專利名稱：內徑測量裝置及測量方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種測量裝置及測量方法，尤其涉及一種內徑測量裝置及測量方法。
背景技術：
業(yè)界通常使用游標卡尺來測量物體的內徑將游標卡尺兩測量爪伸入待測物體的孔中并抵于孔的內壁，然后讀取刻度值即可得知孔的內徑。使用游標卡尺測量內徑時，由于測量爪所抵的位置有可能不是待測物體的內孔的直徑上的兩個圓周點，而是一條弦上兩個點，使得測量的內徑值偏小。
發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種簡單有效的內徑測量裝置及測量方法。一種內徑測量裝置，其用來測量孔的內徑，所述內徑測量裝置包括本體、檢測觸頭、控制單元、顯示單元和步進馬達，所述檢測觸頭位于所述本體上且包括兩個測量爪，所述測量爪于所述步進馬達驅動下可向外散射抵觸孔的內壁，所述測量爪抵觸到內壁時發(fā)出控制信號給所述控制單元使所述控制單元控制所述步進馬達停止工作，所述控制單元計算所述步進馬達的步進數并利用所述測量爪張開的角度計算得出內徑，所述顯示單元用來顯示計算的內徑。進一步，所述測量爪具有針狀物?！N內徑測量方法，其包括如下步驟初始化內徑測量裝置；將待測物體置于平臺上，并使孔的軸向垂直平臺；將內徑測量裝置的檢測觸頭伸入到待測物體的孔內；打開檢測觸頭使測量爪與孔的內壁相抵觸；控制單元接收針狀物的感應信號，將感應信號進行處理并根據公式D = d+21sin θ計算出孔的內徑；將所得的內徑值顯示于顯示單元。與現有技術相比，本發(fā)明實施例的內徑測量裝置及測量方法采用利用測量爪張開的角度來計算待測物體的內徑，從而使得測量結果準確；又，采用針狀物與待測物體的內壁相接觸，接觸面積小，降低了接觸點造成的誤差。
圖1是本發(fā)明實施例內徑測量裝置的示意圖。圖2是本發(fā)明實施例內徑測量裝置于測量狀態(tài)下的示意圖。圖3是本發(fā)明實施例內徑測量方法的流程圖。主要元件符號說明內徑測量裝置 10本體11檢測觸頭12第一測量爪121第二測量爪122
顯示單元13
控制單元14
步進馬達15
歸零按鈕16
支架20
待測物體30
平臺100
第—-主臂1211
第—-感應臂1212
第— 針狀物1213
第二.主臂1221
第二.感應臂1222
第二.針狀物1223
第— 轉軸131
第二.轉軸13具體實施例方式下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。請參閱圖1及圖2所示，本發(fā)明實施例的內徑測量裝置10包括本體11、檢測觸頭 12、顯示單元13、控制單元14、步進馬達15和歸零按鈕16。檢測觸頭12位于本體11的一端，其包括長度均為1的第一測量爪121和第二測量爪122。第一測量爪121和第二測量爪122分別通過第一轉軸131和第二轉軸132相對本體11轉動。第一測量爪121具有第一主臂1211和位于第一主臂1211 —端的第一感應臂 1212，第一感應臂1212末端具有第一針狀物1213 ；第二測量爪13具有第二主臂1221和位于第二主臂1221 —端的第二感應臂1222，第二感應臂1222末端具有第二針狀物1223，第一針狀物1213和第二針狀物1223相背設置。待測量狀態(tài)下，第一測量爪121和第二測量爪122處于豎直且相互平行的位置，此時第一針狀物1213與第二針狀物1223的末端位于一水平面內的直徑為d圓周上，并且第一針狀物1213和第二針狀物1223為直徑的兩個端點；測量時，第一測量爪121和第二測量爪122打開并與其待測量狀態(tài)時呈一定角度θ。步進馬達15用來驅動第一轉軸131和第二轉軸132轉動從而使得第一測量爪121 和第二測量爪122同時發(fā)生轉動，進而改變第一針狀物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，當檢測觸頭12放入待測物體體30內，步進馬達15驅動第一轉軸131和第二轉軸132轉動；當第一針狀物1213和第二針狀物1233感受到壓力時，便會發(fā)出信號給控制單元14，控制單元14停止驅動步進馬達 15。控制單元14累計步進馬達15的步進數，從而得知角度θ的數值并計算待測物體30 的內徑。假設待測物體30的內徑為D，則D = d+21sin θ。
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顯示單元13用于將經過控制單元14得出的測量結果顯示出來。顯示單元14可以為液晶顯示屏或發(fā)光二極管顯示屏。啟動歸零按鈕16，可使上次測量結果歸零，步進馬達15驅動第一測量爪121和第二測量爪122回復初始位置，即θ = 0。測量過程中，可用支架20來支撐固定內徑測量裝置10，防止測量過程中發(fā)生傾斜，使得接觸點不穩(wěn)定。由于內徑測量裝置10采用利用第一測量爪121和第二測量爪122張開的角度來計算待測物體的內徑，從而使得測量結果準確；又，采用針狀物與待測物體的內壁相接觸， 接觸面積小，降低了接觸點造成的誤差。請參閱圖3，一種內徑測量方法如下Si，初始化內徑測量裝置。具體地，按下歸零按鈕16，使顯示單元13的顯示信息清空、第一測量爪121和第二測量爪122處于待測狀態(tài)。S2，將待測物體置于平臺上，并使孔的軸向垂直平臺。具體地，將待測物體30置于平臺100上，并使待測物體30的軸垂直平臺100。S3，將內徑測量裝置的檢測觸頭伸入到待測物體的孔內。具體地，將支架20置于待測物體30的兩側，調整內徑測量裝置10的第一測量爪 121和第二測量爪122使其平行孔的中心軸。S4，打開檢測觸頭使測量爪與孔的內壁相抵觸。具體地，控制單元14控制步進馬達15，使第一測量爪121和第二測量爪122在第一轉軸131和第二轉轉132的轉動與孔的內壁接觸。S5，控制單元接收針狀物的感應信號，將感應信號進行處理并根據公式D = d+21sin θ計算出孔的內徑。具體地，第一針狀物1213和第二針狀物1223接觸到孔的內壁時，會發(fā)出感應信號給控制單元14，控制單元14停止驅動步進馬達15并計算步進馬達15累計步進數，從而可以得出θ，進而根據公式計算得出孔的內徑。S6，將所得的內徑值顯示于顯示單元。可以理解的是，本領域技術人員還可于本發(fā)明精神內做其它變化等用于本發(fā)明的設計，只要其不偏離本發(fā)明的技術效果均可。這些依據本發(fā)明精神所做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內。
權利要求
1.一種內徑測量裝置，其用來測量孔的內徑，所述內徑測量裝置包括本體、檢測觸頭、 控制單元、顯示單元和步進馬達，所述檢測觸頭位于所述本體上且包括兩個測量爪，所述測量爪于所述步進馬達驅動下可向外張開并抵觸孔的內壁，所述控制單元用于接收所述測量爪抵觸到內壁時發(fā)出的控制信號并由此控制所述步進馬達停止工作，所述控制單元用于計算所述步進馬達的步進數并利用所述測量爪張開的角度計算得出內徑，所述顯示單元用來顯示計算的內徑。
2.如權利要求1所述的內徑測量裝置，其特征在于，所述控制單元依據D= d+21sin θ 計算內徑，D為孔的內徑，d為待測狀態(tài)下兩個所述測量爪之間的距離，θ為所述測量爪張開的角度，1為所述測量爪的長度。
3.如權利要求1所述的內徑測量裝置，其特征在于，每個所述測量爪包括主臂和感應臂，所述感應臂位于所述主臂端部并用來抵觸孔的內壁。
4.如權利要求1所述的內徑測量裝置，其特征在于，所述感應臂上具有針狀物用來抵觸孔的內壁。
5.如權利要求4所述的內徑測量裝置，其特征在于，所述針狀物的材料為壓電材料。
6.如權利要求1至5任一所述的內徑測量裝置，其特征在于，所述主臂通過轉軸設置在所述本體上。
7.如權利要求6所述的內徑測量裝置，其特征在于，所述內徑測量裝置進一步包括設置在所述本體上的歸零按鈕。
8.一種內徑測量方法，其包括如下步驟初始化內徑測量裝置；將待測物體置于平臺上，并使孔的軸向垂直平臺；將內徑測量裝置的檢測觸頭伸入到待測物體的孔內；打開檢測觸頭使測量爪與孔的內壁相抵觸；控制單元接收針狀物的感應信號，將感應信號進行處理并根據公式D = d+21sin θ計算出孔的內徑；將所得的內徑值顯示于顯示單元。
全文摘要
一種內徑測量裝置，其用來測量孔的內徑，所述內徑測量裝置包括本體、檢測觸頭、控制單元、顯示單元和步進馬達，所述檢測觸頭位于所述本體上且包括兩個測量爪，所述測量爪于所述步進馬達驅動下可向外張開并抵觸孔的內壁，所述控制單元用于接收所述測量爪抵觸到內壁時發(fā)出的控制信號并由此控制所述步進馬達停止工作，所述控制單元用于計算所述步進馬達的步進數并利用所述測量爪張開的角度計算得出內徑，所述顯示單元用來顯示計算的內徑。本發(fā)明還提供一種內徑測量方法。
文檔編號G01B7/13GK102243057SQ201010168870
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權日2010年5月11日
發(fā)明者黃建峰 申請人: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