CN216348292U - 缝隙测量工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种缝隙测量工具，包括楔形主体，其楔形表面包括形成楔形顶角的第一边和第二边，在测量时第一边抵靠在缝隙的一侧，多条平行的刻度线位于第二边，刻度线与第二边形成非垂直的角度。

Description

缝隙测量工具

本申请是名称为“缝隙测量工具、面差测量工具和测量装置”、申请日为2020年12月28日、申请号为202023232203.3的实用新型专利申请的分案申请。

技术领域

本实用新型涉及一种缝隙测量工具。

背景技术

在工业生产中经常需要检测产品质量或装配质量是否在规定的合格公差范围内。例如，在汽车装配过程中，需要检测汽车尾灯缝隙的尺寸是否在规定的公差范围内。

目前用于检测的技术方案是采用传统的分片式塞尺，检测后尾灯之间的缝隙。

分片式塞尺包括多个长条形的薄的量片，每个量片具有特定的厚度，并在其上标注相应的读数，例如2mm、1mm、1/2mm、1/4mm等，每个厚度的量片具有特定颜色便于识别，每个厚度可设置多个量片，所有量片在长度方向的一端以可相对于彼此枢转的方式连接在一起。在使用时，例如在检测汽车后尾灯之间的缝隙时，测量人员首先目测判断两后尾灯之间的间隙，然后手持分片式塞尺根据经验选择合适厚度的量片或者量片组合，然后将选定的量片或量片组合插入到后尾灯之间的缝隙中，并根据实际情况做适当调整。例如，如果选定的量片或量片组合过厚，不能插入到后尾灯之间的缝隙中，则更换较小厚度的量片或量片组合插入到后尾灯缝隙中；如果选定的量片或量片组合过薄，在插入到后尾灯缝隙中时不能填满缝隙，并且剩余的空间较大时，则更换较大厚度的量片或量片组合插入到后尾灯缝隙中。

这个过程往往需要测量人员根据测量的经验反复尝试，经过更换选出适合的量片和量片组合，才能根据最后选定的量片和量片组合的厚度估计两后尾灯之间的缝隙的尺寸，因此操作时间较长。并且测量方式是阶梯式的，测量精度不能精确到0.1mm以下，当测量的缝隙或面差值处于两个量片刻度之间时，只能估读。

总之，现有技术中采用传统的分片式塞尺的测量具有以下缺点：

1)阶梯式测量方式，测量精度较低，

2)操作时间较长，测量结果不稳定，取决于测量人员的经验，

3)操作不方便。

实用新型内容

本实用新型提供的测量装置能够至少部分地解决现有技术中存在的以上技术问题。因此，本实用新型的目的在于提供一种测量装置，其能够快速地测量缝隙尺寸，并能够以无级的方式测量，提高缝隙尺寸的测量精度。

本实用新型的又一目的在于提供一种测量装置，其结构和制造简单，成本较低，工具本身具有较高的精度。

本实用新型的还一目的在于提供一种测量装置，其大小适于被随身携带，进一步为测量工作提供方便。

本实用新型提供一种缝隙测量工具，包括楔形主体，所述楔形主体的楔形表面包括形成楔形顶角α的第一边和第二边，在所述缝隙测量工具进行测量时所述第一边抵靠在待测量的缝隙的一侧，多条平行的刻度线位于或靠近所述第二边，其特征在于，所述刻度线与所述第二边形成非垂直的角度γ，所述待测量的缝隙相对于水平线形成锐角β，所述非垂直的角度γ满足以下条件：γ＝β-α。因此，在测量时，缝隙测量工具的刻度线呈水平状态，并于方便、精确地读数。

优选地，每条刻度线上的刻度h根据下式确定：d×sinα＝h，其中d是每条刻度线与所述第二边的交点距离楔形顶点的长度。

优选地，所述楔形主体还包括两个侧表面，所述两个侧表面分别在第一边和第二边处与所述楔形表面相交，待测量的缝隙由互相平行的两个表面形成，在所述缝隙测量工具进行测量时，所述第一边所在的侧表面能够贴合抵靠在形成所述待测量的缝隙的其中一个表面上。

优选地，根据预定的公差要求在所述楔形面上标示出合格的刻度区间，更加方便测量人员判断产品质量。

本实用新型的测量装置具有以下优点：

1)能够快速地测量缝隙尺寸，并提高缝隙尺寸的测量精度；

2)使测量工作操作方便；

3)其结构和制造简单，成本较低，工具本身具有较高的精度；

4)大小适于被随身携带，进一步为测量工作提供方便。

附图说明

附图示出本实用新型的优选实施例，其中：

图1示出了根据本实用新型的测量装置的立体图；

图2示出了根据本实用新型的测量装置的主视图；

图3示出了根据本实用新型的测量装置的右视图；

图4示出了根据本实用新型的测量装置的仰视图；

图5是与图2类似的根据本实用新型的测量装置的主视图，其中面板被去除以示出内部结构；

图6是示意图，示出了使用根据本实用新型的测量装置测量两汽车尾灯之间的缝隙；

图7是示意图，示出了图6中使用根据本实用新型的测量装置测量缝隙的局部放大图；

图8是示意图，示出了使用根据本实用新型的测量装置测量两汽车尾灯的外表面之间的面差。

具体实施方式

参考图1-5，其中示出根据本实用新型的测量装置1。如图所示，本实用新型的测量装置1包括两部分：缝隙测量工具2和面差测量工具3，它们可以如图所示组装在一起成为一个装置，也可以是分开并单独使用的两个工具。

如图1、2、5所示，缝隙测量工具2包括楔形主体，其中的楔形面包括两个相交的边4和5，以及为锐角的顶角α(见图7)。所述楔形主体还可包括两个相对的侧表面，分别位于所述楔形面的两侧，其中一个侧面33与所述楔形面在边4处相交。

测量工具的纵向长度l决定其总体尺寸，顶角α的大小决定长度l的大小，顶角α越大，长度l越短，其上的刻度线越密，顶角α越小，长度l越长，其上的刻度线越疏。因此，根据缝隙测量工具2需要的长度和刻度线疏密等实际情况来选择合适的顶角α。例如，当缝隙测量工具2单独使用时，可以具有较大的长度l，因此可以使用较小的顶角α；当缝隙测量工具2与面差测量工具3固定在一起成为一个整体的装置1时，可以使用较大的顶角α，从而保持测量装置1的总体尺寸较小，便于测量人员随身携带和使用。

参见图2、5和7，缝隙测量工具2的刻度线6并不垂直于楔形边5，而是与楔形边5形成一定的夹角γ。以下结合缝隙测量工具2的使用来详细说明如何确定所述夹角γ以及各刻度线6的读数。

参见图7，示出了使用根据本实用新型的缝隙测量工具2测量缝隙的局部放大图，其中为清楚起见省略了各刻度线6的读数。在使用时，将楔形的缝隙测量工具2插入在汽车的两后车灯之间的缝隙7中，并使得形成楔形的一条边4所在的侧面33贴合缝隙7的一个侧面上。这时，形成楔形的另一条边5在缝隙7的开口处的点A所对应的刻度即缝隙7的宽度。如图7所示，当楔形的缝隙测量工具2的一条边4所在的侧面33贴合缝隙7的一个侧面上，优选使得缝隙测量工具2的刻度线6平行于所述缝隙7的开口处的水平连线。

如上文所述，在制造所述缝隙测量工具时，根据实际需要(缝隙测量工具2的长度和刻度线疏密等)确定缝隙测量工具2的顶角α，并且后车灯自身的倾角β(见图7)也是已知的(汽车设计参数)。继续参照图7，由于形成缝隙7的两条边8、9互相平行，因此楔形的侧边5与缝隙的边9之间的夹角为α，同样由于形成缝隙7的两条边8、9互相平行，则以下等式成立：

γ+α＝β，因此γ＝β-α，

从而确定缝隙测量工具2的与楔形的边5之间的夹角γ。

需要确定缝隙测量工具2的刻度，即每条刻度线6的读数。需要说明的是，刻度线6的读数代表形成所述缝隙7的平行的边8、9之间的垂直距离或最短距离，称为缝隙的宽度w。仍然参照图7，缝隙测量工具2的顶点B到每条刻度线6与边5之间的交点的距离d为已知数，如果从一条刻度线6与楔形的边5之间的交点向任一边8、9做垂线，则该垂线的长度h对应于缝隙的宽度w。因此，例如在图7中示出的直角三角形ABC中，以下等式成立：

d×sinα＝h，

由于d和α均为已知数，因此计算得到的h即该刻度线6的读数。还可以根据预定的公差要求在缝隙测量工具2上例如用不同颜色标示出合格的刻度区间，更加方便测量人员判断产品质量。

因此，缝隙测量工具2的顶角α、刻度线的倾斜角度γ以及各刻度线的读数按照以上方法确定，从而获得根据本实用新型的缝隙测量工具2。本实用新型没用采用传统的量片式测量方法，而是用楔形量尺来测量缝隙，并根据后尾灯外形的特殊角度设计出适合读数的斜刻度线，读数方便准确，测量精度可达到0.02mm。

以下参照图1-5、8说明面差测量装置3的结构和使用。图5中示出本实用新型的机械式测量装置1，其中面板23(见图2)被去除，以示出面差测量工具3的内部结构。

根据本实用新型的面差测量工具3主要包括：主体20，其包括面板23和壳体24，在所述主体20的底表面上设置例如扇形的刻度盘25，壳体24优选在刻度盘25的一侧具有扇形外轮廓，在其它侧具有平直的外轮廓；指针10，用于指示所述刻度盘25上的刻度；固定在所述壳体24上的至少两个平行的基准柱11、12，每个基准柱的一端固定在所述壳体24上，另一端从所述壳体伸出并在其末端限定较小的平面顶面26，所述两个基准柱11、12的所述平面顶面26彼此齐平并共面；平行于所述基准柱11、12并能够相对于所述壳体24线性运动的至少一个伸缩柱13，例如所述伸缩柱13穿过壳体上的孔(图5中不可见)，并能够沿所述孔线性运动，所述伸缩柱13在其自由端的顶面也限定较小的平面27；以及能够将所述伸缩柱13的线性运动传动到指针10的传动机构28。

根据图5所示的实施例，所述传动机构28主要包括：齿轮14，其固定在所述主体20的底表面上，能够与所述指针10一体地、同心地旋转；与所述齿轮14啮合的齿条15；杆18，所述杆18的一端固定在所述伸缩柱13上或与所述伸缩柱形成为一体，所述杆18的另一端包括凸缘件29，所述齿条15例如通过至少一个螺钉16固定在所述杆18上，或与所述杆18形成为一体；定位杆30，其一端固定在壳体24上，另一端插入到所述凸缘件29和/或所述杆的空心部分中；套在所述定位杆30上的弹簧17，所述弹簧的一端抵靠在壳体24上，另一端抵靠在所述凸缘件29上。

优选的，所述传动机构28还包括调节限位块19，其例如通过螺钉31固定在所述壳体24上，并在与所述弹簧17相反的一侧上抵靠所述凸缘件29，从而限制所述弹簧17在图5中的下端的位置。如果在不使用时，所述面差测量工具3的所述指针10的初始位置与所述刻度盘25的端部刻度不对准，则需要调节所述调节限位块19的位置，从而使得所述指针10与所述刻度盘25的端部刻度对准。为此，所述调节限位块19可包括长形孔(图中未示出)，所述壳体24上设置圆形螺纹孔，所述螺钉31穿过所述调节限位块19中的长形孔拧入所述壳体中的所述圆形螺纹孔，从而将所述调节限位块19固定在所述壳体24上。当然，也可相反地在所述壳体24上设置长形孔，在所述调节限位块19设置圆形螺纹孔。在调节所述指针10的初始位置时，首先松开螺钉31，并沿所述杆18的长形孔的纵向方向(图5中上下方向)移动所述调节限位块19，从而调节所述调节限位块19在所述壳体24上的纵向位置，由此调节所述指针的初始位置，在调节完成之后重新拧紧螺钉31。

优选的，为安装方便，所述杆18形成为包括由两个分开的部分，所述两个部分分别通过螺钉16与所述齿条15固定成为一体。优选地，所述杆18为圆柱形的杆，所述齿条为平面部件，为便于安装，在所述圆柱形的杆18的直径相对的位置上加工形成两个平行的平面，其中图5中仅示出上部加工平面32，与之平行并直径相对的下部加工平面在图5中不可见，穿过所述两个加工平面形成螺纹孔。使得平面的齿条15贴合在杆18的下部加工平面上，并使螺钉16穿过杆18中的螺纹孔，拧紧在上部加工平面32上。所述调节限位块31的下表面与所述上部加工平面相接触，为便于所述杆18相对于所述调节限位块19的相对运动(将在下文详细说明)，在所述调节限位块31的下表面与所述上部加工平面之间施加润滑油。

可设想其它传动机构，用于将伸缩柱13的线性运动转化为指针10的运动，从而对应于伸缩柱13的线性运动距离指示相应的刻度。

可设置所述面差测量工具3的测量范围例如为±3mm。并且如上文所述，当所述面差测量工具3的伸缩柱13处于自由位置时，所述指针10与一个端部的刻度线对准。零刻度线位于刻度盘的中心位置，两侧分别为正读数和负读数。例如，可规定当伸缩柱13处于相对于基准柱11、12处于伸长的自由状态时，所述指针10指示负读数(图5)，当伸缩柱13处于相对于基准柱11、12处于缩短的状态时，所述指针10指示正读数(未示出)。

参见图8，说明本实用新型的面差测量工具3的使用方法。

首先，根据上文的描述可知面差测量工具3的结构，如图5所示：伸缩柱13穿过壳体24上的孔固定到所述柱18或与所述柱18形成为一体；所述齿条15固定在所述柱18上或与所述柱18形成为一体；所述柱18的上端包括凸缘件29；定位杆30的上端固定在壳体24上，另一端插入到所述凸缘件29的空心部分中；所述弹簧17包围所述定位杆30，所述弹簧17的一端抵靠在壳体24上，另一端抵靠在所述凸缘件29上。固定为一体或形成为一体的伸缩柱13、杆18、齿条15、凸缘件29可一体地沿图5中所示的上下方向线性运动，该一体部件的线性运动方向在上端受到定位杆30的约束，在下端受到壳体24上的孔(伸缩柱13所穿过的壳体上的孔)的约束。

由于上述结构，当伸缩柱13在其端面27受压时，上述一体部件将向壳体内运动，线性运动的齿条15带动齿轮14旋转，因此指针10旋转，在刻度盘上指示与齿条线性运动的长度相对应的刻度；当压力去除时，该一体部件在弹簧29的作用下向壳体外运动，齿条15带动齿轮14沿相反方向旋转，因此指针回到初始位置。

可选的调节限位块19通过螺钉固定在壳体24上，并如上文所述能够调节其在壳体24上的固定位置。该调节限位块19可限制凸缘件29在图5中最下部的位置，即所述一体部件沿纵向的最下部位置，对应于指针10的初始位置。可通过多种方式限定所述一体部件沿纵向的最上部位置。例如，在设置调节限位块19时，调节限位块19的下端与螺钉16之间的干涉，限定所述一体部件沿纵向的最上部位置；或者凸缘件29可设置有周向凸起，在该凸起与图5中位于上方的壳体内部接触时，限定所述一体部件沿纵向的最上部位置；以及本领域熟知的其它限位方式。

参见图8，当用本实用新型的面差测量工具3测量两后车灯之间的面差时，首先将面差测量工具3的两基准柱11、12的平面顶面26抵靠在其中一个车灯的表面21上，将伸缩柱13的平面顶面27抵靠在另一个车灯的表面22上，根据两个车灯表面21、22之间的高度差，伸缩柱13将保持不动或沿其纵向方向伸缩，指针10所指示的读数即两车灯表面21、22之间的面差值。参照图5的刻度盘25，可规定：当伸缩柱13抵靠的车灯表面低于基准柱11、12所抵靠的车灯表面时，读数为负数；当伸缩柱13抵靠的车灯表面高于基准柱11、12所抵靠的车灯表面时，读数为正数；反之亦可。

如上所述，本实用新型的面差测量工具3为机械式面差测量工具，其制造成本低，使用过程简单，检测精度较高，测量精度可达±0.01mm。

根据本实用新型的缝隙测量工具2和面差测量工具3可以单独使用，也可以结合在一起使用，如图1-8所示。当根据本实用新型的缝隙测量工具2和面差测量工具3结合在一起成为本实用新型的检测装置1时，优选使得所述缝隙测量工具2的侧面33与面差测量工具3的外壳24一侧的平坦表面对齐。如上文所述，确定缝隙测量工具2的顶角α，从而使得整个检测装置1的尺寸适于检测人员随身携带，使用者只需要携带本实用新型的检测装置1即可完成缝隙和面差两种检测。

本实用新型已经过辽宁省计量院检测合格。

本实用新型的检测装置具有以下优点：

1)提高测量精度，

2)减少测量时间，操作简单，测量缝隙可直接度数，省去了多次选择试用量片的步骤，

3)使用方便。

根据优选实施例的提供的描述，很明显，本领域的技术人员可以作出改变而不会因此超出由以下的权利要求所限定的本实用新型的范围。

Claims (3)

1.一种缝隙测量工具，包括楔形主体，所述楔形主体的楔形表面包括形成楔形顶角α的第一边和第二边，在所述缝隙测量工具进行测量时所述第一边抵靠在待测量的缝隙的一侧，多条平行的刻度线位于或靠近所述第二边，

其特征在于，所述刻度线与所述第二边形成非垂直的角度γ，所述待测量的缝隙相对于水平线形成锐角β，所述非垂直的角度γ满足以下条件：

γ＝β-α，

每条刻度线上的刻度h根据下式确定：

d×sinα＝h，

其中d是每条刻度线与所述第二边的交点距离楔形顶点的长度。

2.根据权利要求1所述的缝隙测量工具，其特征在于，所述楔形主体还包括两个侧表面，所述两个侧表面分别在第一边和第二边处与所述楔形表面相交，待测量的缝隙由互相平行的两个表面形成，在所述缝隙测量工具进行测量时，所述第一边所在的侧表面能够贴合抵靠在形成所述待测量的缝隙的其中一个表面上。

3.根据权利要求1或2所述的缝隙测量工具，其特征在于，根据测量的预定的公差要求在所述楔形表面上标示出合格的刻度区间。

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