测量装置的制作方法

本公开涉及仓储物流领域，更具体地，涉及一种测量装置。

背景技术：

近年来，随着科技的飞快发展，越来越多的机械设备替代人类在生产和生活中起到重要作用。出于安全使用的目的，需要对设备的重量和重心进行测量，其中，力矩平衡法是测量设备重量重心普遍采用的方法之一。

以三点式力矩平衡测量方法为例，现有技术中，例如将放在磅秤上的三个千斤顶分别顶入设备的顶起点，将设备顶离地面。然后人工摇动其中一个千斤顶以使设备抬升一定角度。读取抬升前后的三个磅秤的重量值，并通过人工拿着标尺测量千斤顶的抬升高度，进而将数据代入测量公式，即可计算出设备的重量、重心数据。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

现有的测量装置进行重量重心测量时存在设备笨重、不易携带和布设困难等问题，并且测量过程繁琐，精确度较差，导致在进行重量、重心测量时效率较低，费时费力。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开实施例提供了一种结构简单，测量方便的测量装置。

本公开实施例的一个方面提供了一种测量装置，所述测量装置包括壳体、垂直支撑单元、抬升单元和阻挡单元。所述垂直支撑单元沿第一方向可移动地设置于所述壳体中，并且所述垂直支撑单元的在所述第一方向上的端部延伸到所述壳体以外；其中，所述垂直支撑单元上设置有刻度和第一锯齿，所述刻度和所述第一锯齿均沿所述第一方向延伸，所述刻度用于测量垂直支撑单元沿所述第一方向的移动距离。所述抬升单元可转动地设置在所述壳体上；所述抬升单元上设置有第二锯齿，所述第二锯齿与所述第一锯齿相啮合。所述阻挡单元包括阻挡结构和施力结构，其中所述阻挡结构可转动地设置在所述壳体上，所述阻挡结构包括第一端和第二端，所述第一端插入所述第一锯齿的齿槽内，所述第二端与所述施力结构连接，所述施力结构的一端与所述壳体连接，另一端与所述阻挡结构连接，对所述阻挡结构施加令所述第一端插入所述第一锯齿的齿槽内的力。

根据本公开的实施例，所述第一锯齿的齿槽的一个端面与所述第一方向垂直。

根据本公开的实施例，所述阻挡结构包括棘爪，其中，所述第一端包括棘齿，以及所述第二端包括按压部。

根据本公开的实施例，所述阻挡单元还包括第一转轴，其中，所述棘爪包括转轴孔，所述壳体包括通孔，其中，所述第一转轴穿过所述转轴孔与所述通孔，以使所述棘爪可转动地安装在所述壳体上。

根据本公开的实施例，所述施力结构包括弹簧，所述壳体还包括凸起，其中，所述弹簧的一端套设在所述凸起上，另一端与所述阻挡结构连接。

根据本公开的实施例，所述抬升单元包括齿轮杆，所述齿轮杆包括齿轮部和杆部，所述齿轮部与所述杆部固定连接，其中，所述齿轮部包括所述第二锯齿。

根据本公开的实施例，所述抬升单元还包括撬杠，所述撬杠可分离地套设在所述杆部。

根据本公开的实施例，所述齿轮杆还包括第二转轴，所述第二转轴设置在所述齿轮部上，所述壳体还包括长圆孔，所述长圆孔的孔径与所述第二转轴相配合，其中，所述第二转轴安装在所述长圆孔中。

根据本公开的实施例，所述垂直支撑单元包括承压圆头，所述承压圆头可拆卸地设置在所述垂直支撑单元在所述第一方向上的端部。

根据本公开的实施例，所述壳体还包括凹槽，所述垂直支撑单元沿所述第一方向可移动地安装在所述凹槽中。

根据本公开的实施例，所述壳体包括t字形支架，所述t字形支架沿垂直于所述第一方向的方向设置于所述壳体内部，其中所述阻挡单元和所述抬升单元分别设置于所述t字形支架的两侧。

根据本公开的实施例，所述测量装置还包括重量测量单元，所述重量测量单元设置于所述壳体的底部。

根据本公开的实施例，所述测量装置还包括重心定位单元，所述重心定位单元为设置在所述壳体外部的一定位点。

上述一个或多个实施例具有如下有益效果：可以至少部分地解决现有重量重心测量装置结构复杂，测量过程繁琐的问题，在抬升单元转动过程中，抬升单元上的第二锯齿带动第一锯齿移动，从而垂直支撑单元沿第一方向抬升，利用垂直支撑单元上的刻度可以直接获得移动距离。同时阻挡结构的第一端插入第一锯齿的齿槽内，便于垂直支撑单元停止移动后，由阻挡结构承担垂直支撑单元施加的压力，防止垂直支撑单元回落。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的三点式测量无人机重量和重心的应用场景；

图2示意性示出了根据本公开一实施例的测量装置剖视图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的壳体的剖视图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的阻挡结构为棘爪的示意图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的垂直支撑单元的结构示意图；以及

图6示意性示出了根据本公开实施例的抬升单元的结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。

本公开实施例提供了一种测量装置，测量装置包括壳体、垂直支撑单元、抬升单元和阻挡单元。垂直支撑单元沿第一方向可移动地设置于壳体中，并且垂直支撑单元的在第一方向上的端部延伸到壳体以外；其中，垂直支撑单元上设置有刻度和第一锯齿，刻度和第一锯齿均沿第一方向延伸，刻度用于测量垂直支撑单元沿第一方向的移动距离。抬升单元可转动地设置在壳体上；抬升单元上设置有第二锯齿，第二锯齿与第一锯齿相啮合。阻挡单元包括阻挡结构和施力结构，其中阻挡结构可转动地设置在壳体上，阻挡结构包括第一端和第二端，第一端插入第一锯齿的齿槽内，第二端与施力结构连接，施力结构的一端与壳体连接，另一端与阻挡结构连接，对阻挡结构施加令第一端插入第一锯齿的齿槽内的力。

本公开实施例的测量装置可以用于飞行器、汽车和导弹等设备，利用力矩平衡原理测量设备的重量和重心。

以下结合图1～图6的具体实施例，以测量无人机100的重量和重心的应用场景为例，对本公开实施例的测量装置进行示例性说明。

图1示意性示出了根据本公开实施例的三点式测量无人机100重量和重心的应用场景。图2示意性示出了根据本公开一实施例的测量装置200剖视图。

如图1所示，结合图2，无人机设计时，会在飞机上预留顶起点，如机身处顶起点110、右侧机翼顶起点120和左侧机翼顶起点130等，在测量时，确保地面水平后，将三个测量装置200的垂直支撑单元220分别顶入顶起点110、120和130，然后进行无人机100的重心和重量测量流程。

如图2所示，测量装置200包括壳体210、垂直支撑单元220、抬升单元230和阻挡单元240，其中，垂直支撑单元220沿第一方向(例如竖直方向)可移动地设置于壳体210之中，并且垂直支撑单元220的在第一方向上的端部223延伸到壳体210以外，垂直支撑单元220上设置有刻度221和第一锯齿222，刻度221和第一锯齿222均沿第一方向延伸，刻度221用于测量垂直支撑单元220沿第一方向的移动距离。抬升单元230可转动地设置在壳体210上，抬升单元230上设置有第二锯齿2322，第二锯齿2322与第一锯齿222相啮合。阻挡单元240包括阻挡结构241和施力结构242，阻挡结构241可转动地设置在壳体210上，阻挡结构241包括第一端2411和第二端2412，第一端2411插入第一锯齿222的齿槽内，第二端2412与施力结构242连接，施力结构242的一端与壳体210连接，另一端与阻挡结构241连接，对阻挡结构241施加令第一端2411插入第一锯齿222的齿槽内的力。

下面参照图1和图2，详细说明利用本公开实施例的测量装置200测量无人机100重量重心的工作流程。

首先，将三个测量装置200的垂直支撑单元220的端部223分别顶入无人机100的顶起点110、120和130。

然后，选择其中一个测量装置200将无人机100抬升一定角度，例如选择顶起点110对应的测量装置200，对该测量装置200的抬升单元230施加一个向下的力，以令抬升单元230相对于垂直支撑单元220发生转动。此时第二锯齿2322挤压第一锯齿222，从而带动垂直支撑单元220沿竖直方向向上移动，垂直支撑单元220通过顶起点110将无人机100抬升。

接着，垂直支撑单元220停止移动后，通过垂直支撑单元220上的刻度221可以直接获得垂直支撑单元220的移动距离。并且，由于阻挡结构241的第一端2411插入第一锯齿222的齿槽内，因此由阻挡结构241承受垂直支撑单元220传递的压力，防止垂直支撑单元220回落。另外，可将测量装置200放在对应的重量测量设备上(例如磅秤或者称重平台等)，用于称量无人机100抬升前后的各个顶起点对应的重量值。

最后，将上述数据代入测量公式计算得到无人机100的重量、重心数据。因此，本公开实施例的测量装置结构简单，测量方便，提高了测量无人机重量重心的效率。

根据本公开的实施例，垂直支撑单元220上可以在两侧设置不同单位的刻度221，例如在一侧设置以毫米为单位的刻度线221，另一侧设置以英寸为单位的刻度线221，可根据实际需要直接读取，无需再进行单位换算。

根据本公开的实施例，可以设置多个抬升单元230和阻挡单元240，例如在垂直支撑单元220的两侧对称布置两个抬升单元230和两个阻挡单元240，从而产生更大的作用力，令垂直支撑单元220沿第一方向移动，也可增加测量装置200的测量上限，例如可以测量更大型号的无人机。

图3示意性示出了根据本公开实施例的壳体210的剖视图。

如图3所示，壳体210还包括凹槽213，垂直支撑单元220沿第一方向可移动地安装在凹槽213中。

根据本公开的实施例，参考图2和图3，垂直支撑单元220安装在壳体210的凹槽213中。例如第一方向为竖直方向时，垂直支撑单元220可沿凹槽213上下移动，并且凹槽213可以防止垂直支撑单元220左右晃动，保证测量装置200的稳定性。

根据本公开的实施例，参考图2和图3，壳体210可以包括第一凹槽2131和第二凹槽2132。在测量装置200的非工作状态下，例如可以设置垂直支撑单元220在第一方向上的端部223经由第一凹槽2131延伸到壳体210以外。当垂直支撑单元220的长度大于等于壳体210的高度时，垂直支撑单元220安装在第一凹槽2131和第二凹槽2132中，第二凹槽2132可以限制垂直支撑单元220左右晃动。当垂直支撑单元220的长度小于壳体210的高度时，可以设置垂直支撑单元220底部悬空，其底部与壳体210不接触，此时可以仅保留第一凹槽2131，不再设置第二凹槽2132。

如图3所示，壳体210包括t字形支架214，t字形支架214沿垂直于第一方向的方向设置于壳体210内部，其中阻挡单元240和抬升单元230分别设置于t字形支架214的两侧。

根据本公开的实施例，例如第一方向为竖直方向时，t字形支架214沿垂直于竖直方向的方向(即，沿水平方向)设置。参考图2和图3，t字形支架214将壳体210内部隔开，阻挡单元240和抬升单元230分别安装在t字形支架214的上下两侧。利用t字形支架214，可以避免测量过程中阻挡单元240和抬升单元230发生相互干扰，从而保证测量装置200能够正常使用。并且，在有杂物进入壳体210内的情况下，例如绳子进入了壳体210内部，t字形支架214可以防止绳子将阻挡单元240和抬升单元230缠绕在一起，避免损坏测量装置200。

根据本公开的实施例，再参考图2和图3，垂直支撑单元220沿竖直方向安装在壳体210内，t字形支架214为垂直支撑单元220容留了安装空间，以便于垂直支撑单元220可以沿第一方向移动。例如在水平方向上，可以设置t字形支架214的一端2141与壳体210的距离等于第一凹槽2131的宽度，以此令t字形支架214阻挡垂直支撑单元220沿水平方向移动，对垂直支撑单元220起到限定位置的作用，防止垂直支撑单元220左右晃动，保证测量装置200整体结构稳定性。

如图3所示，测量装置200还包括重量测量单元250，重量测量单元250设置于壳体210的底部。

根据本公开的实施例，重量测量单元250可以为电容式压力传感器或电阻应变式压力传感器等元件。重量测量单元250设置在壳体210底部，在测量时能够方便获得无人机100重量值。现有的将测量装置200放置在磅秤上称重无人机100重量的方式，存在布设繁琐，效率低下的问题。利用设置在壳体210底部的重量测量单元250获得无人机100重量值，无需进行单独布设磅秤等，提高测量效率。

如图3所示，测量装置200还包括重心定位单元260，重心定位单元260设置在壳体210外部的一定位点。

根据本公开的实施例，例如分别将三个测量装置200的垂直支撑单元220顶入无人机100的顶起点后，可以通过壳体210外部的定位点测量三个测量装置200的相对距离，并记录位置数据。然后可以通过顶起点110对应的测量装置200将无人机100抬升一定高度，则利用抬升高度值及三个测量装置200的相对距离可以计算得出无人机100的抬升角度，进而得到测量公式需要的数据，计算出无人机100的重量和重心。

应当注意的是，可以通过其他顶起点对应的测量装置将无人机抬升，可以根据无人机重量重心测量公式需要的数据进行调整。

图4示意性示出了根据本公开实施例的阻挡结构为棘爪244的示意图。

如图4所示，阻挡结构241包括棘爪244，其中，第一端2411包括棘齿2441，以及第二端2412包括按压部2442。

根据本公开的实施例，如图2、图3和图4所示，棘齿2441插入垂直支撑单元220的第一锯齿222的齿槽内。例如可以根据第一锯齿222的齿槽设置棘齿2441形状，令棘齿2441与齿槽完全吻合，从而可以在阻挡垂直支撑单元220回落的过程中，可以承受更多的力，不易损坏。

需要说明的是，本申请对棘齿与第一锯齿的齿槽是否完全吻合不做限制，可根据实际情况设置棘齿形状，以令棘爪可以阻挡垂直支撑单元回落。

如图2、图3和图4所示，阻挡单元240还包括第一转轴243，其中，棘爪244包括转轴孔2443，壳体210包括通孔211，其中，第一转轴243穿过转轴孔2443与通孔211，以使棘爪244可转动地安装在壳体210上。

根据本公开的实施例，棘爪244阻挡垂直支撑单元220回落时，垂直支撑单元220通过第一锯齿222的齿槽，向插入该齿槽的棘齿2441传递压力。该压力通过棘齿2441传递到棘爪244上，并传递至第一转轴243，由第一转轴243承担。此时，垂直支撑单元220、棘爪244和第一转轴243形成力平衡，阻止垂直支撑单元220回落。

根据本公开的实施例，利用测量装置200测量完无人机100的重量重心后，需要令垂直支撑单元220恢复原位。可以对棘爪244的按压部2442施加压力，令棘爪244绕第一转轴243转动，打破垂直支撑单元220、棘爪244和第一转轴243之间的力平衡，即撤去了棘爪244对垂直支撑单元220的阻挡作用，从而垂直支撑单元220可以向下回落至原位。

根据本公开的实施例，在垂直支撑单元220沿竖直向上方向移动的过程中，棘爪244与垂直支撑单元220的第一锯齿222保持接触。在垂直支撑单元220向上移动过程中，导致棘爪244绕第一转轴243的转动，令棘齿2441离开插入的一个第一锯齿222的齿槽，而插入到下一个齿槽。

因此，棘爪244不会阻挡垂直支撑单元220沿竖直方向向上移动。在垂直支撑单元220停止移动后，棘爪244可以阻止垂直支撑单元220回落，保持测量装置200的稳定性，便于测量数据。并且棘爪244在垂直支撑单元220的移动过程中，不会限制垂直支撑单元220的移动距离，即，可以根据实际需要移动垂直支撑单元220，在移动完成后，由于棘爪244保持与垂直支撑单元220的接触，可以随时阻止垂直支撑单元220回落。

如图2、图3和图4所示，施力结构242包括弹簧，壳体210还包括凸起212，其中，弹簧的一端套设在凸起212上，另一端与阻挡结构241连接。

根据本公开的实施例，弹簧一端套设在凸起212上，以保证弹簧位置不会发生变动。另外，阻挡结构241的第一端2411插入垂直支撑单元220上第一锯齿222的齿槽内，第二端2412与弹簧连接，此时弹簧保持压缩状态，产生向上的弹力，该弹力随着阻挡结构241的转动传递至第一端2411，令第一端2411插入第一锯齿222的齿槽内，保持阻挡结构241与垂直支撑单元220的接触，以便于垂直支撑单元220停止移动后，可以阻止垂直支撑单元220回落。

图5示意性示出了根据本公开实施例的垂直支撑单元220的结构图。

如图5所示，第一锯齿222的齿槽的一个端面与第一方向垂直。

根据本公开的实施例，例如第一方向为竖直方向时，可以设置第一锯齿222的齿槽的下端面为向下的斜面。随着垂直支撑单元220向上移动，阻挡结构241的第一端2411由当前插入的齿槽离开而进入下一个齿槽。具体来说，由于齿槽的下端面为倾斜面，随着垂直支撑单元220往上移动，第一锯齿222随之向上移动，则阻挡结构241的第一端2411沿着倾斜面离开当前插入的齿槽，在施力结构242的作用下，将阻挡结构241的第一端2411插入下一齿槽内。

根据本公开的实施例，例如第一方向为竖直方向时，可以设置第一锯齿222的齿槽的上端面为水平面，即该上端面与竖直方向垂直。垂直支撑单元220停止移动后，此时阻挡结构241的第一端2411插入第一锯齿222的齿槽内，阻挡结构241的第一端2411与第一锯齿222的齿槽的上端面贴合，例如可以设置阻挡结构241的第一端2411与第一锯齿222的齿槽上端面的贴合面为平的表面。垂直支撑单元220的压力由接触面传递至阻挡结构241，由于贴合面为平的表面，可以增大阻挡结构241的支撑面积，从而受力均衡，保护第一锯齿222不被损坏。

可以理解的是，第一锯齿的齿槽的一个端面可设置成其他方向，阻挡结构也可以实现阻止垂直支撑单元回落的作用。

如图5所示，垂直支撑单元220还包括承压圆头224，承压圆头224可拆卸地设置在垂直支撑单元220在第一方向上的端部223。

根据本公开的实施例，在测量无人机100的重量重心时，在垂直支撑单元220上设置承压圆头224，可以方便地与无人机100上的顶起点配合，从而保持在测量过程中的测量稳定性，保证数据测量的精确性。

根据本公开的实施例，可以通过焊接或胶接等固定连接方式，将承压圆头224设置在垂直支撑单元220在第一方向上的端部223。

根据本公开的实施例，承压圆头224可以通过螺栓连接、卡扣连接或者电磁连接等方式，可拆卸的设置在垂直支撑单元220在第一方向上的端部223。测量装置200通过承压圆头224与无人机100接触，多次使用后容易造成承压圆头224的损坏，利用可拆卸连接方式，方便在承压圆头224损坏后进行更换。

图6示意性示出了根据本公开实施例的抬升单元230的结构图。

如图6所示，抬升单元230包括齿轮杆，齿轮杆包括齿轮部232和杆部231，齿轮部232与杆部231固定连接，齿轮部232包括第二锯齿2322。

根据本公开的实施例，齿轮部232和杆部231可以一体成型的制造出，也可以通过焊接、螺栓连接或者胶接等方式进行固定连接。

根据本公开的实施例，参考图2和图6，需要将垂直支撑单元220沿第一方向移动时，令第二锯齿2322与第一锯齿222啮合后，对齿轮杆的杆部231向下用力，齿轮杆转动，同时齿轮杆上的第二锯齿2322挤压第一锯齿222进而抬高垂直支撑单元220。

如图6所示，抬升单元230还包括撬杠233，撬杠233可分离地套设在杆部231。

根据本公开的实施例，需要将垂直支撑单元220沿第一方向移动时，将撬杠233套设在齿轮杆的杆部231。首先推动齿轮杆，令第二锯齿2322与第一锯齿222啮合，接着向下压撬杠233，令齿轮杆转动，进而抬高垂直支撑单元220。利用杠杆原理，通过撬杠233对齿轮杆施加压力，极大的节省了抬升垂直支撑单元220时的力量。

参考图2、图3和图6，齿轮杆还包括第二转轴2321，第二转轴2321设置在齿轮部232上，壳体210还包括长圆孔215，长圆孔215的孔径与第二转轴2321相配合，其中，第二转轴2321安装在长圆孔215中。

根据本公开的实施例，需要将垂直支撑单元220沿第一方向移动时，用力沿长圆孔215将齿轮杆推入长圆孔215底部，令第二锯齿2322与第一锯齿222啮合，接着对杆部231施加一个向下的压力，令齿轮杆绕第二转轴2321转动，此时第二锯齿2322挤压第一锯齿222进而抬高垂直支撑单元220，完成一次垂直支撑单元220抬高后，将杆部231沿长圆孔215向后拉，齿轮杆沿长圆孔215向后移动，第二锯齿2322与第一锯齿222脱离啮合状态。由于齿轮部232上第二锯齿2322的行程有限，可能一次抬升还未令垂直支撑单元升到目标移动距离，若需要继续抬高，重复上述步骤即可。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。