RU2102701C1 - Method of determination of surface point coordinates and device intended for its realization - Google Patents
Method of determination of surface point coordinates and device intended for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2102701C1 RU2102701C1 RU93018247A RU93018247A RU2102701C1 RU 2102701 C1 RU2102701 C1 RU 2102701C1 RU 93018247 A RU93018247 A RU 93018247A RU 93018247 A RU93018247 A RU 93018247A RU 2102701 C1 RU2102701 C1 RU 2102701C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sighting
- fixed base
- coordinates
- angles
- surface point
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для определения трех координат точек изделия. The invention relates to the field of instrumentation and can be used to determine the three coordinates of the points of the product.
Известно устройство для определения координат точек изделий [1] и [2] содержащее корпус, зрительную трубу, имеющую возможность поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно корпуса, горизонтальный и вертикальный лимбы, установленные на осях поворота зрительной трубы, линейную шкалу, установленную вертикально по оси корпуса в плоскости, проходящей через линию визирования трубы. A device for determining the coordinates of the points of the products [1] and [2] containing the body, the telescope, having the ability to rotate in two mutually perpendicular planes relative to the body, horizontal and vertical limbs mounted on the axis of rotation of the telescope, a linear scale mounted vertically along the axis body in a plane passing through the line of sight of the pipe.
Недостатками устройства является низкая точность и производительность измерений координат вследствие необходимости перемещения зрительной трубы в двух крайних положениях по шкале, необходимость установки контрольных марок на изделие, отсутствие возможности автоматизации измерений и обработки результатов. The disadvantages of the device are the low accuracy and performance of coordinate measurements due to the need to move the telescope in two extreme positions on the scale, the need to install control marks on the product, the inability to automate measurements and process the results.
Более близким по технической сущности к предлагаемому способу и устройству для определения координат точек является техническое решение [3] содержащее две зрительные трубы, одна из которых расположена под углом 90o к общей оси их наклона, а вторая разворачивается на точку визирования на дополнительный горизонтальный угол, а расстояние до осей двух труб фиксировано.Closer in technical essence to the proposed method and device for determining the coordinates of points is a technical solution [3] containing two telescopes, one of which is located at an angle of 90 o to the common axis of their inclination, and the second is deployed at the point of sight at an additional horizontal angle, and the distance to the axes of the two pipes is fixed.
Недостатком по-прежнему является низкая точность и производительность измерений вследствие необходимости установки визирных марок на поверхность изделия, а также необходимости двух операций визирования трубами на каждую визирную марку. Кроме того, дополнительная погрешность возникает из-за трудноопределяемости начала отсчета в декартовой системе координат, установленного в геометрической середине базового расстояния, а также сложность определения фактической величины базовых расстояний от начала отсчета до оптических осей зрительных труб, что ухудшает точность. The disadvantage is still the low accuracy and performance of measurements due to the need to install the target marks on the surface of the product, as well as the need for two pipe sighting operations for each target brand. In addition, an additional error arises due to the hard-to-determine reference point in the Cartesian coordinate system set in the geometric middle of the base distance, as well as the difficulty in determining the actual value of the base distance from the reference point to the optical axes of the telescopes, which impairs accuracy.
Задачей изобретения является создание точного и производительного способа определения координат точек изделий и устройства для его осуществления. The objective of the invention is to provide an accurate and productive method for determining the coordinates of the points of products and devices for its implementation.
Решение указанной задачи основывается на визировании изображения точки контрольной марки на поверхности изделия с одной из двух позиций, причем со второй позиции проецируют изображение контрольной марки на точку поверхности, а с первой позиции визируют изображение контрольной марки, измеряют величину фиксированной базы, а координаты точки определяют в декартовой системе, начало которой совпадает по отсчету с первой позицией. The solution to this problem is based on the sighting of the image of the control mark point on the surface of the product from one of two positions, whereby the image of the control mark is projected onto the surface point from the second position, and the image of the control mark is sighted from the first position, the value of the fixed base is measured, and the coordinates of the point are determined in Cartesian system, the beginning of which coincides in counting with the first position.
Способ реализуется в устройстве, содержащем корпус, две визирные трубы, расположенные на фиксированной базе друг относительно друга, при этом первая визирная труба установлена с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях относительно корпуса, а вторая визирная труба установлена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости относительно корпуса, приспособление отсчета их углов поворота, устройство снабжено связанным со второй трубой блоком формирования изображения контрольной марки на точку поверхности, при этом оптические оси блока формирования изображения марки и второй визирной трубы совмещены. The method is implemented in a device containing a housing, two sighting tubes located on a fixed base relative to each other, while the first sighting tube is mounted to rotate in two mutually perpendicular planes relative to the housing, and the second sighting tube is mounted to rotate in a horizontal plane relative to the housing , adaptation of readout of their rotation angles, the device is equipped with a control mark image forming unit connected to the second pipe to a surface point, p In this case, the optical axis of the image forming unit of the brand and the second target tube are aligned.
На чертеже схематично изображена принципиальная схема устройства. Устройство содержит корпус 1, который связан с двумя визирными трубами 2 и 3, внутри корпуса установлен фотоэлектрический преобразователь линейных перемещений 4 с отсчетным устройством 5, фиксирующим базовое расстояние L между осями двух труб. The drawing schematically shows a schematic diagram of a device. The device comprises a housing 1, which is connected with two sighting tubes 2 and 3, a photoelectric linear displacement transducer 4 is installed inside the housing with a readout device 5 that fixes the base distance L between the axes of the two pipes.
Труба 2 снабжена двумя угломерными фотоэлектрическими отсчетными устройствами углов 6 и 7, определяющими соответственно горизонтальные и вертикальные углы наклона трубы 2. Визирная труба 3 имеет одно угломерное фотоэлектрическое отсчетное устройство 8, определяющее горизонтальный угол ε2 поворота трубы 3. Дополнительно труба 3 снабжена блоком 9 формирования изображения контрольной марки на точку поверхности, при этом оптические оси блока формирования изображения марки и второй визирной трубы совмещены.The pipe 2 is equipped with two goniometric photoelectric readout devices of angles 6 and 7, which determine the horizontal and vertical angles of inclination of the pipe 2. The sighting tube 3 has one goniometric photoelectric readout device 8, which determines the horizontal angle ε 2 of the rotation of the pipe 3. Additionally, the pipe 3 is equipped with a forming unit 9 images of the control mark on a surface point, while the optical axis of the mark imaging unit and the second sighting pipe are combined.
Устройство позволяет определить три координаты XA, YA, ZA точки A в декартовой системе координат. Начало отсчета 0 этой системы совпадает с позицией визирования трубы 2, а горизонтальные оси поворота труб 2 и 3 совпадают с осью ординат OY.The device allows you to determine the three coordinates X A , Y A , Z A of point A in the Cartesian coordinate system. The origin 0 of this system coincides with the position of sight of the pipe 2, and the horizontal axis of rotation of the pipes 2 and 3 coincide with the axis of ordinates OY.
Оси двух визирных труб 2 и 3 лежат в единой горизонтальной плоскости, а ось отсчета по преобразователю линейных перемещений 4 параллельна фиксированной базе L, что позволяет выдержать принцип компаратора при измерении величины фиксированной базы. The axes of the two sighting tubes 2 and 3 lie in a single horizontal plane, and the reference axis of the linear displacement transducer 4 is parallel to the fixed base L, which allows the comparator principle to be maintained when measuring the value of the fixed base.
При работе устройства по указанному способу сначала проецируют изображение контрольной марки 10 с помощью блока формирования изображения 9 по оптической оси трубы 3 на любую контролируемую точку изделия A и снимают отсчет горизонтального угла разворота ε2, а затем с помощью визирной трубы 2 визируют на изображение контрольной марки 10 в точке A изделия, снимая при этом по угломерным устройствам 6 и 7 соответствующие углы горизонтального и вертикального разворотов ε1 и φ, а по преобразователю линейных перемещений 4 с помощью фотоэлектрического отсчетного устройства 5 измеряют величину фиксированной базы. Три координаты точки A изделия определяют в декартовой системе координат по формуле:
Отметим, что отсчеты ε1 и ε2 производят в направлении правого винта, знаки углов указаны на фиг.1.When the device is operating according to the indicated method, the image of the control mark 10 is first projected using the image forming unit 9 along the optical axis of the pipe 3 to any controlled point of the product A and the horizontal angle of rotation ε 2 is taken and then the sight marks are drawn onto the image of the control mark using the sighting pipe 2 10 at the point a product removing wherein at goniometric devices 6 and 7 are corresponding horizontal and vertical angles ε 1 turns and φ, and on the linear displacement transducer 4 by means of photoelectric a reading device 5 measured value fixed base. Three coordinates of point A of the product are determined in the Cartesian coordinate system by the formula:
Note that the readings ε 1 and ε 2 produce in the direction of the right screw, the signs of the angles are shown in figure 1.
Достаточно высокая производительность и точность измерений достигается за счет введения блока формирования изображения контрольной марки в одну из труб и остается единственной операцией визирования первой трубой на изображение контрольной марки, а также совмещение начала с этой трубой в декартовой системе координат. A sufficiently high productivity and accuracy of measurements is achieved by introducing the control mark image forming unit into one of the pipes and remains the only operation of sighting the first mark on the control mark image, as well as combining the beginning with this pipe in the Cartesian coordinate system.
За счет введения измерителя фиксированной базы определяется фактическое значение величины базы L, учитывающее, например, температурные деформации. By introducing a fixed base meter, the actual value of the base value L is determined, taking into account, for example, temperature deformations.
Пределы визирования в случае использования труб типа ППС составляют от 0,5 до 20 м. Погрешность измерения каждой из координат при окулярном визировании составляет не более ±(0,005+D/100) мм, где D дистанция до измеряемой точки в метрах. The limits of sight in the case of using pipes of the PPS type are from 0.5 to 20 m.The measurement error of each of the coordinates for ocular sighting is no more than ± (0.005 + D / 100) mm, where D is the distance to the measured point in meters.
Claims (2)
где L измеренная величина фиксированной базы;
φ - угол отсчета места в вертикальной плоскости;
ε1 и ε2 - углы правовинтового отсчета в горизонтальной плоскости с первой и второй позиции соответственно.1. The method of determining the coordinates of surface points, based on the sighting of a surface point from one of two positions located on a fixed base with one plane of sight, which consists in determining the coordinates of a point in a decor coordinate system by measuring two reference angles in the horizontal plane and one the reference angle in the vertical plane, characterized in that from the second position the image of the control mark is projected onto a surface point, and from the first position the image of the control mark and the measured value fixed base, and the coordinates of points defined in a Cartesian system, the origin of which coincides with the first position determined from the relation
where L is the measured value of a fixed base;
φ is the angle of reference in a vertical plane;
ε 1 and ε 2 are the angles of right-handed reference in the horizontal plane from the first and second positions, respectively.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93018247A RU2102701C1 (en) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Method of determination of surface point coordinates and device intended for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93018247A RU2102701C1 (en) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Method of determination of surface point coordinates and device intended for its realization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93018247A RU93018247A (en) | 1995-11-27 |
| RU2102701C1 true RU2102701C1 (en) | 1998-01-20 |
Family
ID=20139981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93018247A RU2102701C1 (en) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Method of determination of surface point coordinates and device intended for its realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2102701C1 (en) |
-
1993
- 1993-04-07 RU RU93018247A patent/RU2102701C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 2. Данилевич Ф.М. и др. Новый координатометр. Измерительная техника, N 10, 1975, с. 28 - 30. 3. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113029009B (en) | Double-visual-angle vision displacement measurement system and method | |
| WO1986007444A1 (en) | An instrument for measuring the topography of a surface | |
| JPH04220514A (en) | Apparatus for obtaining center of ground measuring instrument with respect to specified measuring point of ground surface | |
| CN109520446A (en) | A kind of measurement method of revolution at a high speed shafting dynamic inclination error | |
| CN103134443B (en) | A kind of large-caliber large-caliber-thicknreflector reflector surface shape auto-collimation detection device and method | |
| CN108168462B (en) | A kind of method and system for the measurement of scope of freedom shape sub-aperture stitching | |
| CN108020202A (en) | There is the electronic level and its application method of the high real―time precision measurment of instrument | |
| RU2102701C1 (en) | Method of determination of surface point coordinates and device intended for its realization | |
| CN206514844U (en) | Electronic level with instrument height real―time precision measurment function | |
| CN104570580A (en) | Space distributive type camera boresight included angle measurement method | |
| CN109799078B (en) | Collimator focal length measuring device and method using moire fringe amplification effect | |
| RU2384812C1 (en) | Autocollimator for measuring angle of torque | |
| US4738532A (en) | Method of calibrating an optical measuring system | |
| RU2247321C1 (en) | Object location finder | |
| CN206601126U (en) | A kind of electronic level with instrument height real―time precision measurment function | |
| WO2001038823A1 (en) | An optical position detector | |
| SU1295229A1 (en) | Device for measuring zenith distances and refraction | |
| SU1335805A1 (en) | System for determining error of telescope sighting position | |
| SU849005A1 (en) | Device for measuring angle between sighting target directions | |
| SU1370455A1 (en) | Device for measuring deviation angle of object | |
| SU370457A1 (en) | COORDINATOMETER | |
| US4231162A (en) | Range finder | |
| RU2060461C1 (en) | Code theodolite | |
| RU1796896C (en) | Method for measuring angles between reflecting members | |
| RU15789U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING OBJECT SPEED |