專利名稱：用于測量和檢測機械件的儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測量和檢測機械件的儀器，該儀器包括支撐保護 結(jié)構(gòu)，該支撐保護結(jié)構(gòu)限定所述儀器的縱向軸線，并包括第一連接器；探測 器，該探測器連接于所述支撐保護結(jié)構(gòu)，并包括至少一個臂組(armset)，該 臂組具有至少一個適于接觸待檢測的機械件的探頭；至少一個傳感器，該傳
感器適于產(chǎn)生表示所述至少一個探頭的位移的電信號；以及第二連接器，該 第二連接器適于和所述第一連接器協(xié)同作用。
本發(fā)明還涉及一種用于測量和檢測機械件的儀器，該儀器包括支撐保 護結(jié)構(gòu)，該支撐保護結(jié)構(gòu)限定所述儀器的縱向軸線，并包括第一連接器；探 測器，該探測器包括機械傳動系統(tǒng)和至少一個臂組，所述臂組具有至少一個 適于接觸待檢測的機械件的探頭；至少一個傳感器，該傳感器適于產(chǎn)生表示 所述至少一個探頭的位移的電信號；第二連接器，該第二連接器連接于所述 至少一個傳感器，并適于連接所述第一連接器；以及用于所述電信號的無線 傳輸系統(tǒng)，該無線傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射裝置和至少一個電池。
背景技術(shù)：
公知的檢測儀器，例如所謂的"塞"式量規(guī)，用于檢測機械件的尺寸和 形狀。
美國專利US-A-4348814公開了此種量規(guī)的實施例，其中，連接于支撐 件的測量臂組包括兩個固定于移動臂的沿直徑相對的位置上的探頭，該探頭 用于接觸待檢測的孔的表面。傳感器探測移動臂之間的相互位移，并通過電 纜線，向外部顯示器和處理裝置提供表示探頭相互位置的電信號。
此外，公知的無線式塞規(guī)，其中，由傳感器產(chǎn)生的表示待檢測尺寸的信號以無線方式傳送給外部顯示器和處理單元。
公知的塞規(guī)能夠手動操作，典型地，公知的塞規(guī)包括支撐保護結(jié)構(gòu)， 該支撐保護結(jié)構(gòu)具有柄，所述柄具有外表面，作為供操作員使用的手柄；以 及探測器，該探測器包括用于探測孔的尺寸的機械裝置。根據(jù)要執(zhí)行的檢測， 例如，根據(jù)待檢測的孔的公稱直徑，探測器可以與主體分離以進行更換。
美國專利US-A-4571839公開了此種手動塞規(guī)的實施例，該塞規(guī)帶有可 分離、可更換的探測器。所描述的塞規(guī)為具有電纜測量傳輸和電力供應(yīng)的電 塞規(guī)，該塞規(guī)具有中空的管狀支撐保護結(jié)構(gòu)，該支撐保護結(jié)構(gòu)作為手柄并且 連接探測器。探測器包括具有相關(guān)聯(lián)的傳感器的測量單元和探頭，該探測器 通過帶第一螺栓的機械軸節(jié)連接于中空的管狀結(jié)構(gòu)，所述第一螺栓穿過形成 在管狀結(jié)構(gòu)上的通孔并接合在形成于探測器上的圓槽上。測量單元通過第二 螺栓相對于探測器以類似方式被鎖定，所述第二螺栓穿過形成在探測器的外 環(huán)部上的通孔并接合在形成于傳感器支撐件上的槽上。
手柄包括位于其內(nèi)部的傳感器電纜，該傳感器電纜通過相應(yīng)的連接器連 接于外部供電電纜。
由于上述塞規(guī)有可能根據(jù)所需的檢測而更換探測器，因而一定程度上保 證了使用的靈活性，但是，因為所采用的連接系統(tǒng)和電連接器的布置導(dǎo)致了 困難的拆卸通道，因此這種更換操作并不特別容易便利。此外，探測器和手 柄之間的連接不是特別精確，只能保證有限的測量效果。事實上，螺栓和相 關(guān)聯(lián)的槽并不能防止探測器和手柄之間或傳感器和探測器之間可能發(fā)生的 相互旋轉(zhuǎn)，由此帶來的進一步缺點是，電線可能扭曲并在傳感器上產(chǎn)生不希 望的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提高公知量規(guī)使用的模塊化和便利性，降低成本，并增強量規(guī)的測量效果。
本發(fā)明的該目的和其它目的由具有連接系統(tǒng)的測量儀器實現(xiàn)，所述連接 系統(tǒng)位于探測器和支撐保護結(jié)構(gòu)之間，其簡化并使得連接更精確。
根據(jù)本發(fā)明第一種實施方式的用于測量和檢測機械件的儀器，該儀器包 括支撐保護結(jié)構(gòu)，該支撐保護結(jié)構(gòu)限定所述儀器的縱向軸線，并包括第一 連接器；探測器，該探測器連接于所述支撐保護結(jié)構(gòu)，并包括至少一個臂組， 該臂組具有至少一個適于接觸待檢測的機械件的探頭；至少一個傳感器，該 傳感器適于產(chǎn)生表示所述至少一個探頭的位移的電信號；以及第二連接器，
該第二連接器適于和所述第一連接器協(xié)同作用。根據(jù)本發(fā)明的儀器的特征在 于包括轉(zhuǎn)接件，該轉(zhuǎn)接件以可拆卸方式連接于所述支撐保護結(jié)構(gòu)和探測器中 的至少一個，并適于以快速方式將所述探測器定位并連接于所述支撐保護結(jié)
本發(fā)明的檢測儀器包括位于所述支撐保護結(jié)構(gòu)和所述探測器之間的連
接系統(tǒng)，該連接系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)接件，所述轉(zhuǎn)接件包括第一機械定位基準結(jié)構(gòu)， 用以防止所述探測器相對于所述轉(zhuǎn)接件繞縱向軸線轉(zhuǎn)動；以及第二機械定位
基準結(jié)構(gòu)，用以防止所述支撐保護結(jié)構(gòu)相對于所述轉(zhuǎn)接件繞縱向軸線轉(zhuǎn)動。
與所述轉(zhuǎn)接件的機械定位基準結(jié)構(gòu)對應(yīng)的支座(seat)布置在所述探測器和 所述支撐保護結(jié)構(gòu)的部件上。
根據(jù)本發(fā)明第二種實施方式的用于測量和檢測機械件的儀器，該儀器包
括支撐保護結(jié)構(gòu)，該支撐保護結(jié)構(gòu)限定所述儀器的縱向軸線，并包括第一
連接器；探測器，該探測器包括機械傳動系統(tǒng)和至少一個臂組，所述臂組具 有至少一個適于接觸待檢測的機械件的探頭；至少一個傳感器，該傳感器適
于產(chǎn)生表示所述至少一個探頭的位移的電信號；第二連接器，該第二連接器 連接于所述至少一個傳感器，并適于連接所述第一連接器；以及用于所述電 信號的無線傳輸系統(tǒng)，該無線傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射裝置和至少一個電池。根據(jù)本發(fā)明第二種實施方式的儀器的特征在于，所述儀器還包括位于所述支撐保 護結(jié)構(gòu)和所述探測器之間的連接系統(tǒng)，該連接系統(tǒng)以可拆卸方式連接于所述 支撐保護結(jié)構(gòu)和探測器中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的檢測儀器，所述支撐保護結(jié)構(gòu)和所述探測器之間的連接系 統(tǒng)確保用于不同類型檢測的不同手柄或相同手柄上的不同類型探測器的快 速可互換性，并且保證連接的電穩(wěn)定性和可靠性，為在程度不同的動蕩環(huán)境 中正常使用量規(guī)產(chǎn)生的機械應(yīng)力提供連接器保護，以及提供液密性從而保護 所述探測器和手柄的內(nèi)部敏感部件。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，上述連接系統(tǒng)和無線傳輸系統(tǒng)的結(jié)合保證 部件的管理和使用特別靈活，這些部件能夠以非常簡單快速的方式進行裝配 和應(yīng)用。


下面僅通過非限制性的實施例，參照附頁的附圖詳細描述本發(fā)明，其中 圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一種優(yōu)選實施方式的塞規(guī)的立體圖，為了簡潔
省略一些細節(jié)；
圖2是相對于圖1以不同的角度位置和不同的比例顯示圖1塞規(guī)的手柄 的立體圖3是相對于圖1以不同的角度位置和不同的比例顯示圖1塞規(guī)接頭 (nosepiece)的部件的立體圖4是相對于圖1以不同的角度位置和不同的比例顯示圖1塞規(guī)的第一 連接器的立體圖5是相對于圖1以不同的角度位置和不同的比例顯示圖1塞規(guī)的第二 連接器的立體圖6是相對于圖4和圖5以不同的角度位置和不同的比例顯示圖4和圖5的裝配的連接器的立體圖7是相對于圖1以不同的角度位置和不同的比例顯示圖l塞規(guī)的位于 手柄和探測器之間的連接系統(tǒng)的分解圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明第二種優(yōu)選實施方式的塞規(guī)的立體圖，為了簡潔 省略一些細節(jié)；
圖9是相對于圖8以不同的角度位置和不同的比例顯示圖8塞規(guī)的位于 手柄和探測器之間的連接系統(tǒng)的縱向截面立體圖10是相對于圖8以不同的角度位置和不同的比例顯示圖8塞規(guī)的一 些組成部件的分解圖11是相對于圖8以不同的角度位置和不同的比例顯示圖8塞規(guī)的位 于手柄和探測器之間的連接系統(tǒng)的分解圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明第三種實施方式的塞規(guī)的立體圖13是顯示圖12塞規(guī)的連接系統(tǒng)和探測器的立體圖14是相對于圖13以不同的角度位置和不同的比例顯示圖13的連接 系統(tǒng)的立體圖；以及
圖15是相對于圖12以不同的角度位置和不同的比例顯示圖12塞規(guī)的 連接系統(tǒng)和探測器的縱向截面立體圖。
具體實施例方式
圖1顯示了一種用于通過測量信號的無線傳輸來手動檢測內(nèi)徑尺寸的塞 式電量規(guī)l。塞規(guī)1包括具有手柄2的支撐保護結(jié)構(gòu)，所述支撐保護結(jié)構(gòu)限 定了塞規(guī)l的縱向軸線并形成有中心部3，該中心部3相對于第一端部4和 第二端部5具有減小的直徑。中心部3具有符合人機工程學的形狀，以供手 動使用塞規(guī)。具體地，圖2顯示了具有手柄2的支撐保護結(jié)構(gòu)，支撐保護結(jié) 構(gòu)的前部(在第一端部4上)由具有中心開口 71的封閉件或蓋罩13保護，所述中心開口 71使得第一連接器(手柄側(cè))16易于接近。手柄2具有按鈕
組12，該按鈕組12包括用于控制塞規(guī)1的按鈕10，即用于由操作員手動選
擇所需的塞規(guī)功能，例如打開關(guān)閉塞規(guī)，或向圖中未顯示的外部處理和顯示
設(shè)備傳輸表示檢測尺寸的信號。緊鄰按鈕10定位有顯示發(fā)光二極管(LED) 11，該顯示LED 11用于顯示塞規(guī)的狀態(tài)和/或通過按鈕IO選擇的功能。
探測器6通過轉(zhuǎn)接件8連接于手柄2的蓋罩13。探測器6和手柄2之間 的連接將在下文參照圖2至圖7詳細說明。
探測器6包括主件24 (在圖3中詳細顯示)，定心接頭7通過環(huán)形螺母 55相對于主件24鎖定，該定心接頭7容納有公知類型的測量臂組9 (僅在 圖1中部分可見)，該測量臂組9具有連接于測量臂組的移動臂9'以接觸待 檢測的零件的感應(yīng)傳感器和探頭(未顯示)。傳感器通過探測移動臂9'的相互 移動，以公知方式提供表示待測尺寸的測量電信號。
接頭7可以由保護罩封閉，出于簡潔不予以描述。主件24大致為具有 不同外徑的橫截面的圓柱形狀，并且為中空的，以允許測量臂組9的傳感器 的電導(dǎo)體穿過。測量臂組9固定(如焊接)于主件24的支承孔盤45。主件 24具有內(nèi)圓柱面66和四邊形面51，該四邊形面51與內(nèi)圓柱面66成圓角， 并包括兩個支座48， 49，該兩個支座48， 49用于與將在下文詳細描述的第 二連接器(探測器側(cè))17的鍵37， 38對應(yīng)。內(nèi)圓柱面66相對于四邊形面 51的形狀和尺寸差異形成內(nèi)橫向鄰接面47。主件24還具有與支承孔盤45 相對的端部50，該端部50的內(nèi)表面46和外表面46'均形成有螺紋。在支承 孔盤45和端部50之間的中間位置具有中心部60，該中心部60具有分別用 于轉(zhuǎn)接件8和相關(guān)聯(lián)的第一機械定位基準結(jié)構(gòu)(更具體地，為防轉(zhuǎn)鍵63)的 鄰接面62和支座61，這將會參照圖7詳細說明。
手柄2包括用于電子裝置(在圖中不可見)的支撐件20 (在圖2中僅部 分可見)，這些電子裝置包括用于處理由傳感器提供的測量電信號的電路、用于管理按鈕組的電路、用于通過發(fā)射裝置向遠程設(shè)備無線傳輸已處理信號 的電路、以及用于管理電力供應(yīng)(由容納于手柄2的中心部內(nèi)的電池(不可
見)供應(yīng))的電路。支撐件20及其帶有的上述電路通過螺栓57固定于蓋罩 13，蓋罩13再通過螺栓19固定于手柄2。因而，實質(zhì)上，手柄2包括所有 操作塞規(guī)1所必需的必備電路，同時探測器6包括帶有相關(guān)聯(lián)的傳感器的測 量臂組、探頭和定心接頭。
支撐件20具有中心孔22，該中心孔22具有形成適當形狀的鄰接面(未 顯示)和支座15以允許手柄側(cè)連接器16 (圖4中詳細顯示)插入并定位。 手柄側(cè)連接器16大致為圓柱形狀，其中部27相對于第一端部26和第二端 部32具有較大的直徑以接觸孔22的鄰接面。在中部27上，形成有與孔22 的支座15對應(yīng)的平面部或機械定位基準鍵28，從而在手柄側(cè)連接器16和手 柄2之間形成第一防轉(zhuǎn)系統(tǒng)，以抵制并消除作用在手柄側(cè)連接器16上的環(huán) 繞縱向軸線的可能的旋轉(zhuǎn)推力，并確保手柄側(cè)連接器16相對于支撐件20并 因此相對于手柄2準確裝配和定位。在中部27和第一端部26之間形成有用 于定位襯墊35 (例如O型環(huán)襯墊)的槽34，以確保連接后手柄側(cè)連接器16 和支撐件20之間的密封性。手柄側(cè)連接器16包括位于第一端部26的多 個端子29，該多個端子29用于連接于包含在手柄2內(nèi)的電子電路(或在帶 電纜的量規(guī)的情形下，通過印刷電路，連接于電力供應(yīng)和傳輸電纜)；以及 位于第二端部32適當位置上的支座30，該支座30用于連接于探測器側(cè)連接 器17的對應(yīng)端子31。在第二端部32的外表面33上，形成有用于連接于探 測器側(cè)連接器17的第一機械定位基準結(jié)構(gòu)或機械定位基準鍵14。
圖5詳細顯示探測器側(cè)連接器17。與手柄側(cè)連接器16類似，探測器側(cè) 連接器17大致也為具有中部36的圓柱形狀，該中部36相對于第一端部25 和第二端部39具有較大的直徑。第一端部25為具有槽41的圓柱形狀，該 槽41用于安裝襯墊(未顯示)，所述襯墊可以確保探測器側(cè)連接器17和主件24之間的密封性并由盤42封閉，在盤42上具有用于連接于傳感器的固 定端子40。第二端部39為中空的圓柱形狀，該第二端部39具有外螺紋面和 內(nèi)表面43，該內(nèi)表面43限定有與手柄側(cè)連接器16的機械定位基準鍵14相 對應(yīng)的支座44。鍵14和對應(yīng)的支座44的布置和形狀使得在連接器16和17 之間僅存在一個允許相互插入的共同角度位置，因此保證了它們相互之間正 確的機械裝配。
如前所述，探測器側(cè)連接器17的中部36具有兩個平面部或定位基準鍵 37和38，當探測器側(cè)連接器17安裝在主件24內(nèi)時，該中部36位于主件24 的橫向鄰接面47上，定位基準鍵37， 38與四邊形面51的相對應(yīng)的支座48， 49連接，由此形成探測器側(cè)連接器17的第二防轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該第二防轉(zhuǎn)系統(tǒng)可 以防止傳感器電纜和手柄電纜(在具有電纜傳輸?shù)氖直那樾蜗?纏巻。探 測器側(cè)連接器17通過環(huán)形螺母(未顯示)保持鄰接在內(nèi)橫向鄰接面47上， 所述環(huán)形螺母螺紋連接于主件24的內(nèi)螺紋面46。
圖6描繪連接器16和17中的-一個插入其中另一個。應(yīng)該注意，探測器 側(cè)連接器17的第二端部39并不緊靠在手柄側(cè)連接器16的中部27上，實際 上，兩個連接器16， 17的相互插入也可以由轉(zhuǎn)接件8相對于主件24的縱向 位置進行限定。此外，還應(yīng)注意，連接器16， 17的相互插入，連同現(xiàn)有襯 墊的正確布置和應(yīng)有作用，可以保證連接防水。
圖7還描繪了手柄2的探測器6、轉(zhuǎn)接件8和蓋罩13。轉(zhuǎn)接件8大致為 具有上表面68和下表面69的圓盤形，中心通孔64用于容納探測器6，更具 體地用于容納主件24，三個外圍通孔彼此大致以120°布置以供三個螺栓58 穿過。在上表面68上，在中心通孔64的邊緣布置有包括防轉(zhuǎn)鍵63的第一 機械定位基準結(jié)構(gòu)。通過環(huán)形螺母53和螺紋連接在主件24的外螺紋面66 上的鎖緊螺母54，轉(zhuǎn)接件8鎖定在緊靠主件24的中部60的鄰接位置。實際 上，因為中心孔64的直徑比主件24的中部60的直徑小，所以轉(zhuǎn)接件8的上表面68緊靠中部60，并且防轉(zhuǎn)鍵63與相關(guān)聯(lián)的支座61連接。因為防轉(zhuǎn) 鍵63和相關(guān)聯(lián)的支座61的布置(彼此以90°布置)使得探測器6和轉(zhuǎn)接件 8之間存在四種連接的可能性，但為確保特定的裝配，可以想到在轉(zhuǎn)接件8 和主件24上標明裝配定位基準，例如通過沖孔?？蛇x擇地，也可以采用不 同數(shù)量的防轉(zhuǎn)鍵63和相關(guān)聯(lián)的支座61以及/或不同的空間布置，使得只有一 種連接的可能性。
在已將轉(zhuǎn)接件8通過環(huán)形螺母53和鎖緊螺母54相對于探測器6鎖定后， 通過轉(zhuǎn)接件8將探測器6固定于手柄2。轉(zhuǎn)接件8在下表面69上還包括第二 機械定位基準結(jié)構(gòu)，所述第二機械定位基準結(jié)構(gòu)包括兩個銷(直徑較小，因 而在圖7中不可見)，該兩個銷固定在沿直徑相對的位置72和73，對應(yīng)于手 柄2的蓋罩13上的相關(guān)聯(lián)的支座70，并且轉(zhuǎn)接件8通過擰入蓋罩13的對應(yīng) 螺紋孔65內(nèi)的螺栓58鎖定到手柄2上。
通過與主件24和蓋罩13連接，轉(zhuǎn)接件8在探測器6和支撐保護結(jié)構(gòu)之 間(更具體地在探測器6和手柄2之間)形成繞縱向軸線的主防轉(zhuǎn)系統(tǒng)，并 且確保了它們之間的正確裝配。更具體地，防轉(zhuǎn)鍵63加上主件24中部60 上相關(guān)聯(lián)的支座61確保探測器6和轉(zhuǎn)接件8之間防轉(zhuǎn)，同時轉(zhuǎn)接件8的銷 連同螺栓58確保轉(zhuǎn)接件8和手柄2的蓋罩13之間的正確定位和防轉(zhuǎn)?？赡?作用在探測器6上的繞縱向軸線的旋轉(zhuǎn)推力會依次通過轉(zhuǎn)接件8和蓋罩13 釋放到手柄2上。實際上，主防轉(zhuǎn)系統(tǒng)能夠防止連接器16和17繞縱向軸線 相互旋轉(zhuǎn)。
顯然，轉(zhuǎn)接件8的銷的空間布置，以及螺栓58的布置，與手柄側(cè)連接 器16的鍵14和探測器側(cè)連接器17的相關(guān)聯(lián)的支座44的布置是一致的，因 此在探測器6和手柄2之間僅形成一種可能的連接。
由于所述的探測器6和手柄2之間的連接系統(tǒng)，使得在相關(guān)手柄上進行 探測器的裝配和/或更換非常精確快捷。事實上，如前所見，連接器16和17之間的連接，以及轉(zhuǎn)接件8和蓋罩13之間的連接是單一明確的，其不容許 錯誤連接。實際上，在裝配操作中，操作員是"被迫"以正確方式連接探測
器6和手柄2的。此外，這種裝配操作容易實施，因為探測器6和手柄2可 以通過壓力簡單連接，并通過擰緊用于將轉(zhuǎn)接件8連接于手柄2的蓋罩13 的三個螺栓58而鎖定。拆卸能以同樣容易的方式實施，通過簡單地擰松螺 栓58，然后將探測器6連同轉(zhuǎn)接件8—起抽出。進而，如果需要將探測器6 和轉(zhuǎn)接件8分離，應(yīng)當充分地擰松環(huán)形螺母53和鎖緊螺母54，以從主件24 上拆下轉(zhuǎn)接件8，從而轉(zhuǎn)接件8能夠再應(yīng)用在不同的探測器上。
圖8至圖11描繪根據(jù)本發(fā)明第二種實施方式的機械塞規(guī)111，其中，采 用的機械探測器80具有傳動件和至少一個臂組。塞規(guī)111還包括具有手柄2 的支撐保護結(jié)構(gòu)(與參照圖1至圖7的描述大致相同，因而可以參照相同的 標記)以及下文將要詳細描述的連接系統(tǒng)110，所述支撐保護結(jié)構(gòu)限定了塞 規(guī)111的縱向軸線。手柄2包括用于控制塞規(guī)111的按鈕組12和具有中心 開口 71的蓋罩13，所述中心開口 71使得第一，手柄側(cè)連接器16易于接近。
機械探測器80包括定心接頭81，該定心接頭81具有兩個供探頭(未 示出)通過的開口 86 (在圖8和圖10中僅一個可見)；以及連接部件82， 該連接部件82從接頭81中伸出并通過環(huán)形螺母83相對于接頭81鎖定。定 心接頭81容納有公知類型的測量部件(圖中不可見)，該測量部件連接并定 位于連接部件82。例如，定心接頭81優(yōu)選地容納有兩個平行四邊形類型的 臂組，臂組的一對平行薄片具有兩個減小的橫截面或支點，該橫截面或支點 連接有探頭。臂組包括傾斜表面，例如，形成V字形支座，在該傾斜表面上 接合有包括傳動桿88的機械傳動系統(tǒng)的球。在實施中，探頭沿橫切于縱向 軸線的測量方向上的相互位移以公知方式轉(zhuǎn)換為傳動桿88沿縱向軸線的位 移。這種機械傳動系統(tǒng)在圖15中部分顯示。
連接部件82是中空的以供桿88通過，為了擰接在調(diào)節(jié)連接件89的對應(yīng)的第一內(nèi)螺紋部106上，連接部件82在從定心接頭81中伸出的部分上加
工有外螺紋。
調(diào)節(jié)連接件89具有第二內(nèi)螺紋部107，該第二內(nèi)螺紋部107適于擰接在 轉(zhuǎn)接件90的對應(yīng)的外螺紋部104上。
在實施中，機械探測器80擰緊在調(diào)節(jié)連接件89上，直到環(huán)形螺母83 緊靠調(diào)節(jié)連接件89，調(diào)節(jié)連接件89擰接在轉(zhuǎn)接件90上。調(diào)節(jié)連接件89通 過環(huán)形螺母108和鎖緊螺母109鎖定在適當位置，該位置決定了調(diào)節(jié)連接件 89的縱向位置，從而決定了機械探測器89相對于轉(zhuǎn)接件90的縱向位置。調(diào) 節(jié)連接件89、轉(zhuǎn)接件90、環(huán)形螺母108和鎖緊螺母109限定了圖8至圖11 所描述的機械塞規(guī)111位于機械探測器80和手柄2之間的連接系統(tǒng)110。應(yīng) 該注意到，轉(zhuǎn)接件90和調(diào)節(jié)連接件89之間的螺紋連接形成非常精確的連接， 該連接為相對于轉(zhuǎn)接件90精確調(diào)節(jié)機械探測器80的縱向位置提供了可能 性，這方便了塞規(guī)的調(diào)零操作，此點在以下描述中將更明顯。
轉(zhuǎn)接件90呈中空形狀，其具有不同直徑和/或不同形狀的內(nèi)圓柱部，以 容納和定位探測器側(cè)連接器17、傳感器92和包括引導(dǎo)裝置94的引導(dǎo)機構(gòu) 93 (例如線性軸套)，所述引導(dǎo)機構(gòu)93用于引導(dǎo)能夠在轉(zhuǎn)接件卯內(nèi)縱向滑 動的心軸95。銷120橫向插入心軸95內(nèi)并與軸套121的縱向切口 122接合， 以防止心軸95繞塞規(guī)111的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。
心軸95的一端具有探頭123，探頭123通過推壓件(例如彈簧124)與 傳動桿88保持接觸，心軸的另一端具有傳感器92的磁心99。
更具體地，引導(dǎo)機構(gòu)93以公知方式(如螺紋連接)連接于轉(zhuǎn)接件卯的 第一內(nèi)圓柱部100，同時傳感器92以公知方式(如粘貼)連接于第二內(nèi)圓柱 部102并緊靠鄰接面103被鎖定。
傳感器92的線圈(未顯示)的電線以公知方式直接或通過印刷電路連 接于探測器側(cè)連接器17。在與外螺紋部104相對的一個端部125，轉(zhuǎn)接件90的形狀與圖1至圖7中的主件24大致相同，并且還包括四邊形面，該四邊 形面適宜地形成有兩個支座37 (在圖11中僅一個可見)，該支座37對應(yīng)于 形成在探測器側(cè)連接器17上的定位基準鍵，所述連接器17通過環(huán)形螺母105 而與形成在端部125內(nèi)的鄰接面147保持緊靠。探測器側(cè)連接器17的定位 基準鍵和四邊形面的相關(guān)聯(lián)的支座形成探測器側(cè)連接器17的第二防轉(zhuǎn)系統(tǒng)， 該第二防轉(zhuǎn)系統(tǒng)與圖l至圖7中的第二防轉(zhuǎn)系統(tǒng)基本相同。實際上，因為防 止了探測器側(cè)連接器17相對于轉(zhuǎn)接件90繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)，因此使得傳感器 電纜不會纏巻。與轉(zhuǎn)接件90 —體地形成有法蘭96，法蘭96包括機械定位基 準結(jié)構(gòu)，該機械定位基準結(jié)構(gòu)具有容納在孔97內(nèi)的銷(在圖中不可見)和 用于螺栓58 (僅在圖8和圖10中顯示)的通孔98。銷和孔98布置在與圖1 至圖7中的法蘭8相同的互換位置，以連接于手柄2，更具體地，連接于蓋 罩13。實際上，分別防止了連接器16和17相對于手柄2和轉(zhuǎn)接件90繞縱 向軸線旋轉(zhuǎn)，并且連接系統(tǒng)110形成主防轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該主防轉(zhuǎn)系統(tǒng)能夠防止連 接器16和17繞縱向軸線相互旋轉(zhuǎn)。
關(guān)于參照圖1至圖7所描述的電塞規(guī)1，由于機械探測器80和手柄2 之間具有連接系統(tǒng)110，使得相關(guān)聯(lián)的手柄2上的機械探測器80的裝配和更 換操作非?？旖菥_。
此外，塞規(guī)lll的調(diào)零操作也非常精確方便。通過在轉(zhuǎn)接件90上擰緊 或擰松調(diào)節(jié)連接件89，直到到達適當?shù)目v向位置，然后通過環(huán)形螺母108 和鎖緊螺母109將其鎖定，能夠方便地更改探測器80的縱向位置，以形成 零狀態(tài)。因此，可以確定傳動桿88、與之接觸的心軸95、以及磁心99的縱 向位置。如前所述，因為機械探測器80擰緊在調(diào)節(jié)連接件89上，因此當環(huán) 形螺母83接觸調(diào)節(jié)連接件89時， 一旦調(diào)節(jié)連接件89的縱向位置確定，則 機械探測器80相對于轉(zhuǎn)接件90的縱向位置也就確定。
圖12至圖15描繪根據(jù)本發(fā)明的另一種實施方式的塞規(guī)200，許多組件與圖l至圖7、圖8-圖11的塞規(guī)的組件基本相同，因而可以參照相同的標記。
塞規(guī)200為機械型，包括機械探測器80和具有手柄2的支撐保護結(jié)構(gòu) 以及具有開口的蓋罩13，所述支撐保護結(jié)構(gòu)限定了塞規(guī)200的縱向軸線，所 述開口使得第一，手柄側(cè)連接器16易于接近。塞規(guī)200還包括連接系統(tǒng)201 ， 下文參照圖12至圖15詳細闡述連接系統(tǒng)201。
實際上，圖12至圖15的塞規(guī)包括與圖8-圖11的塞規(guī)相同的探測器、 與圖1至圖7和圖8-圖11的塞規(guī)相同的手柄，但此探測器和手柄之間的連 接系統(tǒng)不同。
優(yōu)選地，塞規(guī)200可以進一步包括中空圓柱形狀的保護件202，以適于 保護機械探測器80和手柄2之間的連接系統(tǒng)201 。保護件202包括供調(diào)節(jié)銷 204伸出的縱向槽203。
機械探測器80包括定心接頭81，該定心接頭81具有兩個供探頭85 通過的開口 86 (在圖中僅一個可見)；以及連接部件82，該連接部件82從 接頭81中伸出并通過環(huán)形螺母83相對于接頭81鎖定。定心接頭81容納有 公知類型的測量部件，該測量部件連接并定位于連接部件82。更具體地，定 心接頭81容納有兩個公知類型的臂組(在圖15中僅一個部分可見)，例如 平行四邊形類型的臂組，臂組連接有探頭85。臂組84包括形成V字形支座 的傾斜表面，在該V字形支座上接合有包括傳動桿88的公知的機械傳動系 統(tǒng)的球87。
連接部 件82是中空的以供傳動桿88通過，并且為了擰接在轉(zhuǎn)接件205 的對應(yīng)的第一內(nèi)螺紋端部215上，連接部件82的從定心接頭81中伸出的部 分上加工有外螺紋。在實施中，機械探測器80擰緊在轉(zhuǎn)接件205上，直至 環(huán)形螺母83緊靠轉(zhuǎn)接件89。轉(zhuǎn)接件205的第一端部215也形成外螺紋，供 環(huán)形螺母230擰接以作為保護件202的支撐件。
連接系統(tǒng)201 (在圖13和圖14中更清楚可見)包括轉(zhuǎn)接件205和夾緊裝置207。轉(zhuǎn)接件205為中空圓柱形狀，且具有較大直徑的外部或法蘭218， 該外部或法蘭218包括具有兩個銷219和三個用于螺栓58的孔的機械定位 基準結(jié)構(gòu)，其空間布置與圖1至圖7中的法蘭8以及圖8-圖11中的法蘭96 相同，以通過單一明確的方式連接于手柄2的蓋罩13。轉(zhuǎn)接件205的第二端 部220與第一端部215縱向相對，該第二端部220的內(nèi)部形狀用于容納探測 器側(cè)連接器17，且具有鄰接面和支座(在圖中不可見)以對應(yīng)于探測器側(cè)連 接器17的定位基準鍵，這與圖1至圖7以及圖8-圖11中所示基本相同。環(huán) 形螺母105將探測器側(cè)連接器17鎖定使其緊靠鄰接面。探測器側(cè)連接器17 的定位基準鍵和相關(guān)聯(lián)的支座形成探測器側(cè)連接器17的第二防轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其 與圖1至圖7以及圖8-圖11的防轉(zhuǎn)系統(tǒng)基本相同。
如同圖1至圖7以及圖8-圖11的塞規(guī)，分別防止了連接器16和17相 對于手柄2和轉(zhuǎn)接件205繞塞規(guī)200的縱向軸線旋轉(zhuǎn)，并且連接系統(tǒng)201形 成主防轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該主防轉(zhuǎn)系統(tǒng)防止連接器16和17繞縱向軸線相互旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)接件205還包括開口 206，在開口 206中以縱向可調(diào)節(jié)方式布置有夾 緊裝置207。夾緊裝置207包括C形部件210，在C形部件210上縱向相對 地定位有接合螺栓209，螺栓209在開口 206處依次擰進形成在轉(zhuǎn)接件205 上的對應(yīng)的螺紋孔中。只要松開螺栓209，就能通過調(diào)節(jié)銷204調(diào)節(jié)夾緊裝 置207的縱向位置，甚至在裝有保護件202時也能夠穿過縱向槽203進行手 動操作。通過緊固螺栓209，確定夾緊裝置207的縱向位置。夾緊裝置207 還包括第一 C形夾緊件211和第二 C形夾緊件212，該C形夾緊件211 ， 212 用于夾緊容納在轉(zhuǎn)接件205內(nèi)的檢測裝置，例如公知的線性測頭208。更具 體地，通過利用連接的兩個螺栓213緊固第一和第二夾緊件211， 212，線性 測頭208定位并連接于轉(zhuǎn)接件205。因此，當夾緊裝置207的縱向位置確定， 并且線性測頭208相對于夾緊件211， 212鎖定時，線性測頭208的縱向位 置也就確定了。因為線性測頭208為公知類型，出于簡潔，圖15以簡化方式予以描繪。 線性測頭208包括探頭214并利用位置感應(yīng)傳感器通過電線216以公知方式 提供表示該探頭214位移的電信號，所述電線216通過印刷電路217連接于 探測器側(cè)連接器17。國際專利申請No.PCT/EP2007/051701提供了適合的線 性測頭的實施例，并詳細闡述了它們的功能。
探頭85沿橫切于塞規(guī)200縱向軸線的測量方向上的位移以公知方式由 機械傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為傳動桿88沿縱向軸線的位移。線性測頭208通過探頭 214與傳動桿88保持接觸，并提供表示探頭85的位移的電信號。
與圖8至圖11的實施方式相同，調(diào)零操作快捷便利。 一旦線性測頭208 通過螺栓213在夾緊件211， 212之間鎖定，通過簡單地松開螺栓209并通 過調(diào)節(jié)銷204移動夾緊裝置207，就能夠方便地調(diào)節(jié)線性測頭208的縱向位 置。線性測頭208 —形成零狀態(tài)，立即將螺栓209緊固，從而固定線性測頭 208的縱向位置。
如上參照圖1至圖15所見，在本發(fā)明的量規(guī)中所采用的連接系統(tǒng)能夠 在探測器和手柄之間獲得快捷的可互換性，同時能夠獲得電連接和機械連接 的高精確性和耐久性。
在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，能夠?qū)ι鲜龅牧恳?guī)進行改進。
轉(zhuǎn)接件8可以和探測器6形成一體，其它量規(guī)部件相對于描述說明的部 件也可以有不同的形狀。
探測器和手柄之間的連接系統(tǒng)，已參照用于檢測內(nèi)徑尺寸的具有無線傳 輸?shù)氖謩尤?guī)予以說明，但是，該連接系統(tǒng)也能夠用于不同類型的塞規(guī)或量 規(guī)，例如，用于具有電纜傳輸?shù)臋z測外徑或形狀誤差的塞規(guī)或量規(guī)，也可以 用于機械臂和機器工具上的自動化應(yīng)用。
此外，能夠采用用于同時檢測相同機械件的一個以上截面的探測器，國 際申請公布No. WO 2006/037749 Al描述有該實施例，該探測器包括具有平行四邊形或支點單元的一個或一個以上的臂組。
一個或一個以上的線性軸套，或一個或一個以上的具有循環(huán)球的軸向軸
承(美國專利US 6760980中描述有該類型的實施例)能夠用來引導(dǎo)心軸95 的移動。
與所述量規(guī)不同的檢測儀器，例如包括能夠提供關(guān)于待檢測部件絕對尺 寸的檢測裝置，同樣屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種用于測量和檢測機械件的儀器(1，111，200)，該儀器(1，111，200)包括支撐保護結(jié)構(gòu)，該支撐保護結(jié)構(gòu)限定有所述儀器的縱向軸線，并包括第一連接器(16)；探測器(6，80)，該探測器(6，80)連接于所述支撐保護結(jié)構(gòu)，并包括至少一個臂組(9)，該臂組(9)具有至少一個適于接觸待檢測的機械件的探頭(85)；至少一個傳感器(92)，該傳感器(92)適于產(chǎn)生表示所述至少一個探頭(85)的位移的電信號；以及第二連接器(17)，該第二連接器(17)適于與所述第一連接器(16)協(xié)同作用；其特征在于，所述儀器還包括轉(zhuǎn)接件(8，90，205)，該轉(zhuǎn)接件(8，90，205)以可拆卸方式連接于所述支撐保護結(jié)構(gòu)和探測器(6，80)中的至少一個，并適于以快速方式將所述探測器(6，80)定位并連接于所述支撐保護結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中，所述轉(zhuǎn)接件(8， 90， 205)適 于形成有主防轉(zhuǎn)系統(tǒng)，以防止所述第一連接器(16)和所述第二連接器(17) 繞所述縱向軸線相互轉(zhuǎn)動。
3. 根據(jù)前面任一項權(quán)利要求所述的儀器，其中，所述轉(zhuǎn)接件(8)包括 第一機械定位基準結(jié)構(gòu)(63)和第二機械定位基準結(jié)構(gòu)(58)，該第一機械 定位基準結(jié)構(gòu)(63)和第二機械定位基準結(jié)構(gòu)(58)分別對應(yīng)于所述探測器(6)和所述支撐保護結(jié)構(gòu)的對應(yīng)支座(61; 65， 70)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的儀器，其中，所述探測器(6)的對應(yīng)支座(61) 形成在所述探測器(6)的主件(24)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的儀器，其中，所述支撐保護結(jié)構(gòu)包括封 閉件(13)，該封閉件(13)限定所述支撐保護結(jié)構(gòu)的所述對應(yīng)支座(65， 70)。
6. 根據(jù)前面任一項權(quán)利要求所述的儀器，其中，所述第一連接器(16) 和第二連接器(17)包括用于相互機械定位的定位基準件(13， 14)。
7. 根據(jù)前面任一項權(quán)利要求所述的儀器，其中，該儀器包括位于所述 第一連接器(16)和所述支撐保護結(jié)構(gòu)之間的第一防轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的儀器，其中，該儀器包括位于 所述第二連接器(17)和所述探測器(6)之間的第二防轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的儀器，其中，所述第二連接器(17)連接于 形成有所述第二防轉(zhuǎn)系統(tǒng)的所述探測器(6)的主件(24)上。
10. 根據(jù)前面任一項權(quán)利要求所述的儀器，其中，該儀器用于檢測內(nèi)徑， 且所述儀器包括用于所述傳感器的電信號的無線傳輸系統(tǒng)，所述無線傳輸系 統(tǒng)包括發(fā)射裝置和至少一個電池，該無線傳輸系統(tǒng)連接于所述傳感器并容納 在所述支撐保護結(jié)構(gòu)內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的儀器，其中，所述無線傳輸系統(tǒng)為射頻型， 所述發(fā)射裝置為天線。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的儀器，其中，該儀器包括用于所述傳感器的電信號的無線傳輸系統(tǒng)。
13. 根據(jù)前面任一項權(quán)利要求所述的儀器，其中，所述探測器(6)容 納所述傳感器。
14. 一種用于測量和檢測機械件的儀器(111， 200)，該儀器包括-支撐保護結(jié)構(gòu)，該支撐保護結(jié)構(gòu)限定有所述儀器的縱向軸線，并包括第一連接器(16);探測器(80)，該探測器(80)包括機械傳動系統(tǒng)(87， 88)和至少一 個臂組，所述臂組具有至少一個適于接觸待檢測的機械件的探頭(85);至少一個傳感器(92)，該傳感器(92)適于產(chǎn)生表示所述至少一個探 頭(85)的位移的電信號；第二連接器(17)，該第二連接器(17)連接于所述至少一個傳感器(92)， 并適于連接所述第一連接器(16);以及用于所述電信號的無線傳輸系統(tǒng)，該無線傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射裝置和至少 一個電池；其特征在于，所述儀器還包括位于所述支撐保護結(jié)構(gòu)和所述探測器(80) 之間的連接系統(tǒng)(110， 201)，該連接系統(tǒng)(110， 201)以可拆卸方式連接 于所述支撐保護結(jié)構(gòu)和探測器(80)中的至少一個。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的儀器，其中，所述連接系統(tǒng)(110， 201) 形成有主防轉(zhuǎn)系統(tǒng)，以防止所述第一連接器(16)和所述第二連接器(17) 繞所述縱向軸線相互轉(zhuǎn)動。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14和15中任一項所述的儀器，其中，所述連接系統(tǒng) (110， 201)包括轉(zhuǎn)接件(90， 205)，該轉(zhuǎn)接件(90， 205)以可拆卸方式連接于所述支撐保護結(jié)構(gòu)和探測器(80)中的至少一個。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的儀器，其中，所述轉(zhuǎn)接件(卯，205)包括 用于與所述支撐保護結(jié)構(gòu)接合的機械定位基準結(jié)構(gòu)(219， 58)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項所述的儀器，其中，該儀器包括位 于所述第一連接器(16)和所述支撐保護結(jié)構(gòu)之間的第一防轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項所述的儀器，其中，該儀器包括位 于所述第二連接器(17)和所述轉(zhuǎn)接件(90， 205)之間的第二防轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14至19中任一項所述的儀器，其中，所述無線傳輸 系統(tǒng)為射頻型，所述發(fā)射裝置為天線。
全文摘要
一種塞規(guī)(1)，該塞規(guī)(1)包括支撐保護系統(tǒng)，該支撐保護系統(tǒng)限定縱向軸線并具有手柄(2)，所述手柄(2)由蓋罩(13)封閉并包括用于無線傳輸表示待檢測尺寸的電信號的電子裝置；以及探測器(6)，該探測器(6)包括與用于產(chǎn)生電信號的傳感器連接的測量臂組。所述探測器通過轉(zhuǎn)接件(8)連接于所述手柄的蓋罩，所述轉(zhuǎn)接件(8)包括機械定位基準結(jié)構(gòu)，用以防止所述探測器相對于所述手柄繞縱向軸線轉(zhuǎn)動。
文檔編號G01B3/46GK101438125SQ200780016341
公開日2009年5月20日 申請日期2007年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日
發(fā)明者F·農(nóng)尼, G·戈利內(nèi)利 申請人:馬波斯S.P.A.公司