УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Советский патент 1970 года по МПК G06F3/06 

Изобретение относится к устройствам ввода информации в ЭЦВМ и предназначается для кодирования чертежей, графиков, трехмерных кривых и ловерхностей, а также для кодирования объемных моделей.

Известны устройства для ввода графической информации, содержащие карданный подвес, потенциометры, визирующий элемент. Известный- прибор выдает только значение величины, пропорциональные полярным координатам кодируемых точек. Кроме того, в приборе не используется возмол ность кодирования трехмерных объектов.

В предложенном устройстве в крестовине карданного подвеса, установленного на кронштейне и расположенного над плоскостью стола, закреплена скользящая штанга с линейным потенциометром, а на нижнем заостренном конце штанги укреплен съемный визирующий щуп. Такое выполнение устройства обеспечивает возможность кодирования трех.мерных поверхностей и объемных моделей в декартовых координатах.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - рамка с крестовиной и потенциометрами в собранном виде; на фиг. 3 - штанга с наконечником; на фиг. 4 - дополнительные приспособления для получения сечений объемных моделей; на фиг. 5 - схема геометрического расположения штанги и эле.ментов карданного подвеса в момент кодирования точки на ПЛОСКОСТИ стола.

На чертежах приняты следующие обозначения: У - стол; 2 - кронштейн; - карданный подвес; 4 - штанга с линейным потенциометром; 5 - рамка; 5 и 7 - проволочные сопротивления; 8 н 9 - ползунки; 10 и // - наконечники штанги и 12 - составной щуп. Предлагаемое устройство работает в трех

режимах: в режиме ввода графической информации в ЭЦВМ; в режи.ме слежения пространственной кривой или группы таких кривых на какой-либо трехмерной поверхности и в режиме кодирования объемных моделей путем получения комплекса параллельных сечений.

Работа устройства в режиме ввода графической информации в ЭЦВМ

На столе устройства помещается график или чертеж. Установка чертежа осуществляется путем сов: 1ещения меток чертежа с метками стола, которые подсвечиваются снизу.

Лист крепится с помощью прижимных планок, которые притягиваются постоянными магнитами, вмонтированными в стол. Оператор вручную обводит график или контур детали чертежа и нажатием кнопки заносит информаМеханизм при этом функционирует следующим образом. В нулевом положении, когда визирующий конец щтанги находится в центре стола, плечи потенциометров, связанных со звеньями карданного шарнира, уравновещены. При перемещении щтанги в произвольную точку т (фиг. 5), потенциометры изменяют свое сопротивление пропорционально координатам Л и У точки т. Это объясняется тем, что отрезки AiBi и АзВз соответственно пропорциональным отрезкам АВ и , т. е. координатам точки т, вследствие подобия треугольника AiOBi треугольнику ЛОБ и треугольника ЛзО-бз треугольнику A-zOBz. Работа устройства в режиме слежения пространственной кривой На столе устройства устанавливается тело произвольной конфигурации и закрепляется на нем. Линии, которые необходимо кодировать, должны быть заранее определены на поверхности этого тела. Процесс слежения осуществляется оператором вручную с помощью прямого или изогнутого щупа, в зависимости от того, имеет или не имеет тело «теневые стороны, которые с помощью прямого щупа недостижимы. В процессе слежения пространственной кривой изменяются сопротивления потенциометров, установленных на звеньях карданного подвеса, и сопротивление потенциометра, смонтированного в щтанге. Напряжения, снимаемые с этих потенциометров, однозначно определяют координаты положения точки в пространстве. Следует заметить, что величины, выдаваемые прибором в этом режиме, подлежат пересчету в ЭЦВМ по формулам аналитииеской геометрии. Работа устройства в режиме кодирования объемных моделей Объекты, ограниченные сложными формами, обычно задаются комплексом параллельных сечений. Определение необходимого количества точек этих сечений является очень трудоемким процессом. Предлагаемое устройство позволяет получать координаты точек таких сечений. Это осуществляется следующим образом. Модель закрепляется на подвижной части стола. Расстояние между параллельными сечениями определяется заранее и может быть как постоянной, так и переменной величиной. Если требуется кодировать сечения с различными интервалами по высоте, то при нумерации сечений необходимо каждый раз указывать этот интервал. Оператор последовательно отслеживает очередные сечения с помощью щупа, каждый раз смещая модель на величину А (фиг. 4). Сечения, получаемые в процессе кодирования, отличаются от истинных на некоторую величину а (фиг. 4). Получаемая линия эквидистантна истинной и отстоит от нее на величину а. Величина а измеряется в направлении радиусавектора, лежащего в плоскости данного сечения, с полюсом в точке пересечения центральной осп прибора с этой плоскостью. При получении окончательного результата эту величину легко учесть. Если имеется возможность заранее на поверхности модели нанести линии внешнего контура сечений (например, с помощью щтангенрейсмуса на поверхности металлической детали и т. п.), то кодирование сечений можно осуществлять с помощью изогнутого наконеч ника без приспособлений (фиг. 4). В этом случае сечения будут получаться истинными. Предмет изобретения Устройство для ввода геометрической нй формации, содержащее стол, карданный подвес, потенциометры, визирующий щуп, отлича ющееся тем, что, с целью обеспечения возможности кодирования трехмерных поверхностей и объемных моделей в декартовых координатах, в крестовине карданного подвеса, уста новленного на кронштейне и расположенного над плоскостью стола, закреплена скользящая щтанга с линейным потенциометром, а на нижнем заостренном конце штанги укреплен съемный визирующий щуп.

Фиг I

4-Д (noSepngmo

Ю

Гие.З

Pus.tf

В,

Фае 5