КООРДИНАТОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01B11/03 

1

Изобретение относится к измерительной технике.

Известны координатометры для измерения размеров изделий бесконтактным оптическим способом, содержащие корпус, горизонтальный и вертикальный лимбы, линейную шкалу, оптическую систему передачи изображения шкал в поле зрения оператора и зриггельную трубу, установленную с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях и имеющую автоколлиматор для наведения на объект.

Цель изобретения - упростить устройство и расширить пределы измерений с одновременным повышением точности измерений.

Это достигается тем, что вертикальный лимб жестко связан со зрительной трубой и выполнен с возможностью поворота вместе с ней от-, носительно общей оси в горизонтальной и вертикальной плоскостях и перемещения относительню горизонтального лимба и линейной шкалы, установленной вертикально по оси корпуса в плоскости, проходящей через линию визирования зрительной трубы, а зеркало автоколлиматора расположено на поворотной части корпуса.

На фиг. 1 изображен схематически описываемый координатометр, и сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 2 - сечение по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение по В-В ва фиг. 1;

ва фиг. 4-6 - схемы, поясняющие прииииПь определения размеров изделия.

Координатометр содержит зрительную трубу /, имеющую пределы фокусировки на объект измерения от нуля метров до оо. Зрительная труба жестко соединена с вертикальным лимбом 2 и может перемещаться вверх - вниз по колонне корпуса 3 относительно неподвижно расположенной миллиметровой шкалы 4 и горизонтального лимба 5. Наблюдение объекга измерения ведется в подвижной акуляр 6, где совмещены изображения отсчетного поля зрения миллиметровой шкалы 4 и автоколлиматора 7. Наблюдение за отсчетами по лимбам 2 и 5 ведется в поле зрения неподвижного акуляра 8 отсчетной системы лимбов.

Подсветка миллиметровой шкалы 4, вертикального 2, горизонтального 5 лимбов и автоколлиматора 7 производится лампами Л1 ч-Л4.

Линия визирования О-О зрительной трубы / совмещена с плоскостью делений миллиметровой шкалы 4, а ось Oi-Oi поворота зрительной трубы проходит через линию симметрии 02-Oz делений шкалы 4 и центр вертикального лимба. Линия симметрии 02-02 проходит через центр горизонтального лимба 5, относительно которого поворачивается труба на угол от О до 360°.

Автоколлиматор 7 укреплен вместе с корпусом зрительной трубы /, и при ее наклона относительно горизонта в поле зрения окуляра 6 трубы наблюдается смещение автоколлимациошюго изображения биссектора сетки, отраженное от неподвижного зеркала 9 автоколлиматора 7. Конструкция координатометра позволяет с одно установки с помощью отсчетов по лимбам и щкале прямо или косвенно определять вертикальные и горизонтальные координаты изделий. Длина наклонного отрезка (см. фиг. 5) определяется по формуле: /( /Ш. + 2-2 г г-со85,, (1) где di, dz - расстояние до измеряемых точек наклонной прямой АВ; 8 - угол отсчета по вертикальному лвмбу 2 между прямыми ОА и ОВ. Расстояние до измеряемых точек определяется по формулам: di-/,-tgsj где 8i и 82 - углы наклона оси визирования трубы на крайние точки вертикального наклонного отрезка. В случае, если длина измеряемого отрезка АВ значительно превышает длину шкалы (см. фиг. 6), то вертикальный катет отрезка определяется как сумма трех отрезков: ,+h, l,,.igs + d,.tg,, (3) где di - расстояние до измеряемых точек объекта; 8, 81 - углы наклона оси визирования на крайние точки прямой ЛВ. Измерение размеров наклонных горизонтальных отрезков (см. фиг. 5) производят по формуле: K ,+d,,-cosf,, (4) где 81 и 82 - углы, отсчитанные по вертикальному лимбу; Ф1 - угол, отсчитываемый по горизонтальному лимбу между прямыми ОВ и ОА. Согласно фиг. 5 di /i-tg8i; d2 li-ige2, При работе .измерение катето1В и наклонных отрезков проиеводится следующим образом. Зрительную трубу / перемещают по высоте относительно миллиметровой шкалы 4 и снимают два отсчета при горизонтальном положении трубы, установленной по автоколлиматору 7. В этих полол ениях определяется размер /i по шкале, равный разности двух отсчетов, необходимый для подсчета по формулам 2 и 3. Если измеряемый отрезок больше длины шкалы, то необходимо вычислить di / -tg82 (см. фиг. 6), измерив предварительно углы 8,, RI и 82 ПО вертикальному лимбу. Определение угла 8i производится при визировании из ни1ЖН1ей точки первого отсчёта по шкале иа точки В и Д. Дистанция (ii /i-tg82 определяется вычислением после измерения пе лимбу угла между прямой ОС и осью делений шкалы. , . 90° - So, где 8о - угол между двумя положениями трубы при визировании ив точки О на точки С и Д. Вычисление размеров горизонтальных координат X и У отрезков производится после вычислений и и измерения угла ф1 при двух визированиях на точки А к В отрезка АВ. Определение дистанций di и dz (см. фиг. 5) производится аналогично для определения дистанций для вертикальных отрезков: di /j-tgs,; d l,-tgs. Предмет изобретения Координатометр для измерения размеров изделий бесконтактным оптическим способом, содержащий корпус, горизонтальный и вертикальный лимбы, линейную шкалу, оптическую систему передачи изображения шкал в поле зрения оператора и зрительную трубу, установленную с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях и имеющую автоколлиматор для наведения на объект, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения пределов измерения с одновременным повышением точности измерения, в нем вертикальный лимб жестко связан со зрительной трубой и выполнен с возможностью поворота вместе с ней относительно общей оси в горизонтальной и вертикальной плоскостях и перемещения относительно горизонтального лимба и линейной шкалы, установленной вертикально по оси корпуса в плоскости, проходящей через линию визирования зрительной трубы, а зеркало автоколлиматора расположено на поворотной части корпуса.

В

Ui.S- vq .ф,

Фиг 2GФиг. 5