Способ представления линии позиционирования в пространстве

Изобретение относится к способу представления по меньшей мере одной линии позиционирования в пространстве. Заявленный способ представления по меньшей мере одной линии позиционирования (40) в пространстве, применяемый для помощи при монтаже, при этом два лазерных луча (10, 20) из различных направлений сводятся в одной точке пересечения (30) и при перемещении точки пересечения (30) образуют в пространстве линию позиционирования (40), причем по меньшей мере одна линия позиционирования (40) становится видимой за счет тумана из генератора тумана. Технический результат - возможность подготовки монтажного средства для размещения трехмерных объектов в пространстве. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способу представления по меньшей мере одной линии позиционирования в пространстве.

Известен способ, в котором с помощью лазера создается проекция на поверхности. Он применяется в различных производственных процессах и способах монтажа для создания видимых меток на поверхности, которые в дальнейшем используются для сверления отверстий, сварочных работ и других операций по обработке.

Например, в патенте US 9 200 899 представлена лазерная система проецирования, проецирующая изображение на обрабатываемую деталь. В этом примере предварительно определено положение проектора относительно обрабатываемой детали, а также трехмерная геометрическая форма детали и крепежный профиль. С помощью этого элемента на необходимую поверхность обрабатываемой детали точно проецируется силуэт крепежного профиля в форме видимого шаблона. Системы, которые применяются для проецирования таких шаблонов на обрабатываемую деталь, зарекомендовали себя как высокоточные системы, удобные в эксплуатации.

Все эти способы предполагают наличие проекционной поверхности, от которой лазерный луч может отражаться и становиться видимым для пользователя. Для размещения трехмерных объектов в пространстве, например прокладки трубопроводов, эти способы не подходят. Таким образом, требуется найти возможность подготовки монтажного средства для размещения трехмерных объектов в пространстве.

Эта задача решается способом создания или представления по меньшей мере одной линии позиционирования в пространстве согласно п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определяются зависимыми пунктами формулы изобретения и последующим описанием.

В соответствии с изобретением предлагается способ представления по меньшей мере одной линии позиционирования в пространстве, в котором два лазерных луча из различных направлений сводятся в одной точке пересечения и при перемещении точки пересечения образуют в пространстве линию позиционирования. Таким образом в соответствии с изобретением в трехмерном пространстве создается линия позиционирования, которую, например, можно сделать видимой для пользователя, чтобы он мог использовать ее в качестве монтажного средства.

В одном предпочтительном варианте осуществления линия позиционирования становится видимой за счет тумана. Этот вариант предпочтителен тем, что таким образом линию позиционирования можно сделать видимой без рассеивающей или отражающей поверхности.

В другом предпочтительном варианте осуществления в качестве тумана используется сухой лед, водяной туман, жидкость для генераторов тумана или аэрозоль. Особенно предпочтительно в качестве жидкости для генераторов тумана испаряется смесь из дважды перегнанной воды и гликолей высокой очистки или глицерина, в результате чего возникает аэрозольный туман.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления лазерные лучи имеют разную длину волны. Это особенно предпочтительно, если длины волн находятся в видимой области спектра. В этом случае разные цвета лазерных лучей ведет к тому, что линия позиционирования отличается по цвету от отдельных лазерных лучей, т.к. в человеческом глазу цвета накладываются. Таким образом линию позиционирования можно особенно предпочтительно отличить от фона, создаваемого рассеиваемым через туман светом лазерных лучей. При этом допустимо, что один лазерный луч обладает длиной волны в красной области спектра, а другой лазерный луч — в желтой области. В этом случае линия позиционирования представляется оранжевым цветом. Также допустимо, что один лазерный луч обладает длиной волны в синей области спектра, а другой лазерный луч — в желтой области. В этом случае линия позиционирования представляется зеленым цветом. Кроме того, допустимо, что один лазерный луч обладает длиной волны в синей области спектра, а другой лазерный луч — в красной области. В этом случае линия позиционирования представляется фиолетовым цветом. Объем настоящего изобретения не ограничен представленными примерами. Так, например, лазерный луч мог бы обладать длиной волны в инфракрасной области спектра и становиться видимым только при использовании соответствующих инфракрасных очков ночного видения.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере одна линия позиционирования изогнута. Допустимы различные формы по меньшей мере одной линии позиционирования. Так, по меньшей мере одна линия позиционирования предпочтительно может быть выполнена прямой, представлять в пространстве окружность или другие формы, например координатные сетки. Этот вариант предпочтителен тем, что таким образом может быть использован для ориентирования в пространстве различных трехмерных объектов.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления объект становится видимым при использовании нескольких линий позиционирования. Этот вариант предпочтителен тем, что таким образом в пространстве можно нарисовать трехмерные объекты, на месте которых потом можно расположить реальные объекты трехмерного пространства.

В техническом применении способ используется в качестве монтажного средства. Это предпочтительно тем, что обеспечивается очень точное ориентирование, в частности при размещении трехмерных объектов в пространстве.

В частности, способ применяется для прокладки трубопроводов. При этом в пространстве можно нарисовать линии позиционирования, предпочтительно в виде окружностей, которыми предварительно размечается желаемое ориентирование трубопроводов.

Для предварительного монтажа, например, можно с помощью линий позиционирования изобразить блок цилиндров двигателя. Это позволяет точно монтировать навесные узлы, и при этом блок цилиндров двигателя не будет мешать в рабочей зоне. Останется только выполнить установку и позиционирование.

Вычислительный блок в соответствии с изобретением, например блок управления, в частности программно-технический, предназначен для реализации способа в соответствии с изобретением.

Также предпочтительна реализация способа в виде компьютерной программы, т.к. она связана с очень низкими затратами, особенно если исполняющий блок управления используется и для других задач, т.е. уже имеется в наличии. Подходящими носителями данных для подготовки компьютерной программы, в частности, являются магнитные, оптические и электрические запоминающие устройства, например жесткие диски, флеш-накопители, электрически стираемые программируемые постоянные запоминающие устройства (EEPROM), DVD-диски и др. Также возможна загрузка программы через компьютерные сети (интернет, внутрикорпоративная сеть и т.д.).

Разумеется, названные выше и поясняемые ниже признаки могут использоваться не только в соответствующей указанной комбинации, но и в других комбинациях или по отдельности, не выходя за рамки настоящего изобретения.

Изобретение схематически представлено на чертеже на примере одного варианта осуществления и описывается ниже со ссылкой на этот чертеж.

Краткое описание чертежа

На фиг. 1 представлены два лазера, лучи которых дают точку пересечения, образующую линию позиционирования.

На фиг. 1 схематически изображены два лазера 1 и 2, которые соединены между собой блоком управления 3. На каждом из лазеров 1, 2 установлена оптическая система (не показана), с помощью которой можно перемещать в пространстве испускаемые лазерные лучи 10, 20. Блок управления 3 управляет оптическими системами лазерных лучей 10, 20, перемещая лазерные лучи 10, 20 в пространстве. В этом случае лазерные лучи 10, 20 пересекаются в точке пересечения 30, т.е. направлены в точку пересечения 30; при перемещении точки пересечения 30 в пространстве образуется линия позиционирования 40 (пунктирная линия). В этом примере линия позиционирования 40 имеет форму окружности и предпочтительно служит для позиционирования трубопровода. Также представлен генератор тумана 4, который испаряет смесь из дважды перегнанной воды и гликолей высокой очистки или глицерина - т.н. жидкость для генераторов тумана, - в результате чего возникает аэрозольный туман. Благодаря аэрозолю в воздухе линия позиционирования 40 становится видимой в пространстве. При использовании двух лазерных лучей 10, 20 различной частоты видимого спектра линию позиционирования 40 можно предпочтительно сделать видимой для наблюдателя в третьем цвете, отличающемся от двух других.

1. Способ представления по меньшей мере одной линии позиционирования (40) в пространстве, применяемый для помощи при монтаже, при этом два лазерных луча (10, 20) из различных направлений сводятся в одной точке пересечения (30) и при перемещении точки пересечения (30) образуют в пространстве линию позиционирования (40), причем по меньшей мере одна линия позиционирования (40) становится видимой за счет тумана из генератора тумана.

2. Способ по п. 1, в котором в качестве тумана используют сухой лед, водяной туман, жидкость для генераторов тумана или аэрозоль.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором лазерные лучи (10, 20) обладают различными значениями длины волны.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере одна линия позиционирования (40) изогнута.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором объект становится видимым при использовании нескольких линий позиционирования (40).

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, применяемый для прокладки трубопроводов.

7. Вычислительный блок, выполненный с возможностью реализации способа по любому из предшествующих пунктов.

8. Машиночитаемый носитель с записанной на нем компьютерной программой, при выполнении которой вычислительный блок осуществляет способ по любому из пп. 1–6.