Способ определения продольной оси цилиндрического объекта и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к техническим измерениям. Цель изобретения - повышение эффективности определения оптимального положения продольной оси у бревен, подлежащих дальнейшей обработке на станках. Способ заключается в следующем. Бревно устанавливается в поворотный механизм измерительного устройства и при помощи двух растровых диодных камер, поворачивая бревно вокруг продольной оси, получают требуемое число изображений продольных сечений бревна. Определяют координаты образующих контура всех полученных изображений и направляют их в память компьютера для хранения. После окончания сканирования объекта из всех полученных изображений выбирают изображения с наименьшим поперечным размером и вписывают в него прямоугольник с наибольшей площадью. В изображение сечения, перпендикулярного выбранному, также вписывают прямоугольник. Линия пересечения этих прямоугольников и будет оптимальным положением продольной оси бревна. Вычислив при помощи компьютера уравнение линии оптимального положения оси бревна, сравнивают его с опорной линией центров станка, на котором намечена обработка бревна и проводят корректировку его положения. 2 си 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

СО СЗ ССгВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДЛРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3796138/25-28 (86) PCT/FI 84/00004 (06.01.84) (22) 05.09.84 (31) 830032 (32) 06. 01.83 (33) PI (46) 23.05 89. Бюл. Р 19 (71) Ой Вильх Шауман АБ (FI) (72) Олли г1алберг и Паули Кухно (FI) (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 36 1384, кл. G 01 В 5/20, 1971.

Современные приборы для контроля круглости. НИИМаш. Инструментальная и образивная промышленность. Сер.

С 11, М., 1970, с. 29, рис. 15. (54) СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ОБЪЕК

ТА (57) Изобретение относится к техническим измерениям. Цель изобретенияповышение эффективности определения оптимального положения продольной оси у бревен, подлежащих дальнейшей обработке:«a станках. Способ заключается в следующем. Бревно устанав1

Из обр етение относится к техническим измерениям.

Цель изобретения — повышение эф— фективности определения оптимального положения продольной оси у бревен, подлежащих дальнейшей обработке на станках.

На фиг. 1 изображено устройство в начале измерений, вид сбоку на,.ЯУ„„1482538 А 3 цц 4 G 01 В 5/00, 5/20 ливается в поворотный механизм измерительного устройства и пр.": помощи двух растровых циодных камер, поворачивая бревно вокруг продольной оси, получают требуемое число изображений продольных сечений бревна.

Опредечяют координаты образующих контура всех полученных изображений и направляют их в память компьютера для хранения. После окончания сканирования объекта из всех полученных изображений выбирают изображения с наименьшим поперечным размером и вписывают в него прямоугольник с наибольшей площадью. В изображение сечения, перпендикулярного выбранному. также вписывают прямоугольник, Линия пересечечия этих прямоугольников и будет оптимальным положением продольной оси бревна. Вычислив при помощи компьютера уравнение линии оптимального положения оси бревна, сравнивают его с опорной линией центров станка, на котором намечена обработка бревна и проводят корректировку его положения. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил. фиг. 2 — устройство после окончания измерения, вид сбоку; на фиг. 3 схема, поясняющая определение оптимального положения продольной оси бревна и поперечное сечение бревна в месте минимального диаметра; на фиг. 4 — схема orðеделения оптимального положения продольной оси бревна; на фиг. 5 — бревно, полученное

1482538

55 при помощи растровой диодной камеры, продольное сечение на фиг. 6 — схема формирования вписанного в изображение прямоугольника.

Устройство, позволяющее реализовать способ, содержит основание 1, два зажимных базирующих узла 2„механизмы 3 и 4 перемещения базирующего узла 2 во взаимно перпендикулярных направлениях, механизм поворота базирующих узлов 2, выполненный в виде двух бугелей 5, обеспечивающих поворот через заданные дискретные о . интервалы на угол 90 и датчика 6 . их поворота, измеритель координат, точек поверхности контролируемого объекта (бревна) 7, выполненнь|й в виде двух растровых диодных камер 8 и 9, установленных на ос но..-.:-ьп 1 о под углом в 90 одна к дру ой, и компьютер (не показан) .

Способ определения продольной оси цилиндрического объекта заключается в следующих действиях.

Контролируемый объект (бревно 7) устанавливлется своими концами в базирующих узлах 2 и зажимается в них ° Происходит выставка базовых узлов 2 с бревном 7 в измерительном пространстве так, чтобы общая ось, проходящая через центры вращения базовых узлов 2 в бугелях 5, совпадала с номинальным положением (общей оси относительно измерителя координат (растровых диодных камер 8 и 9) .

Проводят определение координат точек поверхности бревна 7 для него. При помощи растровых камер 8 и 9 получают изображения продольных сечений бревна. Одно из таких изображений показано на фиг, 5 . По полученному изображению определяют координаты точек, лежащих на образующих изображениях, и отправляют данные в память компьютера на хранение. При помощи бугелей 5 поворачивают бревно 7 на требуемый угол, контролируя поворот датчиком 6, и снова получают изображения продольных сечений. Эти операции повторяются до тех пор, пока бу— о гели 5 не повернутся на 90

Далее проводят обработку разуль— татов измерений при помощи компьютера. Из всех полученных после оконча— ния сканирования изображений выби— рают изображение с наименьшим попе— речным размером (в конкретном случае размер а+в, указанный на фиг.3 и 6), 5

В выбранном изображении формируют вписанный в него прямогоульник. Сначала на одной из образующих изображения выбирают две точки i и j,наиболее близкие к линии центров Q, и проводят через них прямую I. Вторую сторону получают путем парал— лельного смещения прямой I до касания с образующей контура изображения в точке К. Процедуру формирования прямоугольника повторяют, начиная с противоположной стороны изображения, после чего площади полученных прямоугольников сравнивают и для последующих действий выбирают прямоугольник большей площади. Второй прямоугольник формируют в изображении продольного сечения, находящегося о под углом 90 к первому. При формировании прямоугольников не учитывают незначительные местные повреждения на поверхности объекта. По двум пересекающимся прямоугольникам определяют и оптимальное положение про— дольной оси бревна, которое будет совпадать с линией пересечения этих прямоугольников, и при помощи компьютера проводят расчет уравнения ли— нии пересечения. Зная уравнение оптимального положения Р продольной ли— нии, сравнивая эту линию Р с опорной линией лущильного станка, на котором будет проводиться дальнейшая обработка и которая коллиниарна опорной линии центров Ц, определяют составляющие х и 5у вектора Z в местах зажима оревна 7 в базирующих узлах

2, необходимые для совмещения оптимальной продольной линии с опорной линией лущильного станка °

Формула изобретения

1. Способ определения продольной оси цилиндрического объекта, заключающийся в том, что базируют и выставляют объект в измерительном пространстве, определяют координаты точек поверхности объекта, проводят математическую обработку результатов измерения и определяют оптимальное положение продольной Ьси объекта., отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности определения оптимального положения продольной оси у бревен, подлежащих дальнейшей обработке на станках, определение координат точек

1482538

20

25 поверхности объекта осуществля от путем определения координат точек, лежащих на образующих изображений продольных сечений объекта с помощью хотя бы одной растровой диодной камеры при дискретном повороте объекта вокруг оси измерительного устройства, математическую обработку результатов измерения осуществляют с помощью компьютера, в памяти которо— го хранят все ре=-гультаты измерений, определение оптимального положения продольной оси объекта осуществляют по линии пересечения двух сформированных прямоугольников, вписанных в полученные ранее изображения продольных сечений объекта, одно из которых имеет минимальный поперечный размер, а другое расположено перпендикулярно первому, а при размещении объекта на станке совмещают оптимальную продольную ось с осью вращения шпинделя станка.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при формирова— нии прямоугольников, вписанных в

I У изображение продольных сечений объекта, не учитывают местные повреждения

его поверхности.

3. Устройство для определения продольной оси цилиндрического объекта, содержащее основание, механизм поворота измеряемого объекта, два базирующих узла с механизмами их перемещения во взаимно перпендикулярных направлениях и измеритель координат точек поверхности бревна, о тличающееся тем,что,с целью повышения эффективности определения оптимального положения продольной оси у бревен, подлежащих дальнейшей обработке на станках, механизм поворота объекта выполнен в виде двух бугелей, установленных с

О возможностью поворота на угол 90 вокруг продольной оси, соединяющей базируюшие узлы и датчика поворота бугелей, а измеритель координат выполнен в виде двух растровых диодных камер, установленных на основании о под углом 90 одна к другой.

1482538

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Э. Лончакова

Редактор С.Патрушева

Заказ 2706/59 Тираж 684 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101