CN2175406Y

CN2175406Y - 容栅式数显沟槽测量仪

Info

Publication number: CN2175406Y
Application number: CN 93244157
Authority: CN
Inventors: 徐科军; 马修水; 廖健芳; 马文
Original assignee: Hefei University of Technology
Current assignee: Hefei University of Technology; Hefei Polytechnic University
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1993-11-12
Publication date: 1994-08-24
Anticipated expiration: 2003-11-12

Abstract

本实用新型公开了一种用以测量长度和几何尺寸的容栅式数显沟槽测量仪，由定尺、动尺和LCD (液晶)显示器等构成，特别适合于工件内圆沟槽的深度和宽度的测量，以及难以直接读出测量值的工件的测量。它的特征在于定尺和动尺的位移量可以直接由LCD显示器显示，或测难以直接读数的工件时，可以分离显示其测量值；定尺和动尺的测量爪有多种形式可供选择，以满足复杂工作的测量要求。可测绝对值、相对值，且精度高，使用简便。

Description

本实用新型涉及一种长度和几何尺寸的测量仪器，特别是一种适合于机械加工中工件内园沟槽的深度和宽度的测量，以及难以直接读数的复杂工件测量的容栅式数显沟槽测量仪。

现有的沟槽测量仪主要是游标卡尺测量爪的加长或改进，或是类似卡钳结构的改进。其存在的不足有：1、由于任意加长测量爪的长度或类似卡钳的结构，存在原理性结构误差，测量精度较差；2、主尺和游标零刻度线不重合，每次测量需要用千分尺校验零位，使用不方便；3，由于刻度线的刻度和零位刻度固定，存在视觉误差和累积误差。因此，对于类似油缸密封圈内孔加工其深度和宽度的测量，现有的测量器具，就难以胜任。

本实用新型的目的就在于提供一种能够直接显示测量值，也可以分离显示测量值，能够测量绝对值，也可以测量相对值；测量精度高，使用简便的容栅式数显沟槽测量仪。

本实用新型是通过下述技术方案实现的。

1、在定尺基体和动尺基体上配置上容栅传感器，其中动尺上配置的容栅传感器与大规模集成电路芯片及LCD（液晶）显示器等封装在一起构成容栅数显单元，直接显示测量数值；或是将动尺上的LCD显示器与尺体分离，利用接插件、电缆线等，将集成电路芯片输出的测量信号输入到远离尺体的LCD数显装置，分离显示测量数值。

2、根据不同形状的加工件的测量要求，利用现有刻线卡尺的主尺和尺框加以改进或重新设计成容栅式数显沟槽测量仪的定尺和动尺基体，做成不同的形式，以测量各种沟槽尺寸。

下面结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

附图1为本实用新型的实施例1的结构示意图。

附图2为本实用新型的实施例1的A－A剖视结构示意图。

附图3为本实用新型的实施例2的结构示意图。

附图4为本实用新型的实施例3的结构示意图。

附图5为本实用新型的实施例3的定尺基体结构俯视示意图。

附图6为本实用新型的实施例3的动尺基体结构正视示意图。

附图7为本实用新型的实施例4的结构示意图。

附图8为本实用新型的实施例4的B－B剖视结构示意图。

附图9为锻压机床油缸轴套密封圈结构示意图。用以作为本实用新型的测量实例。

附图中，1－刀口内测量面，2－LCD（液晶）显示器，3－紧固螺钉，4－接口，5－动尺Ⅰ，6－拉手，7－置零按键，8－公／英制转换按键，9－园弧内测量面，10－外测量面，11－L形长测量爪，12－定尺Ⅰ，13－L形短测量爪，14－动尺基体Ⅰ，15－定尺基体Ⅰ，16－塞铁，17－容栅传感器定栅，18－容栅数显单元，19－塑料罩壳，20－园弧尖测量爪，21－测深外测量面，22－测深尺，（22－1－定尺测深尺，22－2－动尺测深尺），23－定尺基体Ⅱ零位校准基准面，24动尺Ⅱ，25－定尺Ⅱ，26－定尺基体Ⅱ，27－动尺基体Ⅱ，28－尺框，29－检测部分接插件，30－电缆线，31－显示部分接插件，32－LCD（液晶）数显装置，33－电源开关，34－数据保持／数据输出按键，35－最大值／最小值显示按键，36－容栅传感器动栅单元，a－外沟槽，b内沟槽，c－油缸轴套。

依据本实用新型的目的和技术方案，本容栅式数显沟槽测量仪有以下四个实施例：

实施例1。如附图1和图2所示，定尺Ⅰ（12）由定尺基体Ⅰ（15）和粘贴其上的容栅传感器定栅（17）组成。动尺Ⅰ（5）由动尺基体Ⅰ（14）和安装在其上的容栅数显单元（18）以及紧固螺钉（3）组成。容栅数显单元（18）由LCD（液晶）显示器（2）、置零按键（7）、公／英制转换按键（8）、集成电路芯片、接口（4）和电池等组成。动尺Ⅰ（5）外面装有防尘塑料罩壳（19）。动尺（5）和定尺Ⅰ（12）间平稳滑动由塞铁（16）来调节。

本实施例1的定尺Ⅰ（12）和动尺Ⅰ（5）上下各组成一对L形的短测量爪（13）和长测量爪（11）。L形短测量爪（13）主要用于测量工件沟槽与端面距离较近的沟槽深度。L形长测量爪（11）主要用于测量工件沟槽与端面较远的沟槽深度或工件外经测量。

实施例2。如图3所示，其定尺Ⅰ（12）、动尺Ⅰ（5）、容栅数显单元（18）等结构与实施例1完全相同，仅是将L形短测量爪（13）改为园弧形尖测量爪（20）。

实施例3。如图4、5、6所示，定尺Ⅱ（25）结构与实施例1和2相似，同样是由定尺基体Ⅱ（26）与粘贴在其上的容栅传感器定栅（17）组成。动尺Ⅱ（24）也同样是由动尺基体Ⅱ（27）和安装在其上的容栅数显单元（18）等组成。与实施例1和2所不同的是，如图5、6所示，定尺基体（26）的长度L为基准尺寸，其测量爪为测深尺（22－1）结构，具有测深外测量面（21），其端面为零位校准基准面（23）。动尺基体（27）由尺框（28）和测深尺（22－2）配作构成一整体。尺框（28）外有塑料防尘罩壳（19）。

实施例4。如图7和图8所示。其定尺Ⅱ（25）结构与实施例3的定尺Ⅱ（25）结构相同，动尺Ⅱ（24）与实施例3的动尺Ⅱ也基本相同，所不同的是实施例4的动尺基体Ⅱ（27）上安装的是动栅单元（36），其上面没有LCD显示器（2），而是安装在与定尺（25）和动尺Ⅱ（24）相分离的，且通过接插件（29、31）、电缆线（30）相连接的LCD数显装置（32）中。实现测量值的分离显示，直接观测测量过程数值变化。以解决复杂工件难以直接读出测量数值的难题。如图7所示，LCD数显装置（32）是由显示部分接插件（31）、LCD显示器（2）、电源开关（33）、置零按键（7）、公／英制转换按键（8）、数据保持／数据输出按键（34）、最大／最小值显示按键（35）及电池等组成。

下面以测量锻压机床油缸轴套密封圈沟槽为例，叙述本实用新型的测量实施过程。

为了适应不同位置、不同尺寸、不能直接读出测量数据的沟槽测量的要求，我们设计了实施例1至4四种不同型式的沟槽测量仪，以完成同一工件的沟槽测量要求，具体如下：

如图9所示，当D₁≤230mm，H₁≤75mm，需测量油缸轴套（C）外沟槽外径D₁时，用图1所示的实施例1进行。合拢L形长测量爪（11），揿下置零按键（7），置零，拉动动尺Ⅰ（5），使L形长测量爪（11）的外测量面（10）与外沟槽（a）测量面接触，其LCD（液晶）显示器（2）的显示值就是外径D₁的尺寸数值。测量内沟槽内径D₃时，合拢L形长测量爪（11），揿下置零按键（7），置零，拉动动尺Ⅰ（5）测量。若H₁≤40mm，用L形短测量爪（13），使刀口内测量面（1）与内沟槽（b）被测量面接触，其LCD显示器（2）的显示值即为内径D₃的尺寸值。若40≤H₁≤75mm，也可以用L形长测量爪（11）的园弧内测量面（9）测量，使园弧内测量面（9）与内沟槽（b）被测量面接触，其LCD显示器（2）的显示值加上量爪合拢时两园弧内测量面间距离就是被测量的沟槽内径D₃值。

当如图9所示的D₁≤150mm，H₁≤40mm，需测量油缸轴套（C）的外沟槽外径D₁、内沟槽内径D₃和内沟槽宽度H₂时，使用如图3所示的本实用新型的实施例2进行测量。其测量D₁和D₃的方法与上述实施例1相同。在测量内沟槽（b）宽度H₂时，可用园弧尖测量爪（20）。测量时，先合拢L形长测量爪（11），揿下置零按键（7），拉动动尺Ⅰ（5），使园弧尖测量爪（20）刀口内测量面（1）与内沟槽H₂宽度方向的两测量面接触，LCD显示器（2）的显示值即为沟槽宽度H₂的值。

当如图9中所示的内沟槽（b）的内径D₃≥230mm，H₁≥75mm需测量D₃时，若不需要随时观察测量过程中的数值变化，可使用本实用新型如图4所示的实施例3。测量前，拉动动尺Ⅱ（24），在平板上将动尺Ⅱ（24）测深尺（22－2）的测深外测量面（21）与定尺基体Ⅱ（26）的零位校准基准面（23）平齐，按下置零按键（7）。测量时，拉动动尺Ⅱ（24）使测深尺（22）的外测量面（21）与内沟槽（b）的内径D₃直径两端接触，旋紧紧固螺钉（3），取出测量仪，其LCD显示器（2）显示值加上定尺基体Ⅱ（26）的基准尺寸L就是沟槽内径D₃的值，实现绝对值的测量。若要测量内沟槽（b）内径D₃相对于轴孔内径D₂的相对尺寸，即D₃－D₂的值时，先拉动动尺Ⅱ（24），使测深尺（22）的测深外测量面（21）与轴孔内径D₂直径的两端接触，按下置零按键（7），再移动动尺Ⅱ（24），使测深尺（22）的测深外测量面（21）与内沟槽（b）的内径D₃直径两端接触，施紧紧固螺钉（3）后取出测量仪，其LCD显示器（2）的显示值即是内沟槽（b）内径D₃与轴孔内径D₂的相对值，亦即D₃－D₂的值，实现相对值测量。

如图9所示的内沟槽（b）的内径D₃≥230mm，H₁≥75mm，需测量D₃时，若需要随时观察测量过程中数值变化，可使用本实用新型如图7所示的实施例4，可以从分离显示的LCD数显装置（32）上直接读出测量值。测量时，移动动尺Ⅱ（24），其位移量在容栅传感器动栅上转换成接收电信号，并经集成电路芯片处理。驱动LCD显示、公／英制转换、数据保持／数据输出、最大值／最小值显示、置零等信号直接从集成电路总片的管脚引出，经导线、检测部分接插件（29）、27～33芯电缆线（30）、显示部分接插件（31）传送到LCD数显装置（32）。通过LCD显示器（2）显示测量数值。实现位移量分离显示。从显示部分接插件（31）引出置零、公／英制转换、数据保持／数据输出、最大值／最小值显示等信号至相应功能按键（33、7、8、34、35）上，就可以控制测量过程。测量内沟槽（b）内经D₃的绝对值以及D₃与D₂的相对值，即D₃－D₂的值，其方法与实施例3相同。所不同的是能够直接从分离显示装置（32）上观察和控制测量过程。

实施例1、2、3的容栅数显单元（18）若安装上具有置零、公／英制转换、数据保持／数据输出、最大值／最小值显示的数显单元，相应地增加这些功能键，则就可以实现这些相应功能的测量。

当实施例1、2、3、在进行批量测量时，可以把测量数据通过容栅数显单元（18）上的接口（4）送入计算机或打印机进行数据处理，打印出有关统计图表，实现工序质量管理和控制。

综上所述，本实用新型与现有技术相比优点如下：

1、结构合理，原理性误差小，使用电气方式置零，不需用千分尺校验起始值，测量精度高，使用方便，效率高。

2、显示直观，避免了机械刻线式沟槽测量仪的视觉误差。

3、可以在测量范围内任意位置置零，不但可以测量工件的绝对量值，而且可以进行比较测量或相对测量，减少了量值的累积误差。

4、具有数据保持功能，或者在远离传感器动、定栅的检测部分直接显示测量值，特别适合于难以直接读出测量值的工件测量。

5、具有最大值和最小值显示功能，可以直接对超差工件显示报警。

6、具有把测量数据送入计算机或打印机进行数据处理的接口，打印出有关统计图表，便于工序质量管理和质量控制。

Claims

1、一种由定尺、动尺和LCD(液晶)显示器等构成的容栅式数显沟槽测量仪，其特征是：

(1)其尺体有定尺Ⅰ(12)和动尺Ⅰ(5)以及定尺Ⅱ(25)和动尺Ⅱ(24)两种形式；定尺Ⅰ(12)是定尺基体Ⅰ(15)和粘贴在其上面的容栅传感器定栅(17)构成的，动尺Ⅰ(5)是由动尺基体Ⅰ(14)和配置其上面的容栅数显单元(18)构成的；定尺Ⅱ(25)是由定尺基体Ⅱ(26)和粘贴在其上面的容栅传感器定栅(17)构成的，动尺Ⅱ(24)是由动尺基体Ⅱ(27)和配置其上面的容栅数显单元(18)，或容栅传感器动栅单元(36)构成的。

(2)其测量值的数字显示有直接显示和分离显示两种型式；动尺基体Ⅰ(14)和动尺基体Ⅱ(27)上配置容栅数显单元(18)，测量中定尺和动尺的相对位移量，由动尺上的容栅数显单元(18)的LCD(液晶)显示器(2)显示其值，实现测量值的直接显示；动尺基体Ⅱ(27)上配置动栅单元(36)，测量中定尺和动尺的相对位移量，由动栅单元(36)通过接插件(29)、电缆线(30)传送至与之相连接的LCD(液晶)数显装置(32)，再由LCD数显装置(32)的LCD显示器(2)显示其值，实现测量值的分离显示。

2、按权利要求1所述的容栅式数显沟槽测量仪，其特征是定尺基体Ⅱ（26）具有一端测深尺（22－1），动尺基体Ⅱ（27）由尺框（28）和测深尺（22－2）配作成一体；定尺基体Ⅱ（26）的长度L为基准尺寸。

3、按权利要求1所述的容栅式数显沟槽测量仪，其特征是容栅数显单元（18）上装有置零键按键（7）和公／英制转换按键（8）；LCD数显装置（32）上装有置零按键（7）、公／英制转换键（8）、数据保持／数据输出按键（34），最大值／最小值显示按键（35）；可以实现绝对值、相对值测量和超差报警。