專利名稱：多功能曲線路徑測(cè)量筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬精密測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)量曲線長度的測(cè)量筆。
在一般情況下，人們經(jīng)常會(huì)碰到測(cè)量或計(jì)算曲線長度的問題，比如在氣象及大地測(cè)繪工作方面，常常需要計(jì)算等高線、等高面周長及一些區(qū)域的邊長或周長；在交通運(yùn)輸業(yè)和旅游業(yè)，駕駛員或旅游者經(jīng)常也需要了解兩地之間的路程；在教育及科學(xué)技術(shù)方面，有關(guān)曲線長度計(jì)算則更是一個(gè)復(fù)雜而又經(jīng)常需要解決的問題。以往解決這類問題，或者是采用建立座標(biāo)系，用高等數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算，或者是采用用柔性線段沿曲線展布，這兩種方法要么計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，要么展布時(shí)必定會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的誤差，而且極不方便，盡管目前專業(yè)測(cè)繪機(jī)關(guān)也有一些曲線路徑測(cè)量儀器，但都體積較大，成本較高，攜帶不便，不可能為一般人所具有。
本實(shí)用新型就是針對(duì)上述情況而研制的一種以齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行曲線尋跡并通過計(jì)算器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和量程處理的曲線路徑測(cè)量筆，其體積輕小，價(jià)格便宜，攜帶方便。
本實(shí)用新型主要由齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳感機(jī)構(gòu)，計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器，顯示器和筆桿所組成。其齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由軌跡齒輪，傳動(dòng)齒輪和脈沖發(fā)生齒輪通過相應(yīng)的軸支承在一回轉(zhuǎn)支架上以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)配合，回轉(zhuǎn)支架上設(shè)置有一空心尾端與筆桿實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)配合，傳感機(jī)構(gòu)由簧片，脈沖發(fā)生輪齒和導(dǎo)線所構(gòu)成?；善ㄟ^回轉(zhuǎn)支架的尾端空心孔并用常規(guī)絕緣材料將其與回轉(zhuǎn)支架絕緣固定，簧片的一端與脈沖發(fā)生輪的輪齒實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作點(diǎn)接觸，另一端接導(dǎo)線，在回轉(zhuǎn)支架上連有另一根導(dǎo)線，它與簧片端部的導(dǎo)線分別接在計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器的兩端。為便于攜帶，計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器選用微型計(jì)時(shí)計(jì)算顯示器，固裝在筆桿上。
為了保證軌跡齒輪在曲線尋跡時(shí)，能沿曲線順勢(shì)回轉(zhuǎn)，將軌跡齒輪相對(duì)于回轉(zhuǎn)支架的回轉(zhuǎn)中心偏心安裝。
為了進(jìn)一步減少回轉(zhuǎn)磨阻，在回轉(zhuǎn)支架和筆桿之間設(shè)置了軸承聯(lián)接。
為了實(shí)現(xiàn)定長度畫線，在回轉(zhuǎn)支架貼近軌跡齒輪的外側(cè)設(shè)置一活動(dòng)鉛芯卡殼。
本實(shí)用新型的工作原理如下當(dāng)軌跡齒輪沿曲線移動(dòng)時(shí)，由于軌跡輪為一齒輪，其上的齒用以防止在尋跡過程中產(chǎn)生打滑以保證尋跡時(shí)軌跡輪只作純滾動(dòng)并將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳給脈沖發(fā)生輪。當(dāng)脈沖發(fā)生輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒，簧片與其輪齒接觸一次，傳感機(jī)構(gòu)的兩根導(dǎo)線被接通一次，給計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器輸入一個(gè)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過對(duì)軌跡齒輪，脈沖發(fā)生齒輪及其之間的傳動(dòng)比計(jì)算，并采用現(xiàn)有的微電子技術(shù)，經(jīng)過簡(jiǎn)單的線路連接，顯示器即可隨機(jī)顯示出曲線長度。
為實(shí)現(xiàn)上述功能，可將上述齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的軌跡齒輪、傳動(dòng)齒輪和脈沖發(fā)生齒輪用一個(gè)齒輪或一個(gè)棘輪加以取代，也可以由軌跡齒輪、傳動(dòng)齒輪和棘輪加以取代。
根據(jù)本實(shí)用新型制成的多功能曲線路徑測(cè)量筆，不僅具備體積小，攜帶方便，精度高，工作可靠的特點(diǎn)，而且具備測(cè)量、計(jì)算、計(jì)時(shí)，定長度畫線等多項(xiàng)功能，可廣泛應(yīng)用于交通、旅游、軍事、工程等領(lǐng)域，具有較大的實(shí)用價(jià)值。
附

圖1～2是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例附圖1為主剖視圖。
附圖2為外觀圖及活動(dòng)鉛芯卡殼局部剖視圖。
如附圖1～2所示齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由軌跡齒輪1，軌跡齒輪軸2，傳動(dòng)齒輪Ⅰ3，傳動(dòng)齒輪軸4，脈沖發(fā)生齒輪5，傳動(dòng)齒輪Ⅱ6，脈沖發(fā)生齒輪軸7和回轉(zhuǎn)支架8所構(gòu)成，脈沖發(fā)生齒輪和傳動(dòng)齒輪Ⅱ同軸安裝。為避免誤動(dòng)作，脈沖發(fā)生齒輪的模數(shù)大于其它齒輪。所有齒輪均選用大規(guī)模生產(chǎn)的鐘表齒輪。設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)動(dòng)比，以軌跡輪頂圓沿曲線滾過1毫米時(shí)，脈沖發(fā)生齒輪剛好轉(zhuǎn)過一個(gè)齒。回轉(zhuǎn)支架8和筆桿之間設(shè)置有一軸承9，軸承9套在回轉(zhuǎn)支架上的空心尾端并用網(wǎng)絲卡圈加以固定，軸承9的外圓止口與筆桿13套裝并用一緊螺釘18固接?；善?1穿過回轉(zhuǎn)支架8的尾端空心孔并用環(huán)氧樹脂固定和絕緣。在回轉(zhuǎn)支架與軸承9的接觸面上設(shè)置有一限位銷，以防止回轉(zhuǎn)支架回轉(zhuǎn)幅度過大而使傳感導(dǎo)線14、15纏繞損傷。計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器采用大規(guī)模集成電路制成的兼有計(jì)算功能的計(jì)時(shí)器?；顒?dòng)鉛芯部件由活動(dòng)鉛芯20，鉛芯套21，鉛芯套卡殼23，彈簧24和小滾花釘22所組成。小滾花釘空擰在鉛芯套上，使用前將鉛芯插入鉛芯套21中，將小滾花螺釘適當(dāng)打緊壓緊鉛芯。不畫線只測(cè)量時(shí)將鉛芯套上滾花螺釘沿卡殼的垂直槽向上提然后旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度使其卡入卡殼的橫槽中。如需要時(shí)，將滾花螺釘再反向轉(zhuǎn)一個(gè)角度使其進(jìn)入卡殼的垂直槽中，這時(shí)在彈簧23的作用下，鉛芯套將帶動(dòng)鉛芯向下緊緊頂住紙面，由于該活動(dòng)鉛芯卡殼裝在回轉(zhuǎn)支架外側(cè)緊靠軌跡齒輪，因此在畫線過程中，軌跡齒輪隨之一起在紙面上做純滾動(dòng)，通過上述過程，顯示器即可隨機(jī)顯示出所畫的長度。
本實(shí)用新型的使用方法拔去筆套，首先按動(dòng)鍵盤上的功能鍵MODE，使測(cè)量筆顯示器由記時(shí)狀態(tài)轉(zhuǎn)為計(jì)算器狀態(tài)，顯示器顯示為0，握住筆桿，將筆頭(為軌跡輪)緊貼所要測(cè)量的曲線始點(diǎn)，然后沿曲線路徑順勢(shì)緩慢移動(dòng)致所要測(cè)量長度，這時(shí)，顯示器上便隨機(jī)顯示出所移動(dòng)的路徑長度(單位為毫米)。如果所測(cè)量的圖表或地圖的比例不是11，則接著按乘法鍵，再輸入比例值，再按等號(hào)鍵，則顯示器即可顯示出真實(shí)長度，(單位亦為毫米)。由于該顯示器采用的是8位顯示器，如比例尺太大，超出量程，則可在按乘法鍵之前先按除法鍵，緊接著再輸入1000或1000000，再按乘法鍵，再輸入比例值，再按等號(hào)鍵，這時(shí)，顯示器顯示的單位將為米或公里。如將筆頭上的活動(dòng)鉛芯套撥出，則測(cè)量筆即可做為顯示路徑長度之用，可看著顯示器上的讀數(shù)，在圖紙上任意畫取所需長度。當(dāng)再次使用時(shí)，按一下鍵盤上的AC鍵，使顯示器清零，即可進(jìn)行第二次測(cè)量。使用完畢，套上筆套，按MODE鍵，使顯示器處于記時(shí)狀態(tài)，這時(shí)測(cè)量筆即可用作一般多功能記時(shí)器用。
附圖中［1］－軌跡輪，［2］－軌跡輪軸，［3］－傳動(dòng)輪Ⅰ，［4］－傳動(dòng)輪軸，［5］－脈沖發(fā)生輪，［6］－傳動(dòng)輪Ⅱ，［7］－脈沖發(fā)生輪軸，［8］－回轉(zhuǎn)叉架，［9］－軸承，［10］－鋼絲卡圈，［11］－絕緣體，［12］－簧片，［13］－筆桿，［14］－脈沖輸入到線A，［15］－脈沖輸入引線B，［16］－液晶顯示器，［17］－操作鍵盤，［18］－緊定螺釘，［19］－限位銷，［20］－活動(dòng)鉛芯，［21］－鉛芯套，［22］－滾花螺釘，［23］－鉛芯套卡殼，［24］－彈簧。
權(quán)利要求1.一種由齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感機(jī)構(gòu)、計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器，顯示器和筆桿所組成的多功能曲線路徑測(cè)量筆，其特征在于所述的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由軌跡齒輪、傳動(dòng)齒輪和脈沖發(fā)生齒輪通過相應(yīng)的軸支承在一回轉(zhuǎn)支架上以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)配合，回轉(zhuǎn)支架上設(shè)置有一空心尾端與所述的筆桿經(jīng)軸承實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)配合，并構(gòu)成一個(gè)整體；所述的傳感機(jī)構(gòu)由簧片，脈沖發(fā)生輪齒和導(dǎo)線所構(gòu)成，簧片穿過回轉(zhuǎn)支架的尾端空心孔并用常規(guī)絕緣材料將其與回轉(zhuǎn)支架絕緣固定，簧片的一端與脈沖發(fā)生輪的輪齒實(shí)現(xiàn)動(dòng)作點(diǎn)接觸，另一端接導(dǎo)線，在回轉(zhuǎn)支架上連有另一根導(dǎo)線，它與簧片端部的導(dǎo)線一起接入計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器，作為計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器的信號(hào)輸入。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能曲線路徑測(cè)量筆，其特征在于在所述的回轉(zhuǎn)支架和筆桿之間設(shè)置有一軸承，軸承與回轉(zhuǎn)支架的空心尾端配合并與筆桿相連接。
3.如權(quán)利要求1，2所述的多功能曲線路徑測(cè)量筆，其特征在于所述的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一齒輪所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1，2所述的多功能曲線路徑測(cè)量筆其特征在于所述的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由一棘輪所構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1，2所述的多功能曲線路徑測(cè)量筆，其特征在于所述的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由軌跡齒輪、傳動(dòng)齒輪和棘輪機(jī)構(gòu)所組成。
6.如權(quán)利要求1，2所述的多功能曲線路徑測(cè)量筆，其特征在于軌跡齒輪相對(duì)于回轉(zhuǎn)支架的回轉(zhuǎn)中心偏心安裝。
7.如權(quán)利要求1，2所述的多功能曲線路徑測(cè)量筆，其特征在于在回轉(zhuǎn)支架貼近軌跡齒輪的外側(cè)設(shè)置有一活動(dòng)鉛芯卡殼。
專利摘要多功能曲線路徑測(cè)量筆，由齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳感機(jī)構(gòu)、計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器、顯示器和筆桿所組成。軌跡齒輪沿需測(cè)曲線作純滾動(dòng)尋跡、通過相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由脈沖發(fā)生輪齒和簧片構(gòu)成一觸發(fā)開關(guān)，向計(jì)數(shù)及計(jì)算處理器輸入脈沖。經(jīng)計(jì)數(shù)及計(jì)算器處理并顯示，便可知道曲線的長度。具備測(cè)量、計(jì)算、計(jì)時(shí)，定長度畫線等多項(xiàng)功能和便攜、可靠、高精度的特點(diǎn)。在交通、旅游、軍事和工程等領(lǐng)域，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01B21/02GK2133820SQ92229100
公開日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1992年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月23日
發(fā)明者楊正, 孫四保, 楊克修 申請(qǐng)人:楊正, 孫四保, 楊克修