CN111721182A - 一种等腰梯形底边长度的测量辅助装置、测量治具和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种等腰梯形底边长度的测量辅助装置、测量治具和测量方法，包括高度规和等腰梯形底边长度的测量辅助装置，所述测量辅助装置可放置在高度规的测量平台上，通过高度规来测量辅助装置的第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离，通过该距离和已知参数计算出等腰梯形底边长度。综上所述，本发明的优点为：测量设备成本低，而且测量操作难度低，测量效率高。

Description

一种等腰梯形底边长度的测量辅助装置、测量治具和测量 方法

技术领域

本发明涉及梯形的底边长度测量辅助工具领域，特别涉及一种等腰梯形底边长度的测量辅助装置、测量治具和测量方法。

背景技术

现有技术中加工出来这种梯形的工件时，需要对该梯形工件的底板长度进行测量，测量的长度需要精确到微米级别，一般是采用三坐标测量机进行测量，但采用三坐标测量机进行测量虽然可以得到精确的长度值，但由于三坐标测量机价格非常高，普通的一台三坐标测量机都要上百万，从而导致企业难以承受这么高的成本，而且三坐标测量机测量时操作复杂，需要专业的操作人员进行操作，三坐标测量机测量梯形工件的底板长度所需要比较长的时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种成本低、操作简单、测量时间短，不需要专业的测量人员就可以进行测量，而且测量精度高的等腰梯形底边长度的测量辅助装置、测量治具和测量方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种等腰梯形底边长度的测量辅助装置，包括第一基座、第二基座和基准棒，所述第二基座位于第一基座上，所述第二基座的一侧设置有一斜面，所述斜面与第一基座的夹角与等腰梯形的底角相等，所述基准棒的一侧面抵靠在所述斜面上，所述基准棒的底面抵靠固定在第一基座上。

所述斜面上设置有磁铁。

一种等腰梯形底边长度的测量治具，包括高度规和等腰梯形底边长度的测量辅助装置，所述测量辅助装置可放置在高度规的测量平台上，通过高度规来测量辅助装置的第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离，通过该距离计算出等腰梯形底边长度。

一种等腰梯形底边长度的测量方法，采用等腰梯形底边长度的测量治具进行测量，测量时，

①将等腰梯形的底面贴紧在测量辅助装置的斜面上，等腰梯形的下腰面抵靠在基准棒上，使得等腰梯形的上腰面与第一基座的上表面平行；②将测量辅助装置放到高度规的测量平台上，高度规先通过与测量辅助装置的第一基座的上表面为基准先归零，然后高度规测量出测量辅助装置的第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离h；

③下列参数为已知参数：等腰梯形的底角为∠A，基准棒的半径为r，通过已知的参数：等腰梯形的底角为∠A、基准棒的半径为r和第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离h，再通过已知的三角函数求出等腰梯形底边长度。

等腰梯形底边长度的计算步骤包括如下：

①通过已知的等腰梯形的底角为∠A，求出∠a、∠b、∠c的角度；

由于已知BF⊥AF、所以∠c＝90°-∠A；

由于EB⊥BF、AB⊥BG，所以∠c+∠e＝90°，∠b+∠e＝90°，所以∠c＝∠b；

由于DE和DB为基准棒的半径r，所述DE＝DB，所述∠b＝∠a，所以∠a＝∠b＝∠c＝90°-∠A；

②已知HE＝h和∠a，求IE，该h为第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离，其中HE⊥HI，通过三角函数公式：IE＝HE/cosa→IE＝h/cosa，从而求出IE的长度；

③然后求出IB的长度，IB＝IE-BE，现在需要求出BE的长度，BE＝cosb*BG，其中BG为基准棒的直径，即BG＝2r；所以BE＝cosb*2r，IB＝h/cosa-cosb*2r，从而可以得出IB的长度；

④由于IJ⊥JF、BF⊥JF、IB∥JF，所以IB＝JF，因此AK＝JF+KJ+FA，其中JK＝FA，因此只要就出FA的长度即可求出AK的长度，FA＝tanc*BF，其中BF＝OL，因为OL⊥LF，BF⊥LF，BO∥FL，所述BF＝OL；

⑤OL＝DL-DO，其中DL＝r，DO＝sinb*r，所以OL＝r-sinb*r；

FA＝tanc*(r-sinb*r)；

AK＝JF+KJ+FA、JK＝FA、IB＝JF因此；

AK＝tanc*(r-sinb*r)*2+h/cosa-cosb*2r，其中∠a＝∠b＝∠c＝90°-∠A，∠A为已知的等腰梯形的底角，r为基准棒已知的半径，h为通过测量治具测量出的第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离，从而可以求得AK，即等腰梯形底边的长度。

发明的有益效果为：

本发明通过采用测量辅助装置和高度规来测量等腰梯形底边长度，测量时，只需要将等腰梯形的底面贴紧在测量辅助装置的斜面上，等腰梯形的下腰面抵靠在基准棒上，使得等腰梯形的上腰面与第一基座的上表面平行；然后再将测量辅助装置放到高度规的测量平台上，高度规将测量辅助装置的第一基座的上表面作为基准先归零，然后高度规测量出测量辅助装置的第一基座的上表面到等腰梯形的上腰边的距离h，并且通过已知参数：等腰梯形的底角∠A，基准棒的半径r和h，然后通过三角函数即可求出等腰梯形底边的长度。本发明通过测量辅助装置和高度规来测量等腰梯形底边长度，与现有技术中采用三坐标测量机进行测量进行对比，测量的精度相同，但本申请所采用的设备成本低，而且操作方便，本申请对一批同样的等腰梯形工件进行测量时，只需要进行第一次测量时进行归零，然后其他的等腰梯形工件测量时，只需要放入到测量辅助装置中即可操作高度规的测量针头下降对工件进行测量，而三坐标测量机在对工件进行测量时，不但需要先进行编程，而且测量时，还需要进行归零操作，而且对于同一批相同的工件进行测量时每一个工件均需要进行归零操作，从而大大的增加了操作难度，综上所述，本发明的优点为：测量设备成本低，而且测量操作难度低，测量效率高。

附图说明

图1是本发明测量辅助装置的立体结构示意图；

图2是本发明测量辅助装置的侧视结构示意图；

图3是本发明测量治具的结构示意图；

图4是本发明测量辅助装置的侧视结构示意图；

图5是图4中的局部放大示意图；

图6是图4中的局部放大示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步说明：

如图1和图2所示的，一种等腰梯形底边长度的测量辅助装置，包括第一基座1、第二基座2和基准棒3，所述第二基座位2于第一基座1上，所述第二基座2的一侧设置有一斜面5，所述斜面5与第一基座1的夹角与等腰梯形7的底角相等，所述基准棒3的一侧面抵靠在所述斜面5上，所述基准棒3的底面抵靠固定第一基座1上。

该基准棒3可以通过胶水或焊接或磁吸等方式固定在斜面5或第一基座1上。

所述斜面5上设置有磁铁6。将等腰梯形7的底面贴紧在第二基座2的斜面5上时，通过磁铁6可将等腰梯形7固定在第二基座2的斜面5。从而无需人工手扶着工件进行测量。

如图3所示的，一种等腰梯形底边长度的测量治具，包括高度规4和等腰梯形底边长度的测量辅助装置，所述测量辅助装置可放置在高度规4的测量平台上，通过高度规4来测量辅助装置的第一基座1的上表面与等腰梯形7的上腰边的距离，通过该距离计算出等腰梯形7底边长度。

如图3所示的一种等腰梯形底边长度的测量方法，采用等腰梯形7底边长度的测量治具进行测量，测量时，

①将等腰梯形7的底面贴紧在测量辅助装置的第二基座2的斜面5上，等腰梯形7的下腰面抵靠在基准棒上，使得等腰梯形7的上腰面与第一基座1的上表面平行；②将测量辅助装置放到高度规4的测量平台上，高度规4先通过与测量辅助装置的第一基座1的上表面为基准先归零，然后高度规4测量出测量辅助装置的第一基座1的上表面与等腰梯形7的上腰边的距离h；

③下列参数为已知参数：等腰梯形7的底角为∠A，基准棒3的半径为r，通过已知的参数：等腰梯形7的底角为∠A、基准棒3的半径为r和第一基座1的上表面与等腰梯形7的上腰边的距离h，再通过已知的三角函数求出等腰梯形底边长度。

结合图4、图5和图6，等腰梯形底边长度的计算步骤包括如下：

①通过已知的等腰梯形的底角为∠A，求出∠a、∠b、∠c的角度；

由于已知BF⊥AF、所以∠c＝90°-∠A；

由于EB⊥BF、AB⊥BG，所以∠c+∠e＝90°，∠b+∠e＝90°，所以∠c＝∠b；

由于DE和DB为基准棒的半径r，所述DE＝DB，所述∠b＝∠a，所以∠a＝∠b＝∠c＝90°-∠A；

②已知HE＝h和∠a，求IE，该h为第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离，其中HE⊥HI，通过三角函数公式：IE＝HE/cosa→IE＝h/cosa，从而求出IE的长度；

③然后求出IB的长度，IB＝IE-BE，现在需要求出BE的长度，BE＝cosb*BG，其中BG为基准棒的直径，即BG＝2r；所以BE＝cosb*2r，IB＝h/cosa-cosb*2r，从而可以得出IB的长度；

④由于IJ⊥JF、BF⊥JF、IB∥JF，所以IB＝JF，因此AK＝JF+KJ+FA，其中JK＝FA，因此只要就出FA的长度即可求出AK的长度，FA＝tanc*BF，其中BF＝OL，因为OL⊥LF，BF⊥LF，BO∥FL，所述BF＝OL；

⑤OL＝DL-DO，其中DL＝r，DO＝sinb*r，所以OL＝r-sinb*r；

FA＝tanc*(r-sinb*r)；

AK＝JF+KJ+FA、JK＝FA、IB＝JF因此；

AK＝tanc*(r-sinb*r)*2+h/cosa-cosb*2r，其中∠a＝∠b＝∠c＝90°-∠A，∠A为已知的等腰梯形的底角，r为基准棒已知的半径，h为通过测量治具测量出的第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离，从而可以求得AK，即等腰梯形底边的长度。

本发明通过采用测量辅助装置和高度规来测量等腰梯形底边长度，测量时，只需要将等腰梯形的底面贴紧在测量辅助装置的斜面上，等腰梯形的下腰面抵靠在基准棒上，使得等腰梯形的上腰面与第一基座的上表面平行；然后再将测量辅助装置放到高度规的测量平台上，高度规将测量辅助装置的第一基座的上表面作为基准先归零，然后高度规测量出测量辅助装置的第一基座的上表面到等腰梯形的上腰边的距离h，并且通过已知参数：等腰梯形的底角∠A，基准棒的半径r和h，然后通过三角函数即可求出等腰梯形底边的长度。本发明通过测量辅助装置和高度规来测量等腰梯形底边长度，与现有技术中采用三坐标测量机进行测量进行对比，测量的精度相同，但本申请所采用的设备成本低，而且操作方便，本申请对一批同样的等腰梯形工件进行测量时，只需要进行第一次测量时进行归零，然后其他的等腰梯形工件测量时，只需要放入到测量辅助装置中即可操作高度规的测量针头下降对工件进行测量，而三坐标测量机在对工件进行测量时，不但需要先进行编程，而且测量时，还需要进行归零操作，而且对于同一批相同的工件进行测量时每一个工件均需要进行归零操作，从而大大的增加了操作难度，综上所述，本发明的优点为：测量设备成本低，而且测量操作难度低，测量效率高。

以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种等腰梯形底边长度的测量辅助装置，其特征在于：包括第一基座、第二基座和基准棒，所述第二基座位于第一基座上，所述第二基座的一侧设置有一斜面，所述斜面与第一基座的夹角与等腰梯形的底角相等，所述基准棒的一侧面抵靠在所述斜面上，所述基准棒的底面抵靠固定在第一基座上。

2.根据权利要求1所述的一种等腰梯形底边长度的测量辅助装置，其特征在于：所述斜面上设置有磁铁。

3.一种等腰梯形底边长度的测量治具，其特征在于：包括高度规和如权利要求1所述的等腰梯形底边长度的测量辅助装置，所述测量辅助装置可放置在高度规的测量平台上，通过高度规来测量辅助装置的第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离，通过该距离计算出等腰梯形底边长度。

4.一种等腰梯形底边长度的测量方法，其特征在于：采用如权利求3所述的等腰梯形底边长度的测量治具进行测量，测量时，

①将等腰梯形的底面贴紧在测量辅助装置的斜面上，等腰梯形的下腰面抵靠在基准棒上，使得等腰梯形的上腰面与第一基座的上表面平行；

②将测量辅助装置放到高度规的测量平台上，高度规将测量辅助装置的第一基座的上表面作为基准先归零，然后高度规测量出测量辅助装置的第一基座的上表面到等腰梯形的上腰边的距离h；

③下列参数为已知参数：等腰梯形的底角为∠A，基准棒的半径为r，通过已知的参数：等腰梯形的底角为∠A、基准棒的半径为r和第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离h，再通过已知的三角函数求出等腰梯形底边长度。

5.根据权利要求4所述的一种等腰梯形底边长度的测量方法，其特征在于：等腰梯形底边长度的计算步骤包括如下：

①通过已知的等腰梯形的底角为∠A，求出∠a、∠b、∠c的角度；

由于已知BF⊥AF、所以∠c＝90°-∠A；

由于EB⊥BF、AB⊥BG，所以∠c+∠e＝90°，∠b+∠e＝90°，所以∠c＝∠b；

由于DE和DB为基准棒的半径r，所述DE＝DB，所述∠b＝∠a，所以∠a＝∠b＝∠c＝90°-∠A；

②已知HE＝h和∠a，求IE，该h为第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离，其中HE⊥HI，通过三角函数公式：IE＝HE/cosa→IE＝h/cosa，从而求出IE的长度；

③然后求出IB的长度，IB＝IE-BE，现在需要求出BE的长度，BE＝cosb*BG，其中BG为基准棒的直径，即BG＝2r；所以BE＝cosb*2r，IB＝h/cosa-cosb*2r，从而可以得出IB的长度；

④由于IJ⊥JF、BF⊥JF、IB∥JF，所以IB＝JF，因此AK＝JF+KJ+FA，其中JK＝FA，因此只要就出FA的长度即可求出AK的长度，FA＝tanc*BF，其中BF＝OL，因为OL⊥LF，BF⊥LF，BO∥FL，所述BF＝OL；

⑤OL＝DL-DO，其中DL＝r，DO＝sinb*r，所以OL＝r-sinb*r；

FA＝tanc*(r-sinb*r)；

AK＝JF+KJ+FA、JK＝FA、IB＝JF因此；

AK＝tanc*(r-sinb*r)*2+h/cosa-cosb*2r，其中∠a＝∠b＝∠c＝90°-∠A，∠A为已知的等腰梯形的底角，r为基准棒已知的半径，h为通过测量治具测量出的第一基座的上表面与等腰梯形的上腰边的距离，从而可以求得AK，即等腰梯形底边的长度。

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