Устройство для измерения координат точек наружной поверхности гнутой трубы

 

Изобретение относи/ся к техническим измерителям. Целью изобретения является повьшение точности измерения, что достигается обеспечением постоянства прогиба среднего звена шарнирного механизма и учетом этой систематической погрешности. Наружная поверхность изогнутой трубы 11, закрепленной на основании 1, измеряется щупом 4 измерительной головки 3, связанной с неподвижной стойкой 2 через шарнирный механизм, последовательным касанием в парах sf точек на каждом прямолинейном и криволинейном участках. Шарнирный механизм выполнен в виде трех звеньев 5, 6, 7, соединенных со стойкой 2, и между собой цилиндрическими шарнирами . Звено 5 расположено вдоль оси шарнира, соединяющего его со стойкой 2, и перпендикулярно основанию 1, а звено 6 - вдоль оси шарнира, соединяющего его со звеном 5, и параллельно основанию 1. Оси шарниров, расположенных между звеньями 5,6 и 7 и ось щупа 4, закрепленного вместе с измерительной головкой на звене 7, пересекаются в одной точке. Информация снимается с датчиков 8,9 и 10 угловых перемещений, которые расположены по осям шарниров, соединяющих звенья 5,6 и 7 между собой и со стойкой 2. Показания датчиков передаются в ЭВМ, которая рассчитывает в прямоугольной системе координаты замеренных точек. 2 ил. f . ю со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) Ol) А1 (5f) 4 С 01 В 5/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4109834/25-28 (22) 12.06.86 (46) 23.01.88. Бюл. У- 3 (72) И.Я.Хавкин (53) 537.717.2(088.8} (56) Патент США Ф 3944738, кл. G 01 В 5/20, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КООРДИНАТ ТОЧЕК НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ГНУТОЙ ТРУБЫ (57) Изобретение относи:ся к техническим измерителям. Целью изобретения является повышение точности измерения, что достигается обеспечением постоянства прогиба среднего звена шарнирного механизма и учетом этой систематической погрешности.

Наружная поверхность изогнутой трубы 11, закрепленной на основании 1, измеряется щупом 4 измерительной головки 3, связанной с неподвижной стойкой 2 через шарнирный механизм, последовательным касанием в парах

У точек на каждом прямолинейном и криволинейном участках. Шарнирный механизм выполнен в виде трех звеньев

5, 6, 7, соединенных со стойкой 2 . и между собой цилиндрическими шарнирами. Звено 5 расположено вдоль оси шарнира, соединяющего его со стойкой 2, и перпендикулярно основанию 1, а звено 6 — вдоль оси шарнира, соединяющего его со звеном 5, и параллельно основанию 1. Оси шарниров, расположенных между звеньями 5,6 и 7 и ось щупа 4,. закрепленного вместе с измерительной головкой на звене 7, пересекаются в одной точке. Информация снимается с датчиков 8,9 и 10

С2 угловых перемещений, которые расположены по осям шарниров, соединяющих звенья 5,6 и 7 между собой и со стойкой 2. Показания датчиков передаются ( в 3ВМ, которая рассчитывает в прямоугольной системе координаты замеренных точек. 2 ил.

19 2 динаты замеренных точек (фиг.2) по формулам

Y=1, sink +1 sins cosP +1 созМ, х х sing ° sing длины звеньев 6 и 7 соответственно; угол поворота звена 6 относительно положительного направления координатной оси Х по часовой стрелке (если наблюдать с положительного конца оси), угол поворота звена 7 относительно звена 6, угол поворота звена 7 вокруг продольной оси звена 6 относительно вертикальной плоскости по часовой стрелке (если наблюдать со стороны консольно конца звена 6)..

1формула из обретения

Устройство для измерения координат точек наружной поверхности гну- той трубы, содержащее основание, закрепленную на нем стойку, измерительную головку, многозвенный шарнирный механизм для перемещения измерительной головки, первое звено которого соединено со стойкой с помощью шарнира, ось которого перпендикулярна основанию, и датчики угловых перемещений звеньев механизма, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерения, ось шарнира, соединяющего первое и второе звенья, расположена вдоль оси второго звена и параллельна основанию.

Далее по координатам этих точек на ЭВМ рассчитывают координаты двух точек, лежащих Йа оси каждого пряЗ5 мого участка, а также координаты двух точек оси, соответствующих началу и концу труби.

1 13686

Изобретение относится к области технических измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет обес- i . 1я 1 1 з печения постоянства прогиба второго

5 звена шарнирного механизма, так как в процессе измерения не изменяется угол наклона звена по отношению к горизонту и,следовательно, его прогиб 1< под действием составляющих от веса шарнирного механизма. где 1 и 1

1 g

На фиг.1 показана конструктивная схема устройства, вид спереди; на о — фиг. 2 — кинематическая схема устройства.

Устройство содержит основание 1, неподвижную стойку 2, измерительную головку 3 с щупом 4 и многозвенный шарнирный механизм для перемещения измерительной головки 3, выполненный в виде трех поворотных звень- )в ев 5-7, соединенных между собой и стойкой 2 цилиндрическими шарнирами.

На осях шарниров установлены датчики 25

8-10 угловых перемещений поворотных звеньев 5-7.

Шарнирный механизм соединен со стойкой 2 так, что звено 5 расположе-, но вдоль оси шарнира, соединяющего З0 его со стойкой 2 и перпендикулярной основанию 1, а звено 6 расположено вдоль оси шарнира, соединяющего его со звеном 5, и параллельно основанию 1. Оси шарниров между звеньями

5-7 и ось щупа 4 пересекаются в одной Фочке.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемую трубу .11 закрепляют в 40 установочных узлах 12 на основании 1, предварительно выставленном горизонтально. Щупом 4 измерительной головки 3 касаются сначала торца начального участка трубы, затем пере45 мещая измерительную головку 3 вдоль трубы, касаются щупом 4 двух пар точек на поверхности каждого прямоугольного участка и точки на торце последнего участка трубы. В точках касания считывают показания датчиков 8-10.

Точки на поверхности прямолинейных участков выбирают сверху трубы, по разные стороны от ее, оси. Одну пару точек выбирают в начале участка, а другую — в конце. Показания датчи55 ков передаются ЭВИ, которая рассчитывает в прямоугольной системе коор1368619

Составитель Н.Бочаров

Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова

Редактор А.Шандор

Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 273/38

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная, 4