專利名稱：內(nèi)徑測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種測(cè)量裝置及測(cè)量方法，尤其涉及一種內(nèi)徑測(cè)量裝置及測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
業(yè)界通常使用游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量物體的內(nèi)徑將游標(biāo)卡尺兩測(cè)量爪伸入待測(cè)物體的孔中并抵于孔的內(nèi)壁，然后讀取刻度值即可得知孔的內(nèi)徑。使用游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)?nèi)徑時(shí)，由于測(cè)量爪所抵的位置有可能不是待測(cè)物體的內(nèi)孔的直徑上的兩個(gè)圓周點(diǎn)，而是一條弦上兩個(gè)點(diǎn)，使得測(cè)量的內(nèi)徑值偏小。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種簡(jiǎn)單有效的內(nèi)徑測(cè)量裝置及測(cè)量方法。一種內(nèi)徑測(cè)量裝置，其用來(lái)測(cè)量孔的內(nèi)徑，所述內(nèi)徑測(cè)量裝置包括本體、檢測(cè)觸頭、控制單元、顯示單元和步進(jìn)馬達(dá)，所述檢測(cè)觸頭位于所述本體上且包括兩個(gè)測(cè)量爪，所述測(cè)量爪于所述步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下可向外散射抵觸孔的內(nèi)壁，所述測(cè)量爪抵觸到內(nèi)壁時(shí)發(fā)出控制信號(hào)給所述控制單元使所述控制單元控制所述步進(jìn)馬達(dá)停止工作，所述控制單元計(jì)算所述步進(jìn)馬達(dá)的步進(jìn)數(shù)并利用所述測(cè)量爪張開(kāi)的角度計(jì)算得出內(nèi)徑，所述顯示單元用來(lái)顯示計(jì)算的內(nèi)徑。進(jìn)一步，所述測(cè)量爪具有針狀物。—種內(nèi)徑測(cè)量方法，其包括如下步驟初始化內(nèi)徑測(cè)量裝置；將待測(cè)物體置于平臺(tái)上，并使孔的軸向垂直平臺(tái)；將內(nèi)徑測(cè)量裝置的檢測(cè)觸頭伸入到待測(cè)物體的孔內(nèi)；打開(kāi)檢測(cè)觸頭使測(cè)量爪與孔的內(nèi)壁相抵觸；控制單元接收針狀物的感應(yīng)信號(hào)，將感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理并根據(jù)公式D = d+21sin θ計(jì)算出孔的內(nèi)徑；將所得的內(nèi)徑值顯示于顯示單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)徑測(cè)量裝置及測(cè)量方法采用利用測(cè)量爪張開(kāi)的角度來(lái)計(jì)算待測(cè)物體的內(nèi)徑，從而使得測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確；又，采用針狀物與待測(cè)物體的內(nèi)壁相接觸，接觸面積小，降低了接觸點(diǎn)造成的誤差。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)徑測(cè)量裝置的示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)徑測(cè)量裝置于測(cè)量狀態(tài)下的示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)徑測(cè)量方法的流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明內(nèi)徑測(cè)量裝置 10本體11檢測(cè)觸頭12第一測(cè)量爪121第二測(cè)量爪122
顯示單元13
控制單元14
步進(jìn)馬達(dá)15
歸零按鈕16
支架20
待測(cè)物體30
平臺(tái)100
第—-主臂1211
第—-感應(yīng)臂1212
第— 針狀物1213
第二.主臂1221
第二.感應(yīng)臂1222
第二.針狀物1223
第— 轉(zhuǎn)軸131
第二.轉(zhuǎn)軸13具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1及圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)徑測(cè)量裝置10包括本體11、檢測(cè)觸頭 12、顯示單元13、控制單元14、步進(jìn)馬達(dá)15和歸零按鈕16。檢測(cè)觸頭12位于本體11的一端，其包括長(zhǎng)度均為1的第一測(cè)量爪121和第二測(cè)量爪122。第一測(cè)量爪121和第二測(cè)量爪122分別通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸131和第二轉(zhuǎn)軸132相對(duì)本體11轉(zhuǎn)動(dòng)。第一測(cè)量爪121具有第一主臂1211和位于第一主臂1211 —端的第一感應(yīng)臂 1212，第一感應(yīng)臂1212末端具有第一針狀物1213 ；第二測(cè)量爪13具有第二主臂1221和位于第二主臂1221 —端的第二感應(yīng)臂1222，第二感應(yīng)臂1222末端具有第二針狀物1223，第一針狀物1213和第二針狀物1223相背設(shè)置。待測(cè)量狀態(tài)下，第一測(cè)量爪121和第二測(cè)量爪122處于豎直且相互平行的位置，此時(shí)第一針狀物1213與第二針狀物1223的末端位于一水平面內(nèi)的直徑為d圓周上，并且第一針狀物1213和第二針狀物1223為直徑的兩個(gè)端點(diǎn)；測(cè)量時(shí)，第一測(cè)量爪121和第二測(cè)量爪122打開(kāi)并與其待測(cè)量狀態(tài)時(shí)呈一定角度θ。步進(jìn)馬達(dá)15用來(lái)驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸131和第二轉(zhuǎn)軸132轉(zhuǎn)動(dòng)從而使得第一測(cè)量爪121 和第二測(cè)量爪122同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而改變第一針狀物1213和第二針狀物1223之間的間距。第一針狀物1213和第二針狀物1233為壓電材料制成，當(dāng)檢測(cè)觸頭12放入待測(cè)物體體30內(nèi)，步進(jìn)馬達(dá)15驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)軸131和第二轉(zhuǎn)軸132轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谝会槧钗?213和第二針狀物1233感受到壓力時(shí)，便會(huì)發(fā)出信號(hào)給控制單元14，控制單元14停止驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá) 15?？刂茊卧?4累計(jì)步進(jìn)馬達(dá)15的步進(jìn)數(shù)，從而得知角度θ的數(shù)值并計(jì)算待測(cè)物體30 的內(nèi)徑。假設(shè)待測(cè)物體30的內(nèi)徑為D，則D = d+21sin θ。
4
顯示單元13用于將經(jīng)過(guò)控制單元14得出的測(cè)量結(jié)果顯示出來(lái)。顯示單元14可以為液晶顯示屏或發(fā)光二極管顯示屏。啟動(dòng)歸零按鈕16，可使上次測(cè)量結(jié)果歸零，步進(jìn)馬達(dá)15驅(qū)動(dòng)第一測(cè)量爪121和第二測(cè)量爪122回復(fù)初始位置，即θ = 0。測(cè)量過(guò)程中，可用支架20來(lái)支撐固定內(nèi)徑測(cè)量裝置10，防止測(cè)量過(guò)程中發(fā)生傾斜，使得接觸點(diǎn)不穩(wěn)定。由于內(nèi)徑測(cè)量裝置10采用利用第一測(cè)量爪121和第二測(cè)量爪122張開(kāi)的角度來(lái)計(jì)算待測(cè)物體的內(nèi)徑，從而使得測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確；又，采用針狀物與待測(cè)物體的內(nèi)壁相接觸， 接觸面積小，降低了接觸點(diǎn)造成的誤差。請(qǐng)參閱圖3，一種內(nèi)徑測(cè)量方法如下Si，初始化內(nèi)徑測(cè)量裝置。具體地，按下歸零按鈕16，使顯示單元13的顯示信息清空、第一測(cè)量爪121和第二測(cè)量爪122處于待測(cè)狀態(tài)。S2，將待測(cè)物體置于平臺(tái)上，并使孔的軸向垂直平臺(tái)。具體地，將待測(cè)物體30置于平臺(tái)100上，并使待測(cè)物體30的軸垂直平臺(tái)100。S3，將內(nèi)徑測(cè)量裝置的檢測(cè)觸頭伸入到待測(cè)物體的孔內(nèi)。具體地，將支架20置于待測(cè)物體30的兩側(cè)，調(diào)整內(nèi)徑測(cè)量裝置10的第一測(cè)量爪 121和第二測(cè)量爪122使其平行孔的中心軸。S4，打開(kāi)檢測(cè)觸頭使測(cè)量爪與孔的內(nèi)壁相抵觸。具體地，控制單元14控制步進(jìn)馬達(dá)15，使第一測(cè)量爪121和第二測(cè)量爪122在第一轉(zhuǎn)軸131和第二轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)132的轉(zhuǎn)動(dòng)與孔的內(nèi)壁接觸。S5，控制單元接收針狀物的感應(yīng)信號(hào)，將感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理并根據(jù)公式D = d+21sin θ計(jì)算出孔的內(nèi)徑。具體地，第一針狀物1213和第二針狀物1223接觸到孔的內(nèi)壁時(shí)，會(huì)發(fā)出感應(yīng)信號(hào)給控制單元14，控制單元14停止驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)15并計(jì)算步進(jìn)馬達(dá)15累計(jì)步進(jìn)數(shù)，從而可以得出θ，進(jìn)而根據(jù)公式計(jì)算得出孔的內(nèi)徑。S6，將所得的內(nèi)徑值顯示于顯示單元?？梢岳斫獾氖?，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化等用于本發(fā)明的設(shè)計(jì)，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)徑測(cè)量裝置，其用來(lái)測(cè)量孔的內(nèi)徑，所述內(nèi)徑測(cè)量裝置包括本體、檢測(cè)觸頭、 控制單元、顯示單元和步進(jìn)馬達(dá)，所述檢測(cè)觸頭位于所述本體上且包括兩個(gè)測(cè)量爪，所述測(cè)量爪于所述步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下可向外張開(kāi)并抵觸孔的內(nèi)壁，所述控制單元用于接收所述測(cè)量爪抵觸到內(nèi)壁時(shí)發(fā)出的控制信號(hào)并由此控制所述步進(jìn)馬達(dá)停止工作，所述控制單元用于計(jì)算所述步進(jìn)馬達(dá)的步進(jìn)數(shù)并利用所述測(cè)量爪張開(kāi)的角度計(jì)算得出內(nèi)徑，所述顯示單元用來(lái)顯示計(jì)算的內(nèi)徑。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)徑測(cè)量裝置，其特征在于，所述控制單元依據(jù)D= d+21sin θ 計(jì)算內(nèi)徑，D為孔的內(nèi)徑，d為待測(cè)狀態(tài)下兩個(gè)所述測(cè)量爪之間的距離，θ為所述測(cè)量爪張開(kāi)的角度，1為所述測(cè)量爪的長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)徑測(cè)量裝置，其特征在于，每個(gè)所述測(cè)量爪包括主臂和感應(yīng)臂，所述感應(yīng)臂位于所述主臂端部并用來(lái)抵觸孔的內(nèi)壁。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)徑測(cè)量裝置，其特征在于，所述感應(yīng)臂上具有針狀物用來(lái)抵觸孔的內(nèi)壁。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)徑測(cè)量裝置，其特征在于，所述針狀物的材料為壓電材料。
6.如權(quán)利要求1至5任一所述的內(nèi)徑測(cè)量裝置，其特征在于，所述主臂通過(guò)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述本體上。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)徑測(cè)量裝置，其特征在于，所述內(nèi)徑測(cè)量裝置進(jìn)一步包括設(shè)置在所述本體上的歸零按鈕。
8.一種內(nèi)徑測(cè)量方法，其包括如下步驟初始化內(nèi)徑測(cè)量裝置；將待測(cè)物體置于平臺(tái)上，并使孔的軸向垂直平臺(tái)；將內(nèi)徑測(cè)量裝置的檢測(cè)觸頭伸入到待測(cè)物體的孔內(nèi)；打開(kāi)檢測(cè)觸頭使測(cè)量爪與孔的內(nèi)壁相抵觸；控制單元接收針狀物的感應(yīng)信號(hào)，將感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行處理并根據(jù)公式D = d+21sin θ計(jì)算出孔的內(nèi)徑；將所得的內(nèi)徑值顯示于顯示單元。
全文摘要
一種內(nèi)徑測(cè)量裝置，其用來(lái)測(cè)量孔的內(nèi)徑，所述內(nèi)徑測(cè)量裝置包括本體、檢測(cè)觸頭、控制單元、顯示單元和步進(jìn)馬達(dá)，所述檢測(cè)觸頭位于所述本體上且包括兩個(gè)測(cè)量爪，所述測(cè)量爪于所述步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下可向外張開(kāi)并抵觸孔的內(nèi)壁，所述控制單元用于接收所述測(cè)量爪抵觸到內(nèi)壁時(shí)發(fā)出的控制信號(hào)并由此控制所述步進(jìn)馬達(dá)停止工作，所述控制單元用于計(jì)算所述步進(jìn)馬達(dá)的步進(jìn)數(shù)并利用所述測(cè)量爪張開(kāi)的角度計(jì)算得出內(nèi)徑，所述顯示單元用來(lái)顯示計(jì)算的內(nèi)徑。本發(fā)明還提供一種內(nèi)徑測(cè)量方法。
文檔編號(hào)G01B7/13GK102243057SQ201010168870
公開(kāi)日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者黃建峰 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司