一种内间隙测量及数据上传装置

技术领域

本发明涉及微测量领域，特别涉及一种内间隙测量及数据上传装置。

背景技术

针对间隙测量，现有的主要测量工具为游标卡尺。游标卡尺需在塞入间隙后，手动调整内测量爪至顶住间隙两侧，在多数情况下需要将游标卡尺从缝隙取出读数。在调整和取出的过程中都可能对内测量爪产生触碰，造成其位置变化从而影响测量结果；测量时施力大小不同会造成读数的重复精度不足；同时这一过程耗时，费力。游标卡尺的读取，尤其是机械式的读取需要培训，而且需要用肉眼进行辨认，读取时间长，易出错。游标卡尺读数的记录通常需要手工记录，这也大大增加了劳动量和时间，同时手工录入存在着记录错误的风险。游标卡尺在间隙测量应用中的种种不足，很重要的原因就是所有过程都为人工操作，操作人的操作习惯，操作力量大小，熟练程度，身体及精神状态都会都结果的读出和记录造成很大的影响，因此其测量精度，重复精度都无法可靠的保证，测量速度以及记录准确度更加难以满足当前市场的需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种内间隙测量及数据上传装置。

发明所采用的技术方案是：一种内间隙测量及数据上传装置，包括测头和机身,测头固定连接在机身顶端, 其技术要点是，所述的测头主要由测针、带有限位槽和安装孔的固定座、阻膜板、顶盖、电刷和弹簧构成，阻膜板组装在固定座的安装孔内,测针与电刷一端连接，电刷另一端与阻膜板滑动连接，电刷随作为测量端的测针沿固定座内表面的滑轨移动的同时, 作为短接片的电刷沿阻膜板表面上下移动，获得反映测量间隙值的阻膜板阻值；

测针与固定座之间压装弹簧，测头的测量定位面顶至待测间隙一侧，弹簧使得测头的测针定位面伸缩并顶到待测间隙另一侧；在固定座上还设有限制测针下行程的测针限位槽, 组装有电刷和阻膜板的固定座安装孔由顶盖扣合固定；在机身内腔设有测量电路板，测量电路板连接阻膜板用于将接收到的阻膜板发送的模拟信号转换为数字信号并上传至上位机。

上述方案中，所述的测针设有测针凸起，测针凸起安装在电刷一端的连接孔内使电刷随测头上下移动；电刷上设有铜刷，铜刷沿阻膜板表面滑动。

上述方案中，所述的铜刷包括第一支臂、第二支臂和连接臂，第一支臂和第二支臂通过连接臂连接。

上述方案中，所述的测量电路板通过ZIGBEE模块与上位机连接。

上述方案中，在测头的测量定位面上安装有可吸附待测工件的磁铁。，

本发明的有益效果是：该内间隙测量及数据上传装置，包括测头和机身，测头主要由测针、固定座、阻膜板、顶盖、电刷和弹簧构成，电刷随作为测量端的测针沿固定座内表面的滑轨移动的同时, 作为短接片的电刷沿阻膜板表面上下移动，获得的阻膜板电阻值经线性变化转换成测量间隙值。该装置设计合理，精度高，且操作者简单，只需将测头塞入间隙，按下测量键，间隙测量结果值即可直接无线上传至上位机并记录，测量精度可以达到0.03mm重复精度0.02mm，整个过程可在小于一秒内完成，大大提高了测量效率和精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中内间隙测量及数据上传装置总结构示意图；

图2为本发明实施例中测头结构示意图；

图3为本发明实施例中电刷、阻膜板以及测头连接结构示意图；

图4为本发明实施例中测量电路板和充电电池示意图；

图5为本发明实施例中电刷结构示意图；

图6为本发明实施例中电刷结构后视图；

图7为本发明实施例中电刷的电路结构原理图；

图中序号说明如下：1 测头、2操作按钮、3机身、4测针、5固定座、6磁铁、7测针限位槽、8顶盖、9测针定位面、10电刷、10-1减重孔、10-2铜刷、10-3滑槽、10-4连接孔、10-5连接架、11阻膜板、12弹簧、13测量定位面、14测量电路板、15充电电池。

具体实施方式

使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1～图7和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本实施例采用的内间隙测量及数据上传装置，包括测头1和机身3,测头1固定连接在机身3顶端。测头1主要由测针4、固定座5、阻膜板11、顶盖8、电刷10和弹簧12构成。本实施例的电刷10主要由连接架10-5和铜刷10-2构成，铜刷10-2焊接在连接架10-5一侧，与铜刷10-2相对的连接架10-5另一侧设有连接孔10-4，在连接架10-5的顶部设有减重孔10-1，在连接架10-5的端部设有滑槽10-3。

本实施例中阻膜板11组装在固定座5的安装孔内,测头1通过测针凸起插入电刷10的连接孔10-4内，使电刷10能随着测头1上下移动，同时还带动电刷10上的铜刷10-2在阻膜板11上滑动。电刷10的滑槽10-3同时沿安装孔内壁的滑道滑动。铜刷10-2作为短接片，具有两个支臂，两个支臂顶端相连，两个支臂的自由端分别沿阻膜板11滑擦，如图7所示，电刷相当于在阻膜板上的两个连续电阻Ra与电阻Rb之间建立了一个随测头上下滑动的短接片,也即，通过该电刷短接片将电阻Ra等效为两个电阻R1和R2，将电阻Rb等效为两个电阻R3和R4,随着电刷位置的上下变化，R1,R2,R3,R4相应变化，在示意图中，我们把变化后的电阻分别表示为R1’,R2’,R3’,R4’。图中，Ra=R1+R2=R1’+R2’； RbR3+R4=R3’+R4’，且有Ra=Rb 或Ra>>Rb当电刷10上下滑动，从位置1变为位置2时，点2和点3之间的电阻由R1+R3变成R1’+R3’。明显可知，当电刷10上移时，电阻变小，电刷下移时，电阻变大。因电阻为线性，因此作为测量端的测针4相对于测针定位面9之间，距离大时电阻小，距离小时电阻大，并且为线性关系，即可通过电阻值与行程的对应关系获得测量间隙。

本实施例中，采用弹簧12控制测针定位面9与测量定位面13之间的距离。在测针4与固定座5之间压装弹簧12，按下测针4将测针定位面9塞入间隙，测针定位面9在弹簧力作用下自动弹起并顶至间隙一侧，测量定位面13顶到间隙另一侧，弹簧的弹力保证了对于相同间隙每次测量时施加于测量定位面和测针定位面的力量大小相等，避免了外力造成的额外形变对测量结果的影响。当弹簧弹起后，测头1在间隙内稳定之后，操作者按下操作按钮2中的测量键，测量结果通过测量电路板14无线发送至上位机，由上位机测量软件自动存储。操作者无需读数，无需记录。可充电电池15保证测量操作部分在无线状态下可以充电重复使用。

为了进一步固定待测工件，本实施例在测头1的测量定位面13上安装可吸附待测工件的磁铁6。

本实施例的测针4正对测针限位槽7设置，并由测针限位槽7限制测针4的下行程最大值。

组装有电刷10和阻膜板11的固定座安装孔由顶盖8扣合通过螺栓固定，使装置外表面整洁，保护自模板11和电刷10免受外界环境损坏。

在机身2内腔设有测量电路板14和为测量电路板14进行供电的9V充电电池15。测量电路板14的输入端与阻膜板11的输出端连接，用于将接收到的模拟信号转换为数字信号并通过ZIGBEE模块上传至上位机。本实施例采用的测量电路板的型号为PBH-001-A 测量电路板型号。

本实施例的内间隙测量及数据上传装置，可以同时采用多个进行测量。该多个装置产生的数据保存在上位机内代表同一生产线的数据库内。若测量的过程出现无效需要删除的数据，将上位机内数据库中的该数据清除后从新写入即可。

本实施例采用的内间隙测量及数据上传装置，使用者无需像使用卡尺一样扳动测量爪并记录数据，只需按下测针塞入间隙，按下测量按键，即可通过无线传输，把当前的间隙读数上传至上位机软件，大大地提高了测量的效率，并使测量结果数字化同时自动记录。测量精度可以达到0.03mm ，重复精度 0.02mm，整个过程可在小于一秒内完成。可以在各行各业大幅提高间隙测量的效率及质检、追溯的效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。