一种千分尺自动读数装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种千分尺自动读数装置，包括底座；机械外壳，设置在底座上；旋转轴，设置在机械外壳内部；测头座，设置在旋转轴上；测头，设置在测头座上，用于采集千分尺固定套筒和微分筒上刻度线信息；电机，设置在旋转轴一端，带动旋转轴转动；本实用新型专利技术装置利用千分尺刻度线与尺面之间的高度差，在采集过程中，记录伸缩弹簧长度的变化值。将采集的结果，经过软件处理，得到最终的刻度值，代替了人工读数的方法，提高了千分尺读数的效率，提高了数值的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种读数装置，尤其涉及一种千分尺自动读数装置。
技术介绍
千分尺又称螺旋测微器、分厘卡，由测砧、测微螺杆、尺架、锁紧装置、隔热装置、固定套筒、微分筒和测力装置组成，是高精度加工制造业中应用最广泛的量具之一，主要应用于零件的长度测量，其精度比游标卡尺更高一级。千分尺测砧和测微螺杆通常用来测量物体的长度和外径。千分尺的刻度线刻在尺面上，未刻线处与刻线处形成一定的高度差。日常生活中，人们通过肉眼直接读取尺面上的刻度线数值。目前千分尺的精度可以精确到千分之一毫米，其中最后一位小数需要进行估读。由于在千分尺的读数过程中，需要对最后一位小数进行估读，因此存在较大的人为误差。设计千分尺自动读数装置可以有效地减小上述的人为误差，提高了读数效率和数值的准确性。另外装置可以将读数结果直接传输到计算机中，便于储存和处理。申请号为99104800.8的专利公开了一种数显千分尺，该千分尺主轴上有螺纹，在千分尺转动时，利用编码器检测千分尺轴向的位移量来显示当前数值。申请号为201310595162的专利公开了一种千分尺，该千分尺的数值显示原理是利用传感器检测测砧的移位移动量来显示数值。这两种千分尺都是通过改变千分尺内部本身的结构完成的，是一种特定的千分尺，其读数原理不能推广到其他普通的千分尺中。
技术实现思路
针对现有读数方法存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高精度、高自动化、操作简单的千分尺自动读数装置。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种千分尺刻度线自动读数装置，其特征在于，包括：底座；机械外壳，设置在底座上，所述的机械外壳内部空心；旋转轴，设置在机械外壳内部；测头座，设置在旋转轴上；测头，设置在测头座上，所述的测头用于采集千分尺固定套筒和微分筒上刻度线信息；电机，设置在旋转轴一端，所述的电机带动旋转轴转动；优选的，所述的刻度线信息采集机构包括：接触测头，所述的接触测头直接与千分尺表面接触，读取尺表面刻度线的信息；伸缩弹簧，所述的伸缩弹簧一端设置在接触测头的上端，另一端设置在测头座上。附图说明图1为本专利技术的一种结构示意图；图2为测头示意图；附图标记：1、底座；2、机械外壳；3、旋转轴；4、测头座；5、测头；51、接触测头；52、伸缩弹簧；6、电机。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-2，本专利技术提供一种技术方案：一种千分尺自动读数装置，包括：底座1、机械外壳2、旋转轴3、测头座4、测头5、电机6。机械外壳2，设置在底座1的最左边，所述的机械外壳2底面与底座1的上表面重合，中间侧面的外表面与底座1的左侧面重合；旋转轴3，设置在机械外壳2内部，所述的旋转轴3下端面与机械外壳2的底面重合，所述的旋转轴3上端面与机械外壳2的顶面重合；测头座4，设置在旋转轴3上，所述的测头座4左半部分钻有小孔，孔内有螺纹，与旋转轴3螺纹配合，旋转轴3的正反转动带动测头座4上下移动；测头5，设置在测头座4上，在测头座4的右半部分装有3个测头5，右半部分的右边2个测头5在一条直线上，左边1个测头5；电机6，设置在旋转轴3上端面，带动旋转轴3转动；工作原理：首先，转动千分尺，使千分尺的测砧和测微螺杆重合。将千分尺置于测头5的正下方。打开电机6，电机6带动旋转轴3转动，测头座4下降，接触测头51的最下端刚好与千分尺表面接触，停止电机6转动。此时左边测头5的接触测头51的左面与千分尺微分筒右面重合。转动千分尺微分筒，由于在刻画千分尺刻度线时，刻线部分是向下凹陷，所以刻线部分与非刻线部分有明显的高度差，接触测头51在扫过刻度线时会上下移动，伸缩弹簧52的伸缩量会发生变化，其变化值传入到PC端，PC端出现方波图形，根据方波图形，利用相关程序，计算出接触测头51所扫过的刻度线条数，并乘以相应的数值。在微分筒刻度线采集中，由于微分筒是转动的，存在着周期，周期为50条刻度线，所以在计算完最后刻度线总条数后，将总条数值除以50，取它的余数作为小数部分的前2位。千分尺的读数需要对最后一位小数进行估读，最后一端波形的长度是小于等于前面的同高度波形的长度，采集最后一端波形的长度与前面同高度波形的长度进行对比，计算短线段占完整线段的比例值，从而判定小数部分最后一位的值。右边两个测头5采集的是千分尺固定套筒上的刻度线，固定套筒上有两排刻度线，下排是刻度值的整数部分，弹簧长度变化次数即为整数部分的数值。在判断第一位小数是否大于等于5时，计算出下排的弹簧变化次数等于上排弹簧变化次数，则表明第一位小数值大于等于5，需要将小数部分第一位加上5，反之，则不用。最终结果为3位小数的数值。从而完成了千分尺的自动读数。本实例利用三个测头5完成了对刻度线信息的采集，通过相关程序得出了数值，减少了人为操作。整个检定装置自动化程度高，人为误差小，检定效率高。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种千分尺刻度线自动读数装置，其特征在于，包括：底座(1)；机械外壳(2)，设置在底座(1)上，所述的机械外壳(2)内部空心；旋转轴(3)，设置在机械外壳(2)内部；测头座(4)，所述的测头座(4)的后半部分设置在旋转轴(3)上，前半部分在机械外壳(2)外；测头(5)，设置在测头座(4)上，所述的测头(5)用于采集千分尺固定套筒和微分筒上刻度线信息；电机(6)，设置在旋转轴(3)一端，所述的电机(6)带动旋转轴(3)转动；

【技术特征摘要】
1.一种千分尺刻度线自动读数装置，其特征在于，包括：底座(1)；机械外壳(2)，设置在底座(1)上，所述的机械外壳(2)内部空心；旋转轴(3)，设置在机械外壳(2)内部；测头座(4)，所述的测头座(4)的后半部分设置在旋转轴(3)上，前半部分在机械外壳(2)外；测头(5)，设置在测头座(4)上，所述的测头(5)用于采集千分尺固定套筒和微分筒上刻度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旺达，徐志玲，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33