Claims (31)
1. Способ бесконтактного определения пространственной формы конструктивных элементов, в частности изогнутых труб, проволоки, пруткового материала, заготовок, листового металла или подобных изделий, отличающийся тем, что каждый конструктивный элемент последовательно освещают вдоль его очертания по меньшей мере одним источником (19 или 20) света, тень, образованную конструктивным элементом, обнаруживают по меньшей мере одним светоприемником (15 или 16) и в результате этого инициируют анализ результатов измерений.1. The method of non-contact determination of the spatial shape of structural elements, in particular bent pipes, wire, bar material, blanks, sheet metal or similar products, characterized in that each structural element is sequentially illuminated along its outline with at least one source (19 or 20) light, a shadow formed by a structural element is detected by at least one light detector (15 or 16) and as a result, an analysis of the measurement results is initiated.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый конструктивный элемент последовательно освещают вдоль его очертания по обеим сторонам по меньшей мере одним источником (19, 20) света и одновременно обнаруживают тени, образованные конструктивным элементом, по обеим сторонам по меньшей мере одним светоприемником (15; 16).2. The method according to claim 1, characterized in that each structural element is sequentially illuminated along its outline on both sides by at least one light source (19, 20) and at the same time, shadows formed by the structural element on both sides of at least one are detected light receiver (15; 16).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один источник (19, 20) света и соответствующий ему по меньшей мере один светоприемник (15, 16) интегрированы в плечи (11, 12) измерительной вилки (1), причем во время измерительного процесса с помощью плеч (11, 12) вилки, охватывающих конструктивный элемент без контакта с ним, производят измерения вдоль очертания конструктивного элемента.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one light source (19, 20) and its corresponding at least one light receiver (15, 16) are integrated into the arms (11, 12) of the measuring plug (1 ), and during the measuring process, with the help of the arms (11, 12) of the plug covering the structural element without contacting it, measurements are taken along the outline of the structural element.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительную вилку (1) перемещают вручную.4. The method according to claim 3, characterized in that the measuring plug (1) is moved manually.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника (19, 20) света применяют светодиоды или лазер, а в качестве светоприемника (15:16) - приборы с зарядовой связью и/или приемные модули (15, 16) на комплементарных металлооксидных полупроводниках.5. The method according to claim 1, characterized in that LEDs or a laser are used as a light source (19, 20), and charge-coupled devices and / or receiving modules (15, 16) are used as a light receiver (15:16) on complementary metal oxide semiconductors.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что для повышения точности измерений количество источников (19 или 20) света увеличивают предпочтительно в три раза при сохранении количества светоприемников (15, 16).6. The method according to claim 5, characterized in that in order to increase the accuracy of measurements, the number of light sources (19 or 20) is preferably increased three times while maintaining the number of light receivers (15, 16).
7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что источниками света, предпочтительно светодиодами (19, 20), управляют последовательно, а светоприемники, предпочтительно приборы (15, 16) с зарядовой связью, считывают параллельно.7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that the light sources, preferably LEDs (19, 20), are controlled sequentially, and light detectors, preferably charge-coupled devices (15, 16) are read in parallel.
8. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительная вилка (1) работает от интегрированного собственного источника энергии, например аккумулятора.8. The method according to claim 3, characterized in that the measuring plug (1) is powered by an integrated own energy source, such as a battery.
9. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительная вилка (1) работает при помощи интегрированного микропроцессора, а также электроники цифровой обработки сигналов и оптической системы датчиков таким образом, что при помощи тригонометрических функций и на основе отбрасывания теней определяют трехмерное положение средней оси измеряемого конструктивного элемента в пределах области (23) измерений.9. The method according to claim 3, characterized in that the measuring plug (1) operates using an integrated microprocessor, as well as digital signal processing electronics and an optical sensor system so that trigonometric functions and based on shadow casting determine the three-dimensional position of the average the axis of the measured structural element within the region of measurement (23).
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что вычислительная система измерительной вилки (1) генерирует векторное представление измеряемого конструктивного элемента.10. The method according to claim 9, characterized in that the computing system of the measuring plug (1) generates a vector representation of the measured structural element.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что среднюю ось соответствующего измеряемого конструктивного элемента при отклонении от нее направления перемещения измерительной вилки (1), в частности при перемещении вручную, автоматически корректируют главным образом через участок траектории, ускорение и/или угловое отклонение.11. The method according to claim 10, characterized in that the middle axis of the corresponding measured structural element when deviating from the direction of movement of the measuring fork (1), in particular when moving manually, is automatically adjusted mainly through the path section, acceleration and / or angular deviation .
12. Способ по п.3, отличающийся тем, что трехмерные данные измеряемого конструктивного элемента, определенные, в частности, при помощи измерительной вилки (1), передают в систему верхнего уровня, например в персональный компьютер, центр обработки информации, ноутбук (7), карманный компьютер или в аналогичные системы по беспроводной связи (4) или по меньшей мере по одному кабелю (5).12. The method according to claim 3, characterized in that the three-dimensional data of the measured structural element, determined, in particular, using a measuring plug (1), are transmitted to a top-level system, for example, to a personal computer, information processing center, laptop (7) , a handheld computer or similar systems wirelessly (4) or at least one cable (5).
13. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительную вилку (1) перемещают предпочтительно вдоль продольной протяженности измеряемого конструктивного элемента, например вдоль трубы, изогнутой в нескольких местах, или подобного элемента, который, в частности, служит в качестве эталонного конструктивного элемента и пространственную форму которого запоминают.13. The method according to claim 3, characterized in that the measuring plug (1) is preferably moved along the longitudinal extent of the measured structural element, for example along a pipe bent in several places, or a similar element, which, in particular, serves as a reference structural element and the spatial form of which is remembered.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что запоминание осуществляют предпочтительно во вставном элементе (6) USB, при помощи которого затем в ходе производства управляют процессами обработки, например устройствами (8) для гибки заготовок, в частности трубогибочными и подобными устройствами.14. The method according to p. 13, characterized in that the storage is preferably carried out in the USB plug-in element (6), with which then during the production process processes are controlled, for example, devices (8) for bending workpieces, in particular pipe bending and similar devices.
15. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительная вилка (1) выполнена так, что выдает акустический сигнал, если, в частности, при ее перемещении вручную, измеряемый конструктивный элемент выходит за пределы ее основной области (23) измерений.15. The method according to claim 3, characterized in that the measuring plug (1) is configured to give an acoustic signal if, in particular, when moving it manually, the measured structural element extends beyond its main measurement region (23).
16. Измерительное устройство для бесконтактного определения пространственной формы конструктивных элементов, в частности изогнутых труб, проволоки, пруткового материала, заготовок, листового металла или подобных элементов, отличающееся тем, что оно выполнено в виде измерительной вилки (1), плечи (11 или 12) которой имеют по меньшей мере один источник (19 или 20) света и по меньшей мере один светоприемник (15 или 16).16. A measuring device for non-contact determination of the spatial shape of structural elements, in particular bent pipes, wire, bar stock, blanks, sheet metal or similar elements, characterized in that it is made in the form of a measuring fork (1), shoulders (11 or 12) which have at least one light source (19 or 20) and at least one light detector (15 or 16).
17. Измерительное устройство по п.16, отличающееся тем, что в качестве источника (19, 20) света служат светодиоды или лазер, а в качестве светоприемника (15, 16) - приборы с зарядовой связью.17. The measuring device according to clause 16, characterized in that the light source is (19, 20) light-emitting diodes or a laser, and charge-coupled devices are used as a light receiver (15, 16).
18. Измерительное устройство по п.17, отличающееся тем, что в качестве светоприемника (15, 16) служат системы камер на приборах с зарядовой связью.18. The measuring device according to claim 17, characterized in that the camera systems on charge-coupled devices serve as a light receiver (15, 16).
19. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что оно состоит из эргономично выполненного вильчатого оболочкового корпуса (9), в который интегрированы микропроцессор и электроника цифровой обработки сигналов.19. A measuring device according to any one of paragraphs.16-18, characterized in that it consists of an ergonomically made forked shell housing (9), in which a microprocessor and electronic signal processing electronics are integrated.
20. Измерительное устройство по п.19, отличающееся тем, что в оболочковый корпус (9) измерительного устройства интегрирован свой источник энергии, например аккумулятор.20. The measuring device according to claim 19, characterized in that its energy source, for example, a battery, is integrated in the shell housing (9) of the measuring device.
21. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что оно выполнено так, что благодаря интегрированному микропроцессору, электронике цифровой обработки сигналов и оптической системе датчиков позволяет определять при помощи тригонометрических функций и на основе отбрасывания теней трехмерное положение средней оси измеряемого конструктивного элемента в пределах области (23) измерений.21. The measuring device according to any one of paragraphs.16-18, characterized in that it is designed so that, thanks to the integrated microprocessor, digital signal processing electronics and an optical sensor system, it is possible to determine by means of trigonometric functions and based on shadow casting the three-dimensional position of the middle axis of the measured structural element within the region of measurement (23).
22. Измерительное устройство по п.21, отличающееся тем, что измерительная вилка (1) измерительного устройства выполнена с возможностью считывания векторного представления измеряемого конструктивного элемента.22. The measuring device according to item 21, wherein the measuring plug (1) of the measuring device is configured to read a vector representation of the measured structural element.
23. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что, в частности, для перемещения измерительной вилки (1) вручную в нее интегрирован корректировочный элемент, который при отклонении направления перемещения измерительной вилки (1) от средней оси измеряемого конструктивного элемента указывает, что это отклонение имеет место.23. The measuring device according to any one of paragraphs.16-18, characterized in that, in particular, for moving the measuring fork (1) manually, a correction element is integrated into it, which, when the direction of movement of the measuring fork (1) deviates from the middle axis of the measured structural The element indicates that this deviation is occurring.
24. Измерительное устройство по п.23, отличающееся тем, что корректировка отклонения от средней оси осуществляется посредством корректировочного элемента автоматически главным образом через участок траектории, ускорение и/или угловое отклонение.24. The measuring device according to item 23, wherein the correction of the deviation from the middle axis is carried out by means of the correction element automatically mainly through a section of the trajectory, acceleration and / or angular deviation.
25. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что оно выполнено так, что определенные, в частности, при помощи плеч (11, 12) вилки трехмерные данные измеряемого конструктивного элемента могут передаваться по беспроводной связи (4) или по меньшей мере по одному кабелю (5) в систему верхнего уровня, например на персональный компьютер, центр обработки информации, ноутбук (7), карманный компьютер или в аналогичные системы.25. The measuring device according to any one of paragraphs.16-18, characterized in that it is designed so that certain, in particular, using the shoulders (11, 12) of the plug three-dimensional data of the measured structural element can be transmitted wirelessly (4) or at least one cable (5) to a top-level system, for example, to a personal computer, an information processing center, a laptop (7), a PDA, or similar systems.
26. Измерительное устройство по п.25, отличающееся тем, что оно содержит соединительный элемент для вставного элемента (6) USB, при помощи которого определенные трехмерные данные измерений могут запоминаться, благодаря чему, в частности, в ходе производства возможно управление процессами обработки, например устройствами (8) для гибки заготовок, в частности трубогибочными и подобными устройствами.26. The measuring device according A.25, characterized in that it contains a connecting element for the USB plug-in element (6), with which certain three-dimensional measurement data can be stored, due to which, in particular, during processing it is possible to control processing processes, for example devices (8) for bending blanks, in particular pipe benders and similar devices.
27. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере один сигнализатор для выдачи акустического сигнала в случае, если, в частности, при перемещении вильчатого измерительного устройства (1) вручную плечи (11, 12) вилки отклоняются от основной области (23) измерения измеряемого конструктивного элемента.27. The measuring device according to any one of paragraphs.16-18, characterized in that it contains at least one signaling device for issuing an acoustic signal if, in particular, when the fork measuring device (1) is moved manually, the shoulders (11, 12 ) the forks deviate from the main area (23) of measurement of the measured structural element.
28. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что плечи (11, 12) вилки измерительного устройства (1) образуют измерительную вильчатую головку (2), существенные части (13, 14) плеч которой расположены под прямым углом друг к другу.28. The measuring device according to any one of paragraphs.16-18, characterized in that the shoulders (11, 12) of the plug of the measuring device (1) form a measuring fork head (2), the essential parts (13, 14) of the shoulders of which are located at right angles to each other.
29. Измерительное устройство по п.28, отличающееся тем, что в каждой из расположенных под прямым углом друг к другу частей (13 или 14) плеч предусмотрен по меньшей мере один светоприемник (15, 16) предпочтительно в виде приборов с зарядовой связью.29. The measuring device according to p. 28, characterized in that in each of the parts (13 or 14) of the shoulders located at right angles to each other, at least one light detector (15, 16) is provided, preferably in the form of charge-coupled devices.
30. Измерительное устройство по п.29, отличающееся тем, что расположенные под прямым углом друг к другу части (13, 14) плеч снабжены на своих свободных концах расположенными примерно параллельно друг другу концевыми участками (17, 18), в которых размещены источники (19, 20) света предпочтительно в виде светодиодов.30. The measuring device according to clause 29, wherein the shoulder parts (13, 14) located at right angles to each other are provided at their free ends with end sections (17, 18) located approximately parallel to each other, in which the sources are located ( 19, 20) of light, preferably in the form of LEDs.
31. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что его навигация в трехмерной области, в частности при перемещении измерительного устройства (1) вручную может осуществляться при помощи интегрированной в него навигационной системы, которая выполнена на базе датчиков ускорения, поворота и магнитного поля.
31. The measuring device according to any one of paragraphs.16-18, characterized in that its navigation in the three-dimensional region, in particular when moving the measuring device (1) manually, can be carried out using the integrated navigation system, which is based on acceleration sensors, rotation and magnetic field.