CN208139984U - 一种数显式蜗杆行程测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数显式蜗杆行程测量装置，包括蜗轮、蜗杆、底板、主轮、编码器、OLED显示屏、处理器、供电模块，主轮位于底板两侧通过蜗杆连接，蜗杆上设置有相互配合连接的蜗轮，蜗轮中间穿插连接有编码器轴，编码器安装在设置有通孔的编码器支架上，编码器通过数据线与处理器相连，处理器通过电源线路与供电模块相连，供电模块安装在底板上，OLED显示模块通过数据线与处理器相连，OLED显示模块安装在编码器支架和前支架顶端。本实用新型通过OLED屏幕显示模块代替了传统的数表显示模块，提高了读数的便捷性，减少了人为估读的误差，0LED屏幕显示模块下方增加了按键组，丰富行程测量装置的使用功能。

Description

一种数显式蜗杆行程测量装置

技术领域

本实用新型涉及机械电子工程领域，是一种用编码器检测处理器处理储存利用蜗杆蜗轮传动来将轮子滚动的距离通过OLED 屏幕显示记录下来的机械电子装置。

背景技术

本实用新型的原型是记里鼓车，我国最早出现西汉时期，它的原理是利用齿轮机构的差动关系。最早的记里鼓车外形是独辕双轮，车箱内有立轮、大小平轮、铜旋风轮等，轮周各出齿若干，“凡用大小轮八，合二百八十五齿，递相钩锁，犬牙相制，周而复始。”记里车行一里路，车上木人击鼓，行十里路，车上木人击镯。记里鼓车的记程功能是由齿轮系完成的。车中有一套减速齿轮系，始终与车轮同时转动，其最末一只齿轮轴在车行一里时正好回转一周，车子上层的木人受凸轮牵动，由绳索拉起木人右臂击鼓一次，以示里程。

在日常生活中，自行车上的里程器和汽车上的里程表的作用和计里鼓车相关。他们记录里程的方式是用轮子的圈数乘以轮子的周长，因为测距往往是多少多少公里，所以精度不必太高，米级即可。但同样没办法测短距离的轨迹长度。

计里鼓车是先人的知识成就，虽然测距很大但它的精度不高，无法有效测量短距离的运动，而且相当笨重，机械式的人工读数方式，更是大大增加了测量的误差。本实用新型以数字显示式的读数代替了人工繁琐的读数并且以蜗轮蜗杆传动替代了以前计里鼓车齿轮机构的差动技术。依靠现今的高效的软件技术和高精度的加工技术，可以实现精度为毫米级，读数简单易读，并且数值记忆方便积也大大缩小。根据所测的范围决定装置主轮的大小。数字化检测显示系统使用轻便人机性好且精度高和是本装置相比于计里鼓车最大的优点。

本发明人于17年CN206556554U一种新型蜗杆式行程测量装置的专利，然而在实际使用过程中发现，该专利是人工读数，其使用便捷性效果不是很好。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了数显式蜗杆行程测量装置

解决了现有的测量装置人工读数的缺陷，通过数显式读数的方式提高了测量使用效果和测量精度。

（二）技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种数显式蜗杆行程测量装置，包括蜗轮、蜗杆、底板、主轮，其特征在于，所述测量装置还包括编码器（可选用EGB2-CWZ5G1000p/r型编码器）、OLED显示屏（可选用12846型OLED 显示屏）、处理器（可选用STM32F103C8T6中央处理器）、供电模块（可选用LM2575-5V,AMS1117-3V3供电模块），所述主轮数量为两个并位于所述底板两侧后部且通过蜗杆连接，所述蜗杆上设置有相互配合连接的蜗轮，所述蜗轮中间穿插连接有编码器轴，所述编码器安装在设置有通孔的编码器支架上，所述编码器通过数据线与处理器相连，所述处理器通过电源线路与供电模块相连，所述供电模块安装在底板上，所述OLED 显示模块通过数据线与处理器相连，所述OLED 显示模块安装在编码器支架和前支架顶端。

优选地，所述蜗杆两端穿过设置有通孔的主轮支架，所述主轮支架安装在底板上，所述主轮安装在主轮支架外侧并与蜗杆同轴。

优选地，所述底板前端设置有一缺口，所述缺口内设置有辅助轮，所述辅助轮两侧连接有轴承，所述辅助轮和轴承均穿插连接在连接轴上，所述连接轴和底板连接。

优选地，所述OLED 显示模块通过数据线与处理器相连，处理器通过电源线路与供电模块相连，编码器通过数据线与处理器相连。

优选地，所OLED 显示模块通过数据线与处理器相连，显示模块下方依次横置排列第一按键、第二按键、第三按键、第四按键。

优选地，所述蜗轮中间穿插连接有编码器轴，编码器轴上还套装有长轴承。

优选地，所述前支架安装在底板上。

（三）有益效果

本实用新型提供了一种数显式蜗杆行程测量装置

具备以下有益效果：

1、本实用新型通过OLED 屏幕显示模块代替了传统的数表显示模块，提高了读数的便捷性，减少了人为估读的误差，且0LED屏幕显示模块下方增加了按键组，丰富行程测量装置的使用功能。

2、本实用新型通过编码器采集蜗轮转过的角度，相比齿轮数表采集常出现的“虚位”现象，本实用新型测量更加精确，误差更小。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构图；

图2为本实用新型的主视结构图；

图3为本实用新型；

图4为本实用新型工作示意图；

图5为本实用新型程序流程图。

图中：1底板、2主轮、3蜗杆、4主轮支架、5辅助轮、6缺口、7连接轴、8蜗轮、9长轴承、10供电模块、11编码器、12OLED显示屏13第一按键、14第二按键、15第三按键、16第四按键、17处理器、18处理器支架、19前支架、20编码器支架、21转轴支架、22编码器轴。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1至图5所示，一种数显式蜗杆行程测量装置，包括蜗轮8、蜗杆3、底板1、主轮2，所述测量装置还包括编码器11（可选用EGB2-CWZ5G1000p/r型编码器）、OLED显示屏12（可选用12846型OLED 显示屏）、处理器17（可选用STM32F103C8T6中央处理器）、供电模块10（可选用LM2575-5V,AMS1117-3V3供电模块），所述主轮2数量为两个并位于所述底板两侧后部且通过蜗杆3连接，所述蜗杆上设置有相互配合连接的蜗轮8，所述蜗轮中间穿插连接有编码器轴22，所述编码器11安装在设置有通孔的编码器支架20上，所述编码器通过数据线与处理器17相连，所述处理器通过电源线路与供电模块10相连，所述供电模块安装在底板上，所述OLED 显示模块12通过数据线与处理器相连，所述OLED 显示模块安装在编码器支架和前支架19顶端。

优选地，所述蜗杆两端穿过设置有通孔的主轮支架4，所述主轮支架安装在底板上，所述主轮安装在主轮支架外侧并与蜗杆同轴。

优选地，所述底板前端设置有一缺口6，所述缺口内设置有辅助轮5，所述辅助轮两侧连接有轴承，所述辅助轮和轴承均穿插连接在连接轴7上，所述连接轴和底板连接。

优选地，所述OLED 显示模块通过数据线与处理器相连，处理器通过电源线路与供电模块相连，编码器通过数据线与处理器相连。

优选地，所OLED 显示模块通过数据线与处理器相连，显示模块下方依次横置排列第一按键13、第二按键14、第三按键15、第四按键16。

优选地，所述蜗轮中间穿插连接有编码器轴22，编码器轴上还套装有长轴承9。

优选地，所述前支架19安装在底板上。

实施例2：

例如，要去测量一个20米水池的实际长度，如果使用常规的卷尺、皮尺直接测量，测量误差和读数误差较大。而使用了本实用新型就精确了许多，将装置沿着水池从一端走到另一端终点，里程就直接显示在OLED 屏幕上了，且可以存储数据从而简化测量程序节省测量时间。OLED 屏幕显示为29998毫米，如果使用专利1，则需人工估读第一级指针指向数字9和0中间的第九刻度与第十刻度的中部，那么读数就为29995毫米左右，测得的长度即为为29.995米，误差为5毫米。

从和对比专利1中能够看出，本实用新型的误差为2mm且测量数值可以储存，而对比文件的误差为5mm，且测量数值不可储存。

实施例3：

如果要测量一段多段斜墙面的长度时。无需多段重复测量相加，可以将本实用新型的主轮与墙体接触，沿斜墙面推动，本实用新型上就直接显示出总长了。减小了多段测量的测量误差和人为读数误差。

具体工作原理：

本装置结构并不复杂，是由编码器、OLED 显示屏、处理器、按钮阵列、供电模块、底板、主轮、辅助轮、蜗轮、蜗杆、支架组成。底板位于本实用新型底部装置起装载作用，主轮位于本装置底板两侧偏后部由蜗杆连接，辅助轮位于底板前部，数表位于底板中部，主轮周长是100mm。和主轮同轴的还有一个的蜗杆，头数为2，传动比计算为10/1。

因此，当主轮转动之后，带动蜗杆转动，经蜗轮传动到编码器轴上，编码器检测到轴的转动，通过数据线向处理器输出PWM脉冲方波，处理器进行方波计数，并进行内部计算，将计算的结果显示在OLED 屏幕上，处理器、电源模块、OLED 屏幕、编码器可通过第一按钮启动/开始测量，并可通过第二按钮选择实时显示测量数据，通过第三按钮储存测量数据，通过第四按钮清除数据/停止测量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种数显式蜗杆行程测量装置，包括蜗轮、蜗杆、底板、主轮，其特征在于，所述测量装置还包括编码器、OLED显示模块、处理器、供电模块，所述主轮数量为两个并位于所述底板两侧后部且通过蜗杆连接，所述蜗杆上设置有相互配合连接的蜗轮，所述蜗轮中间穿插连接有编码器轴，所述编码器安装在设置有通孔的编码器支架上，所述编码器通过数据线与处理器相连，所述处理器通过电源线路与供电模块相连，所述供电模块安装在底板上，所述OLED 显示模块通过数据线与处理器相连，所述OLED显示模块安装在编码器支架和前支架顶端。

2.根据权利要求1所述的一种数显式蜗杆行程测量装置，其特征在于：所述蜗杆两端穿过设置有通孔的主轮支架，所述主轮支架安装在底板上，所述主轮安装在主轮支架外侧并与蜗杆同轴。

3.根据权利要求1或2所述的一种数显式蜗杆行程测量装置，其特征在于：所述底板前端设置有一缺口，所述缺口内设置有辅助轮，所述辅助轮两侧连接有轴承，所述辅助轮和轴承均穿插连接在连接轴上，所述连接轴和底板连接。

4.根据权利要求1所述的一种数显式蜗杆行程测量装置，其特征在于：所述前支架安装在底板上。