本發(fā)明涉及一種圓規(guī)，尤其是涉及一種電子圓規(guī)，可自動(dòng)測(cè)量針腳與鉛筆腳之間的距離，并將測(cè)得的距離顯示在顯示屏上，以方便畫圓。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)圓規(guī)主要由兩根腳組成，通過轉(zhuǎn)軸連接。其中一根腳的末端是鋼針，用于固定圓心位置；另一根腳可安裝鉛筆芯等繪圖工具。使用時(shí)，先將鋼針固定在紙上確定圓心，然后根據(jù)所需圓的半徑調(diào)整兩腳間距，握住圓規(guī)頂端的把手，以鋼針為中心，讓帶有繪圖工具的腳旋轉(zhuǎn)一周，即可畫出圓形。但傳統(tǒng)圓規(guī)存在繪圖精度有限、操作不夠便捷等缺點(diǎn)。

2、專利文件1(cn105513437a)提出了一種電子圓規(guī)系統(tǒng)，通過在圓規(guī)的關(guān)鍵點(diǎn)布置電磁點(diǎn)，使其與電子終端交互。該系統(tǒng)包括電磁圓規(guī)和電子終端，電子終端通過電磁感應(yīng)線圈基板感應(yīng)圓規(guī)的位置信息，并將其轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)坐標(biāo)系中的點(diǎn)對(duì)坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)圓規(guī)操作的電子化。該系統(tǒng)不僅能夠繪制電子圓弧，還能實(shí)時(shí)顯示圓規(guī)兩腳之間的距離和圓弧角度，克服了傳統(tǒng)圓規(guī)的不足，適用于電子化教學(xué)和作業(yè)場(chǎng)景。該電子圓規(guī)系統(tǒng)沒有披露具體和詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。

3、專利文件2(cn109109522a)則針對(duì)小學(xué)教學(xué)場(chǎng)景設(shè)計(jì)了一種電動(dòng)圓規(guī)。該圓規(guī)通過微型伺服電機(jī)和螺紋桿控制牽引軸承座在導(dǎo)向桿上的滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)圓規(guī)半徑的快速調(diào)節(jié)。其夾緊箱設(shè)計(jì)能夠快速夾取粉筆或其他繪圖工具，提高了作圖效率。該發(fā)明解決了傳統(tǒng)圓規(guī)手動(dòng)調(diào)節(jié)半徑不便的問題，特別適用于小學(xué)教學(xué)中對(duì)圓規(guī)使用頻率較高的場(chǎng)景，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大、成本高，并不適合在學(xué)生中普及。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、可靠性好的電子圓規(guī)。

2、本技術(shù)方案的核心技術(shù)構(gòu)思在于通過定位支架確保電子圓規(guī)的操作柄垂直于目標(biāo)面，從而為高精度繪圖提供穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，齒輪組件的精確嚙合進(jìn)一步保障了圓規(guī)腳的同步運(yùn)動(dòng)和精確調(diào)整，兩者協(xié)同作用，顯著提升了圓規(guī)的繪圖精度和穩(wěn)定性。

3、本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種電子圓規(guī)，包括操作柄、主體、針腳和線筆腳；操作柄位于主體的上端，所述針腳和線筆腳可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述主體的下側(cè)以組成兩個(gè)圓規(guī)腳；

4、所述主體包括殼體、顯示屏、傳感器和控制器；顯示屏設(shè)于殼體上，所述傳感器和控制器連接并安裝在殼體內(nèi)；所述傳感器對(duì)針腳和線筆腳之間的夾角進(jìn)行檢測(cè)，并通過控制器的處理得到針腳和線筆腳之間的距離并將數(shù)值在顯示屏上顯示；

5、所述殼體上設(shè)有一軸銷；所述針腳包括第一腳部和第一軸接部；所述第一腳部的前端安裝有針部，所述第一軸接部上設(shè)有第一軸接孔，所述第一軸接部的尾端設(shè)有齒輪；

6、所述線筆腳包括第二腳部和第二軸接部，第二腳部的前端安裝有畫線筆，所述第二軸接部上設(shè)有第二軸接孔，所述第二軸接部的尾部設(shè)有弧形齒部；所述軸銷分別穿過第一軸接孔和第二軸接孔，所述齒輪與所述弧形齒部嚙合；

7、所述殼體內(nèi)安裝有一個(gè)定位支架，所述定位支架以使兩個(gè)圓規(guī)腳之間的中心線與操作柄的保持基本一致。

8、本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述定位支架包括支架主體，所述支架主體的上端設(shè)有兩個(gè)插腳；所述操作柄的下端設(shè)有兩個(gè)插孔，所述插腳可滑動(dòng)地插入所述插孔內(nèi)；

9、所述支架主體的下端設(shè)有豎向定位孔和橫向定位孔；所述軸銷位于所述豎向定位孔內(nèi)；

10、第一軸接部或第二軸接部上至少設(shè)有一定位銷，所述定位銷位于所述橫向定位孔內(nèi)。

11、本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述豎向定位孔和橫向定位孔呈十字交叉，所述第一軸接部上設(shè)有第一定位銷，所述第二軸接部上設(shè)有第二定位銷，所述第一定位銷和第二定位銷分別位于橫向定位孔的兩端。

12、本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述傳感器為磁感應(yīng)器或旋轉(zhuǎn)編碼器。

13、本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述殼體包括前殼和后殼，所述前殼和后殼相互連接。

14、本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述齒輪為外徑為3-8mm，所述齒輪有10-30個(gè)齒；所述弧形齒部的運(yùn)動(dòng)軌跡呈弧形，且該弧形軌跡對(duì)應(yīng)的圓的半徑為15-35mm，所述弧形齒部有75-105個(gè)齒。

15、另一主題：一種電子圓規(guī)，包括操作柄、主體、針腳和線筆腳；操作柄位于主體的上端，所述針腳和線筆腳可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述主體的下側(cè)以組成兩個(gè)圓規(guī)腳；

16、所述主體包括殼體和安裝在殼體內(nèi)的智能測(cè)量器，所述智能測(cè)量器可將針腳和線筆腳之間的夾角顯示在殼體外部的顯示屏上；

17、所述殼體上設(shè)有一軸銷，所述針腳和線腳筆的軸接部上均開設(shè)有軸接孔，所述針腳和線腳筆通過軸接孔一并連接在所述軸銷上；

18、所述殼體內(nèi)安裝有一定位支架，所述定位支架包括支架主體，所述支架主體的上端設(shè)有兩個(gè)插腳；所述操作柄的下端設(shè)有兩個(gè)插孔，所述插腳插置所述插孔內(nèi)；

19、所述支架主體下端的連接柄上開設(shè)有豎向定位孔和橫向定位孔；所述針腳的軸接孔或所述線腳筆的軸接孔的一側(cè)開設(shè)置有定位銷；

20、所述軸銷位于所述豎向定位孔內(nèi)，所述定位銷位于所述橫向定位孔內(nèi)，以使所述操作柄和兩個(gè)圓規(guī)腳之間的中心線在同一直線上；

21、所述針腳和線筆腳的軸接部之間通過齒輪組件嚙合，以實(shí)現(xiàn)兩者同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

22、本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述針腳包括第一腳部和第一軸接部；所述第一腳部的前端安裝有針部，所述第一軸接部上設(shè)有第一軸接孔；

23、所述線筆腳包括第二腳部和第二軸接部，第二腳部的前端安裝有畫線筆，所述第二軸接部上設(shè)有第二軸接孔，所述軸銷分別穿過第一軸接孔和第二軸接孔；

24、所述齒輪組件包括所述第一軸接部尾端的齒輪，以及所述第二軸接部尾部的弧形齒部；所述齒輪與所述弧形齒部嚙合；

25、所述齒輪為外徑為3-8mm，所述齒輪有10-30個(gè)齒；所述弧形齒部的運(yùn)動(dòng)軌跡呈弧形，且該弧形軌跡對(duì)應(yīng)的圓的半徑為15-35mm，所述弧形齒部有75-105個(gè)齒。

26、本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述針腳包括第一腳部和第一軸接部，所述線筆腳包括第二腳部和第二軸接部；所述軸銷分別穿過第一軸接孔和第二軸接孔；

27、所述豎向定位孔和橫向定位孔呈十字交叉，所述第一軸接部上設(shè)有第一定位銷，所述第二軸接部上設(shè)有第二定位銷，所述第一定位銷和第二定位銷分別位于橫向定位孔的兩端。

28、本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選技術(shù)方案為：所述智能測(cè)量器包括安裝在殼體內(nèi)的傳感器和控制器，所述傳感器為磁感應(yīng)器或旋轉(zhuǎn)編碼器；

29、所述傳感器對(duì)針腳和線筆腳之間的夾角進(jìn)行檢測(cè)，并通過控制器的處理得到針腳和線筆腳之間的距離并將數(shù)值在顯示屏上顯示；

30、所述殼體包括前殼和后殼，所述前殼和后殼相互連接。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：在傳統(tǒng)圓規(guī)的使用中，操作柄垂直于目標(biāo)面是實(shí)現(xiàn)精確繪圖的基礎(chǔ)條件，但傳統(tǒng)圓規(guī)往往缺乏有效的結(jié)構(gòu)來確保這一條件的穩(wěn)定性和一致性，導(dǎo)致在實(shí)際使用中，圓規(guī)腳容易發(fā)生晃動(dòng)或偏移，從而影響繪圖的精度和穩(wěn)定性。為了解決這一問題，本技術(shù)方案通過引入定位支架，巧妙地確保了兩個(gè)圓規(guī)腳之間的中心線與操作柄始終保持基本一致，從而保證操作柄在使用過程中能夠穩(wěn)定地垂直于目標(biāo)面。

32、定位支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括支架主體，其上端設(shè)有插腳與操作柄下端的插孔配合，形成穩(wěn)固連接；下端設(shè)有豎向定位孔和橫向定位孔，用于精確約束圓規(guī)腳的運(yùn)動(dòng)。軸銷穿過豎向定位孔，確保圓規(guī)腳的旋轉(zhuǎn)中心穩(wěn)定，而定位銷分別位于橫向定位孔的兩端，進(jìn)一步約束圓規(guī)腳的運(yùn)動(dòng)軌跡。這種設(shè)計(jì)有效防止了圓規(guī)腳在旋轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)晃動(dòng)或偏移，確保操作柄始終保持垂直于目標(biāo)面，顯著提升了繪圖的穩(wěn)定性和精度。

33、此外，定位支架與齒輪組件的協(xié)同作用是實(shí)現(xiàn)電子圓規(guī)高精度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。定位支架通過其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保兩個(gè)圓規(guī)腳之間的中心線與操作柄始終保持一致，從而保證操作柄在使用過程中能夠穩(wěn)定地垂直于目標(biāo)面，顯著提升了圓規(guī)的整體穩(wěn)定性。齒輪組件則通過精確的嚙合關(guān)系，進(jìn)一步增強(qiáng)了圓規(guī)腳之間的運(yùn)動(dòng)同步性和精度，確保針腳和線筆腳在旋轉(zhuǎn)過程中的精確聯(lián)動(dòng)。定位支架為齒輪組件提供了穩(wěn)定的機(jī)械基礎(chǔ)，而齒輪組件則將這種穩(wěn)定性轉(zhuǎn)化為精確的運(yùn)動(dòng)控制，使得圓規(guī)在繪制圓形時(shí)能夠保持高度的精度和一致性。這種協(xié)同作用不僅提高了電子圓規(guī)的繪圖精度和穩(wěn)定性，還增強(qiáng)了產(chǎn)品的耐用性和可靠性，使其能夠在各種高精度繪圖場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。