刷206沿着电阻元件204的相对移动产生电势(电压)。线性电位计202测量电压并生成相对于测量得到的电压成比例的输出信号。线性电位计202所生成的输出信号代表在多个第一接触元件112、114的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图6和图7,在示例中,第二传感器160包括线性电位计202。使用线性电位计202作为第二传感器160提供了通过测量第二柱塞154的位置或位移来测量孔42的孔尺寸BD的简单且经济的小型装置。
如图6和图7中例示的,在示例中,线性电位计202包括电阻元件204,电阻元件204连接到壳体100和第二柱塞154中的一个。线性电位计202还包括与电阻元件204操作性接合(例如,接触)的刷206。刷206连接到壳体100和第二柱塞154中的另一个。第二柱塞154响应于多个第二接触元件142、144的径向向内移动而沿着第二柱塞轴线AP2相对于壳体100的线性移动使移动构件相对于固定构件移动。刷206沿着电阻元件204的相对移动产生电势(电压)。线性电位计202测量电压并生成相对于测量得到的电压成比例的输出信号。线性电位计202所生成的输出信号代表在多个第二接触元件142、144的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图8至图10,在示例中,第一传感器130包括线性可变差动变压器302。使用线性可变差动变压器302作为第一传感器130提供了通过测量第一柱塞124的位置或位移来测量孔42的孔尺寸BD的坚固、通用且可靠的装置。
如图8至图10中例示的,在示例中,线性可变差动变压器302包括第一次级线圈304和第二次级线圈306,第一次级线圈304和第二次级线圈306二者都被定位在壳体100中并接纳在第一柱塞124上。线性可变差动变压器302还包括初级线圈308,初级线圈308被定位在壳体100中并接纳在第一柱塞124上。初级线圈308沿着第一柱塞轴线AP1设置在第一次级线圈304和第二次级线圈306之间。
交流电流驱动初级线圈308,并且致使在第一次级线圈304和第二次级线圈306中感生出电压。当第一柱塞124沿着第一柱塞轴线AP1移动时,初级线圈308与第一初级线圈304和第二初级线圈306之间的电感链路改变并且致使感生电压改变。线性可变差动变压器302测量电压差并生成输出信号。线性可变差动变压器302所生成的输出信号代表在多个第一接触元件112、114的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
参照图8至图10,在示例中,第一柱塞124包含铁磁材料。在示例中,第一柱塞124由铁磁材料(例如,铁-镍合金)制成。在另一示例中,铁磁材料联接到第一柱塞124的外部。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图8至图10,在示例中,第二传感器160包括线性可变差动变压器302。使用线性可变差动变压器302作为第二传感器160提供了通过测量第二柱塞154的位置或位移来测量孔42的孔尺寸BD的坚固、通用且可靠的装置。
如图8至图10中例示的,在示例中,线性可变差动变压器302包括第一次级线圈304和第二次级线圈306,第一次级线圈304和第二次级线圈306二者都被定位在壳体100中并接纳在第二柱塞154上。线性可变差动变压器302还包括初级线圈308,初级线圈308被定位在壳体100中并接纳在第二柱塞154上。初级线圈308沿着第二柱塞轴线AP2设置在第一次级线圈304和第二次级线圈306之间。当第二柱塞154沿着第二柱塞轴线AP2移动时,初级线圈308与第一初级线圈304和第二初级线圈306之间的电感链路改变并且致使感生电压改变。线性可变差动变压器302测量电压差并生成输出信号。线性可变差动变压器302所生成的输出信号代表在多个第二接触元件142、144的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图11和图12,在示例中,第一传感器130包括线性编码器402。使用线性编码器402作为第一传感器130提供了通过测量第一柱塞124的位置或位移来测量孔42的孔尺寸BD的可靠且精确的装置。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图11和图12,在示例中,第二传感器160包括线性编码器402。使用线性编码器402作为第二传感器160提供了通过测量第二柱塞154的位置或位移来测量孔42的孔尺寸BD的可靠且精确的装置。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图11和图12,在示例中,第一传感器130包括光学线性编码器404。光学线性编码器404在第一柱塞124上包括标尺406。光学线性编码器404还包括光源408,光源408被定位在壳体100的内部容积102中,以照亮标尺406的至少一部分。光学线性编码器404还包括光检测器410,光检测器410被定位在壳体100的内部容积102中,以接收被标尺406反射的光。
当第一柱塞124沿着第一柱塞轴线AP1移动时,光学线性编码器404使用光检测器410从被标尺406反射的光读取在标尺406上形成的线性刻度。光学线性编码器404基于刻度差来测量第一柱塞124的位移并生成输出信号。光学线性编码器404所生成的输出信号代表在多个第一接触元件112、114的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
在示例中,第二传感器160包括光学线性编码器404。光学线性编码器404在第二柱塞154上包括标尺406。光学线性编码器404还包括光源408,光源408被定位在壳体100的内部容积102中,以照亮标尺406的至少一部分。光学线性编码器404还包括光检测器410,光检测器410被定位在壳体100的内部容积102中,以接收被标尺406反射的光。
当第二柱塞154沿着第二柱塞轴线AP2移动时,光学线性编码器404使用光检测器410从被标尺406反射的光读取在标尺406上形成的线性刻度。光学线性编码器404基于刻度差来测量第二柱塞154的位移并生成输出信号。光学线性编码器404所生成的输出信号代表在多个第二接触元件142、144的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
参照图11至图12,在示例中,光源408包含光纤412。在其他示例中,光源408是激光器、空心管内窥镜、具有光电传感器的背光编码器等中的任一种。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图13至图17,在示例中,第一传感器130和第二传感器160中的至少一个包括应变计500。在示例中,第一传感器130和第二传感器160二者都包括应变计500。使用应变计500作为第一传感器130和第二传感器160中的至少一个提供了通过测量分别施加到多个第一接触元件112、114和/或多个第二接触元件142、144上的外力来测量孔42的孔尺寸BD的精确和经济的小型装置。
总体上参照图2至图4并且具体地参照图13和图15,在示例中,多个第一接触元件112、114中的每个第一接触元件112、114通过多个保持器116、118中的关联保持器116、118连接到壳体100。如图13和图15中例示的,在示例中,第一传感器130包括至少一个应变计500,应变计500连接到多个保持器116、118中的保持器116、118。使用应变计500作为第一传感器130提供了通过测量多个保持器116、118中的关联保持器116、118来测量偏转的精确且经济的小型装置。
尽管图15例示了包括连接到第一保持器116的应变计500的第一传感器130的示例,但是图15还例示了包括连接到第一保持器118的应变计500的第一传感器130的示例。
多个第一接触元件112、114的径向向内移动对多个保持器116、118中的关联保持器116、118施加力。应变计500将施加到关联保持器116、118的力(例如,张力)转换成电阻的变化。应变计500测量随所施加力而变化的电阻差并生成输出信号。应变计500所生成的输出信号代在表多个第一接触元件112、114的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
总体上参照图2至图4并且具体地参照图14和图15,在示例中,多个第二接触元件142、144中的每个第二接触元件142、144通过多个保持器146、148中的关联保持器146、148连接到壳体100。如图14和图15中例示的,在示例中,第二传感器160包括至少一个应变计500,应变计500连接到多个保持器146、148中的保持器146、148。使用应变计500作为第二传感器160提供了通过测量多个保持器146、148中的关联保持器146、148来测量偏转的精确且经济的小型装置。
尽管图15例示了包括连接到第一保持器116的应变计500的第一传感器130的示例,但是图15还例示了包括连接到第二保持器148的应变计500的第二传感器130以及包括连接到第二保持器148的应变计500的第二传感器130的示例。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图16和图17,在示例中,第一传感器130包括连接到多个第一接触元件112、114中的两个第一接触元件112、114的应变计500。使用应变计500作为第一传感器130提供了通过测量两个第一接触元件112、114的相对位移来测量孔42的孔尺寸BD的精确且经济的小型装置。
两个第一接触元件112、114的径向向内移动对应变计500施加力。应变计500将力(例如,压缩)转换成电阻的变化。应变计500测量随所施加力而变化的电阻差并生成输出信号。应变计500所生成的输出信号代表在两个第一接触元件112、114的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图16和图17,在示例中,第二传感器160包括连接到多个第二接触元件142、144中的两个第二接触元件142、144的应变计500。使用应变计500作为第二传感器160提供了通过测量两个第二接触元件142、144的相对移位来测量孔42的孔尺寸BD的精确且经济的小型装置。
两个第二接触元件142、144的径向向内移动对应变计500施加力。应变计500将力(例如,压缩力)转换成电阻的变化。应变计500测量随所施加力而变化的电阻差并生成输出信号。应变计500所生成的输出信号代表在两个第二接触元件142、144的沿着孔42的纵向中心轴线的给定位置处的孔42的孔尺寸BD。
参照图1至图17,在一个特定示例中,所公开的塞规10包括限定内部容积102和纵向轴线AH的壳体100。壳体100包括通入内部容积102中的一对第一开口104、106以及通入内部容积102中的一对第二开口108、110。一对第二开口108、110沿着纵向轴线AH从这对第一开口104、106移位达预定的非零距离D。塞规10还包括沿着与纵向轴线AH大体垂直的第一接触元件轴线AC1对准的一对第一接触元件112、114。这对第一接触元件112、114中的每个第一接触元件112、114被接纳在这对第一开口104、106中的关联一个中。塞规10还包括第一柱塞124,第一柱塞124被接纳在壳体100的内部容积102中并且限定了与壳体100的纵向轴线AH对准的第一柱塞轴线AP1。第一柱塞124能沿着第一柱塞轴线AP1相对于壳体100移动。第一柱塞124被偏置成与这对第一接触元件112、114接合。塞规10还包括第一传感器130,第一传感器130被接纳在壳体100的内部容积102中,以感测第一柱塞124相对于壳体100的移动。塞规10还包括沿着第二接触元件轴线AC2对准的一对第二接触元件142、144,第二接触元件轴线AC2与纵向轴线AH大体垂直并且设置在相对于第一接触元件轴线AC1的非零角度Θ处。这对第二接触元件142、144中的每个第二接触元件142、144被接纳在这对第二开口108、110中的关联一个中。塞规10还包括第二柱塞154,第二柱塞154被接纳在壳体100的内部容积102中并且限定了与壳体100的纵向轴线AH对准的第二柱塞轴线AP2。第二柱塞154能沿着第二柱塞轴线AP2相对于壳体100移动。第二柱塞154被偏置成与这对第二接触元件142、144接合。塞规10还包括第二传感器160,第二传感器160感测第二柱塞154相对于壳体100的移动。
参照图1至图4、图6至图9、图11至图14和图16,在一个或更多个示例中,第二传感器160被接纳在壳体100的内部容积102中。将第一传感器130和第二传感器160二者定位在壳体100的内部容积102内提供了紧凑且封闭的组件,该组件能够对形成在结构40(图1)中的孔42进行多个同时直径测量。
总体上参照图1至图4并且具体地参照图6至图17,在一个或更多个示例中,第一传感器130包括传感器200、300、400和线性位置应变计500中的至少一个。在一个或更多个示例中,第二传感器160包括传感器200、300、400和线性位置应变计500中的至少一个。
参照图1,公开了用于对形成在结构40中的孔42进行多个同时直径测量的系统8的示例。在一个或更多个示例中,系统8包括塞规10。塞规10被确定大小以被接纳在孔42中。系统8还包括连接到塞规10的支撑件20。在示例中,壳体100、多个第一接触元件112、114、第一柱塞124、第一传感器130、多个第二接触元件142、144、第二柱塞154以及第二传感器160形成塞规10的探针部12。联接部14被配置为将探针部12连接到支撑件20。
参照图1,在示例中,支撑件20包括机器人臂22。机器人臂22被配置为自动将塞规10(例如,探针部12)插入孔42内,以对孔42进行多个同时直径测量。在示例中,机器人臂22将塞规10定位在孔42内(定位在沿着孔42的纵向中心轴线的固定位置处),以在多个第一接触元件112、114和多个第二接触元件142、144的两个测量位置处进行孔42的孔尺寸BD的两个同时直径测量。在示例中,机器人臂22使塞规10线性移动通过孔42(例如,沿着孔42的纵向中心轴线),以在多个第一接触元件112、114和多个第二接触元件142、144线性移动通过孔42时沿着孔42的纵向中心轴线进行孔42的孔尺寸BD的多个同时直径测量。在示例中,机器人臂22使塞规10(例如,绕孔42的纵向中心轴线)在孔42内旋转移动,以在沿着孔42的纵向中心轴线的两个测量位置处沿着孔42的圆周进行孔42的孔尺寸BD的多个同时直径测量。在示例中,机器人臂22使塞规10沿着孔42的纵向中心轴线线性移动,同时还使塞规10绕孔42的纵向中心轴线大体同时进行旋转移动,以沿着孔42的圆周和孔42的纵向中心轴线二者进行孔42的孔尺寸BD的多个同时直径测量。
在示例中,机器人臂22包括或用作第二偏置元件174。例如,壳体100的一端是敞口的,使得当塞规10连接到机器人臂22时,机器人臂22的一部分或机器人臂22的部件与第二柱塞154操作性联接,以使第二柱塞154偏置成与多个第二接触元件142、144接合。
参照图1,在示例中,系统8包括计算机系统30。计算机系统30与第一传感器130、第二传感器160和机器人臂22通信。计算机系统30可进行操作,以控制机器人臂22将塞规10相对于孔42自动定位和移动。计算机系统30还可进行操作,以分析和/或显示由第一传感器130和第二传感器160所生成的输出信号和/或测量值,所述输出信号和/或测量值代表孔42的孔尺寸BD的多个同时直径测量。
参照图1至图17并且具体地参照图18,公开了用于对形成在结构40中的孔42进行多个同时直径测量的方法600的示例。在一个或更多个示例中,方法600包括提供具有纵向轴线AH的塞规10的步骤(框610)。出于本公开的目的,关于提供塞规10的步骤(框610),术语“提供”意指可用或准备好使用,并不意指需要制造或者供应。
参照图18,在一个或更多个示例中,方法600包括在塞规10相对于纵向轴线AH处于第一取向时将塞规10插入孔42中的步骤(框620)。方法600还包括使塞规10绕纵向轴线AH旋转到相对于纵向轴线AH的第二取向的步骤(框630)。方法600还包括将塞规10从孔42中抽出的步骤(框640)。
如图1至图5中例示的,在示例中,在塞规10位于孔42内并设置在第一取向的情况下,多个第一接触元件112、114接合限定孔42的内表面上的第一直径上相对的测量位置以进行第一孔测量,并且多个第二接触元件142、144接合限定孔42的内表面上的第二直径上相对的测量位置以同时进行第二孔测量。如图2和图3中例示的,在示例中,第一孔测量和第二孔测量是在沿着孔42的纵向中心轴线的线性移位达移位距离D的不同位置处进行的。如图5中例示的,在示例中,第一孔测量和第二孔测量是在绕孔42的纵向中心轴线的角移位达移位角Θ的不同角位置处进行的。
在塞规10旋转到第二取向之后,多个第一接触元件112、114接合限定孔42的内表面上的第三直径上相对的测量位置以进行第三孔测量,并且多个第二接触元件142、144接合限定孔42的内表面上的第四直径上相对的测量位置以同时进行第四孔测量。在示例中,第三孔测量和第四孔测量是沿着孔42的纵向中心轴线的在线性移位达移位距离D的不同位置处进行的。在示例中,第三孔测量和第四孔测量是在绕孔42的纵向中心轴线的角移位达移位角Θ的不同角位置处进行的。
在示例中,方法600包括在将塞规10保持在第一取向或第二取向中的一个的同时将塞规10沿着孔42的纵向中心轴线线性移动通过孔42的步骤。在示例中,方法600包括在将塞规10从第一取向旋转到第二取向的同时将塞规10沿着孔42的纵向中心轴线线性移动通过孔42的步骤。
总体上参照图1至图17并且具体地参照图18,在一个或更多个示例中,根据方法600,插入、旋转和抽出的步骤(框620、框630和框640)由受计算机系统30控制的机器人臂22执行。
在另一示例中,插入、旋转和抽出的步骤(框620、框630和框640)例如由人类操作员手动执行。
参照图1,按照塞规10、系统8和方法600的一个或更多个示例,计算机系统30包括用于传达信息的总线或其他通信机构以及与总线联接以便处理信息的处理器。计算机系统30还包括联接到总线以便存储将由处理器执行的指令的存储器,该存储器可以是随机存取存储器(RAM)或其他动态存储装置。存储器还可用于在执行将由处理器执行的指令期间存储中间信息。存储器可包括例如闪存。存储器还包括联接到总线以便存储静态信息和用于处理器的指令的只读存储器(ROM)或其他静态存储装置。例如,可提供诸如磁盘或光盘这样的存储装置,并且将其联接到总线以便存储信息和指令。计算机系统30还包括用于向计算机用户显示信息的显示器以及用于将信息和命令选项传达给处理器的输入装置。
计算机系统30被配置为执行本文中描述的操作中的至少一些。与所公开示例的某些实现方式一致,计算机系统30响应于处理器执行包含在存储器中的一个或更多个指令的一个或更多个序列而提供结果。可将这些指令从诸如存储装置这样的另一计算机可读介质读取到存储器中。执行包含在存储器中的指令的序列致使处理器执行本文中描述的操作步骤和/或过程。另选地,可使用硬连线电路取代软件指令或者结合软件指令来实现所公开的示例。因此,所公开示例的实现方式不限于硬件电路与软件的任何特定组合。本文中使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。这种介质可采用许多形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如诸如存储装置这样的光盘或磁盘。易失性介质包括诸如存储器这样的动态存储器。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括形成总线的电线。
可发现本文中公开的塞规10、系统8和方法600的示例用于各种潜在应用中,特别是在包括例如航空航天应用的运输工业中。现在参照图19和图20,塞规10、系统8和方法600的示例可用在飞行器制造和保养方法1000的背景中,如图19的流程图和如图20中所示的飞行器1002中所示,飞行器应用可包括使用本文中公开的塞规10、系统8和/或方法600对制造飞行器时使用的结构或其他部件中形成的孔进行多个同时直径测量。
图20是飞行器1002的例示性示例。飞行器1002包括机身1018、多个高级系统1020和内部1022。高级系统1020的示例包括推进系统1024、电气系统1026、液压系统1028和环境系统1030中的一个或更多个。在其他示例中,飞行器1002可包括任何数量的其他类型的系统。
图20中例示的飞行器1002是具有一个或更多个结构或部件的飞行器的示例,这些结构或部件包括例如用于紧固目的的任何数量的孔,可以使用本文中公开的塞规10、系统8和/或方法600来测量这些孔。在示例中,结构40(图1)是飞行器1002的部件或飞行器1002的较大组件中的元件。在示例中,结构40形成飞行器1002的机体1018的一部分,诸如机身、机翼、垂直安定面、水平安定面、飞行器1002的另一结构(诸如,蒙皮面板、纵梁翼梁、肋骨、翼盒、加劲肋、或诸如内部面板这样的内部1022的部分)。
如图19中例示的,在前期生产过程中,方法1000可包括飞行器1004的规格和设计(框1004)和材料采购(框1006)。在生产飞行器1002期间,可进行飞行器1002的部件和子组件制造(框1008)和系统整合(框1010)。此后,飞行器102可经过检定和交付(框1012),以便投入服役(框1014)。塞规10、系统8和方法600的实现方式可形成部件和子组件制造(框1008)和/或系统整合(框1010)的一部分。例行维护和保养(框1016)可包括飞行器1002的一个或更多个系统的修改、重新配置、翻新等。
可由系统集成商、第三方及/或运营商(例如,客户)进行或执行图19中例示的方法1000的处理中的每个。为了本描述之目的,系统集成商可包括但不限于任一数量的飞行器制造商与主系统分包商;第三方可包括但不限于任一数量的供应商、转包商以及供货商;并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
本文中示出或描述的塞规10、系统8和方法600的示例可在图19所例示的流程图中示出的制造和保养方法1000的任一个或更多个阶段中采用。例如,能以类似飞行器1002(图20)在服役(框1014)时生产部件或子组件的方式,制成或制造与部件和子组件制造(框1008)对应的部件或子组件(诸如,包括具有任何数量的孔42的结构40的部件或子组件)。另外,在生产阶段(框1010和框1012)期间可利用本文中描述的塞规10、系统8和方法600的一个或更多个示例。类似地,在飞行器1002处于服役(框1014)和/或维护和保养(框1016)的同时,可例如而非限制地利用本文中描述的塞规10、系统8和方法600的一个或更多个示例。
尽管示出了航空航天示例,但是本文中公开的示例和原理可以应用于诸如汽车行业、航天行业、建筑行业以及其他设计和制造行业这样的其他行业。因此,除了飞行器之外,本文中公开的示例和原理可以应用于其他交通工具结构(例如,陆地车辆、海上交通工具、航天器等)以及独立结构。
如本文中使用的,“被配置为”执行指定功能的系统、设备、装置、结构、制品、元件、部件或硬件确实能够在没有任何改变的情况下执行指定功能,而不是仅仅有可能在进行进一步修改之后执行指定功能。换句话讲,出于执行指定功能的目的,特定地选择、创建、实现、利用、编程和/或设计“被配置为”执行指定功能的系统、设备、装置、结构、制品、元件、部件或硬件。如本文中使用的,“被配置为”表示系统、设备、结构、制品、元件、组件或硬件的现有特性,这些现有特性使得系统、设备、结构、制品、元件、组件或硬件能够在不进行进一步修改的情况下执行指定功能。出于本公开的目的,另外或另选地,被描述为“被配置为”执行特定功能的系统、设备、装置、结构、制品、元件、组件或硬件可被描述为“适于”和/或“可操作以”执行该功能。
除非另有指示,否则术语“第一”、“第二”等在本文中仅用作标记,而不旨在对这些术语所参照的物品施加顺序、位置或层次要求。此外,提及“第二”项并不需要或并不排除存在编号较低的项(例如“第一”项)和/或编号较高的项(例如“第三”项)。
出于本公开的目的,术语“被联接”、“联接”和类似术语是指两个或更多个元件,这些元件被相互接合、链接、紧固、连接、连通或以其他方式关联(例如,机械地、电气地、流体地、光学地、电磁地)。在各种示例中,这些元件可以直接或间接地关联。例如,元件A可与元件B直接关联。又如,元件A可例如经由另一元件与元件B间接关联。应该理解,并不一定表现各种所公开元件之间的所有关联。因此,也可能存在除了图中描绘的联接之外的联接。
如本文中使用的,短语“至少一个”当与一列表的项一起使用时,意味着可使用所列项中的一个或更多个的不同组合,并且可仅需要列表中的每个项中的一个。例如,“项A、项B和项C中的至少一个”可包括而不限于项A或项A和项B。该示例还可包括:项A;项B;项C;或项B和项C。在其他示例中,“至少一个”可例如但不限于:两个项A、一个项B和十个项C;四个项B和七个项C;以及其他合适的组合。
如本文中使用的,术语“大致”、“大约”和“大体”是指或表示接近但不完全是仍然执行所期望的功能或达到所期望结果的所述条件的条件。例如,术语“大致”、“大约”和“大体”是指在可接受的预定公差或精度内的条件。例如,术语“大致”、“大约”和“大体”是指在所述条件的10%内的条件。然而,术语“大致”、“大约”和“大体”没有排除完全是所述条件的条件。如本文中使用的,术语“大体”是指或表示与所述条件相同,达到它能被察觉为精确的程度。例如,术语“大体”涵盖完全相同或在预定可允许方差内的条件,诸如在+/-5%、+/-2%或+/-1%内。
除非另有明确说明,否则以上在图1至图17中描述的示例的示意图并不意味着暗示相对于例示性示例的结构限制。确切地,虽然指示了一个例示性结构,但是要理解可在适当时修改结构。因此,可以对所例示结构进行修改、增加和/或省略。另外,本领域的技术人员将理解,并非本文中描述和例示的所有元件都需要被包括在每个示例中,并非本文中描述的所有元件都一定在每个例示性示例中有描绘。
在以上参照的图18和图19中,框可表示操作、步骤和/或其部分,并且连接各框的线不暗指操作或其部分的任何特定顺序或依赖性。虚线所表示的框(如果有的话)指示替代操作和/或其部分。连接各种框的虚线(如果有的话)表示操作或其部分的替代依赖性。将理解,不一定表示公开的各种操作之间的全部依赖性。图18和图19以及描述本文中阐述的所公开方法的操作的所附公开内容不应被解释为必须确定将执行操作的序列。确切地,虽然指示了一个例示性的顺序,但是要理解可在适当时修改操作的顺序。因此,可以对所例示的操作进行修改、添加和/或省略,并且可以以不同顺序或同时地执行某些操作。另外,本领域的技术人员应该理解,并非需要执行描述的所有操作。
另外,本公开包括根据以下条款的示例:
1.一种塞规,该塞规包括:
壳体,该壳体限定内部容积和纵向轴线,所述壳体包括通入所述内部容积中的多个第一开口和通入所述内部容积中的多个第二开口;
多个第一接触元件,其中,所述多个第一接触元件中的每个第一接触元件被至少部分地接纳在所述壳体中的所述多个第一开口中的相应一个中;
第一柱塞,该第一柱塞被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体的所述纵向轴线对准的第一柱塞轴线,所述第一柱塞能沿着所述第一柱塞轴线相对于所述壳体移动,其中,所述第一柱塞被偏置成与所述多个第一接触元件接合,以将所述多个第一接触元件径向向外推动通过所述多个第一开口;
第一传感器,该第一传感器感测所述第一柱塞相对于所述壳体的移动;
多个第二接触元件,其中,所述多个第二接触元件中的每个第二接触元件被至少部分地接纳在所述壳体中的所述多个第二开口中的相应一个中;
第二柱塞,该第二柱塞被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体的所述纵向轴线对准的第二柱塞轴线,所述第二柱塞能沿着所述第二柱塞轴线相对于所述壳体移动,其中,所述第二柱塞被偏置成与所述多个第二接触元件接合,以将所述多个第二接触元件径向向外推动通过所述多个第二开口;以及
第二传感器,该第二传感器感测所述第二柱塞相对于所述壳体的移动。
2.根据条款1所述的塞规,其中,所述多个第二开口从所述多个第一开口沿着所述纵向轴线移位达预定的非零距离。
3.根据条款1所述的塞规,其中,所述多个第二开口相对于所述多个第一开口绕所述纵向轴线移位达非零角度(Θ)。
4.根据条款3所述的塞规,其中,所述非零角度为约90度。
5.根据条款1所述的塞规,其中,所述壳体是大体管状的。
6.根据条款1所述的塞规,其中,所述壳体限定外表面,并且其中,所述多个第一接触元件的多个部分和所述多个第二接触元件的多个部分径向向外突出超过所述外表面。
7.根据条款6所述的塞规,其中,所述外表面基本上是大体圆柱形的。
8.根据条款1所述的塞规,其中,所述多个第一接触元件包括两个第一接触元件,所述两个第一接触元件沿着与所述纵向轴线大体垂直的第一接触元件轴线对准。
9.根据条款8所述的塞规,其中,所述多个第二接触元件包括两个第二接触元件,所述两个第二接触元件沿着与所述纵向轴线大体垂直的第二接触元件轴线对准,并且其中,所述第二接触元件轴线设置在相对于所述第一接触元件轴线的非零角度。
10.根据条款9所述的塞规,其中,所述非零角度为约90度。
11.根据条款1所述的塞规,其中,所述多个第一接触元件中的每个第一接触元件是大体球形的。
12.根据条款11所述的塞规,其中,所述多个第二接触元件中的每个第二接触元件是大体球形的。
13.根据条款1所述的塞规,其中,所述多个第一接触元件中的每个第一接触元件和所述多个第二接触元件中的每个第二接触元件通过保持器连接到所述壳体。
14.根据条款1所述的塞规,所述塞规还包括第一偏置元件,所述第一偏置元件被定位成将所述第一柱塞偏置成与所述多个第一接触元件接合。
15.根据条款14所述的塞规,其中,所述第一偏置元件包括弹簧。
16.根据条款14所述的塞规,所述塞规还包括第二偏置元件,所述第二偏置元件被定位成将所述第二柱塞偏置成与所述多个第二接触元件接合。
17.根据条款14所述的塞规,所述塞规还包括定位螺钉,所述定位螺钉被旋拧以与所述壳体接合,其中,所述第一偏置元件被设置在所述定位螺钉和所述第一柱塞之间。
18.根据条款1所述的塞规,其中,所述第一柱塞包括与所述多个第一接触元件接合的头部,并且其中,所述头部包括成角度表面。
19.根据条款1所述的塞规,其中,所述壳体、所述多个第一接触元件、所述第一柱塞、所述第一传感器、所述多个第二接触元件、所述第二柱塞和所述第二传感器构成所述塞规的探针部,并且所述塞规还包括连接到所述探针部的联接部。
20.根据条款1所述的塞规,其中,所述第一传感器和所述第二传感器中的至少一个被定位在所述壳体的所述内部容积中。
21.根据条款1所述的塞规,其中,所述第一传感器和所述第二传感器二者被定位在所述壳体的所述内部容积中。
22.根据条款1至21中任一项所述的塞规,其中,所述第一传感器和所述第二传感器中的至少一个包括线性位置传感器。
23.根据条款1至21中任一项所述的塞规,其中,所述第一传感器和所述第二传感器二者都包括线性位置传感器。
24.根据条款1至21中任一项所述的塞规,其中,所述第一传感器包括线性电位计。
25.根据条款24所述的塞规,其中,所述线性电位计包括:
电阻元件,该电阻元件连接到所述壳体和所述第一柱塞中的一个;以及
刷,该刷与所述电阻元件操作性接合,所述刷连接到所述壳体和所述第一柱塞中的另一个。
26.根据条款24所述的塞规,其中,所述第二传感器包括线性电位计。
27.根据条款1至21中任一项所述的塞规,其中,所述第一传感器包括线性可变差动变压器。
28.根据条款27所述的塞规,其中,所述线性可变差动变压器包括:
第一次级线圈和第二次级线圈,所述第一次级线圈和所述第二次级线圈都被定位在所述壳体中并且被接纳在所述第一柱塞上;以及
初级线圈,该初级线圈被定位在所述壳体中并且被接纳在所述第一柱塞上,其中,所述初级线圈沿着所述第一柱塞轴线设置在所述第一次级线圈和所述第二次级线圈之间。
29.根据条款28所述的塞规,其中,所述第一柱塞包含铁磁材料。
30.根据条款27所述的塞规,其中,所述第二传感器包括线性可变差动变压器。
31.根据条款1至21中任一项所述的塞规,其中,所述第一传感器包括线性编码器。
32.根据条款31所述的塞规,其中,所述第二传感器包括线性编码器。
33.根据条款1至21中任一项所述的塞规,其中,所述第一传感器包括光学线性编码器,所述光学线性编码器包括:
标尺,该标尺在所述第一柱塞上;
光源,该光源被定位在所述壳体的所述内部容积中,用于照亮所述标尺的至少一部分;以及
光检测器,该光检测器被定位在所述壳体的所述内部容积中,用于接收被所述标尺反射的光。
34.根据条款33所述的塞规,其中,所述光源包含光纤。
35.根据条款1至21中任一项所述的塞规,其中,所述第一传感器和所述第二传感器中的至少一个包括应变计。
36.根据条款1至21中任一项所述的塞规,其中,所述第一传感器和所述第二传感器二者都包括应变计。
37.根据条款1至21中任一项所述的塞规,所述塞规还包括多个保持器,其中,所述多个第一接触元件中的每个第一接触元件通过所述多个保持器中的关联保持器连接到所述壳体。
38.根据条款37所述的塞规,其中,所述第一传感器包括至少一个应变计,所述至少一个应变计连接到所述多个保持器中的保持器。
39.根据条款1至21中任一项所述的塞规,其中,所述第一传感器包括应变计,所述应变计连接到所述多个第一接触元件中的两个第一接触元件。
40.一种塞规,该塞规包括:
壳体,该壳体限定内部容积和纵向轴线,所述壳体包括通入所述内部容积中的一对第一开口和通入所述内部容积中的一对第二开口,其中,所述一对第二开口沿着所述纵向轴线从所述一对第一开口移位达预定的非零距离;
一对第一接触元件,所述一对第一接触元件沿着与所述纵向轴线大体垂直的第一接触元件轴线对准,所述一对第一接触元件中的每个第一接触元件被接纳在所述一对第一开口中的关联一个中;
第一柱塞,该第一柱塞被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体的所述纵向轴线对准的第一柱塞轴线,所述第一柱塞能沿着所述第一柱塞轴线相对于所述壳体移动,其中,所述第一柱塞被偏置成与所述多个第一接触元件接合;
第一传感器,该第一传感器被接纳在所述壳体的所述内部容积中,以感测所述第一柱塞相对于所述壳体的移动;
一对第二接触元件,所述一对第二接触元件沿着与所述纵向轴线大体垂直的第二接触元件轴线对准并且被定位在相对于所述第一接触元件轴线的非零角度,所述一对第二接触元件中的每个第二接触元件被接纳在所述一对第二开口中的关联一个中;
第二柱塞,该第二柱塞被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体的所述纵向轴线对准的第二柱塞轴线,所述第二柱塞能沿着所述第二柱塞轴线相对于所述壳体移动,其中,所述第二柱塞被偏置成与所述多个第二接触元件接合;以及
第二传感器,该第二传感器感测所述第二柱塞相对于所述壳体的移动。
41.根据条款40所述的塞规,其中,所述第二传感器被接纳在所述壳体的所述内部容积中。
42.根据条款40或41所述的塞规,其中,所述第一传感器包括线性位置传感器和应变计中的至少一者。
43.根据条款42所述的塞规,其中,所述第二传感器包括线性位置传感器和应变计中的至少一个。
44.一种对形成在结构中的孔进行多个同时直径测量的系统,该系统包括:
根据条款1所述的塞规,该塞规被确定大小以被接纳在所述孔中;以及
支撑件,该支撑件连接到所述塞规。
45.根据条款44所述的系统,其中,所述支撑件包括机器人臂。
46.根据条款45所述的系统,所述系统还包括与所述第一传感器、所述第二传感器和所述机器人臂通信的计算机系统。
47.一种对形成在结构中的孔进行多个同时直径测量的方法,该方法包括以下步骤:
在根据条款1所述的塞规相对于所述纵向轴线处于第一取向时,将所述塞规插入所述孔中;
将所述塞规绕所述纵向轴线旋转到相对于所述纵向轴线的第二取向;并且
从所述孔中抽出所述塞规。
48.根据条款47所述的方法,其中,插入步骤、旋转步骤和抽出步骤由受计算机系统控制的机器人臂执行。
另外,在整个说明书中对本文中使用的特征、优点或类似语言的引用并不意味着可用本文那种公开的示例实现的所有特征和优点应该是任何单个示例或者在任何单个示例中。确切地,提及特征和优点的语言被理解为意指与至少一个示例中所包括的示例相结合进行描述的特定特征、优点或特性。因此,在整个本公开中使用的特征、优点和类似语言的讨论可以但不一定是指同一示例。
在一个或更多个其他示例中,可以以任何合适方式组合所描述的一个示例的特征、优点和特性。相关领域的技术人员将认识到,可以在没有特定示例的特定特征或优点中的一个或更多个的情况下实践本文中描述的示例。在其他情形下,在某些示例中可能认识到并非在所有示例中都存在的附加特征和优点。此外,尽管已经示出和描述了塞规10、系统8和方法600的各种示例,但是本领域的技术人员在阅读了说明书后可以进行修改。本申请包括所有这些修改形式,并且只受权利要求书的范围限制。
Claims (14)
1.一种塞规(10),该塞规(10)包括:
壳体(100),该壳体(100)限定内部容积(102)和纵向轴线(AH),所述壳体包括通入所述内部容积中的多个第一开口(104,106)和通入所述内部容积中的多个第二开口(108,110);
多个第一接触元件(112,114),其中,所述多个第一接触元件中的每个第一接触元件被至少部分地接纳在所述壳体中的所述多个第一开口中的相应一个中;
第一柱塞(124),该第一柱塞(124)被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体的所述纵向轴线对准的第一柱塞轴线(AP1),所述第一柱塞能沿着所述第一柱塞轴线相对于所述壳体移动,其中,所述第一柱塞被偏置成与所述多个第一接触元件接合,以将所述多个第一接触元件径向向外推动通过所述多个第一开口;
第一传感器(130),该第一传感器(130)感测所述第一柱塞相对于所述壳体的移动;
多个第二接触元件(142,144),其中,所述多个第二接触元件中的每个第二接触元件被至少部分地接纳在所述壳体中的所述多个第二开口中的相应一个中;
第二柱塞(154),该第二柱塞(154)被接纳在所述壳体的所述内部容积中并且限定与所述壳体的所述纵向轴线对准的第二柱塞轴线(AP2),所述第二柱塞能沿着所述第二柱塞轴线相对于所述壳体移动,其中,所述第二柱塞被偏置成与所述多个第二接触元件接合,以将所述多个第二接触元件径向向外推动通过所述多个第二开口;
第二传感器(160),该第二传感器(160)感测所述第二柱塞相对于所述壳体的移动;
第一偏置元件(170),所述第一偏置元件(170)被定位成将所述第一柱塞(124)偏置成与所述多个第一接触元件(112,114)接合;
第二偏置元件(174),所述第二偏置元件(174)被定位成将所述第二柱塞(154)偏置成与所述多个第二接触元件(142,144)接合;以及
定位螺钉(176),所述定位螺钉(176)被旋拧以与所述壳体(100)接合,其中,所述第一偏置元件被定位在所述定位螺钉和所述第一柱塞之间。
2.根据权利要求1所述的塞规(10),其中,所述多个第二开口(108,110)从所述多个第一开口(104,106)沿着所述纵向轴线(AH)移位达预定的非零距离(D)。
3.根据权利要求1所述的塞规(10),其中,所述多个第二开口(108,110)相对于所述多个第一开口(104,106)绕所述纵向轴线(AH)移位达非零角度(Θ)。
4.根据权利要求1所述的塞规(10),其中,所述壳体(100)限定外表面(101),并且其中,所述多个第一接触元件(112,114)的多个部分和所述多个第二接触元件(142,144)的多个部分径向向外突出超过所述外表面(101)。
5.根据权利要求1所述的塞规(10),其中,所述多个第一接触元件(112,114)包括两个第一接触元件,所述两个第一接触元件沿着与所述纵向轴线(AH)大体垂直的第一接触元件轴线(AC1)对准;其中,所述多个第二接触元件(142,144)包括两个第二接触元件,所述两个第二接触元件沿着与所述纵向轴线大体垂直的第二接触元件轴线(AC2)对准;并且其中,所述第二接触元件轴线设置在相对于所述第一接触元件轴线的非零角度(Θ)处。
6.根据权利要求1所述的塞规(10),其中,所述多个第一接触元件中的每个第一接触元件(112,114)和所述多个第二接触元件中的每个第二接触元件(142,144)通过保持器(116,118,146,148)连接到所述壳体(100)。
7.根据权利要求1所述的塞规(10),其中,所述第一柱塞(124)包括与所述多个第一接触元件(112,114)接合的头部(126),并且其中,所述头部包括成角度表面(128)。
8.根据权利要求1所述的塞规(10),其中,所述壳体(100)、所述多个第一接触元件(112,114)、所述第一柱塞(124)、所述第一传感器(130)、所述多个第二接触元件(142,144)、所述第二柱塞(154)和所述第二传感器(160)构成所述塞规的探针部(12),并且所述塞规(10)还包括连接到所述探针部的联接部(14)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的塞规(10),其中,所述第一传感器(130)和所述第二传感器(160)中的至少一个包括线性位置传感器(200,300,400)或线性电位计(202),其中,所述线性电位计包括:
电阻元件(204),该电阻元件(204)连接到所述壳体(100)和所述第一柱塞(124)中的一个;以及
刷(206),该刷(206)与所述电阻元件操作性接合,所述刷连接到所述壳体和所述第一柱塞中的另一个。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的塞规(10),其中,所述第一传感器(130)和所述第二传感器(160)中的至少一个包括线性可变差动变压器(302),其中,所述线性可变差动变压器包括:
第一次级线圈(304)和第二次级线圈(306),所述第一次级线圈(304)和所述第二次级线圈(306)都被定位在所述壳体(100)中并且被接纳在所述第一柱塞(124)上;以及
初级线圈(308),该初级线圈(308)被定位在所述壳体中并且被接纳在所述第一柱塞上,其中,所述初级线圈沿着所述第一柱塞轴线(AP1)设置在所述第一次级线圈和所述第二次级线圈之间,并且
其中,所述第一柱塞包含铁磁材料。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的塞规(10),其中,所述第一传感器(130)和所述第二传感器(160)中的至少一个包括线性编码器(402)或光学线性编码器(404),其中,所述光学线性编码器包括:
标尺(406),该标尺(406)在所述第一柱塞(124)上;
光源(408),该光源(408)被定位在所述壳体(100)的所述内部容积(102)中,用于照亮所述标尺的至少一部分;以及
光检测器(410),该光检测器(410)被定位在所述壳体的所述内部容积中,用于接收被所述标尺反射的光,并且
其中,所述光源包含光纤(412)。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的塞规(10),所述塞规(10)还包括多个保持器(116,118),其中,所述多个第一接触元件中的每个第一接触元件(112,114)通过所述多个保持器中的关联保持器连接到所述壳体(100),其中,所述第一传感器(130)和所述第二传感器(160)中的至少一个包括与所述多个保持器中的保持器连接的至少一个应变计(500)。
13.一种对形成在结构(40)中的孔(42)进行多个同时直径测量的方法(600),该方法包括以下步骤:
在根据权利要求1所述的塞规(10)相对于所述纵向轴线(AH)处于第一取向时,将所述塞规插入(620)所述孔中;
将所述塞规绕所述纵向轴线旋转(630)到相对于所述纵向轴线的第二取向;并且
从所述孔中抽出(640)所述塞规。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述插入(620)、所述旋转(630)和所述抽出(640)由受计算机系统(30)控制的机器人臂(22)执行。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/287,142 | 2019-02-27 | ||
US16/287,142 US10982976B2 (en) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | Plug gauge and associated system and method for taking multiple simultaneous diametric measurements |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111623741A CN111623741A (zh) | 2020-09-04 |
CN111623741B true CN111623741B (zh) | 2024-03-05 |
Family
ID=69845070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010123409.8A Active CN111623741B (zh) | 2019-02-27 | 2020-02-27 | 塞规以及用于进行多个同时直径测量的方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10982976B2 (zh) |
EP (2) | EP3702721B1 (zh) |
JP (2) | JP7373432B2 (zh) |
CN (1) | CN111623741B (zh) |
BR (1) | BR102020003896A2 (zh) |
CA (1) | CA3074083A1 (zh) |
RU (1) | RU2020108129A (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10982976B2 (en) * | 2019-02-27 | 2021-04-20 | The Boeing Company | Plug gauge and associated system and method for taking multiple simultaneous diametric measurements |
US11168968B2 (en) * | 2019-11-27 | 2021-11-09 | The Boeing Company | Plug gauges and associated systems and methods for taking multiple simultaneous diametric measurements |
CN116242290B (zh) * | 2023-05-11 | 2023-08-11 | 南京泰普森自动化设备有限公司 | 尺寸测量设备 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2009936A (en) * | 1977-11-12 | 1979-06-20 | Koeltgen H | Devices for inspecting bores |
GB1556458A (en) * | 1977-12-06 | 1979-11-28 | Brown Gear Ind | Gauging system for long bores |
WO1995025939A1 (de) * | 1994-03-22 | 1995-09-28 | Hartmut Hacmann | Bohrungsmessdorn |
WO2010060974A1 (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-03 | Marposs Societa' Per Azioni | Plug gauge and checking system for checking dimensions and/or form deviation of a hole |
CN107278260A (zh) * | 2014-12-22 | 2017-10-20 | 阿拉玛自动化公司 | 孔检查装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4170831A (en) | 1978-06-21 | 1979-10-16 | Federal Products Corporation | Bore gage |
JPH02140405U (zh) * | 1989-04-28 | 1990-11-26 | ||
JPH0634302A (ja) * | 1992-07-21 | 1994-02-08 | Toshiba Corp | 磁気センサ |
WO2014055598A2 (en) * | 2012-10-02 | 2014-04-10 | National Oilwell Varco, L.P. | Apparatus, system, and method for controlling the flow of drilling fluid in a wellbore |
US9528324B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-12-27 | Smith International, Inc. | Underreamer for increasing a wellbore diameter |
WO2017007452A1 (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Heave compensated managed pressure drilling |
US11021946B2 (en) * | 2017-07-28 | 2021-06-01 | Eog Resources, Inc. | Systems and methods for measuring loads applied to downhole structures |
US10982976B2 (en) * | 2019-02-27 | 2021-04-20 | The Boeing Company | Plug gauge and associated system and method for taking multiple simultaneous diametric measurements |
US11346644B2 (en) * | 2019-03-06 | 2022-05-31 | The Boeing Company | Plug gauge and associated method for sealing the same |
US11168971B2 (en) * | 2019-04-19 | 2021-11-09 | The Boeing Company | Systems and methods for evaluating a surface of a bore formed in a structure |
-
2019
- 2019-02-27 US US16/287,142 patent/US10982976B2/en active Active
-
2020
- 2020-02-25 RU RU2020108129A patent/RU2020108129A/ru unknown
- 2020-02-25 JP JP2020029531A patent/JP7373432B2/ja active Active
- 2020-02-25 EP EP20159269.8A patent/EP3702721B1/en active Active
- 2020-02-25 EP EP22192998.7A patent/EP4134619B1/en active Active
- 2020-02-26 CA CA3074083A patent/CA3074083A1/en active Pending
- 2020-02-27 CN CN202010123409.8A patent/CN111623741B/zh active Active
- 2020-02-27 BR BR102020003896-6A patent/BR102020003896A2/pt unknown
-
2023
- 2023-10-23 JP JP2023181748A patent/JP2023182816A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2009936A (en) * | 1977-11-12 | 1979-06-20 | Koeltgen H | Devices for inspecting bores |
GB1556458A (en) * | 1977-12-06 | 1979-11-28 | Brown Gear Ind | Gauging system for long bores |
WO1995025939A1 (de) * | 1994-03-22 | 1995-09-28 | Hartmut Hacmann | Bohrungsmessdorn |
DE4409802A1 (de) * | 1994-03-22 | 1995-09-28 | Hartmut Hacmann | Bohrungsmeßdorn |
WO2010060974A1 (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-03 | Marposs Societa' Per Azioni | Plug gauge and checking system for checking dimensions and/or form deviation of a hole |
CN107278260A (zh) * | 2014-12-22 | 2017-10-20 | 阿拉玛自动化公司 | 孔检查装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10982976B2 (en) | 2021-04-20 |
JP2023182816A (ja) | 2023-12-26 |
US20200271481A1 (en) | 2020-08-27 |
EP3702721B1 (en) | 2022-10-12 |
CN111623741A (zh) | 2020-09-04 |
RU2020108129A (ru) | 2021-08-26 |
EP4134619B1 (en) | 2023-11-01 |
BR102020003896A2 (pt) | 2020-11-03 |
CA3074083A1 (en) | 2020-08-27 |
EP3702721A1 (en) | 2020-09-02 |
EP4134619A1 (en) | 2023-02-15 |
JP7373432B2 (ja) | 2023-11-02 |
JP2020160059A (ja) | 2020-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111623741B (zh) | 塞规以及用于进行多个同时直径测量的方法 | |
JP6397605B2 (ja) | 接近が制限される空間を測定する方法及び装置 | |
Bryan | A simple method for testing measuring machines and machine tools Part 1: Principles and applications | |
US4435905A (en) | Telescoping magnetic ball bar test gage | |
US20130247680A1 (en) | Material testing machine | |
CN109154492A (zh) | 细长物品的三维浮动支撑系统和相关几何形状检测机器 | |
US11073383B2 (en) | Geometric error measurement method for feed drive system and computer-readable recording medium having program recorded for executing same | |
US11074375B2 (en) | Methods for modeling tubing runs | |
CN111664765A (zh) | 塞规以及用于密封塞规的相关方法 | |
CN211262103U (zh) | 一种几何空间孔轴夹角及偏移量测量装置 | |
US20200333126A1 (en) | Systems and methods for evaluating a surface of a bore formed in a structure | |
US11168968B2 (en) | Plug gauges and associated systems and methods for taking multiple simultaneous diametric measurements | |
CN111872746B (zh) | 一种可实现单轴、双轴及三轴力检测功能的机械柔性机构 | |
CN114964124A (zh) | 一种小型燕尾型榫槽内孔对称度检测装置及方法 | |
RU2729245C1 (ru) | Устройство для измерения линейных перемещений подвижного органа станка | |
Kono et al. | Linked ball bar for flexible motion error measurement for machine tools | |
CN213956245U (zh) | 一种管材轴心位置偏差检测装置 | |
CN216668546U (zh) | 一种测量工具 | |
CN220250887U (zh) | 重复定位精度测试平台 | |
US20220120859A1 (en) | Spherically mounted retroreflector with titanium insert | |
CN107084877B (zh) | 弹簧式分级压力检测装置 | |
Wei et al. | Concentricity calibration of photogrammetry retro-reflector target | |
Bryan | Telescoping magnetic ball bar test gage | |
CN112729103A (zh) | 一种管材轴心位置偏差测量方法及检测装置 | |
MXPA03010431A (es) | Detector y metodo para localizar discontinuidades. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |