专利名称：一种测量仪的制作方法
一种测量仪
技术领域：
本发明涉及测量，尤其涉及测量中的一种间隙及其平行度、面差及其平行度的测量仪。
背景技术：
在工业生产中，尤其是汽车生产中，通常需要测量平面之间的平面差或阶梯差和 间隙差，来评估产品的质量，例如，汽车产品的整车覆盖件包括左前车门、右前车门、左后车 门、右后车门、发动机盖和行李箱盖(通常总称为四门两盖)之间的间隙、面差以及平行度 大小是用户感知产品质量的关键尺寸。一方面，用户通过感知间隙、面差的绝对量大小判断 产品的制造质量；另一方面，通过感知间隙、面差的平行度变化量(均勻程度)判断产品的 品质，而且间隙平行度、面差平行度对用户的整体视觉影响明显大于间隙、面差对用户的影 响。因此用户对汽车产品的第一印象主要取决于间隙、面差以及间隙平行度、面差平行度的 制造水平。在整车厂控制四门两盖的匹配质量时，首先需要测量间隙、面差，平行度的真实数 据，然后才能进行过程控制。一般情况下，测量间隙使用塞尺，三角尖尺来等工具进行测量； 面差可以采用百分表，高低尺等工具进行测量。由于间隙、面差的测量结果是离散的，因此， 无法完全确切知道每个区域的间隙、面差的偏差特征，同时基于间隙、面差测量值计算得到 的间隙平行度、面差平行度的测量值也必然是离散的，难以获得如四门两盖等零部件匹配 的间隙、面差的详细信息，因此无法为质量控制工作提供准确的数据支持。国外同类产品中，有非接触式激光测量，虽然速度和测量点数增加了，可以采集更 多的点，但是其测量数据还是属于离散的数据，而且这种测量设备费用昂贵，一般企业无法 承受。
发明内容为了更好的克服上述间隙、面差、平行度测量为离散的测量数据，无法为质量控制 提供准确的数据支持的缺陷，本发明提供了一种间隙及其平行度、面差及其平行度的测量 仪。本发明解决其技术问题采用的技术方案是提供了一种测量仪，包括测量仪本体 和滑块，所述测量仪本体设有测量刻度尺和基准刻度尺，所述测量刻度尺和所述基准刻度 尺分别设置在所述滑块上，所述滑块上设有测量所述滑块与所述测量刻度尺、所述基准刻 度尺相对位移的测量模块，所述测量本体的下端连接有基准滚轮，所述测量仪本体位于所 述基准滚轮和所述滑块之间，所述测量刻度尺一端设有测量滚轮，所述测量滚轮的测量点 的宽度进给量等于所述测量滚轮的测量点的半径进给量，所述测量滚轮的测量点的宽度从 轮边缘向轮心逐渐增大，所述测量刻度尺上设有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与所述测 量仪本体相抵接，所述复位弹簧的另一端与所述测量刻度尺抵接，所述测量仪本体位于所 述测量滚轮和所述滑块之间。
本发明的进一步改进是所述测量滚轮穿过其旋转轴的剖面包括上下对称设置的 二个等腰三角形，所述等腰三角形的底边长度等于其高度。本发明的进一步改进是所述测量滚轮穿过其旋转轴的剖面包括上下对称设置的 二个等腰梯形，所述等腰梯形为所述等腰三角形去除其顶角所形成。本发明的进一步改进是所述测量滚轮上设有第一销轴，所述第一销轴与所述测 量滚轮的旋转轴重合，所述第一销轴固定在所述测量刻度尺上。本发明的进一步改进是所述测量刻度尺靠近测量滚轮的一端设有凸缘，所述复 位弹簧的另一端与所述测量刻度尺的凸缘相抵接。本发明的进一步改进是所述基准刻度尺的端部设有第二销轴，所述基准滚轮有 二个并分别位于所述基准刻度尺的两侧，二个所述基准滚轮通过所述第二销轴连接，所述 第二销轴与二个所述基准滚轮的旋转轴重合。本发明的进一步改进是所述滑块上设有控制显示面板，所述控制显示面板与所 述测量模块连接。本发明的进一步改进是所述滑块上设有输入输出端口，所述输入输出端口与所 述测量模块连接。本发明的进一步改进是所述滑块的侧端设有第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母 穿过所述滑块与所述基准刻度尺相抵接。本发明的进一步改进是所述测量仪本体的侧端设有第二锁紧螺母，所述第二锁 紧螺母穿过所述测量仪本体与所述测量刻度尺相抵接。与现有技术相比，本发明具有的有益效果是通过上述方案，可测量到连续的间隙 值和连续的面差值，可在连续的间隙值的基础上，计算得到连续的间隙平行度，可在连续的 面差值的基础上，计算得到连续的面差平行度，可较好的反映间隙及其平行度、面差及其平 行度的详细信息，为质量控制提供准确的测量数据的支持，并且结构简单，制作成本较低。
图1为本发明一种测量仪的结构示意图；图2为本发明所述测量仪的主视图；图3为本发明所述测量仪的测量滚轮的主视图；图4为本发明所述测量仪的另一种测量滚轮的主视图；图5为图3的剖面图A-A ；图6为图4的剖面图B-B。
具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述结合图1至图6，一种 测量仪，包括测量仪本体1和滑块2，所述测量仪本体1设有测量刻度尺3和基准刻度尺4， 具体为，所述测量刻度尺3穿过所述测量仪本体1，所述测量刻度尺3固定在所述测量仪本 体1上，所述测量刻度尺3与所述滑块2为相对滑动设置，所述基准刻度尺4穿过所述测量 仪本体1，所述基准刻度尺4与所述仪本体1为相对滑动设置，所述测量刻度尺3为测量用 的比例尺，所述基准刻度尺4为提供测量基准用的比例尺，所述测量刻度尺3和所述基准刻度尺4分别设置在所述滑块2上，具体为，所述测量刻度尺3穿过所述滑块2，所述滑块2与 所述测量刻度尺3为相对滑动设置，所述基准刻度尺4穿过所述滑块2，所述滑块2与所述 基准刻度尺4为相对滑动设置，所述滑块2上设有测量所述滑块2与所述测量刻度尺3、所 述基准刻度尺4相对位移的测量模块，即，所述测量模块的作用是测量滑块2与测量刻度尺 3的相对位移量，同时也是测量滑块2与基准刻度尺4的相对位移量，并且，可以对测量得到 的相对位移量进行存储、计算和显示，其中，所述测量模块包括位移传感器、存储单元和计 算器等，所述位移传感器和所述存储单元连接，所述存储单元和所述计算器连接，所述位移 传感器可以是容栅传感器，所述测量本体1的下端连接有基准滚轮5，具体为，所述基准刻 度尺4 一端设有基准滚轮5，所述基准滚轮5通过该基准刻度尺4与测量本体连接，所述测 量仪本体1位于所述基准滚轮5和所述滑块2之间，所述测量刻度尺3 —端设有测量滚轮 6，所述测量滚轮6的二个侧面设有测量点，所述测量滚轮6的二个测量点的宽度进给量等 于所述测量滚轮6的二个测量点的半径进给量，所述测量滚轮6的二个测量点的宽度从轮 边缘向轮心逐渐增大，形成二个相对称的测量斜面(即上述侧面)，所述测量仪本体1位于 所述测量滚轮6和所述滑块2之间。如图1和图2所示，所述测量刻度尺3为一圆柱形导竿，所述基准刻度尺4为方柱 形导竿，测量刻度尺3与基准刻度尺4相平行。如图3和图5所示，测量滚轮6的具体实施例为，所述测量滚轮6穿过其旋转轴的 剖面包括主体部63和上下对称设置的二个等腰三角形61，其中一个等腰三角形61设置在 所述主体部63的上面，另一个等腰三角形61设置在所述主体部63的下面，所述主体部63 设有销轴孔62，所述等腰三角形61的底边长度等于其高度。其中，所述等腰三角形61的斜 边绕所述测量滚轮6的旋转轴旋转，形成二个测量斜面，所述测量点设置在所述测量斜面 上。如图4和图6所示，在上述测量滚轮6的具体实施例的基础上，进一步改进为，所 述测量滚轮6穿过其旋转轴的剖面包括主体部63和上下对称设置的二个等腰梯形64，其 中，一个等腰梯形64设置在所述主体部63的上面，另一个等腰梯形64设置在所述主体部 63的下面，所述主体部63设有销轴孔62，所述等腰梯形64为所述等腰三角形61去除其顶 角所形成，而所述等腰梯形64的上底边绕所述测量滚轮6的旋转轴旋转，形成一个滚动平 面，有利于面差值的测量，可减少磨损，保持测量精度，而所述等腰梯形64的二个斜边则绕 测量滚轮6的旋转轴旋转，形成二个测量斜面，所述测量点设置在所述测量斜面上。如图1和图2所示，所述测量滚轮6上设有第一销轴7，所述第一销轴7与所述测 量滚轮6的旋转轴重合，所述第一销轴7固定在所述测量刻度尺3的端部上。其中，所述第 一销轴7设置在所述测量滚轮6的销轴孔62内，所述测量滚轮6可绕所述第一销轴7自转， 实现对间隙或面差的连续测量，所述第一销轴7垂直于所述测量刻度尺3。如图1和图2所示，所述测量刻度尺3靠近测量滚轮6的一端设有凸缘31，所述 凸缘31绕所述测量刻度尺3 —周形成一凸台，所述测量刻度尺3上设有复位弹簧8，所述 复位弹簧8的一端与所述测量仪本体1相抵接，所述复位弹簧8的另一端与所述测量刻度 尺3的凸缘31相抵接。其中，所述复位弹簧8的作用是，为所述测量滚轮6的连续滚动测 量中提供压力和回复空间。如图1和图2所示，所述基准刻度尺4的端部设有第二销轴13，所述基准滚轮5有二个并分别位于所述基准刻度尺4的两侧，二个所述基准滚轮5通过所述第二销轴13连 接，所述第二销轴13与二个所述基准滚轮5的旋转轴重合。在上述实施例的基础上，还可以进一步改进为，所述基准滚轮5还可以是三个或 三个以上，三个基准滚轮5呈三角布置，可形成一平面，所述基准刻度尺4与三个基准滚轮 5形成的平面相垂直，三个基准滚轮5形成一垂直辅助行走机构，有利于所述测量仪在连续 行走测量过程中，保持与基准面相垂直的状态，当然三个以上的基准滚轮5形成的垂直辅 助行走机构的稳定性会更好。如图1和图2所示，所述滑块2上设有控制显示面板9，所述控制显示面板9包括 控制键和显示屏，所述控制键包括模式按键、清零按键和方向选择键等，所述显示屏可显示 间隙测量值、面差测量值和平行度测量值，当所述测量仪处于间隙值测量时，显示屏所显示 的平行度为间隙平行度，当测量仪处于面差值测量时，显示屏所显示的平行度为面差平行 度，所述控制显示面板9与所述测量模块连接，可通过该控制显示面板9选择测量功能，如 间隙测量或者面差测量，可以进行清零设置。如图1和图2所示，所述滑块2上设有输入输出端口 10，所述输入输出端口 10与 所述测量模块连接，可通过所述输入输出端口将测量的数据输出到外部。如图1和图2所示，所述滑块2的侧端设有第一锁紧螺母11，所述第一锁紧螺母 11穿过所述滑块2与所述基准刻度尺4相抵接，可通过所述第一锁紧螺母11实现对基准刻 度尺4的基准调整，同时还实现了对滑块2的固定和定位，为后续的测量提供基准参考。如图1和图2所示，所述测量仪本体1的侧端设有第二锁紧螺母12，所述第二锁紧 螺母12穿过所述测量仪本体1与所述测量刻度尺3相抵接，可通过所述第二锁紧螺母12 来实现对测量刻度尺3的测量及存贮调整。为保护所述测量仪，在不使用的时候，需要将所述第一锁紧螺母11和第二锁紧螺 母12紧上，即，所述测量仪的初始测量状态为，第一锁紧螺母11和第二锁紧螺母12均为锁 紧状态。本发明所提供的一种测量仪的工作原理是1、当使用所述测量仪来测量间隙时，开启控制显示面板9，一手握住所述测量仪本 体1，松开第一锁紧螺母11，移动滑块2，利用基准刻度尺4上的刻度定位，来确定间隙标准 名义值，使控制显示面板9显示间隙标准名义值，将平行度的数值清零，锁紧第一锁紧螺母 11，松开第二锁紧螺母12，将所述测量滚轮6卡入待测量间隙内，同时，将所述基准滚轮5 对齐基准面，保持测量滚轮6紧压测量间隙，基准滚轮5紧压基准面，保持整个测量仪垂直 于基准面，具体为，保持基准刻度尺4垂直于基准面，并保持基准滚轮5紧贴着基准面，平行 移动整个测量仪，在移动过程中，测量滚轮6的测量点的半径进给量等于其宽度进给量，其 中，测量滚轮6的测量点为测量滚轮6与待测量间隙的接触点，由于测量滚轮6可沿着待测 量间隙进行连续的滚动测量，因此，测量滚轮6与待测量间隙的接触点也在连续的不断变 化，因此，测量滚轮6的测量点的半径会发生变化，产生测量滚轮6的测量点的半径进给量， 而测量滚轮6的半径进给量又等于测量刻度尺3的位移进给量，通过测量模块测量所述测 量刻度尺3的位移量来测量待测间隙的间隙值，在测量结束后，以测量到的连续的间隙值 为基础，测量模块根据间隙的最大值和最小值计算间隙平行度，并显示，所有的测量记录将 存储在测量模块的存储单元中，可通过输入输出端口 10将测量记录输出。
2、当使用所述测量仪来测量面差时，开启控制显示面板9，一手握住所述测量仪本 体1，松开第一锁紧螺母11，移动滑块2，利用基准刻度尺4上的刻度定位，来确定面差标准 名义值，使控制显示面板9显示面差标准名义值，将平行度的数值清零，锁紧第一锁紧螺母 11，松开第二锁紧螺母12，将所述测量滚轮6紧贴待测量面差的平面上，同时，将所述基准 滚轮5对齐基准面，保持测量滚轮6紧压测量间隙，基准滚轮5紧压基准面，保持整个测量 仪垂直于基准面，具体为，保持基准刻度尺4垂直于基准面，并保持基准滚轮5紧贴着基准 面，平行移动整个测量仪，在移动过程中，测量滚轮6会由于面差的变化而发生上下移动， 进而带动测量刻度尺3与滑块2发生相对位移，并且，测量滚轮6在平移过程中的高度变化 量(相对于基准面)等于测量刻度尺3与滑块2的相对位移量，通过测量模块测量所述测 量刻度尺3的位移量来测量待测间隙的间隙值，在测量结束后，以测量到的连续的面差值 为基础，测量模块根据面差值的最大值和最小值计算其面差平行度，并显示，所有的测量记 录将存储在测量模块的存储单元中，可通过输入输出端口 10将测量记录输出。本发明提供的一种测量仪，可测量到连续的间隙值和连续的面差值，可在连续的 间隙值的基础上，计算得到连续的间隙平行度，可在连续的面差值的基础上，计算得到连续 的面差平行度，可较好的反映间隙及其平行度、面差及其平行度的详细信息，为质量控制提 供准确的测量数据的支持，并且结构简单，制作成本较低。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
权利要求
一种测量仪，包括测量仪本体(1)和滑块(2)，其特征在于所述测量仪本体(1)设有测量刻度尺(3)和基准刻度尺(4)，所述测量刻度尺(3)和所述基准刻度尺(4)分别设置在所述滑块(2)上，所述滑块(2)上设有测量所述滑块(2)与所述测量刻度尺(3)、所述基准刻度尺(4)相对位移的测量模块，所述测量本体(1)的下端连接有基准滚轮(5)，所述测量刻度尺(3)一端设有测量滚轮(6)，所述测量滚轮(6)的测量点的宽度进给量等于其半径进给量，所述测量滚轮(6)测量点的宽度从轮边缘向轮心逐渐增大，所述测量刻度尺(3)上设有复位弹簧(8)，所述复位弹簧(8)的一端与所述测量仪本体(1)相抵接，所述复位弹簧(8)的另一端与所述测量刻度尺(3)相抵接。
2.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述测量滚轮(6)穿过其旋转轴的剖 面包括上下对称设置的二个等腰三角形(61)，所述等腰三角形(61)的底边长度等于其高 度。
3.根据权利要求2所述的测量仪，其特征在于所述测量滚轮(6)穿过其旋转轴的剖 面包括上下对称设置的二个等腰梯形(64)，所述等腰梯形(64)为所述等腰三角形(61)去 除其顶角所形成。
4.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述测量滚轮(6)上设有第一销轴 (7)，所述第一销轴(7)与所述测量滚轮(6)的旋转轴重合，所述第一销轴(7)固定在所述 测量刻度尺(3)上。
5.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述测量刻度尺(3)靠近所述测量滚 轮(6)的一端设有凸缘(31)，所述复位弹簧(8)的另一端与所述测量刻度尺(3)的凸缘 (31)相抵接。
6.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述基准刻度尺(4)的端部设有第二 销轴(13)，所述基准滚轮(5)有二个并分别位于所述基准刻度尺(4)的两侧，二个所述基准 滚轮(5)通过所述第二销轴(13)连接，所述第二销轴(13)与二个所述基准滚轮(5)的旋转轴重合。
7.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述滑块(2)上设有控制显示面板(9)，所述控制显示面板(9)与所述测量模块连接。
8.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述滑块(2)上设有输入输出端口(10)，所述输入输出端口(10)与所述测量模块连接。
9.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述滑块(2)的侧端设有第一锁紧螺 母(11)，所述第一锁紧螺母(11)穿过所述滑块⑵与所述基准刻度尺⑷相抵接。
10.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于所述测量仪本体(1)的侧端设有第二 锁紧螺母(12)，所述第二锁紧螺母(12)穿过所述测量仪本体⑴与所述测量刻度尺(3)相 抵接。
全文摘要
本发明涉及测量中的一种间隙及其平行度、面差及其平行度的测量仪。所述测量仪，包括测量仪本体和滑块，所述测量仪本体设有测量刻度尺和基准刻度尺，所述测量刻度尺和所述基准刻度尺分别设置在所述滑块上，所述滑块上设有测量所述滑块与所述测量刻度尺、所述基准刻度尺相对位移的测量模块，所述测量本体的下端连接有基准滚轮，所述测量刻度尺一端设有测量滚轮，所述测量滚轮的测量点的宽度进给量等于其半径进给量，所述测量滚轮的测量点的宽度从轮边缘向轮心逐渐增大，所述测量刻度尺上设有复位弹簧。本发明的优点是可测量到连续的间隙值及其平行度、连续的面差值及其平行度，制作成本低。
文档编号G01B5/24GK101936697SQ20101010985
公开日2011年1月5日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者储国平, 周江奇, 蓝先 申请人:上汽通用五菱汽车股份有限公司