Машина для измерения площади плоских фигур, координат точек и углов Советский патент 1982 года по МПК G01B21/00 G01B21/28 

(54) МАШИНА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОШАДИ ПЛОСКИХ ФИГУР, КООРДИНАТ ТОЧЕК И УГЛОВ

Изобретенне относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано для измерения ппошадей плос ких-объектов, координат точек и углов. Известна машина для измерения плошади плоских фигур, которая содержит плоский стоп, на котором расположена оптико-электронная следящая система, включакшая оптико-электронный узел, внн ты перемещений по осям X и У датчи г кн импульсов, установленные соответственно на винтах перемещений, измерител ный узел с индикаторным устройством, включающий реверсивные счетчики ординат и абсписс, накапливающий сумматор, дещифратор, связанный с индикаторным устройством и сумматором, схему И, свя занную с выходами реверсивных счетчиков абцисс и сумматора 11. Недостатком известной мащины является то, что она не позволяет измерять координаты точек и углы. Наиболее близкой к предлагаемся по технической сущности и достигаемому ре зультату является машина для измерения площади плоских фигур, координат точек и углов, содержащая плоский стоп для размещения измеряемого объекта, передающую телевизионную камеру, установленную над столом, два датчика перемещения соответственно по координатным осям X и У, вычислительное устройст во и аналого-цифровой преобразователь, два блока считывания, соединенньш с датчиками перемещения и вычислительным устройством, и два индикатора, каждый из которых соединен с соответствующим блоком считывания, видеоконтрольное устройство, блок формирования метки и индикатор метки. Блок формирования метки выполнен в виде стеклянной пластины с нанесенной на ней крестообразной меткой, которая освещается электрической лампочкой, пластина может поворачиваться вокруг своей оси на угол ot 22,5° и может занимать одно из 16 положений. Изображение измеряемого объекта и крестообразной метле, которое установлено перед передающей телекамерой под углом (Ь 45, сигнал с которой передается на видеоконт рольное устройство 2 .

Недостатками известной машины являются сравнительно малая точность изме рения плошадей плоских фигур и координат точек из-оа невысокого качества изображения на ВКУ, что обусловлено совме- 10 же к ЭВМ 10. шением крестообразной метки и изображения измеряемого объекта на полупрозрачном зеркале, расположенном между передающей телекамерой и измеряемым объектом, а также большая погрешность в измерении углов из-за дискретного поворота пластины с крестообразной меткой. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в машине для измерения площади плоских фигур, координат точек и углов, содержащей плоский стоп для размещения измеряемого объекта, передающую телевизионную камеру, установленную над столом, два датчика перемещения соответственно по координатным осям X и Y, вычислительное устройство и ана лого-цифровой преобразователь, два блока считывания,- соединенные с датчиками перемещения и вычислительным устройством и два индикатора, каждый из которых соединен с соответствующим блоком считывания, видеоконтрольное устройство, блок формирования метки и индикатор ме ки, блок формирования метки выполнен в виде соединенных последовательно регуля тора поворота метки, генератора крестообрааной метки и электронного сумматора, выход которого подключен к видеоконтрольному устройству, а второй входк передающей телевизионной камере, второй выход регулятора положения метки . подключен через аналого-цифровой преобразователь к индикатору положения метки и вычислительному устройству. На чертеже представлена блок-схема предлагаемой мащины. Мащина содержит плоский, стол 1, на котором расположен измеряемый объект 2, передающую телевизионную камеру 3, сигнал с которой поступает на один иэ входов электронного сумл- гатора 4, на другой вход подается сигнал от генератора 5 крестообразной метки-, а выход соединен с видеоконтрооьным устройством (ВКУ) 6, к генератору 5 крестообраз-

та метки, выход которого подключён к аналого-цифровому преобразователю (А11П) 8, который соединен с индикатором 9 положения метки и с ЭВМ 10, датчики 11 и 12 перемещения (соответственно по осям V и X )соединены с блоками 13 и 14 считывания, выходы которых подключены к индикаторам 15 и 16, а такМашина работает следующим образом. Изображение измеряемого объекта 2 реобразуется передающей телевизионной амерой 3 в электрический сигнал, который поступает на электроннъ1Й сумматор 4, на другой вход которого поступает сигнал с генератора 5 крестообразной метки. Суммарный электрический сигнал поступает на ВКУ 6, причем крестообразная метка делит экран ВКУ 6 на четыре равные части. При обходе контура измеряемого объекта 2 датчики И к 12 перемещения, жестко связаннБЮ с телевизионной камерой 3, вырабатывают электрические импульсы, количество котор; 1Х пропорционально перемещению телевизионной камеры 3 по осям Y и ; С датчиков а к i2 перемещения электрические импульсы поступают на блоки 13 и 14 считывания, которые подсчитывают копичестно импульсов соответственно знаку приращения, т.е. соответственно движению телекамеры 3 в направлениях 1 Y и ±Х.С выхода блока 13 считывания сигнал поступает на индикатор 15 и ЭВМ 10, а с выхода блока 14 считывания на индикатор 16 и ЭВМ 1О. Для измерения площади плоских фигур крестообразную метку совмещают на экране ВКУ 6 с точкой на контуре измеряемого объекта 2. Вводится в ЭВМ 10 программа вычисления площадей плоских фигур и оператор производит обход контура измеряемого объекта 2, совмещая все время крестообразную метку с контуром измеряемого объекта 2. При заверщении обхода по контуру измеряемого объекта 2 ЭВМ 10 выдает информацию о площади фигуры в принятых единицах измерения. Лля измерения координат точек, лежащих на плоскости измеряемого объекта 2, передающая телекамера 3 выводится в исходную точку, координаты которой равны нулю. Затем оператор совмещает на экране ВКУ 6 центр крестообразной метки с точкой, координаты которой необходимо замерить. При передвижении телекамеры 3 импульсы, пропорциональные перемещению, поступают с датчиков 11 и 12 перемещения на блоки 13 и 14 счи тывания и подсчитываются ими. На индикаторах 15 и 16 индицируются координаты Y и X . Координаты точек заносятся в Ю, где происходит вычисление расстояния между точками. Для измерения углов центр крестообразной метки совмещается с вершиной уг ла. С помощью регулятора 7 поворота метки совмещают один из лучей метки с одной из сторон утла. Аналоговый сигнал с регулятора 7 поворота метки, соответст ющий углу поворота метки поступает на AUn 8, с выхода которого сигнал в цифровой форме поступает на вход индикатора 9 положения метки и ЭВМ 10. Затем производят совмещение того же луча метки с другой стороной утла. Данные с А11П 8 также индицируются индикатором 9 положения метки и поступают на ЭВМ 10. ЭВМ 10 производит Вычисление углов по данным, снимаемь|м с выхода АЦП 8. Таким, образом, введение генератора крестообразной метки и электронного сум матора позволяет получить четкое и контрастное изображение измеряемого объекта и крестообразной метки одновременно на , видеоконтрольнся устройстве. При этом уменьшается погрешность при совмещении крестообразной метки с измеряемой точкой кпи контуром измеряемого объекта. Управление генератором крестообразной метки с помощью регулятора поворота метки позволяет плавно от О до ЗбО прсжзводить поворот крестообразной метки и сошлещенве с ш 1сокой точностью лучей крестообразной метки со сторонами измеряем л о угла, сяедовательно повышается точность производимых измерений. Формула изобретения Машина для измерения площади плоских фигур, координат точек и углов, ci держащая плоский стол для размещения измеряемого объекта передающую телевизионную камеру, установленную над столом, два датчика перемещения соответственно по координатным осям X и Ч, вычислительное устройство и аналого-цифровой преобразователь, два блока считывания, соединенные с датчиками перемещения и вычислительным устройством, и два индикатора, каждый из которых соединен с соответствующим блоком считывания, видеокоитрольное устройство, блок формирования метки и индикатор метки, отлича ющаяся тем, что, с целью повышения точности измерений, блок формирования метки выполнен в виде соединенных последовательно регулятора поворота метки, генератора крестообразной мэтки н электронного сумматора, выход которогоподключен к видеоконтроль нс у устройству, а второй вход-к передающей телевизионной камере, второй выход регулятора положения метки подключен через, аналого-цифровой преобразователь к индикатору положения метки и вычислительно му устройству. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 5 426139, кл. G 01 В 7/32, 1971. 2.Технические рекомендации ТР-1.4 492-78. Использование контрольно-измерительных машин Дельта-Зд и Альфа-Зд ирмы ДЕА (Италия) в вехах подготовки производства. НИАТ, 1978, с. 41, 46 и 47 (прототип). .

П

Ik

/

п

г

15

16

f

Iff