Способ определения продольной оси цилиндрического объекта и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01B5/00 G01B5/20 

1

Изобретение относится к техническим и змер ениям.

Цель изобретения - повышение эффективности определения оптимального положения продольной оси у бревен, подлежащих дальнейшей обработке на станках.

На фиг. 1 изображено устройство в начале измерений, вид сбоку; на

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 определения оптимального положения продольной оси бревна; на фиг. 5 - бревно, полученное

О4

заданные дискретные угол 90 и датчика 6

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 интервалы на их поворота, измеритель координат точек поверхности контролируемого объекта (бревна) 7, выполненный в виде двух растровых диодных капер 8 и 9, установленных н. ..CHOI и.. 1 под углом в 90 одна г доу IM и компьютер (не показан).

Способ определения продольной оси цилиндрического объекта заключается в следующих действиях.

Контролируемый объект (бревно 7) устанавливается 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 Q 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 бугели 5 не повернутся на 90°.

Далее проводят обработку результатов измерений при помощи компьютера. Из всех полученных после окончания сканирования изображений выбирают изображение с наименьшим поперечным размером (в конкретном случае размер а+в, указанный на фиг.З и 6).

0

5

0

5

0

5

0

5

0

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 J получают путем параллельного 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 под углом 90 к первому. При формировании прямоугольников не учитывают незначительные местные повреждения на поверхности объекта. По двум пересекающимся прямоугольникам определяют и оптимальное положение продольной оси бревна, которое будет совпадать с линией пересечения этих прямоугольников, и при помощи компьютера проводят расчет уравнения линии пересечения. Зная уравнение оптимального положения Р продольной линии, сравнивая эту линию Р с опорной линией лущильного станка, на котором будет проводиться дальнейшая обработка и которая коллиниарна опорной линии центров Q, определяют составляющие Л.х и йУ вектора Z в местах зажима бревна 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 к определяют оптимальное положение продольной оси объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности определения оптимального положения продольной оси у бревен, подлежащих дальнейшей обработке на станках, определение координат точек

поверхности объекта осуществляют 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 которого хранят все результаты измерений, определение оптимального положения продольной оси объекта осуществляют по линии пересечения двух сформированных прямоугольников, вписанных в полученные ранее изображения продольных сувчений 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, отличающий с я тем, что при формировании прямоугольников.

вписанных &

Фиг. 2

0

5

0

5

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 т- личающееся 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 бугатей, установленных с возможностью поворота на угол 90° вокруг продольной оси, соединяющей базирующие узлы и датчика поворота бугелей, а измеритель координат выполнен в виде двух растровых диодных камер, установленных на основании под углом 90 одна к другой.

//

Фю.З

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.

ФигЛ

Редактор С.Патрушева

Техред А.Кравчук

Заказ 2706/59Тираж 684Подписное

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

фиг.$

0U2.6

Корректор Э. Лончакова