專利名稱：孔深測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量裝置，所述測(cè)量裝置用于測(cè)量孔深以及測(cè)量用于這種孔的固定件的長度這兩者。本發(fā)明尤其涉及一種裝置，所述裝置用于測(cè)量復(fù)合材料的飛機(jī)元件上的孔的深度以及用于測(cè)量插入這種孔中的固定件的長度這二者，但本發(fā)明并不僅限于該裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)將元件與螺栓或其他固定件(所述螺栓或其他固定件穿過通過這些元件的孔)固定在一起時(shí)，特別是這些元件是由不同材料制成的情況下，通常提供一種套筒(例如成襯套或支承裝置形式的套筒)以對(duì)一個(gè)或更多個(gè)所述元件中的孔加襯。將套筒固定在孔中的一種方法是:將套筒插入孔中，然后在孔內(nèi)冷擴(kuò)套筒?！癋TI”(位于美國西雅圖的Fatigue技術(shù)公司)(Fatigue Technology, Inc of Seattle, USA)提供的 GromEx 系統(tǒng)中使用這種技術(shù)。簡而言之，容納在部件的孔中的套筒通過液壓牽拉器單元(例如，亦從FTI獲得的產(chǎn)品型號(hào)為2720-008的“大型強(qiáng)力(Big Brute”牽拉器)而被擴(kuò)張，所述牽拉器施加拉力以將心軸牽拉穿過套筒，同時(shí)牽拉器單元通過該牽拉器單元的機(jī)頭蓋帽抵抗至少一部分拉力，其中該機(jī)頭蓋帽緊靠所述部件的限定了所述孔的表面。然后螺栓可容納在套筒內(nèi)以將所述部件緊固到其他元件或部件上。在某些情況下，螺栓可與套筒形成摩擦配合或過盈配合。
安裝這種GromEx 套筒時(shí)，重要的是將合適長度的套筒安裝在孔內(nèi)。因而，必須測(cè)量孔深，然后找到合適長度的套筒與孔一起使用。理想的情況為，在套筒安裝在孔中之前，應(yīng)立即人工核查孔深和用于插入孔內(nèi)的套筒的長度。如果被裝配的套筒尺寸不合適，那么緊繞套筒的結(jié)構(gòu)和/或套筒和/或套筒中的螺栓的結(jié)構(gòu)完整性就會(huì)受到損害?？赡苓€需要選定和/或核查待插入套筒中的螺栓以便使其具有合適的長度。
因而，需要一個(gè)或更多個(gè)工具以用于測(cè)量如下尺寸:一個(gè)或更多個(gè)孔的深度、套筒長度以及螺栓長度。對(duì)飛機(jī)元件進(jìn)行作業(yè)的工程師容易丟失這類工具。用來測(cè)量飛機(jī)工業(yè)中的長度或深度的工具通常用金屬制成，以使工具剛硬，因而可保證測(cè)量準(zhǔn)確性(使用時(shí)不會(huì)彎曲或彎折，從而測(cè)量直線距離時(shí)不會(huì)變形為非線性形狀)以及耐磨性(以承受得住其在使用時(shí)通常所處的苛刻的組裝線/制造/維護(hù)環(huán)境)。
本發(fā)明的目的在于減輕上述問題?？晒┻x擇地，或另外，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的裝置，所述裝置用于測(cè)量孔深和/或用于這種孔中的固定件的長度。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種手持式測(cè)量裝置，所述測(cè)量裝置用于測(cè)量孔(例如圓柱孔)的深度和測(cè)量用于這種孔的固定件的長度，其中，該測(cè)量裝置被設(shè)置為包括:(i )細(xì)長部分，所述細(xì)長部分的末端具有鉤狀物，該鉤狀物被設(shè)置為用于在所述細(xì)長部分位于孔內(nèi)時(shí)使該鉤狀物與孔的遠(yuǎn)端接合；(ii)第一測(cè)量標(biāo)尺，在鉤狀物與所述孔的遠(yuǎn)端接合時(shí)，該第一測(cè)量標(biāo)尺可測(cè)定孔深；(iii)第一結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)被設(shè)置為與用于這種孔的固定件上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相接合；以及，(iv)第二測(cè)量標(biāo)尺，在所述第一結(jié)構(gòu)與固定件接合時(shí)，該第二測(cè)量標(biāo)尺可測(cè)定固定件的長度，其中，所述測(cè)量裝置由塑料材料制成。
因而，有益地，一種測(cè)量裝置既能測(cè)量孔深，又能測(cè)量用于該孔的緊固件的長度，該緊固件可以是套筒、插入件、螺栓或類似件的結(jié)構(gòu)形式。用塑料制造該測(cè)量裝置具有許多優(yōu)點(diǎn)，至少一些優(yōu)點(diǎn)是特別有益的并且尤其適用于航空工業(yè)。首先，用金屬替代塑料制造這種測(cè)量裝置會(huì)使該測(cè)量裝置不能與復(fù)合材料的飛機(jī)元件一同使用，因?yàn)轱w機(jī)元件的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)接觸銳利的金屬表面而對(duì)復(fù)合結(jié)構(gòu)造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)是令人不可接受的。因而，盡管塑料測(cè)量裝置耐磨性較低并且可能更易彎曲，但塑料材料是一種有益的選擇。但是，能確信的是，對(duì)于需要測(cè)量的通常尺寸而言，塑料制測(cè)量裝置的可彎曲性不會(huì)帶來任何明顯的測(cè)量誤差。另外，如果金屬裝置意外遺留在復(fù)合材料機(jī)翼中的油箱內(nèi)，來自油箱中的靜電荷或感應(yīng)電荷或者來自雷電的靜電荷或感應(yīng)電荷與這種金屬裝置的相互作用所產(chǎn)生的放電風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)增加。另外，另一個(gè)令人驚訝且出乎意料的優(yōu)點(diǎn)是:用塑料制造這種裝置使得測(cè)量裝置的顏色鮮亮、熒光、發(fā)光、或比其他情況下更顯眼，從而測(cè)量裝置被意外丟失或放錯(cuò)位置的機(jī)會(huì)減小。另一個(gè)令人驚訝且出乎意料的優(yōu)點(diǎn)是:用塑料制造這種測(cè)量裝置允許使用滑動(dòng)件，滑動(dòng)件彈性地接合讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)，從而便于可靠、安全地測(cè)量尺寸，而不需測(cè)量裝置在原位置時(shí)從該測(cè)量裝置讀取讀數(shù)。
優(yōu)選地，測(cè)量裝置的尺寸和結(jié)構(gòu)被設(shè)置為可用一只手將其握持住。測(cè)量裝置可包括主體部分，可用一只手通過主體部分握持該測(cè)量裝置。細(xì)長部分可從所述主體部分延伸。
該測(cè)量裝置優(yōu)選用高能見度(例如色彩明亮)的塑料制成?？晒┻x擇地，或另外地，該測(cè)量裝置由發(fā)光塑料制成。例如，在有外部刺激或無外部刺激(例如紫外線刺激)下，測(cè)量裝置都可可在黑暗中發(fā)光。如上所述，測(cè)量裝置的這種可視屬性可減小該測(cè)量裝置被意外丟失或放錯(cuò)位置的可能性、和/或，如果被丟失或放錯(cuò)位置，可有助于找到該測(cè)量裝置。
該測(cè)量裝置可具有三個(gè)或更多個(gè)測(cè)量標(biāo)尺。這些測(cè)量標(biāo)尺中的一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺可位于測(cè)量裝置的一側(cè)上(例如橫跨該測(cè)量裝置的寬度)，另一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺位于該測(cè)量裝置的相對(duì)側(cè)上。至少一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺可位于測(cè)量裝置的窄側(cè)(例如橫跨該測(cè)量裝置的厚度)，例如位于上述一側(cè)和上述相對(duì)側(cè)之間。測(cè)量裝置上的測(cè)量標(biāo)尺優(yōu)選被設(shè)置為使該該測(cè)量裝置十分靈巧。
第一測(cè)量標(biāo)尺可被設(shè)置為:使用過程中，當(dāng)鉤狀物接合圓柱孔端部時(shí)，該測(cè)量裝置的與第一測(cè)量標(biāo)尺相對(duì)的表面被設(shè)置為鄰接圓柱孔的內(nèi)部。該相對(duì)的表面相對(duì)于第一測(cè)量標(biāo)尺所處的表面可以是不平行的。因而，該測(cè)量裝置可被設(shè)置為:使用過程中，當(dāng)鉤狀物接合圓柱孔的所述端部時(shí)，第一測(cè)量標(biāo)尺所處的表面不平行于圓柱孔的軸線。在這種情況下，尤其是在第一測(cè)量標(biāo)尺所處的表面和所述相對(duì)的表面之間的傾斜角很大的情況下，可相應(yīng)地有利地調(diào)整測(cè)量標(biāo)尺。例如，第一測(cè)量標(biāo)尺上的兩刻度之間的直線距離可大于這兩刻度所示距離之間的算術(shù)差。
固定件可以是螺栓、套筒或類似件的結(jié)構(gòu)形式。所述第一結(jié)構(gòu)可被設(shè)置為緊靠平頭固定件。在這種情況下，第一結(jié)構(gòu)可僅為平坦邊緣或表面的結(jié)構(gòu)形式，例如位于該測(cè)量裝置末端?？晒┻x擇地，第一結(jié)構(gòu)可被設(shè)置為緊靠沉頭固定件。根據(jù)使用者的選擇，第一結(jié)構(gòu)可被設(shè)置為緊靠平頭固定件或沉頭固定件。但是，優(yōu)選地，第一結(jié)構(gòu)被設(shè)置為僅緊靠平頭固定件和沉頭固定件之一。在這種情況下，該測(cè)量裝置優(yōu)選具有第二結(jié)構(gòu)，該第二結(jié)構(gòu)也被設(shè)置為與固定件上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相接合，該測(cè)量裝置具有至少一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺，該至少一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺在所述第二結(jié)構(gòu)與固定件相接合時(shí)可測(cè)定固定件的長度。第一結(jié)構(gòu)可位于該測(cè)量裝置的背離鉤狀物的端部上。第二測(cè)量標(biāo)尺可從其起點(diǎn)沿基本上平行于測(cè)量裝置縱軸線的第一方向延伸。第一測(cè)量標(biāo)尺可從其起點(diǎn)沿基本上平行于測(cè)量裝置縱軸線的第二方向延伸。第二方向可與第一方向相反。例如，第一測(cè)量標(biāo)尺可從其起點(diǎn)遠(yuǎn)離鉤狀物延伸，第二測(cè)量標(biāo)尺可從其起點(diǎn)朝鉤狀物延伸。第一測(cè)量標(biāo)尺和第二測(cè)量標(biāo)尺可用相同測(cè)量單位表示長度值。兩個(gè)測(cè)量標(biāo)尺可以都是米制單位。兩個(gè)測(cè)量標(biāo)尺可以都是英制單位。
第一測(cè)量標(biāo)尺的起點(diǎn)可從鉤狀物處沿平行于測(cè)量裝置縱軸線的方向偏移。第二測(cè)量標(biāo)尺的起點(diǎn)可從第一結(jié)構(gòu)處沿平行于測(cè)量裝置縱軸線的方向偏移。一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺的起點(diǎn)可相對(duì)于另一測(cè)量標(biāo)尺的起點(diǎn)沿基本平行于測(cè)量裝置縱軸線的方向偏移。例如，第一測(cè)量標(biāo)尺的起點(diǎn)可相對(duì)于第二測(cè)量標(biāo)尺的起點(diǎn)沿平行于測(cè)量裝置縱軸線的方向偏移。第二測(cè)量標(biāo)尺(例如第二測(cè)量標(biāo)尺的起點(diǎn))可相對(duì)于在第二結(jié)構(gòu)與固定件相接合時(shí)測(cè)定固定件的長度的測(cè)量標(biāo)尺標(biāo)尺的起點(diǎn)偏移，該偏移是沿基本平行于測(cè)量裝置縱軸線的方向進(jìn)行的。
該測(cè)量裝置可以是單件式結(jié)構(gòu)。該測(cè)量裝置可包括環(huán)、或用于連接環(huán)的構(gòu)件、和/或連接到環(huán)或其他連接構(gòu)件(其設(shè)置在測(cè)量裝置上或通過測(cè)量裝置形成)的系索，這樣的測(cè)量裝置仍被認(rèn)為本質(zhì)上為單件式結(jié)構(gòu)。使測(cè)量裝置具有盡可能少的單獨(dú)元件，能降低該測(cè)量裝置或測(cè)量裝置的部件在使用期間被丟失或放錯(cuò)位置的風(fēng)險(xiǎn)。
測(cè)量裝置本質(zhì)上可以為兩元件組合而成的結(jié)構(gòu)，其包括:(i )第一元件，所述第一元件限定細(xì)長部分、鉤狀物和第一結(jié)構(gòu)jP(ii)第二元件。第二元件可被設(shè)置為能夠相對(duì)于第一元件移動(dòng)。第二元件可被設(shè)置為用于沿測(cè)量裝置滑動(dòng)。第二元件可被設(shè)置為有助于利用該測(cè)量裝置獲取或讀取測(cè)量值。例如，當(dāng)測(cè)量裝置的一部分(不是第二元件)與待測(cè)元件的一端相接合且第二元件與待測(cè)元件的相反端相接合時(shí)，第二元件可以示出長度測(cè)量值。第二元件優(yōu)選是塑料元件。第二元件可被設(shè)置為沿該測(cè)量裝置的至少一部分的長度運(yùn)動(dòng)并鄰接待測(cè)元件的一部分，從而第二元件可在測(cè)量標(biāo)尺上直接或間接示出距離，該距離對(duì)應(yīng)于正在被測(cè)量的長度尺寸。第二元件可以是能夠沿所述細(xì)長部分運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式。在測(cè)量裝置具有主體部分的情況下，該滑動(dòng)件也能沿主體部分運(yùn)動(dòng)。該測(cè)量裝置優(yōu)選包括凸緣部分以便于滑動(dòng)部分進(jìn)行滑動(dòng)。第二元件(如塑料滑動(dòng)件)的高度(沿測(cè)量裝置的長度方向)小于50毫米，優(yōu)選小于30毫米。第二元件(如塑料滑動(dòng)件)的高度大于10毫米。第二元件優(yōu)選包括在該測(cè)量裝置上而使其不會(huì)被意外地移除。例如設(shè)置有一個(gè)或更多個(gè)止動(dòng)件以防止第二元件滑出該測(cè)量裝置的一端或兩端。
測(cè)量裝置沿其長度可包括一系列讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)。第二元件(如塑料滑動(dòng)件)可被設(shè)置為:當(dāng)所述第二元件沿測(cè)量裝置的長度運(yùn)動(dòng)(如滑動(dòng))時(shí)，使第二元件與這些讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)相接合。這種情況下，測(cè)量裝置優(yōu)選被設(shè)置為:與從兩個(gè)這樣的讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)之間的中途的固定位置移走第二元件(如塑料滑動(dòng)件)所需的作用力相比，從第二元件正與其中一個(gè)讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)相接合的位置移開該第二元件所需的作用力要更小。方便地，讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)可以同樣地成型，但這不是必須的。方便地，讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)可以是均勻隔開的，但這不是必須的。沿測(cè)量裝置的長度可以設(shè)置超過10個(gè)的讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)。讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)優(yōu)選與測(cè)量裝置的測(cè)量標(biāo)尺相接合。有益地，相鄰讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)之間的間隙被選擇為小于或大致等于該測(cè)量裝置要求的準(zhǔn)確度所需的分辨率。相鄰讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)之間的間隙可以大致在0.5毫米至2毫米之間。
第二元件(如塑料滑動(dòng)件)可被設(shè)置為具有至少三種不同測(cè)量模式。三種模式之一可以是使用第一測(cè)量標(biāo)尺時(shí)用于測(cè)量孔深的模式。三種模式之一可以是用于測(cè)量沉頭固定件長度的模式。三種模式之一可以是用于測(cè)量平頭固定件長度的模式。(至少)這三種測(cè)量模式中的至少兩種(優(yōu)選為三種)模式之間相比較而言，第二元件(如塑料滑動(dòng)件)的不同部分可被設(shè)置為鄰接待測(cè)元件。該測(cè)量裝置可被設(shè)置為，在一種模式中，將固定件或待測(cè)元件定位在測(cè)量裝置的一側(cè)上，而在(至少)三種模式中的另一種模式中，將固定件或待測(cè)元件定位在測(cè)量裝置的相反側(cè)上。類似地，(至少)這三種測(cè)量模式中的至少兩種(優(yōu)選為三種)模式之間相比較而言，第二元件(如塑料滑動(dòng)件)的不同部分可被設(shè)置為示出正被測(cè)量的距離。該測(cè)量裝置可被構(gòu)造為用于在第二元件(如塑料滑動(dòng)件)的幫助下或無第二元件幫助下測(cè)量距離。第二元件(如塑料滑動(dòng)件)可以限定觀察窗，正在被測(cè)量的距離通過觀察窗而被示出。第二元件(如塑料滑動(dòng)件)可限定上部指示表面(如凹面部)，正在被測(cè)量的距離通過該凹面部而被示出。第二元件(如塑料滑動(dòng)件)可限定下部指示表面(如凹面部)，正在被測(cè)量的距離通過該凹面部而被示出。第二元件(如塑料滑動(dòng)件)可包括指示器，正在被測(cè)量的距離通過指示器而被指示。
測(cè)量裝置的長度可大于100毫米，優(yōu)選大于150毫米。該測(cè)量裝置長度可小于500毫米，優(yōu)選小于350毫米。測(cè)量裝置的長度典型地為其最大尺寸。測(cè)量裝置的厚度優(yōu)選在2毫米至10毫米之間，測(cè)量裝置的最大厚度可以小于8毫米。如上所述，該測(cè)量裝置可包括主體部分，所述細(xì)長部分從主體部分延伸。測(cè)量裝置的最大寬度(典型地在主體區(qū)域內(nèi))優(yōu)選在10毫米至30毫米之間。細(xì)長部分的寬度優(yōu)選小于10毫米。將理解為:細(xì)長部分和主體部分之間沒有可清楚辨別的邊界。例如，細(xì)長部分和主體部分可以具有相當(dāng)?shù)膶挾群拖喈?dāng)?shù)暮穸?，因而主體部分和細(xì)長部分之間沒有容易辨別的過渡。但是，優(yōu)選地，主體部分和細(xì)長部分之間接合處在寬度方向上具有容易辨別的階梯形結(jié)構(gòu)。
測(cè)量裝置上的每個(gè)測(cè)量標(biāo)尺均由測(cè)量裝置的形狀限定。另外，或可供選擇地，通過使測(cè)量標(biāo)尺與測(cè)量裝置上的周圍部分具有不同顏色，測(cè)量標(biāo)尺能從視覺上被辨認(rèn)出來。如果僅通過鮮明顯示測(cè)量標(biāo)尺就能從視覺上辨識(shí)測(cè)量標(biāo)尺，那么在該測(cè)量裝置的制造過程中就可以不需要額外對(duì)測(cè)量裝置的這種測(cè)量標(biāo)尺施漆或蝕刻。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還提供了一種根據(jù)本發(fā)明所述的或所要求的手持式測(cè)量裝置的制造方法?？墒褂萌魏魏线m的方法。例如，可通過3-D印制方法制造該測(cè)量裝置。但是，制造該測(cè)量裝置的方法優(yōu)選包括提供模具的步驟，該模具限定了將被制造的裝置的形狀。該方法可包括步驟:在模具中模制塑料材料，以及讓塑料材料在模具中硬化(例如通過對(duì)塑料材料進(jìn)行硫化處理)。該方法可包括步驟:從模具移走這樣成型的測(cè)量裝置。在模具中模制塑料材料的步驟可包括:引入顆粒形式的塑料制作材料以及添加劑。制造該測(cè)量裝置的方法可包括母料加工過程。方便地，添加劑可以是顆粒物(例如細(xì)粒)的形式。優(yōu)選地，添加劑使待模制的塑料具有高能見度的光學(xué)屬性。該添加劑可使模制的塑料具有發(fā)光屬性。塑料制造材料可處于未充分聚合的狀態(tài)?？梢栽谀Ｖ撇襟E期間進(jìn)行聚合。塑料制造材料可以是熱塑性聚合材料。塑料制造材料可以是熱固性聚合材料。該方法可包括制造用于該測(cè)量裝置的塑料滑動(dòng)件。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明還提供了一種利用根據(jù)本發(fā)明所述的或所要求的手持式測(cè)量裝置對(duì)飛機(jī)元件進(jìn)行測(cè)量的方法。這種方法可包括提供飛機(jī)元件(該飛機(jī)元件具有深度待測(cè)的孔)的步驟和測(cè)量孔深的步驟，所述孔深以如下方式進(jìn)行測(cè)量:將測(cè)量裝置的細(xì)長部分插入孔中并使孔的遠(yuǎn)端與細(xì)長部分的鉤狀物相接合，然后從第一測(cè)量標(biāo)尺獲取讀數(shù)。不需要在測(cè)量裝置處于原位置時(shí)獲取讀數(shù)。該方法可包括提供固定件的步驟和測(cè)量固定件長度的步驟；其中該固定件用于插入飛機(jī)元件的孔中，所述固定件的長度以如下方式進(jìn)行測(cè)量:使測(cè)量裝置的第一結(jié)構(gòu)與固定件上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相接合，然后從第二測(cè)量標(biāo)尺獲取讀數(shù)。也不需要在測(cè)量裝置位于原位置時(shí)獲取讀數(shù)。例如，可以設(shè)置有塑料滑動(dòng)件，其被設(shè)置為沿測(cè)量裝置的至少一部分長度滑動(dòng)，以用于幫助獲取讀數(shù)。滑動(dòng)件可包括一種結(jié)構(gòu)，所述測(cè)量裝置包括許多讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)，所述讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)用于與滑動(dòng)件上的這種結(jié)構(gòu)相接合，所述滑動(dòng)件可有助于在測(cè)量裝置從待測(cè)元件移開之后獲取讀數(shù)。對(duì)飛機(jī)元件(如固定件)進(jìn)行測(cè)量的步驟包括:手動(dòng)地使滑動(dòng)件與正在被測(cè)量元件的一部分相接觸，同時(shí)使測(cè)量裝置與該被測(cè)量元件相接觸，這樣，滑動(dòng)件的一部分然后在測(cè)量裝置上的至少一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺上指示被測(cè)量元件的測(cè)量長度值。該方法還可包括步驟:從所述被測(cè)量元件移開測(cè)量裝置；釋放滑動(dòng)件上的手動(dòng)壓力；以及，在測(cè)量裝置未與被測(cè)量元件接觸時(shí)，從至少一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺讀取如滑動(dòng)件所示的所測(cè)長度的讀數(shù)。有益地，當(dāng)手動(dòng)壓力已被從滑動(dòng)件消除且測(cè)量裝置已被從被測(cè)量的元件移開時(shí)，通過滑動(dòng)件上的與測(cè)量裝置上的一個(gè)或更多個(gè)讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)相接合的結(jié)構(gòu)而可使滑動(dòng)件保持就位。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，本發(fā)明還提供了一種使用根據(jù)本發(fā)明所述的或所要求的手持式測(cè)量裝置將固定件和套筒插入飛機(jī)元件中的方法。該方法可包括步驟:測(cè)量孔，然后根據(jù)這樣測(cè)量的孔的長度來選擇套筒。該方法可包括步驟:通過使用測(cè)量裝置來核查如此選擇的套筒長度是否正確。這種方法可包括步驟:例如通過在孔內(nèi)冷擴(kuò)套筒(即，通過冷加工處理工藝在原位置擴(kuò)張?zhí)淄?，這樣的工藝通常會(huì)導(dǎo)致套筒和孔之間形成過盈配合)來將套筒裝配在孔內(nèi)。該方法可包括將固定件裝配到套筒內(nèi)的步驟。該方法可包括步驟:在固定件插入套筒之前使用該測(cè)量裝置測(cè)量固定件的長度。
套筒優(yōu)選是單件式結(jié)構(gòu)。套筒典型地具有兩個(gè)開口端?？卓捎莎B置的多個(gè)不同元件限定。所述孔可處于一種被認(rèn)為穿過每個(gè)元件的情況中。這些不同元件均可由不同材料制成。套筒長度可大于50毫米。套筒長度優(yōu)選大于75毫米。套筒長度可大于100毫米。套筒直徑可以大于15毫米。套筒直徑優(yōu)選大于20毫米。套筒直徑可以大于25毫米。固定件可被容納在飛機(jī)掛架結(jié)構(gòu)的孔中。
當(dāng)然，將理解為:所描述的與本發(fā)明的一個(gè)方面相關(guān)的特征可組合到本發(fā)明的其他方面中。例如，本發(fā)明的方法可引入?yún)⒄毡景l(fā)明的裝置所述的任何特征，反之亦然。


現(xiàn)在將僅參照示意性附圖僅以示例性的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖如下:
圖1a是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的測(cè)量裝置的透視圖，該測(cè)量裝置是垂度規(guī)結(jié)構(gòu)形式，圖中示出了垂度規(guī)的第一側(cè)面；
圖1b是圖1a中的垂度規(guī)的側(cè)視圖，示出了垂度規(guī)的第二側(cè)面；
圖1c是圖1a中的垂度規(guī)的后視圖1d是圖1a中的垂度規(guī)的第一側(cè)面的側(cè)視圖1e是圖1a中的垂度規(guī)的前視圖1f是沿圖1b所示的A-A平面的截面圖2a是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的垂度規(guī)的側(cè)視圖，圖中示出了垂度規(guī)的第一側(cè)面；
圖2b是圖2a中的垂度規(guī)的后視圖2c是圖2a中的垂度規(guī)的側(cè)視圖，示出了垂度規(guī)的第二側(cè)面；
圖2d是圖2a中的垂度規(guī)的前視圖2e是圖2a中的垂度規(guī)的透視圖2f是圖2c中所示的垂度規(guī)沿B-B平面的截面圖2g是圖2a中的垂度規(guī)的平面圖3a是圖2a中的垂度規(guī)的側(cè)視圖，示出了在第一操作模式中垂度規(guī)的第二側(cè)面；
圖3b是圖2a中的垂度規(guī)在第一操作模式中的前視圖3c是圖2a中的垂度規(guī)在第一操作模式中的透視圖3d是圖3a中的垂度規(guī)沿C_C平面的截面圖3e是圖3a中標(biāo)注為D的區(qū)域的放大圖3f是圖3b中標(biāo)注為E的區(qū)域的放大圖4a是圖2a中的垂度規(guī)的側(cè)視圖，示出了在第二操作模式中垂度規(guī)的第二側(cè)面；
圖4b是圖2a中的垂度規(guī)在第二操作模式中的前視圖4c是圖2a中的垂度規(guī)在第二操作模式中的透視圖4d是圖4a中標(biāo)注為G的區(qū)域的放大圖5a是圖2a中的垂度規(guī)的側(cè)視圖，示出了在第三操作模式中垂度規(guī)的第二側(cè)面；
圖5b是圖2a中的垂度規(guī)在第三操作模式中的前視圖5c是圖5b中標(biāo)注為F的區(qū)域的放大圖；以及
圖6是流程圖，示出了第一或第二實(shí)施例中的測(cè)量裝置的制造方法。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明闡述的所有實(shí)施例涉及用于測(cè)量飛機(jī)元件上的孔深的裝置(通常被稱之為“垂度規(guī)”)。所述元件可以是單件式元件或多組件式元件。典型地已經(jīng)形成有孔以利于將固定件插入或裝配到所述元件中。所述固定件可用于連接所述元件的兩部分從而形成接頭。所述裝置也能用于測(cè)量用于插入孔中的這種固定件的長度。根據(jù)待形成的接頭類型，固定件可以是平頭緊固件(如平頭螺栓)或沉頭緊固件(如沉頭螺栓)。固定件可以是套筒結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)固定件被安裝在孔中時(shí)，該固定件通過過盈配合以冷擴(kuò)奧氏體不銹鋼套筒的形式被固定在孔中?？赏ㄟ^工具來實(shí)現(xiàn)過盈配合，所述工具將未擴(kuò)張的套筒插入孔中，然后通過對(duì)金屬進(jìn)行擴(kuò)張而對(duì)金屬進(jìn)行冷加工，從而擴(kuò)大了套筒的內(nèi)徑和外徑。位于美國西雅圖安多弗公園東401的疲勞技術(shù)公司提供了這類被冷加工的套筒系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例，其商標(biāo)為“Grom-Ex，，(Fatigue Technology, Inc of401Andover Park East, Seattle, USA under thetrade mark"Grom-Ex")0使用這類套筒來提供一種用于接收螺栓或其他緊固件的襯套?？赏ㄟ^使用液壓牽拉器單元(例如FTI的產(chǎn)品型號(hào)為2720-008的“大型強(qiáng)力牽拉器”)擴(kuò)張?zhí)淄捕鴮⑻淄惭b配到孔中，所述牽拉器施加拉力而牽拉直徑增加的心軸使其通過套筒，從而使套筒擴(kuò)張。這種套筒系統(tǒng)的一種應(yīng)用是:提供了一種將掛架結(jié)構(gòu)連接到飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)上的方式，同時(shí)也提供了一種提高復(fù)合機(jī)翼結(jié)構(gòu)或局部復(fù)合機(jī)翼結(jié)構(gòu)中的防雷效果的方式。一示例套筒的長度大致為100毫米，直徑大致為25毫米。該示例套筒的厚度大致為I毫米。安裝這種系統(tǒng)時(shí)，重要的是，要準(zhǔn)確知道孔深，并能知道并核對(duì)套筒(以及最終被套筒容納的螺栓或銷)的長度。
圖1a至If示出了根據(jù)第一實(shí)施例的單件式塑料垂度規(guī)2。圖1a是透視圖，示出了垂度規(guī)2的第一側(cè)面；圖1b是垂度規(guī)2的第二側(cè)面的視圖，圖1c是垂度規(guī)2的后視圖，圖1d是垂度規(guī)2的第一側(cè)面的視圖，圖1e是垂度規(guī)的前視圖，以及，圖1f是沿A-A平面(參見圖1b)所示的截面圖。
垂度規(guī)2能測(cè)量孔眼或孔的深度以及用于這種孔的固定件的長度。垂度規(guī)2包括限定手柄6的主體部分4，手柄6的尺寸被設(shè)定為用一只手能握持住整個(gè)垂度規(guī)。垂度規(guī)2總體上為細(xì)長形狀，其末端處具有柄腳10。垂度規(guī)2可視為具有手柄部分6，手柄部分限定了主體部分4，細(xì)長桿8從主體部分4延伸，并終止于柄腳10處。柄腳10的形狀被設(shè)定為使柄腳10能與孔的遠(yuǎn)端相接合同時(shí)使垂度規(guī)2的一部分(即，細(xì)長桿的一部分)位于孔內(nèi)。然后可從前端面上的第一測(cè)量標(biāo)尺12 (參照?qǐng)D1e)讀出孔的深度值。第一測(cè)量標(biāo)尺12延伸跨過垂度規(guī)2的厚度t。垂度規(guī)2包括拐角部14c和平面部Hf形式的第一結(jié)構(gòu)。平面部Hf和拐角部14c被設(shè)置為能與平頭固定件相接合。例如，當(dāng)垂度規(guī)2的平面部14f鄰接平頭平坦的下側(cè)時(shí)，垂度規(guī)的拐角部14c能裝配在螺栓桿部和平頭所述平坦的下側(cè)之間的接合處。垂度規(guī)2具有第二測(cè)量標(biāo)尺18，這種平頭固定件的長度可通過第二測(cè)量標(biāo)尺18進(jìn)行測(cè)定。垂度規(guī)2具有第三測(cè)量標(biāo)尺24，這種平頭固定件的長度可通過第三測(cè)量標(biāo)尺24從第二側(cè)面(參看圖1b)進(jìn)行標(biāo)尺測(cè)定。因而垂度規(guī)2十分靈巧。
垂度規(guī)2由發(fā)光塑料制成，并且垂度規(guī)2在暗處能發(fā)光。垂度規(guī)2包括孔20，孔20用于連接塑料環(huán)22 (僅在圖1a中示出)和/或系索(未在圖1a至If中示出)，該系索可通過環(huán)22進(jìn)行連接。垂度規(guī)2大致為薄片狀，厚度基本恒定，大致為3毫米。但是，如圖1f所示，在手柄6的區(qū)域范圍內(nèi)，厚度增加至大致為6毫米以讓使用者感到更舒適。垂度規(guī)2的限定了第一測(cè)量標(biāo)尺12的部分是凸緣的形式，該部分厚度也比垂度規(guī)2的其余部分要稍大，從而可容易看清刻度，讓使用者容易使用。從圖1e可以看出，在其上包括有第一測(cè)量標(biāo)尺12的凸緣的厚度大致與手柄部分6的厚度相等。參照?qǐng)Dld，垂度規(guī)2的寬度w在手柄部分區(qū)域最大(大致為20毫米)，而向上更高處的桿區(qū)域的寬度會(huì)略小幾毫米。柄腳10的寬度大致為25毫米，柄腳10從右向左延伸(如圖1b所示)以與第一測(cè)量標(biāo)尺12位于同側(cè)。垂度規(guī)2的長度I大致為260毫米。
垂度規(guī)2特別適合于飛機(jī)工程師在測(cè)量復(fù)合材料飛機(jī)元件中的孔和固定件時(shí)使用。塑料垂度規(guī)2不可能損壞由復(fù)合材料制成的元件。使用一種工具執(zhí)行兩種功能減少了工程師將工具意外放錯(cuò)位置的機(jī)會(huì)，并且降低了垂度規(guī)被遺留在油箱內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)。垂度規(guī)2的發(fā)光顏色意味著:在垂度規(guī)意外丟失或被放錯(cuò)位置的情況下，在弱光條件下能容易看到垂度規(guī)，從而降低了垂度規(guī)被遺留在油箱中的風(fēng)險(xiǎn)。即使垂度規(guī)被遺留在油箱內(nèi)，該裝置的無涂層/無覆層的單件式塑料結(jié)構(gòu)也能減小垂度規(guī)引起或造成的損害(與金屬垂度規(guī)相比而曰)。
圖2a至5c示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的垂度規(guī)102。圖2a至2g示出了垂度規(guī)2本身，而圖3a至5c示出了使用狀態(tài)下的垂度規(guī)102。參照?qǐng)D2a至2g，垂度規(guī)的總體結(jié)構(gòu)類似于第一實(shí)施例的垂度規(guī)結(jié)構(gòu)，類似之處即為:垂度規(guī)102是塑料結(jié)構(gòu)，其細(xì)長部分108端部處具有柄腳110，所述垂度規(guī)102能通過第一測(cè)量標(biāo)尺112 (在該實(shí)施例中該測(cè)量標(biāo)尺112設(shè)置在垂度規(guī)的后表面上)測(cè)量孔深以及通過第二測(cè)量標(biāo)尺118測(cè)量平頭螺栓的長度。主要差別(下面將對(duì)其進(jìn)一步詳細(xì)描述)是:垂度規(guī)的主體部分104的寬度明顯大于細(xì)長部分，該細(xì)長部分限定柄腳110并從主體部分104伸出，垂度規(guī)具有滑動(dòng)件130、凹口140以及另一測(cè)量標(biāo)尺132，滑動(dòng)件130用于幫助測(cè)量，凹口 140可使垂度規(guī)測(cè)量沉頭固定件的長度。
第二實(shí)施例的垂度規(guī)102的主體部分104的寬度大致為20毫米，細(xì)長部分108從主體部分104伸出。主體部分104用作為垂度規(guī)的手柄或把柄，盡管未提供特殊形狀來提高該實(shí)施例的垂度規(guī)的握持效果。細(xì)長部分的寬度從基底至緊鄰柄腳110前面的位置處逐漸變小(錐度大致為2度)，其中，基底處的寬度大致為6毫米，而緊鄰柄腳110前面的位置處的寬度大致為3毫米。從而，細(xì)長部分108的內(nèi)表面108i相對(duì)于其豎直外表面108ο傾斜的角度大致為2度。該實(shí)施例中，柄腳110朝裝置的主體部分向內(nèi)延伸(在圖2a中從左向右延伸)，以位于垂度規(guī)2的與第一測(cè)量標(biāo)尺112相反的一側(cè)上。垂度規(guī)102的長度大致為200毫米。
垂度規(guī)包括第一測(cè)量標(biāo)尺112，第一測(cè)量標(biāo)尺112延伸跨過垂度規(guī)102的細(xì)長部分的厚度t以用于測(cè)量孔深。在垂度規(guī)的相對(duì)側(cè)面上還設(shè)置有第二測(cè)量標(biāo)尺118和第三測(cè)量標(biāo)尺124，以用于以十分靈巧的方式測(cè)量螺栓長度。在該實(shí)施例中還設(shè)置有第四測(cè)量標(biāo)尺132，第四測(cè)量標(biāo)尺132延伸跨過垂度規(guī)102的主體部分(即垂度規(guī)的下部部分)的厚度t，以用于測(cè)量螺栓長度。
垂度規(guī)102具有凹口 140 ，凹口 140的形狀被設(shè)定為安裝并接合螺栓的沉頭部。垂度規(guī)還能測(cè)量平頭螺栓的長度，因而包括拐角部114c和平面部114f，以用于與這種平頭固定件相接合。下面將更詳細(xì)描述垂度規(guī)的各種使用模式。
垂度規(guī)102設(shè)置有滑動(dòng)指示器130，指示器130包括兩個(gè)觀察窗134，垂度規(guī)的每個(gè)端面分別接合一個(gè)觀察窗，通過觀察窗可觀察第二測(cè)量標(biāo)尺118和第三測(cè)量標(biāo)尺124?；瑒?dòng)指示器130還包括上部凹槽136和下部的凹槽138，所述上部凹槽136和下部的凹槽138被定位為能示出第一測(cè)量標(biāo)尺112和第四測(cè)量標(biāo)尺132上的讀數(shù)?；瑒?dòng)指示器具有傾斜的上端面130u，從而使該上端面130u與細(xì)長部分108的傾斜內(nèi)表面108i垂直。因而，所述上端面130u與細(xì)長部分108的豎直外表面108ο大致成88度角度。
垂度規(guī)102具有沿垂度規(guī)102的長度方向伸展的凸緣116，凸緣116起到滑道的作用，滑動(dòng)件能沿該滑道滑動(dòng)?；瑒?dòng)件130的內(nèi)表面的形狀被設(shè)定為與所述凸緣相適配，如圖2g最清楚所示。沿裝置長度方向用刻痕117 (參看圖3f)為凸緣116的側(cè)向邊緣標(biāo)識(shí)讀數(shù)，這些刻痕之間間隔1/16英寸Γ1.59毫米)。每個(gè)刻痕均與一條計(jì)量線相結(jié)合，其他的每條計(jì)量線用表示距離測(cè)量值的數(shù)字標(biāo)出(雖然為了清楚起見，在第四測(cè)量標(biāo)尺132上僅示出了一些讀數(shù))?；瑒?dòng)件的內(nèi)表面具有兩個(gè)凸出部分(圖中未示出)，凸出部分與所述刻痕接合并相互配合，從而滑動(dòng)件傾向于保持在與刻痕相對(duì)應(yīng)的位置上。使滑動(dòng)件從一固定讀數(shù)位置(在該位置凸起部分與相應(yīng)的刻痕相互配合)滑動(dòng)所需的作用力比使滑動(dòng)件在這樣的讀數(shù)的位置之間滑動(dòng)所需的作用力要大。包括滑動(dòng)件的垂度規(guī)102由塑料材料制成，這樣，滑動(dòng)件和凸起部分能充分彎曲和變形，以允許手動(dòng)地使滑動(dòng)件沿垂度規(guī)102的長度方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使滑動(dòng)件足夠牢固地保持在合適位置處，這樣滑動(dòng)件就不能自動(dòng)地(例如在重力作用下)自由滑動(dòng)。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D3a至5c描述垂度規(guī)的使用，圖3a至5c示出了三種基本的操作模式，即，平頭固定件的長度測(cè)量、沉頭固定件的長度測(cè)量、以及元件上的孔深度測(cè)量。
圖3a至3f示出了第一種操作模式，在該模式中，使用垂度規(guī)102測(cè)量平頭螺栓160的長度。該模式中，通過使垂度規(guī)102平坦底部的邊緣114抵接螺栓160的平頭部的下側(cè)164而使所述邊緣114與螺栓的一個(gè)端部相接合，這樣凸緣116就抵靠住螺栓160的桿部162(參看圖3d)。然后以幾種不同方式可從垂度規(guī)102讀出螺栓的長度值。第一種方式是，可從第四測(cè)量標(biāo)尺132直接讀出螺栓的長度值?？晒┻x擇地，可以以如下方式測(cè)量長度值:向下移動(dòng)滑動(dòng)件130以使滑動(dòng)件130鄰接螺栓桿部162的自由端(S卩，如圖3a，3b, 3c, 3e,和3f所示)，然后從如滑動(dòng)件130所示測(cè)量值獲取讀數(shù)?；瑒?dòng)件通過觀察窗134 (參看圖3e)能示出第二測(cè)量標(biāo)尺118或第三測(cè)量標(biāo)尺124上的測(cè)量值，或通過下部凹口 138 (如圖3f所示)示出第四測(cè)量標(biāo)尺132上的測(cè)量值。
圖4a至4d示出了第二種操作模式，在該模式中，正在使用垂度規(guī)102測(cè)量沉頭螺栓170的長度。該模式中，通過使螺栓170的沉頭部174位于垂度規(guī)102的相對(duì)應(yīng)形狀的凹槽140中，同時(shí)使螺栓170的桿部172鄰接并抵靠住垂度規(guī)的長邊緣(該邊緣與第一測(cè)量標(biāo)尺和第四測(cè)量標(biāo)尺所處的窄端面相對(duì))，從而使垂度規(guī)與螺栓170的沉頭部174相接合。然后可從垂度規(guī)102以幾種不同方式讀出螺栓170的長度值。同樣地，可從第二測(cè)量標(biāo)尺118或第三測(cè)量標(biāo)尺124直接讀出螺栓170的長度值?？晒┻x擇地，可通過如下方式測(cè)量長度值:使滑動(dòng)件130向下運(yùn)動(dòng)從而使滑動(dòng)件130鄰接螺栓的桿部172的自由端(B卩，如全部圖4a至4d所示)，并且從如滑動(dòng)件130所示的測(cè)量值獲取讀數(shù)。在第二模式中，滑動(dòng)件130能通過觀察窗134(如圖4d所示)示出第二測(cè)量標(biāo)尺118或第三測(cè)量標(biāo)尺124上的測(cè)量值，或通過下部凹口 138 (如圖4b所示)示出第四測(cè)量標(biāo)尺132上的測(cè)量值。請(qǐng)注意:與第一模式相比，在第二模式中滑動(dòng)件的形狀被設(shè)定為使滑動(dòng)件的不同部分(相對(duì)于垂度規(guī)102長度處于不同的位置)鄰接螺栓的自由端。盡管根據(jù)螺栓頭部是平頭的還是沉頭的而使螺栓的頭部以不同方式與垂度規(guī)相配合，但是能使用相同測(cè)量標(biāo)尺示出螺栓長度值。
圖5a至5c示出了第三操作模式，在該模式中，正在使用垂度規(guī)102測(cè)量飛機(jī)元件182中的圓柱孔180的深度。操作員推動(dòng)垂度規(guī)102使其向上穿過孔180，然后橫向移動(dòng)垂度規(guī)直到柄腳110接觸并蓋住孔180的邊緣。從而,該模式中，僅通過使柄腳110的卡合面抵靠住緊繞(從而界定了)孔端部的表面，柄腳110就與圓柱孔180的端部相接合。通過讓柄腳這樣地接合，細(xì)長部分108的內(nèi)表面108i緊靠著圓柱孔180的內(nèi)表面被固定。從而，細(xì)長部分108的相對(duì)的、外表面108ο (第一測(cè)量標(biāo)尺112所處的表面)相對(duì)于孔180的軸線傾斜?？梢哉{(diào)整測(cè)量標(biāo)尺以對(duì)這種傾斜進(jìn)行校正，但是，考慮到傾斜是微量的(僅傾斜2度)，讀數(shù)誤差(小于0.1%)沒有大到需要再調(diào)整校正測(cè)量標(biāo)尺的程度。然后可以從垂度規(guī)102以幾種不同方式讀出孔108的深度值?？稍诖苟纫?guī)位于原位置時(shí)直接從第一測(cè)量標(biāo)尺112讀出孔108的深度值?？晒┻x擇地，可通過如下方式測(cè)量孔深:向上移動(dòng)滑動(dòng)件130從而使滑動(dòng)件130抵接孔的、與被柄腳110接合的端部相反的端部(即，如全部圖5a至5c所示)，從如滑動(dòng)件130所示的測(cè)量值獲取讀數(shù)。在第三模式中，滑動(dòng)件130能僅通過滑動(dòng)件130上的上部凹槽136 (如圖5c所示)示出第一測(cè)量標(biāo)尺112上的測(cè)量值。請(qǐng)注意:與第一和第二操作模式相比，在第三模式中，滑動(dòng)件的形狀被設(shè)定為使滑動(dòng)件的一不同部分(傾斜的上端面130u)抵接正被測(cè)量的元件。也請(qǐng)注意:三種基本操作模式之間，使用滑動(dòng)件的不同部分在不同測(cè)量標(biāo)尺上示出標(biāo)尺正在被測(cè)量的長度尺寸值。在所有上面的三種模式中，可移動(dòng)滑動(dòng)件而使滑動(dòng)件抵接元件，同時(shí)垂度規(guī)標(biāo)尺的相關(guān)部分與正被測(cè)量的元件/孔的另一端部相接合/相配合，在滑動(dòng)件留在此處的情況下移走垂度規(guī)標(biāo)尺，僅在此時(shí)需要使用者讀出獲取的測(cè)量值。因而，滑動(dòng)件可用于獲取測(cè)量值，所述測(cè)量值僅在垂度規(guī)被從被測(cè)量的元件移走以后由使用者讀出標(biāo)尺。例如，在第三操作模式中，當(dāng)通過將柄腳110放置在孔邊緣上而使垂度規(guī)102定位時(shí)，可使滑動(dòng)件向上運(yùn)動(dòng)并抵靠在孔180的底部，然后將垂度規(guī)移入孔180并使垂度規(guī)向孔180的中心移動(dòng)，然后使垂度規(guī)向下退出。一旦垂度規(guī)脫離孔，操作者就能清楚地從第一測(cè)量標(biāo)尺112讀出測(cè)量值。第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的垂度規(guī)均可用作為將套筒插入飛機(jī)元件上的圓柱孔的方法中的部件。可測(cè)量孔深，選定和裝配合適的套筒，然后選定和裝配合適長度的螺栓。當(dāng)然垂度規(guī)可以用于在螺栓裝配在套筒中之前測(cè)量螺栓和套筒二者的長度。利用第二實(shí)施例中的垂度規(guī)，也可以在套筒(其通常具有沉頭部)被裝配之前核查套筒的長度。例如套筒可通過冷擴(kuò)工藝而被裝配在孔內(nèi)?？卓梢晕挥谠校缭陲w機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)部件中或在飛機(jī)的某些部分中。這些部分例如可以是疊置的形式，包括由不同材料制成的兩個(gè)或更多個(gè)分離的元件，這些不同材料中的至少一種是金屬材料，一種是復(fù)合纖維加強(qiáng)聚合材料(例如使用在飛機(jī)機(jī)翼罩上的材料)。圖6示意性示出了垂度規(guī)202的制造方法，該垂度規(guī)與第一實(shí)施例中的垂度規(guī)類型相同。在母料加工過程中，通過將合適的熱塑性聚碳酸酯聚合物顆粒280和顏色添加劑顆粒282這兩組顆粒熔化在一起，而使這兩種顆粒就混合在一起。然后將熔融的聚合混合物注塑到合適的模具284中，接著使混合物硫化/硬化。然后將如此形成的垂度規(guī)202從模具284移走、清潔和干燥以備使用。選擇顏色添加劑使垂度規(guī)202顏色鮮亮和/或在夜晚發(fā)光。聚碳酸酯特別適于以這種方式上色。垂度規(guī)202上的所需測(cè)量標(biāo)尺(圖6中未示出)通過模具284中的相應(yīng)表面浮雕而被模塑到垂度規(guī)202上。因而，這樣模鑄而成的垂度規(guī)202是單件式結(jié)構(gòu)，盡管需要時(shí)可以將環(huán)或系索連接到垂度規(guī)202。可使用類似過程來制造第二實(shí)施例中的垂度規(guī)。可單獨(dú)制造滑動(dòng)件，在滑動(dòng)件和垂度規(guī)都已被模制而成之后，再將兩者裝配在一起。盡管已經(jīng)參照具體實(shí)施例描述和闡釋了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能理解:本發(fā)明適于本文未具體闡釋的許多不同變化形式?，F(xiàn)在將僅通過實(shí)例來描述一些可能的變化形式。固定件、套筒、螺栓以及上面相關(guān)實(shí)施例中所述的類似件不需要是航天或航空領(lǐng)域應(yīng)用中所使用的元件。垂度規(guī)的測(cè)量標(biāo)尺可以是米制、英制、或在垂度規(guī)上具有足夠的分辨率以適于達(dá)到目的任何合適的測(cè)量系統(tǒng)。
第二實(shí)施例中的垂度規(guī)上的第一測(cè)量標(biāo)尺在使用時(shí)相對(duì)于待測(cè)量的孔的軸線傾斜，特別地如果傾斜度超過上述2度，可以調(diào)整第一測(cè)量標(biāo)尺以對(duì)這種傾斜調(diào)節(jié)進(jìn)行校正標(biāo)尺。這將意味著:第一測(cè)量標(biāo)尺上的兩刻痕之間的直線距離將大于這兩刻痕所示距離之間的算術(shù)差。第二實(shí)施例中的滑動(dòng)件可以是可拆卸的。第二實(shí)施例中的滑動(dòng)件可完全省掉。無論第二實(shí)施例中的滑動(dòng)件是否是可拆卸的或是被省掉的，在垂度規(guī)從被測(cè)量的元件移開之后并不是使用滑動(dòng)件來獲取待讀的測(cè)量值，而是使用者可以在其中一個(gè)刻痕測(cè)量標(biāo)尺上使用指甲來獲取待讀的測(cè)量值，使用方式與使用滑動(dòng)件的方式類似。使指甲保持在相關(guān)刻痕處同時(shí)將垂度規(guī)從正在被測(cè)量的元件移開，這樣就能確信地獲取讀數(shù)，因?yàn)槭褂谜邔⒋_信他/她的指甲將不會(huì)在獲得測(cè)量值和讀取結(jié)果之間沿測(cè)量標(biāo)尺移動(dòng)。柄腳可以是能讓該裝置鉤連到圓柱孔端部的任何合適形狀。例如可僅用垂度規(guī)細(xì)長部分上的階梯狀結(jié)構(gòu)代替柄腳，從而允許垂度規(guī)有效地鉤連到圓柱孔的端部。用聚合物材料模制垂度規(guī)時(shí)，可使用粉末聚合物材料代替顆粒材料。用于模制垂度規(guī)的材料也可以是預(yù)上色且預(yù)混合的聚合物材料，該材料需要被模制和硫化/硬化。所使用的塑料制造材料可以處于預(yù)聚合狀態(tài)。顏色添加劑可以僅在外部手段(例如通過紫外輻射)刺激下才能使垂度規(guī)在暗處發(fā)熒光或發(fā)光。在前面的描述中，提到整體結(jié)構(gòu)或元件具有公知的、顯而易見的、或可預(yù)知的等同物，因而本文引入了這些等同物，正如同它們被單獨(dú)提出一樣。參照權(quán)利要求書來確定本發(fā)明的真實(shí)的保護(hù)范圍，本發(fā)明真實(shí)的保護(hù)范圍應(yīng)該解釋為包括任何這些等同物。讀者也將理解:本發(fā)明描述為優(yōu)選的、有益的、方便的或類似特征的整體結(jié)構(gòu)或特征是可選的，并未限制獨(dú)立權(quán)利要求的范圍。另外，應(yīng)該理解為:這些可選的整體結(jié)構(gòu)或特征盡管在本發(fā)明的某些實(shí)施例中是有益的，但是在其他實(shí)施例中可能是不需要的，因而在其他實(shí)施例中可以將其省去。
權(quán)利要求
1.一種手持式測(cè)量裝置，所述測(cè)量裝置用于測(cè)量孔深和測(cè)量用于該孔的固定件的長度這兩者，其中，該測(cè)量裝置包括: 細(xì)長部分，所述細(xì)長部分的末端具有鉤狀物，該鉤狀物被設(shè)置為用于在細(xì)長部分位于所述孔內(nèi)時(shí)使所述鉤狀物與孔的遠(yuǎn)端接合； 第一測(cè)量標(biāo)尺，當(dāng)鉤狀物與孔的遠(yuǎn)端接合時(shí)，所述孔深能通過第一測(cè)量標(biāo)尺而被測(cè)定; 第一結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)被設(shè)置為與用于該孔的固定件上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相接合；以及 第二測(cè)量標(biāo)尺，當(dāng)?shù)谝唤Y(jié)構(gòu)與固定件接合時(shí)，固定件的長度能通過第二測(cè)量標(biāo)尺而被測(cè)定； 其中，該測(cè)量裝置由塑料材料制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)量裝置，其中，該測(cè)量裝置由能見度高的塑料材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的測(cè)量裝置，其中，該測(cè)量裝置由發(fā)光塑料制成。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的測(cè)量裝置，其中，測(cè)量裝置具有第三測(cè)量標(biāo)尺，第一、第二和第三測(cè)量標(biāo)尺之一位于測(cè)量裝置的一側(cè)上，第一、第二和第三測(cè)量標(biāo)尺中的另一個(gè)位于測(cè)量裝置的相對(duì)側(cè)上，第一、第二和第三測(cè)量標(biāo)尺中的再一個(gè)位于測(cè)量裝置的相鄰側(cè)上，從而使該測(cè)量裝置十分靈巧。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的測(cè)量裝置，其中，第三測(cè)量標(biāo)尺被設(shè)置為能夠在第一結(jié)構(gòu)與固定件接合時(shí)測(cè)定固定件的長度。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的測(cè)量裝置，其中，測(cè)量裝置為厚度基本恒定的大致薄片狀，第一測(cè)量標(biāo)尺設(shè)置在測(cè)量裝置的延伸跨過測(cè)量裝置的厚度的表面上。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的測(cè)量裝置，其中，測(cè)量裝置具有第二結(jié)構(gòu)和另一測(cè)量標(biāo)尺，該第二結(jié)構(gòu)被設(shè)置為與用于所述孔的固定件上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)接合；當(dāng)?shù)诙Y(jié)構(gòu)與固定件接合時(shí)，固定件的長度能通過所述另一測(cè)量標(biāo)尺而被測(cè)定。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的測(cè)量裝置，其中，第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之一被設(shè)置為緊靠平頭固定件，而第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)中的另一結(jié)構(gòu)被設(shè)置為緊靠沉頭固定件。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的測(cè)量裝置，其中，測(cè)量裝置包括塑料滑動(dòng)件，塑料滑動(dòng)件被設(shè)置為:當(dāng)測(cè)量裝置處于測(cè)量位置時(shí)，所述塑料滑動(dòng)件沿測(cè)量裝置的至少一部分的長度滑動(dòng)并鄰接待測(cè)元件的一部分，從而當(dāng)滑動(dòng)件如此定位時(shí)，滑動(dòng)件示出了測(cè)量標(biāo)尺上的對(duì)應(yīng)于正在被測(cè)量的長度尺寸的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的測(cè)量裝置，其中，測(cè)量裝置包括一系列沿測(cè)量裝置長度布置的讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)，塑料滑動(dòng)件被設(shè)置為:當(dāng)塑料滑動(dòng)件沿測(cè)量裝置的長度滑動(dòng)時(shí)該塑料滑動(dòng)件與讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)相接合，從而使塑料滑動(dòng)件從該塑料滑動(dòng)件與其中一個(gè)讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)相接合的位置運(yùn)動(dòng)所需的作用力比使塑料滑動(dòng)件從兩個(gè)所述讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)之間的固定的中途位置運(yùn)動(dòng)所需的作用力小。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的測(cè)量裝置，其中，塑料滑動(dòng)件被設(shè)置為，當(dāng)鉤狀物與所述孔的遠(yuǎn)端相接合并且滑動(dòng)件移動(dòng)至與界定孔近端的結(jié)構(gòu)相鄰接時(shí)，塑料滑動(dòng)件在第一測(cè)量標(biāo)尺上示出所測(cè)量的孔深。
12.根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任一權(quán)利要求的測(cè)量裝置，其中，塑料滑動(dòng)件被設(shè)置為:當(dāng)?shù)谝唤Y(jié)構(gòu)與固定件的一端接合并且塑料滑動(dòng)件移動(dòng)至與固定件的相對(duì)端鄰接時(shí)，該塑料滑動(dòng)件在第二測(cè)量標(biāo)尺上示出所測(cè)量的固定件的長度。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中的任一權(quán)利要求的測(cè)量裝置，當(dāng)從屬于權(quán)利要求7時(shí)，其中，塑料滑動(dòng)件被設(shè)置為:當(dāng)?shù)诙Y(jié)構(gòu)與固定件的一端接合并且滑動(dòng)件移動(dòng)至與固定件的相對(duì)端鄰接時(shí)，該塑料滑動(dòng)件在另一測(cè)量標(biāo)尺上示出所測(cè)量的固定件的長度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11、12和13的結(jié)合的測(cè)量裝置，其中，滑動(dòng)件被設(shè)置為具有至少三種不同測(cè)量模式，這三種測(cè)量模式包括第一模式、第二模式和第三模式，第一模式用于在使用第一測(cè)量標(biāo)尺時(shí)測(cè)量孔深，使用第二模式和第三模式之一來測(cè)量沉頭固定件的長度，使用第二模式和第三模式中的另一模式來測(cè)量平頭固定件的長度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的測(cè)量裝置，其中，這三種測(cè)量模式中的至少兩種模式之間相比較而言，塑料滑動(dòng)件的不同部分被設(shè)置為鄰接正在被測(cè)量的元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的測(cè)量裝置，其中，這三種測(cè)量模式中的至少兩種模式之間相比較而言，塑料滑動(dòng)件的不同部分被設(shè)置為顯示正在被測(cè)量的距離。
17.根據(jù)權(quán)利要求9至16中的任一權(quán)利要求的測(cè)量裝置，其中，該測(cè)量裝置被構(gòu)造為:在塑料滑動(dòng)件幫助下以及在無塑料滑動(dòng)件幫助下都能使用測(cè)量裝置測(cè)量距離。
18.一種手持式測(cè)量裝置的制造方法，該測(cè)量裝置被設(shè)置為測(cè)量孔深和測(cè)量用于該孔的固定件的長度這兩者，其中，該方法包括以下步驟: 提供模具，該模具限定了末端帶有鉤狀物的細(xì)長部分的形狀， 在模具中模制塑料材料， 使塑料材料在模具中硬化，和 從模具中移走這樣成型的測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置是手持式測(cè)量裝置的形式，所述測(cè)量裝置用于測(cè)量孔深和測(cè)量用于該孔的固定件的長度這兩者，其中，所得到的測(cè)量裝置包括: 細(xì)長部分，所述細(xì)長部分的末端具有鉤狀物，該鉤狀物被設(shè)置為用于在細(xì)長部分位于孔內(nèi)時(shí)使所述鉤狀物與該孔的遠(yuǎn)端接合； 第一測(cè)量標(biāo)尺，當(dāng)鉤狀物與孔的遠(yuǎn)端接合時(shí)，所述孔深能通過第一測(cè)量標(biāo)尺而被測(cè)定; 該測(cè)量裝置包括第一結(jié)構(gòu)和第二測(cè)量標(biāo)尺，第一結(jié)構(gòu)被設(shè)置為與用于該孔的固定件上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相接合；所述固定件的長度能在第一結(jié)構(gòu)與固定件接合時(shí)通過第二測(cè)量標(biāo)尺而被測(cè)定。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中，在模具中模制塑料材料的步驟包括:引入顆粒形式的塑料制造材料和添加劑細(xì)粒，在進(jìn)行模制時(shí)，添加劑細(xì)粒使塑料具有高能見度的光學(xué)性質(zhì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的方法，其中，執(zhí)行所述方法以制造出根據(jù)權(quán)利要求2至17中的任一權(quán)利要求的測(cè)量裝置。
21.一種測(cè)量飛機(jī)元件的方法，該方法包括以下步驟: 提供(a)具有長度待測(cè)的孔的飛機(jī)元件和(b)固定件中的至少一個(gè)，該固定件用于插入飛機(jī)元件的所述孔中，固定件的長度待測(cè)， 提供根據(jù)權(quán)利要求1至17中的任一權(quán)利要求的測(cè)量裝置或根據(jù)權(quán)利要求18至20中的任一權(quán)利要求所制造的測(cè)量裝置，以及測(cè)量(a)飛機(jī)元件的孔和(b)固定件中的至少一個(gè)的長度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中，飛機(jī)元件中的孔的長度通過如下方式而被測(cè)量:將細(xì)長部分插入孔中，然后使孔的遠(yuǎn)端與鉤狀物相接合，接著從第一測(cè)量標(biāo)尺讀取讀數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22的方法，其中，用于插入飛機(jī)元件的孔中的固定件的長度通過如下方式而被測(cè)量:使測(cè)量裝置的第一結(jié)構(gòu)與固定件上的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相接合，然后從第二測(cè)量標(biāo)尺讀取讀數(shù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21至23中的任一權(quán)利要求的方法，其中，該測(cè)量裝置包括塑料滑動(dòng)件，該塑料滑動(dòng)件被設(shè)置為沿測(cè)量裝置的至少一部分的長度滑動(dòng)，該塑料滑動(dòng)件包括一種結(jié)構(gòu)，該測(cè)量裝置包括許多讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)，讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)用于與塑料滑動(dòng)件上的所述結(jié)構(gòu)相接合；以及 測(cè)量飛機(jī)元件和固定件中的至少一個(gè)的長度的步驟包括:手動(dòng)地使塑料滑動(dòng)件接觸被測(cè)量元件的一部分，同時(shí)該測(cè)量裝置與待測(cè)元件相接觸，從而所述塑料滑動(dòng)件的一部分然后在測(cè)量裝置的至少一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺上示出被測(cè)量元件的長度測(cè)量值；以及其中，該方法還包括以下步驟: 將測(cè)量裝置從被測(cè)量元件移開， 釋放塑料滑動(dòng)件上的手動(dòng)壓力，以及 測(cè)量裝置不與被測(cè)量的元件接觸時(shí)，從所述至少一個(gè)測(cè)量標(biāo)尺讀取由塑料滑動(dòng)件所指示的所測(cè)長度的讀數(shù)， 其中，通過使塑料滑動(dòng)件上的結(jié)構(gòu)與測(cè)量裝置上的一個(gè)或更多個(gè)讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)相接合，從而，當(dāng)已經(jīng)消除塑料滑動(dòng)件上的手動(dòng)壓力且測(cè)量裝置已從被測(cè)量的元件移開時(shí)，使塑料滑動(dòng)件保持就位。
25.一種將固定件和套筒插入飛機(jī)元件中的方法，該方法包括步驟: 一提供具有孔的飛機(jī)結(jié)構(gòu)， 一通過權(quán)利要求22中的測(cè)量步驟測(cè)量所述孔， 一根據(jù)這樣測(cè)量的孔的長度值來選擇套筒， 一通過權(quán)利要求23的測(cè)量 步驟來核查這樣選擇的套筒長度是否合適， 一通過在孔內(nèi)冷擴(kuò)套筒而將套筒裝配在孔中，然后 一將固定件裝配在被冷擴(kuò)的套筒中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中，該方法包括步驟: 在將固定件插入套筒之前，使用測(cè)量裝置測(cè)量固定件的長度。
全文摘要
一種塑料手持式測(cè)量裝置(垂度規(guī)102)，能測(cè)量孔或孔口(180)的深度或固定件(160或170)的長度，特別適用于復(fù)合材料制飛機(jī)元件。細(xì)長部分(108)端部處的鉤狀物或柄腳(110)能與孔的遠(yuǎn)端相接合，從而可通過第一測(cè)量標(biāo)尺(112)確定孔的深度。第一結(jié)構(gòu)(114f或140)能與固定件相接合，以允許從第二測(cè)量標(biāo)尺(118或124)測(cè)量固定件的長度。塑料滑動(dòng)件(130)能緊靠住待測(cè)元件的一部分，并示出測(cè)量標(biāo)尺上的對(duì)應(yīng)于正在被測(cè)量的長度尺寸的距離?；瑒?dòng)件(130)可被設(shè)置為與沿裝置長度的連續(xù)的讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)(刻痕117)相接合，從而滑動(dòng)件傾斜以保持在與讀數(shù)標(biāo)記結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的合適位置上。
文檔編號(hào)G01B5/18GK103162597SQ20121055319
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者L·瓦格斯塔夫, P·L·布拉德伯里, G·托爾森 申請(qǐng)人:空中客車運(yùn)營有限公司