数显千分尺

技术领域

本申请属于长度测量领域，涉及一种具有转直机构的数显千分尺。

背景技术

现有数显千分尺按位移传感器分为角位移数显千分尺和线位移数显千分尺两种，角位移数显千分尺不仅存在丝杆间隙误差，而且在保证丝杆精度范围内，其量程一般不超过25mm，适应性不强；线位移数显千分尺不存在丝杆误差，而且对丝杆精度大为降低，有利于增加量程。由于操作习惯和稳定性原因，线位移数显千分尺操纵组件采用轮式旋转机构，线位移数显千分尺包括测杆、转直件、固定套筒和丝杆，丝杆与固定套筒内部螺接，与转直件一端转动连接，固定套筒内部设有一直槽，转直件设有一凸起与直槽滑动连接，转直件另一端与测杆连接，操纵组件驱动丝杆旋转，经转直件驱动测杆沿测杆轴线直线移动，这种设计特点是丝杆与测杆同轴，加大了数显千分尺轴向的尺寸，增加了单手操作难度；另一方面，这种设计不利于增加量程。

发明内容

为解决上述问题，本申请将丝杆和测杆由现行的串行结构改为并行结构，以缩短轴向尺寸，利于单手操作和增加量程。

一种数显千分尺，包括尺架、测杆、操纵轮组件、控制电路和线位移传感器，在所述测杆和所述操纵轮组件之间设有转直机构，用于将所述操纵轮组件的旋转运动转为直线运动，并驱动所述测杆沿所述测杆轴线作直线往返运动，所述转直机构，包括

丝杆，用于传递所述操纵轮组件旋转运动，所述丝杆包括第一光轴和与所述操纵轮组件连接的操纵轮连接端；

第一支撑，用于支撑所述丝杆作旋转运动，所述第一支撑一端与所述第一光轴转动连接，另一端与所述尺架固定连接；

转直件，用于将所述丝杆的旋转运动转为直线运动，并驱动所述测杆沿所述测杆轴线往返运动，其一端与所述丝杆螺接，另一端与所述测杆连接；

所述丝杆的轴线与所述测杆的轴线平行，并且它们的轴线距离大于3mm。

作为本方案进一步的改进，在所述转直件与所述测杆之间设有测力传感器，用于所述测杆抵触到被测物的反作用力大于等于预定测力时产生电子信号，其一端与所述转直件连接，另一端与所述测杆连接，并且与所述控制电路电气连接。

作为本方案进一步的改进，所述测力传感器包括弹簧、干簧管和磁铁，所述弹簧一端与所述转直件连接，另一端与所述测杆连接，并且所述干簧管和所述磁铁其中之一与所述测杆连接，另一个与所述转直件连接。

作为本方案进一步的改进，所述转直件与所述测杆的连接为沿所述测杆轴线方向的滑动连接，在所述测杆连接处设有至少一个凸起或凹槽或平面，在所述转直件连接处对应地设有凹槽或突起或平面，用于防止所述测杆转动。

作为本方案进一步的改进，所述转直件与所述测杆的连接为固定连接。

作为本方案进一步的改进，所述丝杆，还包括第二光轴，所述第二光轴位于所述第一光轴和所述操纵轮连接端之间；所述转直机构，还包括第二支撑，用于支撑所述丝杆作旋转运动，所述第二支撑一端与所述第二光轴转动连接，另一端与所述尺架固定连接。

作为本方案进一步的改进，所述操纵轮组件包括棘轮组件，用于保护所述转直机构因测力过大而不致受损。

作为本方案进一步的改进，所述线位移传感器为线阵图像位移传感器、光栅位移传感器、磁栅位移传感器和容栅位移传感器其中之一，用于测量所述尺架和所述测杆相对位移量。

有益效果

本申请的转直机构，丝杆与测杆采用并行结构设计，带来三个好处，一是避免了丝杆间隙带来的测量误差；二是量程由25mm增加到50mm，几乎不增加千分尺轴向尺寸，便于单手操作；三是丝杆螺距可以加大到1mm以上，可提高测量效率。

附图说明

本申请的说明书附图仅作原理性展示，不作为设计图，也不用于限制本申请的权利要求范围；

附图1为转直机构结构原理图；

附图2为数显千分尺结构原理图。

具体实施例

一种数显千分尺，如附图2所示，包括尺架1、测杆2、操纵轮组件3、控制电路4和线位移传感器5。

在所述测杆2和所述操纵轮组件3之间设有转直机构6，如附图1所示，所述转直机构6用于将所述操纵轮组件3的旋转运动转为直线运动，并驱动所述测杆2沿其轴线作直线往返运动。

所述转直机构6，包括丝杆61、第一支撑62和转直件63，所述丝杆61用于传递所述操纵轮组件3的旋转运动，所述丝杆61包括第一光轴611和与所述操纵轮组件3连接的操纵轮连接端612；所述第一支撑62，用于支撑所述丝杆61作旋转运动，所述第一支撑62一端与所述第一光轴611转动连接，另一端与所述尺架1固定连接； 所述转直件63，用于将所述丝杆61的旋转运动转为直线运动，并驱动所述测杆2沿其轴线作直线往返运动，其一端与所述丝杆61螺接，另一端与所述测杆2连接。

为缩短所述数显千分尺的尺寸，将所述丝杆61和所述测杆2设置成并行结构，所述丝杆61的轴线与所述测杆2的轴线平行，并且它们的轴线距离大于3mm。

为了提高测量精度和省电，在所述转直件63与所述测杆2之间设有测力传感器7，如附图2所示，所述测力传感器7用于所述测杆2抵触到被测物的反作用力大于等于预定测力时产生电子信号，其一端与所述转直件63连接，另一端与所述测杆2连接，并且与所述控制电路4电气连接。

所述测力传感器7包括弹簧71、干簧管72和磁铁73，所述弹簧71一端与所述转直件63连接，另一端与所述测杆2连接，并且所述干簧管72和所述磁铁73其中之一与所述测杆2连接，另一个与所述转直件63连接；当所述测杆2抵触到被测物时，所述转直件63压缩或拉伸所述弹簧71，使得所述干簧管72和所述磁铁73的距离发生变化，当测力达到所述预定测力时，所述干簧管72就会发生闭合或断开动作，从而给所述控制电路4发出电子信号。

为了保证所述弹簧71能被所述转直件63压缩或拉伸，所述弹簧71和所述转直件63一端套在所述测杆2上，所述弹簧71一端与所述测杆2固定连接，另一端与所述转直件63固定连接，所述转直件63与所述测杆2的连接为滑动连接，滑动方向同所述测杆的轴线方向。

为了防止所述测杆2转动，给所述线位移传感器5测量带来误差，在所述测杆2滑动连接处设有至少一个凸起或凹槽或平面，在所述转直件63一端滑动连接处也相应地设有凹槽或凸起或平面，使得所述转直件63与所述测杆2既滑动连接，也防止所述测杆2转动。

如果没有加装所述测力传感器7，则所述转直件63与所述测杆2的连接为固定连接，可以防止所述测杆2转动。

为了保证所述丝杆61的安装精度和耐用性，所述丝杆61，还设有第二光轴613，所述第二光轴613位于所述第一光轴611和所述操纵轮连接端612之间；所述转直机构6，还设有第二支撑64，用于支撑所述丝杆61作旋转运动，所述第二支撑64一端与所述第二光轴613转动连接，另一端与所述尺架2固定连接。

所述操纵轮组件3包括棘轮组件，用于保护所述转直机构6因测力过大而不致受损。

所述线位移传感器5为线阵图像位移传感器、光栅位移传感器、磁栅位移传感器和容栅位移传感器其中之一，用于测量所述尺架1和所述测杆2之间的相对位移量。

上述实施例只是本申请方案的特例，本领域的技术人员能显而易见地做出修改的技术方案，都应在本申请权利要求的保护范围内。