一种双零位游标卡尺

摘要

本发明提供了一种双零位游标卡尺，包括双零位尺体和测微机构；所述双零位尺体包括主尺和副尺。所述副尺具有前副尺和后副尺，所述后副尺可相对所述前副尺在有限范围内移动，移动方向与所述整数刻线排列方向平行；所述前副尺具有动量爪和测标;所述前副尺负责测量测量值的整数值，所述后副尺负责测量测量值与所述整数值之差。所述后副尺中设有定位轴，所述卡尺还具有杠杆，自锁机构和离合机构，共同控制所述前、后副尺的位移。本申请所述双零位卡尺采用了“双零位测量”新概念，能大幅度的缩短游标线、量表、电子传感器等现代测微机构的工作行程，理论上可缩短到最大仅为1毫米的程度，为突破现代卡尺的四大技术极限奠定了极为有利的基础。

主权项

一种双零位游标卡尺，包括双零位尺体和测微机构；所述双零位尺体包括主尺和副尺；所述测微机构为游标细分装置；所述主尺具有静量爪和主尺尺体，所述主尺尺体上标有两两距离为1毫米的整数倍的整数刻线，距静量爪最近的起始整数刻线为原始零位；所述副尺包容所述主尺尺体并可相对所述主尺尺体自锁不动或沿所述整数刻线的排列方向移动；其特征在于：所述副尺具有前副尺和后副尺，所述后副尺可相对所述前副尺在有限范围内移动，移动方向与所述整数刻线的排列方向平行；所述前副尺具有动量爪和测标；所述前副尺负责测量测量值的整数值，所述后副尺负责测量测量值与所述整数值之差；所述前副尺为一框体，所述框体下部枢接一杠杆，该杠杆自由端设有一个能自由转动的滚轮，该滚轮靠近所述主尺尺体的下侧面；所述杠杆和所述后副尺上设有相互配合的离合机构，按压所述滚轮使其接触所述主尺尺体的下侧面时，所述杠杆偏转，所述离合机构闭合，此时，所述前、后副尺形成同步位移的刚性结构；松开所述滚轮，所述杠杆复位，所述离合机构分开；所述前副尺上还具由锁紧轴和压缩弹簧组成的自锁机构；所述锁紧轴上设有锁紧面与所述主尺尺体紧密抵持，从而将所述前副尺锁紧在所述主尺尺体上而不能移动；所述锁紧轴一端抵接所述杠杆，所述杠杆施加在所述锁紧轴上的力使所述锁紧面与所述主尺尺体分离，从而使所述前副尺与所述主尺尺体之间的锁紧状态解除，此时所述前副尺可沿所述整数刻线的排列方向移动；所述杠杆施加在所述锁紧轴上的力撤销后，所述压缩弹簧令所述锁紧轴复位，使所述锁紧轴恢复到与所述主尺尺体紧密抵持的锁紧状态；所述后副尺也为一框体，且后副尺具有一仅可沿轴心线方向移动的定位轴，所述定位轴部分容置于框体内，所述定位轴上套装有弹性元件，该弹性元件可使所述定位轴在令其产生位移的外力撤销后复位；所述的主尺上设有一排定位凹凸，所述定位凹凸的形状与所述定位轴的径向断面形状相匹配，所述定位凹凸的数量至少能使其排列长度等于标定量程，每个所述定位凹凸的形状和大小都相同，每个所述定位凹凸的中心都与所述整数刻线保持固定不变的对应关系，且相邻两个所述定位凹凸的中心距相等；当所述前副尺的测标对准所述原始零位时，按压所述滚轮使所述离合机构闭合，所述定位轴的对称中心与某个所述定位凹凸的中心重合，该定位凹凸即为起始定位凹凸；所述前、后副尺在沿所述整数刻线的排列方向上分离一小段距离，记为δ＇；所述前副尺和所述后副尺上设有相互配合的限位装置，所述限位装置使所述后副尺相对所述前副尺的最大位移距离≯δ＇；所述离合机构闭合时，所述前、后副尺在沿所述整数刻线的排列方向上的分离距离，记为δ，δ＇＞δ≥1毫米且等于一排所述定位凹凸中相邻两个定位凹凸的中心距；所述游标细分装置具有与所述前副尺固接的滑槽板和与所述后副尺固接的驱动件；所述滑槽板上固装一个直线位移放大器，所述直线位移放大器的输入端设有所述的驱动件、输出端设有游标筒，所述游标筒可在所述滑槽板内规范滑动，所述直线位移放大器通过所述驱动件将所述后副尺的位移距离接收并放大后，再输出给所述游标筒接收；一排两两距离为1毫米的小刻线刻制在所述滑槽板上，一段游标线刻制在所述游标筒上且与所述小刻线共面，可游动的所述游标线与相对固定的所述小刻线共同组成共面的无视差游标读数装置；所述游标线相对所述小刻线的最大有效移动行程为δK，K为所述直线位移放大器的放大倍数；放大倍数K可按需选取，当K＝10时：所述游标线按将所述小刻线的9毫米排列长度等分成10等份设置，所述小刻线的排列总长度为10×（δ＋1），所述游标细分装置的显示精度标识为0.01毫米；所述游标细分装置仅测量和显示所述后副尺相对所述前副尺的位移距离。