一种多功能游标卡尺的制作方法

1.本实用新型涉及一种多功能游标卡尺。


背景技术：

2.游标卡尺是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和滑动附在主尺上的游标两部分构成。游标卡尺的主尺和游标上匹配设有两副活动量爪，分别是内测量爪和外测量爪，内测量爪通常用来测量物体的内径，外测量爪通常用来测量物体的长度和外径。
3.随着电子技术的发展，随之出现了智能游标卡尺。如公告号为cn204514217u(申请号为201420839932.0)的中国实用新型专利《智能游标卡尺》，以及公告号为cn208366192u(申请号为201820401683.5)的中国实用新型专利《一种测量外径极值及椭圆度的智能游标卡尺》，其中公开的游标卡尺均能进行智能检测并对检测数据进行显示，但是当前的智能游标卡尺通常基于控制芯片自身存储空间的限制，无法满足大量数据的存储以及进行复杂运算时的数据空间需求，因此仅仅能够进行当前物体数据检测、计算，无法实现不同物品检测信息的充分利用，使得智能游标卡尺的使用功能受限。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能够有效扩展数据空间的多功能游标卡尺。
5.本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种多功能游标卡尺，包括主尺以及滑动设置在主尺上的游标，所述游标上设有智能工作系统，其特征在于：所述智能工作系统包括控制芯片、与控制芯片电信号连接的显示屏以及与控制芯片电连接的供电电源，所述智能工作系统还包括用于电信号连接存储器的安装部，所述安装部与控制芯片电信号连接。
6.可选择地，安装部为安装槽或者用于外接存储器的数据接口。
7.可选择地，所述显示屏为能进行触摸操作的触摸屏或者仅能进行信息显示的屏幕。
8.为了方便该多功能游标卡尺进行不同模式的工作，所述智能工作系统还包括设在游标上以进行工作模式调节的模式选择开关，所述模式选择开关与控制芯片电信号连接。
9.为了方便实现测量过程中的操作，所述智能工作系统还包括多个设在游标上且用于进行游标功能操作的功能键，各功能键分别与控制芯片电连接。
10.结构简单地，所述游标包括第一构件和第二构件，所述第一构件的后部设有能匹配卡在主尺上的卡槽，所述第二构件设在主尺的后部而与第一构件相连接。
11.为了方便更换供电电源，所述第一构件内设置有向前开口且用于安装供电电源的安装仓，所述安装仓的开口上覆盖设置有盖板。
12.为了方便使用者进行游标的推拉操作，同时在尽量不增加第一构件体积的情况下
为安装部提供足够的空间，所述游标右端的下侧向下延伸设置有顶推部，所述安装部设置在顶推部内。
13.为了方便提示用户测量数据获取情况，同时也方便提示电量情况，所述智能工作系统还包括设于游标上且与控制芯片电信号连接的led灯。
14.为了方便调节显示屏的亮度，提升用户体验，所述智能工作系统还包括设于游标上且与控制芯片电信号连接的光敏传感器。
15.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型中的多功能游标卡尺，通过安装部能够扩展安装存储器，如此可以根据需要增大数据存储量，在无需外接外部设备的基础上，满足大数据量的运算需求，进而为该多功能游标卡尺的扩展功能应用提供了硬件基础。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例中多功能游标卡尺的立体图。
17.图2为图1的另一视角图。
18.图3为本实用新型实施例中多功能游标卡尺的立体分解图。
具体实施方式
19.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
20.如图1至图3所示，本实施例中的多功能游标卡尺包括主尺1以及滑动设置在主尺1上的游标2，游标2上设有智能工作系统，为了测试时对游标2的定位，在游标2上还设置有能抵压在主尺1上的锁定螺母10，进而通过旋转锁定螺母10来限定和解除游标2与主尺1的相对固定位置关系。
21.其中主尺1的结构与现有游标卡尺的主尺1结构类似，主体一端的上下侧边上分别固定设置有量爪，游标2卡接在主尺1上且能沿主尺1的长度方向往复滑动，本实施例中，游标2包括能相互对合的第一构件21和第二构件22，第一构件21的后部设有能匹配卡在主尺1上的卡槽211，第二构件22设在主尺1的后部而与第一构件21相连接，其中第二构件22一端的上下侧边上分别固定设置有与主尺1上量爪相匹配的量爪，如此主尺1上的量爪和游标2上的量爪可以配合使用，进而实现测量工作。
22.智能工作系统设置在游标2的第一构件21上，如此方便从前方对智能工作系统进行操作。该智能工作系统包括控制芯片以及与控制芯片电信号连接的显示屏3、供电电源、安装部4、模式选择开关5、功能键6、led灯8、光敏传感器。
23.其中该安装部4用于电信号连接存储器，安装部4为安装槽或者用于外接存储器的数据接口。如果安装部4为安装槽时，该安装部4内能够直接安装存储器芯片，安装槽内具有能与存储器相接触的触脚，如此实现存储器与控制芯片之间的电信号连接。如果安装部4为用于外接存储器的数据接口，则通过一根数据线，将数据线的一端连接在该数据接口内，同时数据线的另一端连接外部的存储器，进而实现控制芯片与外部存储器之间的电信号连接。
24.另外，本实施例中，游标2右端的下侧向下延伸设置有顶推部212，该顶推部212可以方便用户进行游标2的推动操作，并且该顶推部212能够增加游标2上的安装空间，而本实
施例中的安装部4则设置在该顶推部212内。
25.显示屏3可以根据需要选择使用能进行触摸操作的触摸屏或者仅能进行信息显示的屏幕。当选择使用能进行触摸操作的触摸屏时，用户可以直接通过触摸屏进行操作。在能进行触摸屏的操作的同时，也能通过模式选择开关5、功能键6的操作来实现对该游标卡尺的智能操作。
26.模式选择开关5用来进行智能工作系统的工作模式选择，作为本实施例中的游标卡尺具有三种工作模式，一种工作模式为尺寸数据的检测模式，另一种工作模式能根据待测物品的尺寸数据进行简单计算的参数计算模式，如可以进行圆度、椭圆度、圆柱度以及公差计算等参数计算。还有一种工作模式为进行物品生产中的质量监测的质量监测模式，工作该模式下，可以通过对检测数据的比较计算，进而确定数据的变化情况，以实现质量监测。为了方便操作，本实施例中的模式选择开关5设置为能移动设置在游标2上的推动件，具体设置在第一构件21下侧边缘上，该推动件在推动过程中具有三个档位，分别对应三种工作模式。当然该模式选择开关5也可以选择使用按键结构。
27.游标2上的功能键6根据游标卡尺自身的功能需求具体设置，功能键6设置有多个，本实施例中，功能键6包括有用来选择尺寸单位的尺寸切换按键、用于对检测数据归零处理的归零按钮、用来进行确认测量数据记录的测量按钮、用于确定数据采集量的测点选择按钮、用于切换调节小数点左右端数值的数值按钮、用于切换不同参数选择的切换按钮、用于调节数值的滚轮键等。
28.led灯8在控制芯片的控制下可以进行闪烁，该led在进行测量工作时，当测量完一个数据时，可以通过闪烁的方式来提示用户，使得用户使用感更好。该led灯8还可以显示电量情况，不同的电量情况可以显示不同的颜色。
29.为了保证该多功能游标卡尺可以独立工作，游标2中的第一构件21内设置有向前开口且用于安装供电电源的安装仓7，安装仓7的开口上覆盖设置有盖板，根据具体的产品，该安装仓7内的供电电源可以为可充电电池或者干电池，进而为该多功能游标卡尺进行供电，而前述的led灯8可以进行电池电量的显示，以方便用户及时了解供电电源的电量情况，在供电电源电量较低时能够及时更换供电电源。
30.光敏传感器可以设置在游标2上的任意位置，该光敏传感器可以检测获取环境亮度，进而控制芯片能够根据光敏传感器检测的亮度数据来控制显示屏3的显示亮度，进而更好的匹配环境亮度，利于用户观察显示屏3上显示的信息。
31.另外，该游标卡尺上还设置有与控制芯片电信号连接的测量组件，该测量组件可以选择使用现有技术中的各种测量组件结构，如可以选择红外反射原理的测量组件，也可以选择使用基于脉冲信号获取测量数据的测量组件。
32.该多功能游标卡尺可以实现多种功能，除了基于测量组件能够实现一个物品尺寸数据的基本测量工作外，还可以对多个数据进行记录、计算，进而获取需要的参数。如当需要获取一个圆形部件的圆度值时，可以操作切换按钮选择圆度参数，进而再利用滚轮键确定存储数据的样本数量。如此测量时，利用该多功能游标卡尺的量爪进行物品直径数据的测量并存在在存储器中，当存储的样品数据量达到设定的样品数量时，则控制芯片利用这些数据进行计算，进而获取对应的圆度数据，并控制在显示屏3上进行显示。基于相同的方法，可以实现样本的公差计算或者其他参数的计算。
33.该多功能游标卡尺还可以进行质量监控。具体地，在产品加工过程中，利用多功能游标卡尺检测获取并存储抽样样品的尺寸数据，抽样样品的抽样比例则可以通过前述的切换按钮、滚轮键来确定。根据具体的产品该尺寸数据可以为长度数据、宽度数据、内径数据、外径数据等各种游标卡尺可以直接检测获取的数据。
34.多功能游标卡尺利用存储的各抽样样品的尺寸数据，获取表征各抽样样品特征的特征数据，该特征数据为抽样样品的尺寸数据和/或基于抽样样品的尺寸数据计算的参数数据。如当游标卡尺用于进行零件的长度加工质量监测时，相应抽样样品的特征数据则直接为检测获取的长度数据。当游标卡尺针对圆形零件的圆度加工质量监测时，抽样样品的特征数据可以为基于游标卡尺检测的直径数据计算而获取的圆度数据，也可以为圆度数据与直径数据之和。为了能够更准确的反应样品的特征信息，在进行尺寸数据采集时。可以采集至少两个尺寸数据，如此可以采集的数据进行平均计算后再使用。
35.在获取到抽样样品的特征数据后，对这些抽样样品的特征数据进行计算，从而计算出用于表征各抽样样品特征数据按加工时间顺序变化情况的特征模型。在此基础上，多功能游标卡尺将特征模型与设定的各变化形态模型进行比对计算，以确定当前产品加工对应的变化形态模型，进而多功能游标卡尺根据确定的变化形态模型获取当前的加工质量情况。通常多功能游标卡尺中预设各加工质量情况对应的加工策略调整信息，基于当前的加工质量情况，多功能游标卡尺调取对应的加工策略调整信息提示生产改进方案。如此能够更及时的调整加工策略，提高加工策略调整的高效性，进而实现更有效、及时的加工质量监管。
36.本实施例中，利用获取的特征数据以建立频率直方图特征模型来进行抽样样品特征数据按加工时间顺序变化情况的分析。具体地，多功能游标卡尺将获取的特征数据进行分组，通常根据经验公式来确定分组的组数，k≈1 3.31(log n)，其中k为组数，n为抽样样品数，k也可以在游标卡尺测量前通过前述的切换按钮、滚轮键来确定。
37.利用频率直方图的计算方法计算分组后各组特征数据的极差r、组距h以及各组的组界区间。r＝xmax－xmin，h＝r/k,组界区间为[xmin (k-1)h－h/2，xmin (k-1)h h/2]，其中xmax为一组特征数据组中的最大特征数据，xmin为一组特征数据组中的最小特征数据。
[0038]
多功能游标卡尺中的控制芯片统计这些抽样样品的特征数据落入各组组界区间内的频率数据以构成表征特征模型特点的目标向量；将目标向量与设定的各变化形态模型对应的标签向量进行比较计算，进而确定目标向量对应的变化形态模型。具体地计算目标向量相对于各变化形态模型对应的标签向量的度量值，进而依据现有的数学理论，根据度量值确定目标向量对应的变化形态模型。
[0039]
本实施例中，设定的变化形态模型包括有正常、偏心、双峰、锯齿、平顶、孤岛等几种变化形态模型，具体这些模型的特点以及形成这些变化形态的原因及对应的加工策略调整信息如下表所示。
[0040][0041][0042]
本实用新型中的多功能游标卡尺，除了能够实现对样品尺寸数据的基本检测和简单的参数计算外，基于存储器的大数据空间，还能够对多个样品尺寸数据进行存储记录，进而利用这些数据直接进行批量产品加工质量情况的监控，实现了产品特征数据检测的同时，实现产品加工质量监测。特别对于产品加工过程中，能够根据加工质量情况对产品加工数据进行及时的调整，更利于提高加工质量。该多功能游标卡尺基于存储器的大数据空间，通过对数据的存储、计算，能够实现多种功能，扩展了其使用范围。
[0043]
在本实用新型的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。