數字周長儀的製作方法

2023-06-05 22:48:46 2

專利名稱：數字周長儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量長度的計量裝置，具體地說是一種數字周長儀。
背景技術：
目前，尚無專用於測量物體周長測量的量、檢具，測量圓形物體周長時，多使用卷 尺類長度計量器具進行測量，或者以先測量直徑而後計算的方法進行間接測量，其操作步 驟繁瑣複雜、測量精度較低。

實用新型內容本實用新型的目的，是提供了一種數字周長儀，它可解決上述存在的問題，其結構 簡單、價格低廉、操作簡便，可直接以數字量顯示所測物體的周長數值，便於用戶直接讀取 所測數據，並且測量精度較高。本實用新型是通過以下技術方案實現的數字周長儀，包括機架，機架上安裝收繩 機構、計量鼓和旋轉編碼器，旋轉編碼器的光柵軸與計量鼓連接，旋轉編碼器通過導線與數 字表連接，機架上設有校零板；所述收繩機構上安裝測量繩，測量繩纏繞於計量鼓上，測量 繩的自由端與校零板連接。為進一步實現本實用新型的目的，還可以採用以下技術方案實現所述的收繩機 構由收繩鼓軸、反向收繩彈簧和收繩鼓連接構成，收繩鼓軸與機架連接，收繩鼓軸的外周安 裝收繩鼓，收繩鼓內安裝反向收繩彈簧，反向收繩彈簧一端與收繩鼓連接，反向收繩彈簧的 另一端與收繩鼓軸連接；收繩鼓的外周纏繞測量繩。所述的收繩機構由收繩鼓軸和收繩鼓 連接構成，收繩鼓軸與機架連接，收繩鼓軸與收繩鼓固定連接，收繩鼓軸的一端安裝手柄。 機架上安裝壓緊保持器，所述壓緊保持器由壓緊輥和壓緊彈簧連接構成，壓緊輥上設有軸； 壓緊彈簧的中部開設通口，其兩側各設一個軸瓦，兩個軸瓦分別與軸的兩端配合，壓緊彈簧 的兩端分別與機架連接；壓緊輥與測量繩接觸。機架上安裝壓緊保持器，所述壓緊保持器由 壓緊輥、軸套和彈簧連接構成，壓緊輥上設有軸，軸的兩端各安裝一個軸套，每個軸套上安 裝一根彈簧，每根彈簧與機架連接；壓緊輥與測量繩接觸。校零板上開設線槽，測量繩位於 線槽內，測量繩的自由端上安裝測量繩零點器，測量繩零點器與校零板連接。機架內安裝前 導向器，前導向器位於計量鼓的一側，前導向器由支板和槽輪連接構成，支板與機架連接， 支板上安裝槽輪，槽輪的外周設有輪槽，測量繩位於輪槽內。機架內安裝後導向器，後導向 器位於計量鼓的一側，後導向器內開設通孔，測量繩位於通孔內。本實用新型的積極效果在於它利用測量繩帶動旋轉編碼器轉動，通過測量過程 中旋轉編碼器的拉出與迴轉的脈衝數之差測得被測物體的周長，可直接以數字量顯示所測 物體的周長數值，結構簡潔緊湊、製造成本低廉、測量簡單方便，並且其測量精度可達μ m 級。它不僅可測量物體的周長，也可直接用來測量物體長度，因此，它是一種簡便、快捷、數 字化的長度計量儀器。
圖1是本實用新型所述數字周長儀的結構示意圖；圖2是圖1的俯視結構示意圖；圖3是圖1的I局部放大結構示意圖；圖4是圖2的A向放大結構示意圖；圖5是圖2的 II局部放結構示意圖；圖6是壓緊彈簧的結構示意圖；圖7是圖6的俯視結構示意圖。附圖標記1測量繩零點器2校零板3被測物體4測量繩5旋轉編碼器
6前導向器7計量鼓8壓緊輥9後導向器10收繩鼓11收繩鼓軸12機架13反 向收繩彈簧14壓緊彈簧15數字表16軸17計量鼓凹槽18線槽20支板21輪 槽 22槽輪 23通孔 24軸瓦 25通口。
具體實施方式
本實用新型所述的數字周長儀，包括機架12，機架12上安裝收繩機構、計量鼓7和 旋轉編碼器5，旋轉編碼器5的光柵軸與計量鼓7連接，確保計量鼓7可帶動旋轉編碼器5 的光柵軸同步轉動，旋轉編碼器5通過導線與數字表15連接，機架12上設有校零板2 ；所 述收繩機構上安裝測量繩4，測量繩4纏繞於計量鼓7上，測量繩4的自由端與校零板2連 接，可以是固定連接也可以是活動連接。數字表15可以是現有的光柵表，該光柵表應具備 將旋轉編碼器5的迴轉脈衝信號轉化成直觀的長度數值的功能，便於用戶直接讀取測量數 值。光柵表上設有清零按鈕。所述的機架12可以是如圖1和圖2所示的密閉殼體，收繩機 構和計量鼓7可位於機架12內，校零板2、旋轉編碼器5和數字表15可位於機架12外。收 繩機構和計量鼓7位於機架12內，可確保收繩機構和計量鼓7不受外界幹擾，從而確保測 量精度。旋轉編碼器5和數字表15位於機架12外可有效減小機架12的體積，使體積更小 巧，便於攜帶。校零板2置於機架12外，可方便將被測物體3放於機架12與校零板2之間 測量，使測量操作更加簡便，具體結構方案是如圖1和圖2所示，機架12外側設有向外伸 出的部分，在該伸出部分上設置校零板2。測量周長前，測量繩4與校零板2緊密連接，所述周長儀處於校零狀態，按動光柵 表的清零按鈕，使光柵表顯示為「零」。測量周長時，將測量繩4拉出並單圈纏繞在被測物體3的待測外圓面上，鬆開測量 繩4，利用所述收繩機構將測量繩4多餘拉出部分回收，從而可將測量繩4收緊，使纏繞在被 測物體3外圓面上的測量繩4與被測物體3緊密接觸。由於計量鼓7與旋轉編碼器5的光 柵軸連接，測量繩4拉出的長度與測量繩4纏繞於被測物體後反向收回的多餘拉出部分的 長度之差，即為所測量的周長數值；測量繩4拉出時，旋轉編碼器5的迴轉脈衝數與多餘拉 出部分測量繩4反向迴轉時的迴轉脈衝數之差即為所測量的周長數值的迴轉脈衝數，並由 數字表15按所設倍率數值直接以數字量形式顯示出周長數值；可由數字表15以數字量直 接顯示測量繩拉出長度數值，以實現測量物體長度的功能，測量長度時，測量繩4與校零板 2可分開。測量周長過程中測量繩4和校零板2可始終連接。如圖1所示，所述的收繩機構可由收繩鼓軸11、反向收繩彈簧13和收繩鼓10連接 構成，機架12與收繩鼓軸11固定連接，收繩鼓軸11的外周安裝收繩鼓10，收繩鼓10內安 裝反向收繩彈簧13，反向收繩彈簧13—端與收繩鼓10連接，反向收繩彈簧13的另一端與 收繩鼓軸11連接；收繩鼓10的外周纏繞測量繩4，測量前，絕大部分的測量繩都纏繞儲存 在收繩鼓10上。反向收繩彈簧13是發條。當測量繩4被拉出時，測量繩4帶動收繩鼓10克服反向收繩彈簧13的彈力轉動；當鬆開測量繩4後，反向收繩彈簧13可帶動收繩鼓10 反轉，將測量繩4自動收回。所述的收繩機構也可由收繩鼓軸11和收繩鼓10連接構成，收繩鼓軸11與機架12 連接，收繩鼓軸11可相對於機架12轉動，收繩鼓軸11與收繩鼓10固定連接，收繩鼓10的 外周纏繞測量繩4，收繩鼓軸11的一端安裝手柄。當測量繩4纏繞於被測物體後，可通過 所述手柄手動轉動收繩鼓軸11，收繩鼓軸11帶動收繩鼓10轉動將多餘部分的測量繩4收 回。所述的手柄也可由電動機替代，即利用電動機帶動收繩鼓10轉動收繩。所述的收繩機構還可以是現有的具有收放線繩和儲存多餘長度線繩功能的其他
直ο若本實用新型所述的周長儀省略所述的收繩機構，而直接在計量鼓7上纏繞絕大 部分的測量繩4，則在測量過程中，隨著測量繩4被不斷拉出，計量鼓7上纏繞的測量繩4會 減少，計量鼓7和纏繞其上的測量繩4的總直徑會變小，從而會影響測量的精度，因此，本實 用新型所述的周長儀上安裝所述的收繩機構其目的是，無論在任何測量情況下，使計量鼓7 上僅纏繞一圈測量繩4，可確保計量鼓7和其上的一圈測量繩的4的總直徑不變，從而確保 測量的精度。為防止測量繩4與計量鼓7之間發生相對滑移，影響測量的精度，如圖1和圖2所 示，機架12上安裝壓緊保持器，所述壓緊保持器可由壓緊輥8和壓緊彈簧14連接構成，壓 緊輥8上設有軸16 ；壓緊彈簧14可以是片狀，其中部開設通口 25，其兩側各設一個軸瓦24， 兩個軸瓦24分別與軸16的兩端配合，壓緊彈簧14的兩端分別與機架12連接；壓緊輥8與 測量繩4接觸。如圖6和圖7所示的壓緊彈簧14在加工時，將金屬板材的中部上凸構成軸 瓦24，然後將板材中部衝出通口 25即可。壓緊彈簧14可通過軸16對壓緊輥8施加壓力， 使測量繩4與計量鼓7緊密接合，從而增加測量繩4與壓緊輥8之間的磨擦力，防止兩者相 對滑移。所述壓緊保持器還可採用以下方案即由壓緊輥8、軸套和彈簧連接構成，壓緊輥 8上設有軸16，軸16的兩端各安裝一個軸套，壓緊輥8可相對所述軸套轉動，每個軸套上安 裝一根彈簧，每根彈簧與機架12連接；壓緊輥8與測量繩4接觸。所述彈簧通過所述軸套 對壓緊輥8施力，使壓緊輥8可將測量繩4與計量鼓7緊密貼合，從而防止測量繩4相對計 量鼓7打滑。所述的軸瓦24也可由壓緊彈簧14上開設的凹槽替代，其作用都是既可給軸 16施加壓力，又不影響軸16轉動。為防止測量繩4相對計量鼓7偏移而影響測量精度，如圖2和圖5所示，機架12內 安裝後導向器9，後導向器9位於計量鼓7的一側，後導向器9內開設通孔23，測量繩4位 於通孔23內，即所述的周長儀組裝時，測量繩4穿過通孔23。後導向器9可為測量繩4起 導向作用。後導向器9的頂部也可開設凹槽，該凹槽可替代通孔23。為進一步對測量繩4起導向作用，防止測量繩4相對計量鼓7偏移而影響測量精 度，如圖2和圖4所示，機架12內安裝前導向器6，前導向器6位於計量鼓7的一側，前導向 器6由支板20和槽輪22連接構成，支板20與機架12連接，支板20上安裝槽輪22，槽輪 22的外周設有輪槽21，測量繩4位於輪槽21內。為了便於測量繩4在計量鼓7上定位，如 圖2和圖3所示，計量鼓7上可開設計量鼓凹槽17，壓緊輥8的軸向長度小於計量鼓凹槽 17的寬度，即壓緊輥8可位於計量鼓凹槽17內，以便對測量繩4施加力。加工製造所述周長儀時，所述的前導向器6和後導向器9其前後位置可相互調換，也可在所述周長儀的計量鼓7的前後兩側各安裝一個前導向器6或後導向器9。為方便測周長時將測量繩4纏繞於被測物體上，如圖1和圖2所示，校零板2上開 設線槽18，測量繩4位於線槽18內，測量繩4的自由端上安裝測量繩零點器1，測量繩零點 器1與校零板2配合連接，即測量繩零點器1與校零板2是活動連接，可隨時拆分開。該方 案中的測量繩零點器1是定位塊。通常測量繩4卡入線槽18內，測量繩零點器1與校零板 2配合定位，即所述周長儀處於校零狀態；測量時，可將測量繩零點器1與校零板2分開，拉 動測量繩零點器1，使測量繩4由線槽18內移出，待纏繞於被測物體3後，將測量繩4再次 卡入線槽18內，並使測量繩零點器1與校零板2重新配合定位。為了實現測量繩零點器1 與校零板2活動配合，測量繩零點器1也可以是掛鈎。本實用新型所述的數字周長儀可由光柵表以數字量直接顯示測量繩拉出的長度 數值，即可直接測量長度。本實用新型未詳盡描述的技術內容均為公知技術。
權利要求數字周長儀，其特徵在於包括機架(12)，機架(12)上安裝收繩機構、計量鼓(7)和旋轉編碼器(5)，旋轉編碼器(5)的光柵軸與計量鼓(7)連接，旋轉編碼器(5)通過導線與數字表(15)連接，機架(12)上設有校零板(2)；所述收繩機構上安裝測量繩(4)，測量繩(4)纏繞於計量鼓(7)上，測量繩(4)的自由端與校零板(2)連接。
2.根據權利要求1所述的數字周長儀，其特徵在於所述的收繩機構由收繩鼓軸(11)、 反向收繩彈簧(13)和收繩鼓(10)連接構成，收繩鼓軸(11)與機架(12)連接，收繩鼓軸(11) 的外周安裝收繩鼓(10)，收繩鼓(10)內安裝反向收繩彈簧(13)，反向收繩彈簧(13)—端與 收繩鼓(10)連接，反向收繩彈簧(13)的另一端與收繩鼓軸(11)連接；收繩鼓(10)的外周 纏繞測量繩(4)。
3.根據權利要求1所述的數字周長儀，其特徵在於所述的收繩機構由收繩鼓軸(11) 和收繩鼓(10)連接構成，收繩鼓軸(11)與機架(12)連接，收繩鼓軸(11)與收繩鼓(10)固 定連接，收繩鼓軸(11)的一端安裝手柄。
4.根據權利要求1所述的數字周長儀，其特徵在於機架(12)上安裝壓緊保持器，所 述壓緊保持器由壓緊輥(8)和壓緊彈簧(14)連接構成，壓緊輥(8)上設有軸(16)；壓緊彈 簧(14)的中部開設通口( 25)，其兩側各設一個軸瓦(24)，兩個軸瓦(24)分別與軸(16)的 兩端配合，壓緊彈簧(14)的兩端分別與機架(12)連接；壓緊輥(8)與測量繩(4)接觸。
5.根據權利要求1所述的數字周長儀，其特徵在於機架(12)上安裝壓緊保持器，所述 壓緊保持器由壓緊輥(8)、軸套和彈簧連接構成，壓緊輥(8)上設有軸(16)，軸(16)的兩端 各安裝一個軸套，每個軸套上安裝一根彈簧，每根彈簧與機架(12)連接；壓緊輥(8)與測量 繩(4)接觸。
6.根據權利要求1所述的數字周長儀，其特徵在於校零板(2)上開設線槽(18)，測量 繩(4)位於線槽(18)內，測量繩(4)的自由端上安裝測量繩零點器(1)，測量繩零點器(1) 與校零板(2)連接。
7.根據權利要求1所述的數字周長儀，其特徵在於機架(12)內安裝前導向器(6)，前 導向器(6)位於計量鼓(7)的一側，前導向器(6)由支板(20)和槽輪(22)連接構成，支板 (20)與機架(12)連接，支板(20)上安裝槽輪(22)，槽輪(22)的外周設有輪槽(21)，測量繩 (4)位於輪槽(21)內。
8.根據權利要求1所述的數字周長儀，其特徵在於機架(12)內安裝後導向器(9)， 後導向器(9)位於計量鼓(7)的一側，後導向器(9)內開設通孔(23)，測量繩(4)位於通孔 (23)內。
專利摘要本實用新型公開了一種數字周長儀，包括機架，機架上安裝收繩機構、計量鼓和旋轉編碼器，旋轉編碼器的光柵軸與計量鼓連接，旋轉編碼器通過導線與數字表連接，機架上設有校零板；所述收繩機構上安裝測量繩，測量繩纏繞於計量鼓上，測量繩的自由端與校零板連接。它利用測量繩帶動旋轉編碼器轉動，通過測量過程中旋轉編碼器的拉出與迴轉的脈衝數之差測得被測物體的周長，可直接以數字量顯示所測物體的周長數值，結構簡潔緊湊、製造成本低廉、測量簡單方便，並且其測量精度可達μm級。它不僅可測量物體的周長，也可直接用來測量物體長度，因此，它是一種簡便、快捷、數位化的長度計量儀器。
文檔編號G01B21/02GK201764954SQ20102026784
公開日2011年3月16日 申請日期2010年7月22日 優先權日2010年7月22日
發明者姚衍興 申請人:姚衍興