一种用于固定派尺的读数装置的制作方法

1.本实用新型涉及测量仪器辅助工具的技术领域，更具体地，涉及一种用于固定派尺的读数装置。


背景技术：

2.派尺，又称π尺或者围尺，是工业制造上常用于测量圆形工件(如管材)的内外径的仪器，一般可替代大游标卡尺。派尺由一条弹性钢带构成，其两端分别刻有主、副尺，使用时，将派尺绕工件一周，用游标读数方法可直接读出被测件的内外径。相较于游标卡尺，派尺的优点在于其是通过周长测得直径，可将生产尺时的刻线误差缩小π倍后反映到测量结果上，所以在直径500mm以上的大直径测量中，其精度高于游标卡尺；被测件在直径1000mm以上，这一优点尤为突出。
3.但是在使用过程中，人们也发现它在大直径和特大直径的测量中，遇到了难以克服的困难。首先，派尺在测量时是依靠检测人员目视主、副尺上的读数来确定被测件的尺寸，目视读数的过程中经常出现数错、数漏派尺上的刻度线，导致读数错误，测量结果不准确。目视时，如果派尺的指示装置落在相邻两道刻度之间，则需要人工进行估算，即使是同一人对同一工件进行两次测量，其结果也不能保证相同。对于精度要求较高的待测工件来说，这一影响无疑是十分巨大的。
4.其次，由于派尺是一条极薄的弹性不锈钢材质尺，使用派尺在大直径和特大直径工件的测量中，为了测量的准确性，需要若干人手扶支撑，在圆周上扶住派尺，才能保证测量结果是同一横截面的外围，费时、费力，测量结果的准确度也不高。另一种固定方式是使用磁块辅助，即用磁块将派尺吸附在钢件四周的同一横截面上，然后将磁块取下，吸附在派尺下方起到支撑派尺的作用。然而，这种方法不适用于塑胶材质管道的生产线上。因此，设计一种针对派尺测量的辅助工具是十分必要的。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有派尺测量工件的内外径时精度不高、存在人工读数误差、且难以单人操作的问题，提供一种用于固定派尺的读数装置，在使用时可以将派尺夹持在待测工件(如管壁)上，同时利用装置上的视觉读取系统对派尺上的读数进行读取、显示，减少人工目视读数的误差。
6.本实用新型采用的技术方案是：
7.一种用于固定派尺的读数装置，包括第一夹臂、第二夹臂和扭转弹簧，第一夹臂通过扭转弹簧与第二夹臂铰接，第一夹臂与第二夹臂的夹持端分别设有第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部与第二夹持部正对设置，第一夹持部上设有用于读数的视觉读取系统和显示装置。
8.本实用新型的工作原理如下：第一夹臂通过扭转弹簧与第二夹臂铰接，形成常见的夹持结构，可以将本实用新型夹在待测工件上用于固定派尺，这样在测量大直径的工件
时就不用多人协同，达到一个人即可完成测量的效果。其中，第一夹臂与第二夹臂的夹持端分别设有第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部和第二夹持部正对设置，在夹持时形成一个相向的作用力，把派尺固定在待测工件上。第一夹持部上设有用于读数的视觉读取系统和显示装置，本实用新型夹持派尺时，所述视觉读取系统通过成像技术将派尺的主、副尺上的刻度标记和刻度线记录下来，然后再通过所述视觉读取系统将图像信息转化为对应的数值信息、并传输至显示装置上，由显示装置显示当前派尺上的读数。操作人员只需通过显示装置即可知道待测工件的内外径长度，过程简单且误差极小，操作人员无需再进行人工目视读数。
9.进一步地，所述视觉读取系统包括微距摄像头、控制系统以及电源，微距摄像头和显示装置分别与控制系统通信连接，控制系统与电源电连接。控制系统能够控制微距摄像头的开启和关闭，并将微距摄像头拍下的图像画面经处理转化为长度信息数据。所述微距摄像头为常见的现有技术，当然，为了更好的成像效果，所述微距摄像头可以是带有红外夜视功能的摄像头，这样在无光环境下也能够得到清晰的成像。为了实现本实用新型的轻量化和小型化，所述电源优选地使用纽扣电池，可以进一步减小第一夹持部的整体体积。
10.进一步地，第一夹持部包括与第一夹臂转动连接的第一夹持板，以及与第一夹持板可拆卸连接的第一橡胶模块，第一橡胶模块为中空结构，所述视觉读取系统设于第一橡胶模块内腔；第二夹持部包括与第二夹臂转动连接的第二夹持板，以及与第二夹持板可拆卸连接的第二橡胶模块。第一夹持板与第一夹臂转动连接，在夹取派尺的时候可以调节第一夹持板的角度使其与待测工件的表面贴合，避免由于线接触使得派尺受力弯折，造成测量结果不准确。第一夹持板与第一橡胶模块可拆卸连接，优选地，二者之间通过螺栓连接，方便拆卸。第一橡胶模块为中空结构，其中设有所述视觉读取系统，第一橡胶模块远离第一夹持板一侧还设有一通孔，视觉读取系统的微距摄像头就设于所述通孔处，通过所述通孔拍摄派尺上的刻度标识和刻度线。所述第二夹持部和第一夹持部的整体结构基本相同，区别仅在与第一夹持部的内腔中设有所述视觉读取系统。当然，为了降低本实用新型的制造成本，第二夹持部的第二橡胶模块与第一橡胶模块的结构相同，都具有相同的内腔结构，这样在生产第一橡胶模块、第二橡胶模块时就无需制造两套模具。
11.进一步地，第一夹持板与第一夹臂之间的连接部位设有第一扭转弹簧；第二夹持板与第二夹臂之间的连接部位设有第二扭转弹簧。第一扭转弹簧和第二扭转弹簧的作用是分别对第一夹持板和第二夹持板提供向内的作用力，在夹持派尺的时候不用手动去调整第一夹持板、第二夹持板的角度，提高本实用新型的自适应性。
12.进一步地，显示装置设于第一夹持板上远离第一橡胶模块一侧，即设于本实用新型的顶部。由于所述显示装置通常是显示派尺上的读数数值，其可以是常用的笔段式液晶显示器或者八段数码管；当然，为了进一步拓展功能，显示装置也可以使用一块液晶屏幕，这样有利于提供更丰富的信息。
13.进一步地，第一橡胶模块与第二橡胶模块的相向一侧分别设有第一校准点和第二校准点，第一校准点、第二校准点与第一橡胶模块、第二橡胶模块在视觉上有明显区分，用于确定本实用新型的夹持位置；使用时，第一校准点、第二校准点与派尺上的刻度标识处于同一截面位置，以确保微距摄像头能够清晰拍摄到派尺上的刻度标识和刻度线。
14.进一步地，第一夹持部上还设有压力传感器，压力传感器与控制系统通信连接，压
力传感器对第一夹持部、第二夹持部施加在派尺上的压力进行感应，并将压力数值传输到控制系统上，如果压力数值未达到设定的阈值(压力太小，派尺没有紧贴待测工件)或者超过阈值过多(压力太大，容易使派尺变形)，控制系统在显示装置上发出提醒，操作人员重新调整本实用新型的夹持位置，避免测量结果出现误差。
15.进一步地，为了方便在较厚的待测工件上夹持派尺，第一夹臂和第二夹臂的中部均设有弯折部，第一夹持部和第二夹持部抵接时，第一夹臂和第二夹臂之间留有间隙。这样在与较厚的待测工件配合时，第一夹臂、第二夹臂不会和待测工件发生干涉。同时，这种设计在针对波纹管的使用效果更佳。传统的夹子结构夹在波纹管上面时，由于波纹管外壁的波纹条的阻碍，无法夹紧。本实用新型所述的第一夹臂和第二夹臂之间的间隙能够避开波纹条，在波纹管上也可以达到夹紧的效果。
16.进一步地，第一夹臂和第二夹臂在夹持端相对的另一端还设有捏合部，操作人员在夹持派尺时可以通过单手对捏合部施加压力，使第一夹臂、第二夹臂张开，提高操作效率。
17.进一步地，第一夹臂和第二夹臂的横截面为圆角矩形，操作人员在拿取时候手感较舒适，不会被锋利的棱线割伤。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.1.本实用新型提供一种用于固定派尺的读数装置，整体采用简单的夹持结构，重量轻，生产成本低，并在装置上设有视觉读取系统，在固定住派尺的同时对派尺上的读数进行读取、显示，减少人工目视读数的误差，提高测量结果的准确性；
20.2.本实用新型在使用派尺测量大直径工件时可以辅助固定派尺，无需再通过若干人员手动压住派尺，一个人即可完成大直径工件的测量，从而减少人力成本，使用方便，上手难度低，普通流水线工人也能容易上手。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为本实用新型的第一夹持部的内部结构示意图；
23.图3为本实用新型的使用状态参考图。
24.附图中的标示如下：
25.1-第一夹臂；2-第二夹臂；3-扭转弹簧；4-第一夹持部；401-第一夹持板；402-第一橡胶模块；403-第一扭转弹簧；404-第一校准点；5-第二夹持部；501-第二夹持板；502-第二橡胶模块；503-第二扭转弹簧；504-第二校准点；601-微距摄像头；602-控制系统；603-电源；604-显示装置；7-捏合部；8-压力传感器；9-派尺；10-待测工件。
具体实施方式
26.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
27.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用
新型的描述中，需要理解的是，若有术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
28.实施例一：
29.如图1或者图2或者图3所示，本实施例提供一种用于固定派尺的读数装置，包括第一夹臂1、第二夹臂2和扭转弹簧3，第一夹臂1通过扭转弹簧3与第二夹臂2铰接，第一夹臂1与第二夹臂2的夹持端分别设有第一夹持部4和第二夹持部5，第一夹持部4与第二夹持部5正对设置，第一夹持部4上设有用于读数的视觉读取系统和显示装置604。
30.其中，所述视觉读取系统包括一个带有红外夜视功能的微距摄像头601、控制系统602以及电源603，微距摄像头601和显示装置604分别与控制系统602通信连接，控制系统602与电源603电连接。控制系统602能够控制微距摄像头601的开启和关闭，并将微距摄像头601拍下的图像画面经处理转化为长度信息数据，再传输到显示装置604上显示出来。所述带有红外夜视功能的微距摄像头601使得本实施例在无光环境下也能够得到清晰的成像。为了实现本实施例的轻量化和小型化，所述电源603为纽扣电池，可以进一步减小第一夹持部4的整体体积。
31.第一夹臂1的一端通过扭转弹簧3与第二夹臂2一端铰接，形成常见的夹持结构，可以将所述读数装置夹在待测工件10上用于固定派尺9，这样在测量大直径的工件时就不用多人协同，达到一个人即可完成测量的效果。其中，第一夹臂1与第二夹臂2的夹持端分别设有第一夹持部4和第二夹持部5，所述第一夹持部4和第二夹持部5正对设置，在夹持时形成一个相向的作用力，把派尺9固定在待测工件10上。第一夹持部4上设有用于读数的视觉读取系统和显示装置604，夹持派尺9时，所述视觉读取系统控制微距摄像头601将派尺9的主、副尺上的刻度标记和刻度线记录下来，然后再通过控制系统602将图像信息转化为对应的数值信息、并传输至显示装置604上，由显示装置604显示当前派尺9上的读数。操作人员只需通过显示装置604即可知道待测工件10的内外径长度，过程简单且误差极小，操作人员无需再进行人工目视读数。
32.实施例二：
33.如图1或者图2或者图3所示，在实施例一的基础上，第一夹持部4包括与第一夹臂1转动连接的第一夹持板401，以及与第一夹持板401可拆卸连接的第一橡胶模块402，第一橡胶模块402为中空结构，所述视觉读取系统设于第一橡胶模块402内腔；第二夹持部5包括与第二夹臂2转动连接的第二夹持板501，以及与第二夹持板501可拆卸连接的第二橡胶模块502。第一夹持板401与第一夹臂1转动连接，在夹取派尺9的时候可以调节第一夹持板401的角度使其与待测工件10的表面贴合，避免由于线接触使得派尺9受力弯折，造成测量结果不准确。第一夹持板401与第一橡胶模块402通过螺栓可拆卸连接。第一橡胶模块402为中空结构，其中设有所述视觉读取系统，第一橡胶模块402远离第一夹持板401一侧还设有一通孔，
视觉读取系统的微距摄像头601就设于所述通孔处，通过所述通孔拍摄派尺9上的刻度标识和刻度线。所述第二夹持部5和第一夹持部4的整体结构基本相同，区别仅在与第一夹持部4的内腔中设有所述视觉读取系统，在此不对第二夹持部5的结果进行赘述。
34.为提高本实施例的自适应性，第一夹持板401与第一夹臂1之间的连接部位设有第一扭转弹簧403；第二夹持板501与第二夹臂2之间的连接部位设有第二扭转弹簧503。第一扭转弹簧403和第二扭转弹簧503的作用是分别对第一夹持板401和第二夹持板501提供向内的作用力，在夹持派尺9的时候不用手动去调整第一夹持板401、第二夹持板501的角度。
35.实施例三：
36.如图1或者图3所示，在实施例二的基础上，第一橡胶模块402与第二橡胶模块502的相向一侧分别设有第一校准点404和第二校准点504，第一校准点404、第二校准点504与第一橡胶模块402、第二橡胶模块502在视觉上有明显区分，用于确定第一夹持部4、第二夹持部5的夹持位置；使用时，第一校准点404、第二校准点504与派尺9上的刻度标识处于同一截面位置，以确保微距摄像头601能够清晰拍摄到派尺9上的刻度标识和刻度线。
37.为了方便在较厚的待测工件10上夹持派尺9，第一夹臂1和第二夹臂2的中部均设有弯折部，第一夹持部4和第二夹持部5抵接时，第一夹臂1和第二夹臂2之间留有间隙。这样在与较厚的待测工件10配合时，第一夹臂1、第二夹臂2不会和待测工件10发生干涉。
38.同时，第一夹臂1和第二夹臂2在夹持端相对的另一端还设有捏合部7，操作人员在夹持派尺9时可以通过单手对捏合部7施加压力，使第一夹臂1、第二夹臂2张开，单手即可完成夹持动作，提高操作效率。
39.更进一步的，第一夹臂1和第二夹臂2的横截面为圆角矩形，操作人员在拿取时候手感较舒适，不会被锋利的棱线割伤。
40.实施例四：
41.如图1或者图2或者图3所示，在上述任一实施例的基础上，第一夹持部4上还设有压力传感器8，压力传感器8与控制系统602通信连接，压力传感器8对第一夹持部4施加在派尺9上的压力进行感应，并将压力数值传输到控制系统602上.如果压力数值未达到设定的阈值(压力太小，派尺9没有紧贴待测工件10)或者超过阈值过多(压力太大，容易使派尺9变形)，控制系统602在显示装置604上发出提醒，操作人员重新调整夹持位置，避免测量结果出现误差。
42.为了使显示装置604能够拓展更多的功能，所述显示装置604为一块与第一夹持板401同等大小的液晶显示屏，可以用于显示派尺9上的数值、压力传感器8测得的压力数值等，丰富本实施例的拓展功能。
43.在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
44.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于固定派尺的读数装置，包括第一夹臂(1)、第二夹臂(2)和扭转弹簧(3)，第一夹臂(1)通过扭转弹簧(3)与第二夹臂(2)铰接，其特征在于，第一夹臂(1)与第二夹臂(2)的夹持端分别设有第一夹持部(4)和第二夹持部(5)，第一夹持部(4)与第二夹持部(5)正对设置，第一夹持部(4)上设有用于读数的视觉读取系统和显示装置(604)。2.根据权利要求1所述的用于固定派尺的读数装置，其特征在于，所述视觉读取系统包括微距摄像头(601)、控制系统(602)以及电源(603)，微距摄像头(601)和显示装置(604)分别与控制系统(602)通信连接，控制系统(602)与电源(603)电连接。3.根据权利要求2所述的用于固定派尺的读数装置，其特征在于，第一夹持部(4)包括与第一夹臂(1)转动连接的第一夹持板(401)，以及与第一夹持板(401)可拆卸连接的第一橡胶模块(402)，第一橡胶模块(402)为中空结构，所述视觉读取系统设于第一橡胶模块(402)内腔；第二夹持部(5)包括与第二夹臂(2)转动连接的第二夹持板(501)，以及与第二夹持板(501)可拆卸连接的第二橡胶模块(502)。4.根据权利要求3所述的用于固定派尺的读数装置，其特征在于，第一夹持板(401)与第一夹臂(1)之间的连接部位设有第一扭转弹簧(403)；第二夹持板(501)与第二夹臂(2)之间的连接部位设有第二扭转弹簧(503)。5.根据权利要求3所述的用于固定派尺的读数装置，其特征在于，显示装置(604)设于第一夹持板(401)上远离第一橡胶模块(402)一侧。6.根据权利要求3-5任一项所述的用于固定派尺的读数装置，其特征在于，第一橡胶模块(402)与第二橡胶模块(502)的相向一侧分别设有第一校准点(404)和第二校准点(504)。7.根据权利要求6所述的用于固定派尺的读数装置，其特征在于，第一夹持部(4)和/或第二夹持部(5)上还设有压力传感器(8)，压力传感器(8)与控制系统(602)通信连接。8.根据权利要求7所述的用于固定派尺的读数装置，其特征在于，第一夹臂(1)和第二夹臂(2)的中部均设有弯折部，第一夹持部(4)和第二夹持部(5)抵接时，第一夹臂(1)和第二夹臂(2)之间留有间隙。9.根据权利要求8所述的用于固定派尺的读数装置，其特征在于，第一夹臂(1)和第二夹臂(2)在夹持端相对一端还设有捏合部(7)。10.根据权利要求9所述的用于固定派尺的读数装置，其特征在于，第一夹臂(1)和第二夹臂(2)的横截面均为圆角矩形。

技术总结
本实用新型涉及测量仪器辅助工具的技术领域，具体公开了一种用于固定派尺的读数装置，包括第一夹臂、第二夹臂和扭转弹簧，第一夹臂通过扭转弹簧与第二夹臂铰接，第一夹臂与第二夹臂的夹持端分别设有第一夹持部和第二夹持部，第一夹持部与第二夹持部正对设置，第一夹持部上设有用于读数的视觉读取系统和显示装置，在使用时可以将派尺夹持在待测工件(如管壁)上，同时利用装置上的视觉读取系统对派尺上的读数进行读取、显示，减少人工目视读数的误差，可以克服现有的派尺测量时存在人工目视读数误差、且需要多人协同操作的缺陷。且需要多人协同操作的缺陷。且需要多人协同操作的缺陷。


技术研发人员：李业荣 杨志亮 崔志华 陈健烽
受保护的技术使用者：鹤山联塑实业发展有限公司
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/7/14