一种接触式位移测量装置的制作方法

1.本发明涉及位移测量装置技术领域，尤其涉及一种接触式位移测量装置。


背景技术：

2.接触式位移测量装置是一种常见的测量设备，主要用于在测量对象表面和感应头之间相互接触，并通过检测接触点的位置变化来确定被测试物体的位移等参数。
3.现有接触式位移测量装置大都是依靠弹簧使感应头在检测过程中与被测工件表面保持接触的，然而随着测量距离的增大，弹簧的压缩量亦增大，对感应头施加的力同样增大，被测工件所受的加压力亦增大，当不断增大的力施加于被测工件时，工件可能会由于遭受的挤压力过大从而导致表面损坏。


技术实现要素：

4.为了克服现有接触式位移测量装置在测量过程中，工件可能会由于遭受的挤压力过大从而导致表面损坏的缺点，本发明提供了一种接触式位移测量装置。
5.本发明的技术方案为：一种接触式位移测量装置，包括有外壳体，外壳体设置有对称且周向分布的限位直槽，外壳体滑动连接有接触杆，接触杆设置有对称且周向分布的第一限位槽，接触杆固定连接有活塞环，外壳体设置有第一空腔和第二空腔，第一空腔内填充有具有压力的惰性气体，第一空腔和第二空腔通过中间通孔连通，外壳体内固定连接有软性罩，软性罩位于第二空腔内，外壳体内滑动连接有第二滑动杆，第二滑动杆设置有l形杆，l形杆与外壳体滑动连接，接触杆设置有向l形杆传递动力的传动机构，l形杆远离第二滑动杆的一端安装有照射灯，外壳体内安装有光栅刻度尺和cmos传感器，照射灯、光栅刻度尺和cmos传感器自下至上依次排列，外壳体设置有用于辅助软性罩开合的开合机构。
6.优选地，传动机构包括有第一滑动杆，第一滑动杆固定连接于接触杆靠近第二滑动杆的一端，第一滑动杆与外壳体滑动连接，第一滑动杆远离接触杆的一端固定连接有第一限位柱，外壳体内转动连接有摆动杆，摆动杆设置有短限位槽和长限位槽，第一滑动杆的第一限位柱与短限位槽配合，第二滑动杆靠近摆动杆的一端固定连接有与长限位槽配合的第二限位柱。
7.优选地，短限位槽和长限位槽分别位于摆动杆的两端。
8.优选地，开合机构包括有对称分布的转动环，对称分布的转动环均转动连接于外壳体内，转动环与接触杆转动连接，转动环设置有周向分布的第二限位槽，限位直槽内滑动连接有与相邻第二限位槽配合的移动杆，移动杆与软性罩的内侧面固定连接，转动环固定连接有周向分布的限位杆，限位杆与相邻的第一限位槽配合。
9.优选地，转动环的轴线与第一空腔、第二空腔和软性罩三者的轴线重合。
10.优选地，移动杆为防静电材料，以此降低移动杆与软性罩发生相对滑动时产生静电的概率。
11.优选地，当活塞环开始挤压第一空腔内的惰性气体时，软性罩体积的变化量与活
塞环与第一空腔之间体积的变化量相同。
12.优选地，外壳体转动连接有密封环，密封环与第一限位槽和接触杆相邻侧面紧密贴合。
13.优选地，还包括有螺纹杆，螺纹杆转动连接于外壳体，螺纹杆远离第二滑动杆的一端固定连接有旋钮，第二滑动杆滑动连接有滑块，滑块与螺纹杆螺纹配合，第二滑动杆与l形杆滑动连接，第二滑动杆与cmos传感器电连接。
14.优选地，第二滑动杆与l形杆滑动连接区域的长度小于螺纹杆螺纹区域的长度。
15.有益效果：本发明通过在一定的波动范围内保持第一空腔内和第二空腔内中氮气的压强，以此使接触杆与待测工件之间的相互作用力保持在一定的波动范围内，避免随测量距离的增长，接触杆与待测工件之间的相互作用力逐渐增大，从而导致接触杆或待测工件表面出现划痕，以此提高对接触杆与待测工件的保护；利用密封环始终与右侧四个第一限位槽的内壁贴合，以此保证第一空腔和第二空腔的气密性，进而稳定第一空腔内和第二空腔内氮气的压强，避免氮气泄漏引起压强缺失，从而导致接触杆与待测工件接触不良，以此提高测量时的稳定性；利用第一滑动杆与摆动杆转动中心之间的距离小于第二滑动杆与摆动杆转动中心之间的距离，使得第二滑动杆的移动距离大于第一滑动杆的移动距离，即照射灯移动的距离大于接触杆的移动距离，实现放大接触杆的移动距离，之后再经过cmos传感器等比缩小后将数据传递至外界，以此提高测量工件的精确度；通过转动旋钮改变第二滑动杆与摆动杆转动中心之间的距离，适应对不同工件进行测量时的工况，以此提高装置的适用范围。
附图说明
16.图1为本发明的整体立体结构示意图。
17.图2为本发明的整体立体结构剖视图。
18.图3为本发明的开合机构立体结构示意图。
19.图4为本发明的开合机构立体结构爆炸图。
20.图5为本发明的传动机构立体结构示意图。
21.图6为本发明转动旋钮时的立体结构示意图。
22.图中标记为：101-外壳体，102-限位直槽，201-接触杆，202-第一限位槽，3-活塞环，4-第一空腔，5-第二空腔，6-软性罩，7-第一滑动杆，801-摆动杆，802-短限位槽，803-长限位槽，9-第二滑动杆，10-l形杆，11-照射灯，12-光栅刻度尺，13-cmos传感器，1401-转动环，1402-第二限位槽，1403-移动杆，1404-限位杆，15-密封环，1601-螺纹杆，1602-旋钮，1603-滑块。
具体实施方式
23.以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但不限制本发明的保护范围和应用范围。
24.实施例1:一种接触式位移测量装置，如图1-图4所示，包括有外壳体101，外壳体101设置有对称分布的两组限位直槽102，每组设有周向等距分布的四个限位直槽102，外壳体101的左部滑动连接有接触杆201，接触杆201设置有对称分布的两组第一限位槽202，每
组设有周向等距分布的四个第一限位槽202，接触杆201固定连接有活塞环3，外壳体101内设置有第一空腔4和第二空腔5，第一空腔4位于第二空腔5内，第一空腔4内填充有具有一定压力的惰性气体，该惰性气体为氮气，第一空腔4和第二空腔5通过中间通孔连通，外壳体101固定连接有软性罩6，软性罩6位于第二空腔5内靠近中间通孔的一侧，外壳体101内滑动连接有第二滑动杆9，第二滑动杆9的右端设置有l形杆10，l形杆10与外壳体101滑动连接，接触杆201设置有向l形杆10传递动力的传动机构，l形杆10上侧的右端安装有照射灯11，外壳体101内的右部安装有光栅刻度尺12和cmos传感器13，照射灯11、光栅刻度尺12和cmos传感器13在同一竖直平面自下至上依次排列，外壳体101设置有用于辅助软性罩6开合的开合机构，通过在一定的波动范围内保持第一空腔4和第二空腔5内氮气的压强，以此使接触杆201与待测工件之间的相互作用力保持在一定的波动范围内，避免随测量距离的增长，接触杆201与待测工件之间的相互作用力逐渐增大，从而导致接触杆201或待测工件表面出现划痕，以此提高对接触杆201与待测工件的保护。
25.如图4和图5所示，传动机构包括有第一滑动杆7，第一滑动杆7固定连接于接触杆201的右端，第一滑动杆7与外壳体101滑动连接，第一滑动杆7的右端固定连接有第一限位柱，外壳体101内转动连接有摆动杆801，第一滑动杆7和第二滑动杆9分别位于摆动杆801转动中心的下侧和上侧，摆动杆801的下端和上端分别设置有短限位槽802和长限位槽803，第一滑动杆7的第一限位柱与短限位槽802配合，第二滑动杆9的左端固定连接有与长限位槽803配合的第二限位柱，通过将第一滑动杆7和第二滑动杆9分别设置于摆动杆801转动中心的上下两侧，使得第一滑动杆7和第二滑动杆9的移动方向相反，以此减小外壳体101水平方向上的长度，进而提高装置的便捷性。
26.如图3和图4所示，开合机构包括有对称分布的两个转动环1401，对称分布的两个转动环1401均转动连接于外壳体101内，转动环1401的轴线与第一空腔4、第二空腔5和软性罩6三者的轴线重合，转动环1401与接触杆201转动连接，转动环1401设置有周向分布的四个第二限位槽1402，限位直槽102内滑动连接有与相邻第二限位槽1402配合的移动杆1403，移动杆1403为聚丙烯材料，以此降低移动杆1403与软性罩6发生相对滑动时产生静电的概率，进而避免静电对测量结果产生影响，以此提高测量精度，移动杆1403与软性罩6的内侧面固定连接，转动环1401固定连接有周向分布的四个限位杆1404，限位杆1404与相邻的第一限位槽202配合，当活塞环3开始挤压第一空腔4内的氮气时，软性罩6体积的变化量与活塞环3与第一空腔4之间体积的变化量相同，外壳体101转动连接有密封环15，密封环15与第一限位槽202和接触杆201相邻侧面紧密贴合，利用密封环15始终与右侧四个第一限位槽202的内壁贴合，以此保证第一空腔4和第二空腔5的气密性，进而稳定第一空腔4内和第二空腔5内氮气的压强，避免氮气泄漏引起压强缺失，从而导致接触杆201与待测工件接触不良，以此提高测量时的稳定性。
27.当需要使用本装置对工件进行测量时，工作人员先将外壳体101固定于外界固定架，然后开启照射灯11和cmos传感器13，随后工作人员将待测工件的侧面移动至与接触杆201的左端接触，随后沿垂直于接触杆201轴线的方向移动待测工件，待测工件随着不断移动，其与接触杆201接触的侧面（待测面）开始挤压接触杆201的左端，接触杆201受待测工件挤压后开始向右移动，接触杆201带动第一滑动杆7一同向右移动，第一滑动杆7带动其上的第一限位柱一同向右移动，随后第一滑动杆7的第一限位柱开始挤压短限位槽802，摆动杆
801开始逆时针转动，摆动杆801带动位于长限位槽803内的第二滑动杆9第二限位柱开始向左移动，第二滑动杆9亦开始向左移动，通过将第一滑动杆7和第二滑动杆9分别设置于摆动杆801转动中心的上下两侧，使得第一滑动杆7和第二滑动杆9的移动方向相反，以此减小外壳体101水平方向上的长度，进而提高装置的便捷性，第二滑动杆9带动l形杆10一同向左移动，l形杆10带动其上的照射灯11一同向左移动，在照射灯11向左移动的过程中，照射灯11发射的光线透过光栅刻度尺12后被cmos传感器13捕获，cmos传感器13再将获取的信息通过线路传递至外界，以供工作人员参考。
28.在接触杆201向右移动过程中，接触杆201带动活塞环3一同向右移动，活塞环3开始在第一空腔4内向右滑动，同时活塞环3开始挤压第一空腔4内的氮气，第一空腔4内的氮气通过中间通孔后进入第二空腔5内并挤压软性罩6，随着接触杆201携带活塞环3持续向右移动，第一空腔4内的氮气不断被挤压进第二空腔5内，软性罩6的体积开始增大，以此使氮气的体积保持不变，通过在一定的波动范围内保持第一空腔4内和第二空腔5内中氮气的压强，以此使接触杆201与待测工件之间的相互作用力保持在一定的波动范围内，避免随测量距离的增长，接触杆201与待测工件之间的相互作用力逐渐增大，从而导致接触杆201或待测工件表面出现划痕，以此提高对接触杆201与待测工件的保护。
29.在接触杆201向右移动的过程中，第一限位槽202挤压相邻的限位杆1404，八个限位杆1404分别在相邻第一限位槽202的作用下开始逆时针转动，同侧的四个限位杆1404带动相邻的转动环1401一同逆时针转动，随后第二限位槽1402开始挤压相邻的移动杆1403，四个移动杆1403分别在相邻第二限位槽1402的作用下开始沿限位直槽102背向滑动，四个移动杆1403开始挤压软性罩6，软性罩6包含的空间增大，通过氮气和四个移动杆1403共同对软性罩6施加力，进一步降低氮气在改变空间位置时其压强的变化幅度，从而稳定接触杆201与待测工件之间的相互作用力，防止随测量距离的增长，接触杆201与待测工件之间的相互作用力反复变化，从而损坏接触杆201或待测工件，以此提高对接触杆201与待测工件的保护。
30.在接触杆201向右移动的过程中，密封环15始终与右侧四个第一限位槽202的内壁贴合，以此保证第一空腔4和第二空腔5的气密性，进而稳定第一空腔4内和第二空腔5内氮气的压强，避免氮气泄漏引起压强缺失，从而导致接触杆201与待测工件接触不良，以此提高测量时的稳定性。
31.在对工件进行测量的过程中，利用第一滑动杆7与摆动杆801转动中心之间的距离小于第二滑动杆9与摆动杆801转动中心之间的距离，使得第二滑动杆9的移动距离大于第一滑动杆7的移动距离，即照射灯11移动的距离大于接触杆201的移动距离，实现放大接触杆201的移动距离，之后再经过cmos传感器13等比缩小后将数据传递至外界，以此提高测量工件的精确度。
32.完成对工件的测量后，工作人员关闭照射灯11和cmos传感器13，将待测工件移走后，接触杆201失去限位，然后具有一定压强的氮气开始挤压活塞环3，活塞环3开始向左移动，活塞环3带动接触杆201一同向左移动，八个限位杆1404分别在相邻第一限位槽202的作用下，开始逆时针转动，同侧的四个限位杆1404带动相邻的转动环1401一同顺时针转动，随后四个移动杆1403分别在相邻第二限位槽1402的作用下开始沿限位直槽102对向滑动，四个移动杆1403带动软性罩6一同移动，直至软性罩6恢复至原状，接触杆201、活塞环3和第一
滑动杆7等零件完全复位。
33.实施例2：在实施例1的基础之上，如图5和图6所示，还包括有螺纹杆1601，螺纹杆1601转动连接于外壳体101的中上部，第二滑动杆9与l形杆10滑动连接区域的长度小于螺纹杆1601螺纹区域的长度，避免第二滑动杆9较l形杆10滑动距离过长导致二者在运动过程中干涉，螺纹杆1601的上端固定连接有旋钮1602，旋钮1602的外侧固定连接有周向分布的若干个条状凸起，用于增大其与工作人员手部之间的接触面积，第二滑动杆9滑动连接有滑块1603，滑块1603与螺纹杆1601螺纹配合，第二滑动杆9与l形杆10滑动连接，第二滑动杆9与cmos传感器13电连接，通过转动旋钮1602改变第二滑动杆9与摆动杆801转动中心之间的距离，适应对不同工件进行测量时的工况，以此提高装置的适用范围。
34.当需要使用本装置对工件进行测量时，工作人员先将外壳体101固定于外界固定架，在对精度要求高的工件进行测量时，工作人员转动旋钮1602，旋钮1602带动螺纹杆1601一同转动，滑块1603在螺纹杆1601的作用下开始向上移动，滑块1603带动第二滑动杆9一同向上移动，第二滑动杆9沿l形杆10向上滑动，然后工作人员再缓慢移动工件开始测量，通过增大第二滑动杆9与摆动杆801转动中心之间的距离来增大第二滑动杆9与第一滑动杆7相对移动的倍数，进而提高测量精度。
35.在对精度要求低的工件进行测量时，工作人员转动旋钮1602，旋钮1602带动螺纹杆1601一同转动，滑块1603在螺纹杆1601的作用下开始向下移动，滑块1603带动第二滑动杆9一同向下移动，第二滑动杆9沿l形杆10向下滑动，然后工作人员再快速移动工件开始测量，通过增大第二滑动杆9与摆动杆801转动中心之间的距离来降低第二滑动杆9与第一滑动杆7相对移动的倍数，进而提高测量效率，通过转动旋钮1602改变第二滑动杆9与摆动杆801转动中心之间的距离，适应对不同工件进行测量时的工况，以此提高装置的适用范围，待测量完毕后工作人员将工件移离即可。
36.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

技术特征：
1.一种接触式位移测量装置，包括有外壳体（101），外壳体（101）设置有对称且周向分布的限位直槽（102），外壳体（101）滑动连接有接触杆（201），接触杆（201）设置有对称且周向分布的第一限位槽（202），接触杆（201）固定连接有活塞环（3），外壳体（101）设置有第一空腔（4）和第二空腔（5），第一空腔（4）内填充有具有压力的惰性气体，第一空腔（4）和第二空腔（5）通过中间通孔连通，外壳体（101）内固定连接有软性罩（6），软性罩（6）位于第二空腔（5）内，外壳体（101）内滑动连接有第二滑动杆（9），第二滑动杆（9）设置有l形杆（10），l形杆（10）与外壳体（101）滑动连接，其特征在于：还包括有向l形杆（10）传递动力的传动机构，传动机构设置于接触杆（201），l形杆（10）远离第二滑动杆（9）的一端安装有照射灯（11），外壳体（101）内安装有光栅刻度尺（12）和cmos传感器（13），照射灯（11）、光栅刻度尺（12）和cmos传感器（13）自下至上依次排列，外壳体（101）设置有用于辅助软性罩（6）开合的开合机构。2.如权利要求1所述的一种接触式位移测量装置，其特征在于：传动机构包括有第一滑动杆（7），第一滑动杆（7）固定连接于接触杆（201）靠近第二滑动杆（9）的一端，第一滑动杆（7）与外壳体（101）滑动连接，第一滑动杆（7）远离接触杆（201）的一端固定连接有第一限位柱，外壳体（101）内转动连接有摆动杆（801），摆动杆（801）设置有短限位槽（802）和长限位槽（803），第一滑动杆（7）的第一限位柱与短限位槽（802）配合，第二滑动杆（9）靠近摆动杆（801）的一端固定连接有与长限位槽（803）配合的第二限位柱。3.如权利要求2所述的一种接触式位移测量装置，其特征在于：短限位槽（802）和长限位槽（803）分别位于摆动杆（801）的两端。4.如权利要求2所述的一种接触式位移测量装置，其特征在于：开合机构包括有对称分布的转动环（1401），对称分布的转动环（1401）均转动连接于外壳体（101）内，转动环（1401）与接触杆（201）转动连接，转动环（1401）设置有周向分布的第二限位槽（1402），限位直槽（102）内滑动连接有与相邻第二限位槽（1402）配合的移动杆（1403），移动杆（1403）与软性罩（6）的内侧面固定连接，转动环（1401）固定连接有周向分布的限位杆（1404），限位杆（1404）与相邻的第一限位槽（202）配合。5.如权利要求4所述的一种接触式位移测量装置，其特征在于：转动环（1401）的轴线与第一空腔（4）、第二空腔（5）和软性罩（6）三者的轴线重合。6.如权利要求4所述的一种接触式位移测量装置，其特征在于：移动杆（1403）为防静电材料，以此降低移动杆（1403）与软性罩（6）发生相对滑动时产生静电的概率。7.如权利要求6所述的一种接触式位移测量装置，其特征在于：当活塞环（3）开始挤压第一空腔（4）内的惰性气体时，软性罩（6）体积的变化量与活塞环（3）与第一空腔（4）之间体积的变化量相同。8.如权利要求4所述的一种接触式位移测量装置，其特征在于：外壳体（101）转动连接有密封环（15），密封环（15）与第一限位槽（202）和接触杆（201）相邻侧面紧密贴合。9.如权利要求1所述的一种接触式位移测量装置，其特征在于：还包括有螺纹杆（1601），螺纹杆（1601）转动连接于外壳体（101），螺纹杆（1601）远离第二滑动杆（9）的一端固定连接有旋钮（1602），第二滑动杆（9）滑动连接有滑块（1603），滑块（1603）与螺纹杆（1601）螺纹配合，第二滑动杆（9）与l形杆（10）滑动连接，第二滑动杆（9）与cmos传感器（13）电连接。
10.如权利要求9所述的一种接触式位移测量装置，其特征在于：第二滑动杆（9）与l形杆（10）滑动连接区域的长度小于螺纹杆（1601）螺纹区域的长度。

技术总结
本发明公开了一种接触式位移测量装置，涉及位移测量装置技术领域。包括有外壳体，外壳体设置有对称且周向分布的限位直槽，外壳体滑动连接有接触杆，接触杆设置有对称且周向分布的第一限位槽，接触杆固定连接有活塞环，外壳体设置有第一空腔和第二空腔，第一空腔内填充有具有压力的惰性气体，接触杆设置有向L形杆传递动力的传动机构。本发明通过在一定的波动范围内保持第一空腔内和第二空腔内中惰性气体的压强，以此使接触杆与待测工件之间的相互作用力保持在一定的波动范围内，避免随测量距离的增长，接触杆与待测工件之间的相互作用力逐渐增大，从而导致接触杆或待测工件表面出现划痕，以此提高对接触杆与待测工件的保护。以此提高对接触杆与待测工件的保护。以此提高对接触杆与待测工件的保护。


技术研发人员：张婷婷 张慧珠
受保护的技术使用者：奥菲（泰州）光电传感技术有限公司
技术研发日：2023.09.05
技术公布日：2023/10/11