新型带测力装置的带表卡尺研发与改造探究

董炳洪，练冬兰，吴伟迎，黄广和，黄金燊

（云浮市中等专业学校，广东 云浮 527300）

1 背景技术

现有的卡尺是一种应用广泛的量具，但是现有的带表卡尺是人手推动活动量爪进行测量，对于同一测量物件，不同次数的测量，会有不同的测量结果，产生较大的测量误差。因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

2 设计目的与科学创新

2.1 设计目的

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种带测力装置的带表卡尺，以解决现有技术中的测力卡尺对于同一物件的测量会有不同的测量结果而致产生较大的测量误差的问题。

2.2 科学创新

（1）本卡尺的创新点在于自主研发，可移植性高。本装置已成功申报了国家专利并获得授权。由于本装置按照现有国家卡尺标准《GB/T21389-2008》设计，可适用于当前绝大部分卡尺。

（2）设计巧妙。本装置关键技术在于在对物件进行测量时，可以借由测力装置控制调整副量爪与主量爪配合夹持测量物件时的测量作用力，从而，每次测量相同物件时可对物件施加相同的最大测量作用力，使到每次的测量结果基本相同，从而减少了测量误差，增加测量精度。

（3）能有效解决人手推动活动量爪进行测量，对于同一测量物件，不同次数的测量，会有不同的测量结果，产生较大的测量误差的问题。

（4）解决现有技术中的测力卡尺对于同一物件的测量会有不同的测量结果而致产生较大的测量误差的弊端，提高企业生产效率与产品质量，促进社会经济效益。

3 基本设计思路

由于研发的带表卡尺配备了测力装置，因此，在对物件进行测量时，可以借由该测力装置内的棘轮作用控制调整副量爪与主量爪配合夹持测量物件时的测量作用力，从而，每次测量相同物件时可对物件施加相同的最大测量作用力，使到每次的测量结果基本相同，无形中，减少了测量误差；同时地，当该测力装置对物件施加的测量作用力达到最高限度时，会发出“咔咔”的响声，而此时，用户可通过表盘读取物件的尺寸数值，简单方便。

图1为本实用新型实施例的带测力装置的带表卡尺的示意图。

图1

图2为本实用新型实施例的带测力装置的带表卡尺的测力装置的结构示意图。

图2

4 具体实施方式

请参阅图1和图2，本实用新型带测力装置的带表卡尺100，包括主尺10、副尺20、表盘30及测力装置40，下面对带测力装置的带表卡尺100的各部分作进一步描述：

主尺10包括主刻度尺体11、以及连接于主刻度尺体11的侧端的主量爪12；其中，该主刻度尺体11上设有测量刻度；

副尺20包括尺框21、以及连接于尺框21的侧端的副量爪22，其中，尺框21由面框板、以及分设于面框板两侧的侧框板组成，面框板和两个侧框板之间形成有容置空间；尺框21可沿着主刻度尺体11的长度方向滑动设于主刻度尺体11上，以可带动副量爪移动靠近或者移动远离主量爪22，具体地，尺框21套设于主刻度尺体11上，而尺框21的两个侧框板与主刻度尺体11的侧端滑动连接，主刻度尺体11与尺框21的面框板之间形成有滑动空间；

表盘30设于尺框21上，以用于当副量爪22与主量爪12配合夹持测量物件时显示该物件被夹持测量的尺寸数值；

测力装置40可转动设于尺框21上，并与主刻度尺体11传动连接，以用于控制调整副量爪22与主量爪12配合夹持测量物件时的测量作用力，并确保在测量相同的物件时施加相同的测量作用力。

带表卡尺100配备了测力装置40，因此，在对物件进行测量时，可以借由该测力装置40控制调整副量爪22与主量爪12配合夹持测量物件时的测量作用力，从而，每次测量相同物件时可对物件施加相同的最大测量作用力，使到每次的测量结果基本相同，无形中，减少了测量误差；同时地，当该测力装置40对物件施加的测量作用力达到最高限度时，会发出“咔咔”的响声，而此时，用户可通过表盘30读取物件的尺寸数值，简单方便。

请参阅图2，本实施例的测力装置40的优选结构为，其包括测力转动头部41、以及与测力转动头部41连接的连接轴42，尺框21上设有固定轴承座50，连接轴42与固定轴承座50配合连接，据此，简单有效地使到测力装置40可转动设于尺框21上。

当使用测力装置40时，用户只需要利用其手部转动测力转动头部41即可，而此时，测力转动头部41受力后会传至主刻度尺体11，而主刻度尺体11受力后将力反作用于尺框21，以此驱使尺框21在主刻度尺体11上移动，从而控制调整副量爪22与主量爪12配合夹持测量物件，同时，测力装置40可根据用户施加的作用力控制调整副量爪22与主量爪12配合夹持测量物件时的测量作用力。

同时地，为了便于加工以及便于用户操作，测力转动头部41为圆柱体结构。较佳地，测力转动头部41的外侧设有齿状部，以提高用户手部与测力转动头部41之间的接触摩擦力。而且，该齿状部以测力转动头部41的轴向中心线为旋转轴而均匀设于测力转动头部41的外侧，以保证用户可以轻松方便地转动测力转动头部41。为了使到连接轴42与固定轴承座50可以稳固连接一起，连接轴42与固定轴承座50为过盈配合。同时地，为了便于安装固定轴承座50，固定轴承座50通过螺钉固定设于尺框21上。

请参阅图1和图2，为了简单有效地实现测力装置40与主刻度尺体11之间的传动连接，较佳地，主刻度尺体11上设有第一传动配合件13，测力装置40的下端设有与第一传动配合件13配合的第二传动配合件43，具体为，测力装置40的连接轴42下端设有与第一传动配合件13配合的第二传动配合件43；

测力装置40的连接轴42的下端穿过尺框21，并伸入尺框21的内部，具体为，连接轴42的下端位于主刻度尺体11与尺框21的面框板之间形成有滑动空间内；第二传动配合件43位于尺框21内，具体为，第二传动配合件43位于主刻度尺体11与尺框21的面框板之间形成有滑动空间内，而且，第二传动配合件43与第一传动配合件13配合连接，测力装置40通过第二传动配合件43与第一传动配合件13配合连接而与主刻度尺体11传动连接。

由上可知，当用户利用其手部转动测力转动头部41时，测力转动头部41受力后会传至第二传动配合件43，而第二传动配合件43受力后会将作用力传至第一传动配合件13，而第一传动配合件13受力后会将作用力传至主刻度尺体11，而主刻度尺体11受力后将力反作用于尺框21，以此驱使尺框21在主刻度尺体11上移动。

较佳地，第一传动配合件13为齿条，第二传动配合件43为齿轮，而齿轮与齿条的传动配合，可以产生平稳的传动效果，以此保证副量爪22与主量爪12之间能够平稳地夹持测量物件，同时也有利于控制调整副量爪22与主量爪12配合夹持测量物件时的测量作用力。同时地，为了便于安装设置，并保证稳定可靠的传动效果，齿条沿主刻度尺体11的长度方向延伸设置。

5 技术优势

本装置技术优势有：

（1）结构简单。本装置制造成本低廉,由主尺、副尺、表盘及测力装置等组成。

（2）测量精度高。在对物件进行测量时，可以借由测力装置控制调整测量作用力，每次测量相同物件时可对物件施加相同的最大测量作用力，使到每次的测量结果基本相同，减少了测量误差。

（3）操作简单。当测力装置对物件施加的测量作用力达到最高限度时，会发出“咔咔”的响声，而此时，用户可通过表盘读取物件的尺寸数值，简单方便。

（4）可移植性高。由于本装置按照现有国家卡尺标准《GB/T21389-2008》设计，可适用于当前绝大部分卡尺。

6 推广前景及市场优势

（1）推广容易。由于本装置结构简单、测量精度高、安装操作简单等优势，已在多间数控加工厂成功试用，根据后期的问卷回访情况，满意度高达95%。

（2）国内专利，可移植性高。本装置已成功申报了国家专利并获得授权。由于本装置按照卡尺标准设计，可适用于当前绝大部分卡尺。

（3）具有市场优势。本实用卡尺的研发完全从解决现有技术中的测力卡尺对于同一物件的测量会有不同的测量结果而产生较大的测量误差角度考虑，制作简单、成本低廉，安全有效，可大规模生产、推广。