RU2202101C2 - Procedure establishing geometric parameters of articles and target mark to establish geometric parameters of articles - Google Patents

Procedure establishing geometric parameters of articles and target mark to establish geometric parameters of articles Download PDF

Info

Publication number
RU2202101C2
RU2202101C2 RU2000105626A RU2000105626A RU2202101C2 RU 2202101 C2 RU2202101 C2 RU 2202101C2 RU 2000105626 A RU2000105626 A RU 2000105626A RU 2000105626 A RU2000105626 A RU 2000105626A RU 2202101 C2 RU2202101 C2 RU 2202101C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
target
spherical
coordinates
geometric parameters
scz
Prior art date
Application number
RU2000105626A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000105626A (en
Inventor
М.А. Боков
Н.И. Дроздов
В.Е. Кравченко
Р.А. Мовсесян
Е.Н. Одиноков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО ТЕХНОМАШ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО ТЕХНОМАШ" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО ТЕХНОМАШ"
Priority to RU2000105626A priority Critical patent/RU2202101C2/en
Publication of RU2000105626A publication Critical patent/RU2000105626A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2202101C2 publication Critical patent/RU2202101C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering, construction industry, geology. SUBSTANCE: invention is related to field of determination of geometric parameters of articles by geodetic means. Procedure consists in orientation of article in working environment of geodetic measurement aids and deviating elements. Target marks with spherical surfaces in contact points on surface of article, in working environment of measurement aids in the vicinity of article, on geodetic measurement means and on deviating elements are set. Spherical surfaces of target marks are matched with check points and characteristic points of measurement aids and deviating elements and/or with specified displacement from specified points. Operations of geometric correlation of measurement aids and deviating elements, of sighting of target marks, of measurement of angular and linear coordinates of centers of their spherical surfaces and computation of geometric parameters of article are carried out by measurement results. Target mark to establish geometric parameters of articles has basing element with lock of its position on tested article and/or in its vicinity and sighting element fixed on basing element. Part of surface of sighting element is spherical and has form of ball segment. Basing element is implemented in the form of separable adapter completing surface of sighting element to hemisphere or ball sector. Target mark is fitted with separable mirror reflector on surface of sighting element and fixing collet bushings installed in through hole of ball segment. EFFECT: widened technological potential and raised precision of establishment of geometric parameters of articles. 6 cl, 7 dwg

Description

Изобретения относятся к области определения геометрических параметров изделий (объектов) средствами геодезии и могут быть использованы в машиностроении, строительстве, геологии и в других отраслях народного хозяйства. The invention relates to the field of determining the geometric parameters of products (objects) using geodesy and can be used in engineering, construction, geology and other sectors of the economy.

Известны способы определения геометрических параметров изделий по координатам дискретных контрольных точек, включающие ориентирование изделия в рабочем пространстве геодезических измерительных средств, установку на изделии и вне изделия целевых знаков, сопрягаемых механически или (и) оптически с контрольными точками, визирование целевых знаков, измерение их координат с помощью одного комплекта оптических (или лазерных) измерительных приборов при наличии непосредственной видимости всех целевых знаков (прямые измерения) или с помощью нескольких комплектов приборов и отклоняющих элементов, например, коллиматоров, плоских зеркал, геометрически увязанных между собой, при наличии видимости с каждого комплекта приборов лишь части целевых знаков (косвенные и совокупные измерения), а также расчет геометрических параметров изделий по результатам измерений. Known methods for determining the geometric parameters of products by the coordinates of discrete control points, including the orientation of the product in the workspace of geodetic measuring tools, the installation on the product and outside the product of the target characters, mechanically and / or optically coupled with control points, sighting of the target characters, measuring their coordinates with using one set of optical (or laser) measuring instruments in the presence of direct visibility of all target signs (direct measurements) or using several sets of deflecting devices and elements such as collimators and flat mirrors geometrically linked with each other, in the presence of visibility with only a portion of each set of target characters devices (and total indirect measurement), and the calculation of the geometrical parameters of products based on the results of measurements.

При этом визирование целевых знаков производят путем совмещения перекрестия нитей зрительной трубы прибора с одним или двумя перекрестиями нитей, или с биссектором на пластинчатом или коллиматорном целевом знаке, а также путем совмещения лазерного луча с центром позиционно-чувствительного целевого знaкa, что подтверждается показаниями приборов контроля и индикации. In this case, the target signs are sighted by combining the crosshair of the instrument’s telescope with one or two crosshairs of the filaments, or with the bisector on the plate or collimator target mark, as well as by combining the laser beam with the center of the position-sensitive target mark, which is confirmed by the readings of the monitoring devices and indication.

Такие способы визирования предопределяют ортогональность конструкции целевых знаков и накладывают существенные ограничения на углы визирования. Измерения и расчеты геометрических параметров, как правило, производятся в системе прямоугольных координат, для чего и изделия и измерительные приборы предварительно выставляются относительно поля гравитации. Such methods of sighting predetermine the orthogonality of the design of the target signs and impose significant restrictions on the angles of sight. Measurements and calculations of geometric parameters, as a rule, are carried out in a system of rectangular coordinates, for which both products and measuring instruments are pre-set relative to the gravitational field.

Применение лазерных приборов, голографии позволяет достичь высоких результатов по точности выполнения операций контроля и особенно центрирования различных деталей, узлов и агрегатов (см., например, книгу Е.Т. Вагнера и др. "Лазерные и оптические методы контроля в самолетостроении", М. , "Машиностроение", 1977 г., стр. 25-29; 69-70; 127-129; 146-150; 165-171). The use of laser devices, holography allows achieving high results in the accuracy of control operations and especially centering of various parts, assemblies and assemblies (see, for example, the book by E. T. Wagner and others. "Laser and optical control methods in aircraft construction", M. , "Engineering", 1977, pp. 25-29; 69-70; 127-129; 146-150; 165-171).

Однако известные способы определения геометрических параметров изделий при использовании целевых знаков с ограниченными углами визирования требуют для измерения координат контрольных точек применять большое количество геодезических приборов и отклоняющих элементов, что ограничивает технологические возможности, повышает трудоемкость контрольных операций и в ряде случаев приводит к накоплению погрешностей измерений. However, the known methods for determining the geometric parameters of products using target signs with limited viewing angles require the use of a large number of geodetic instruments and deflecting elements to measure the coordinates of control points, which limits technological capabilities, increases the complexity of control operations and, in some cases, leads to the accumulation of measurement errors.

Известен способ определения геометрических параметров изделий на основе разработанной фирмой Хьюлетт-Паккард (США) системы Э822А, принятый авторами за прототип (Outillage d'alignement sur chaine Air et Cosmos 1981, 858, р. 23, 111 (англ.) - Реф. Техника, технология, экономика, М.Р.С. Сер. Т, 1981, 29, реф. J 0009, J 600084). A known method for determining the geometric parameters of products based on the developed by the company Hewlett-Packard (USA) system E822A, adopted by the authors for the prototype (Outillage d'alignement sur chaine Air et Cosmos 1981, 858, p. 23, 111 (English) - Ref. Technique , Technology, Economics, M.R.S. Ser. T, 1981, 29, ref. J 0009, J 600084).

Способ включает в себя установку целевых знаков ортогональной конструкции, визирование целевых знаков, измерение полярных координат контрольных точек с помощью двух геометрически увязанных электронно-цифровых теодолитов и преобразование с помощью встроенной ЭВМ полярных координат в прямоугольные. The method includes setting the target signs of the orthogonal design, sighting the target signs, measuring the polar coordinates of the control points using two geometrically linked electronic digital theodolites and converting the polar coordinates into rectangular ones using the built-in computer.

Однако указанный способ обладает ограниченными технологическими возможностями как по углам визирования, так и по точности измерений из-за того, что применен способ прямых угловых засечек при малом базисе и, следовательно, с углами засечек, далекими от оптимальных значений (см. "Справочное пособие по прикладной геодезии" под. ред. В.Д. Большакова, М., "Недра", 1987 г., с. 240). However, this method has limited technological capabilities both in terms of viewing angles and in measurement accuracy due to the fact that the method of straight angular serifs with a small basis is applied and, therefore, with serif angles far from the optimal values (see "Reference manual on applied geodesy "under the editorship of VD Bolshakov, M.," Nedra ", 1987, p. 240).

Задачей изобретений является расширение технологических возможностей и повышение точности при определении геометрических параметров изделий (объектов). The objective of the invention is to expand technological capabilities and increase accuracy in determining the geometric parameters of products (objects).

Для решения задачи предлагается способ определения геометрических параметров изделий (объектов) по координатам дискретных контрольных точек, заключающийся в том, что изделие устанавливают и, при необходимости, ориентируют в рабочем пространстве геодезических измерительных средств и отклоняющих элементов, устанавливают целевые знаки в контрольных точках на поверхности изделия и в рабочем пространстве измерительных средств в окрестности изделия, осуществляют визирование целевых знаков и определяют координаты контрольных точек, по которым судят о геометрических параметрах изделия. Предлагаемый способ от известных отличается тем, что используют целевые знаки со сферическими поверхностями, центры которых совмещают с контрольными точками или устанавливают с заданным смещением от них, определяют координаты центров сфер, которые используют для определения координат контрольных точек. To solve the problem, a method is proposed for determining the geometric parameters of products (objects) by the coordinates of discrete control points, which consists in the fact that the product is installed and, if necessary, oriented in the working space of geodetic measuring instruments and deflecting elements, target signs are set in control points on the surface of the product and in the working space of the measuring instruments in the vicinity of the product, they carry out the sighting of the target signs and determine the coordinates of the control points, by torym judged on the geometric parameters of the product. The proposed method differs from the known ones in that target signs with spherical surfaces are used, the centers of which are combined with control points or set with a given offset from them, the coordinates of the centers of the spheres are determined, which are used to determine the coordinates of control points.

Применение сферических целевых знаков (СЦЗ) существенно снижает или даже снимает ограничения по углам визирования и углам засечек, однако при этом встает новая задача определения координат центров сферы СЦЗ. The use of spherical target signs (SCS) significantly reduces or even removes restrictions on the viewing angles and serif angles, however, a new task arises of determining the coordinates of the centers of the SCZ sphere.

Визирование СЦЗ и определение угловых координат центра их сферы можно производить до контуру сферы путем наведения на СЦЗ ряда концентрических окружностей или равноудаленных от центра перекрестия нитей зрительной трубы рисок. Sighting of the SCZ and determination of the angular coordinates of the center of their sphere can be made up to the contour of the sphere by pointing at the SCZ a series of concentric circles or risks equidistant from the center of the crosshair.

Для тех случаев, когда сфера СЦЗ даже усечена, но имеет зеркальную поверхность, предлагается другой способ выполнения операции визирования и определения угловых координат центра сферы, когда на сферическую зеркальную поверхность СЦЗ направляют по оси визирования пучок света, а перекрестие нитей зрительной трубы наводят на изображение источника света. For those cases where the SCZ sphere is even truncated, but has a mirror surface, another method is proposed for performing the sighting operation and determining the angular coordinates of the center of the sphere, when a light beam is directed along the axis of sight of the SCZ and the crosshair of the telescope leads to the source image Sveta.

Визирование СЦЗ и определение угловых координат центра их сферы позволяет с помощью нивелиров, теодолитов и других геодезических приборов расширить технологические возможности при выполнении операций нивелировки, центрирования объектов, определения координат контрольных точек методами прямых и обратных угловых засечек при оптимальных значениях углов засечки и при выполнении других операций. Но предлагаемый способ с использованием СЦЗ позволяет измерять также и линейные координаты контрольных точек. Применение дальномеров в сочетании с теодолитами и особенно применение тахеометров создают условия для значительного расширения круга решаемых задач, в том числе и по измерениям координат контрольных точек в стесненных условиях, во внутренних полостях изделий. Sighting of the SCZ and determination of the angular coordinates of the center of their sphere allows using technological levels, leveling, centering objects, determining the coordinates of control points using direct and inverse angular notches with optimal serif angles and when performing other operations using levels, theodolites and other geodetic instruments . But the proposed method using SCS allows you to measure the linear coordinates of control points as well. The use of rangefinders in combination with theodolites and especially the use of total stations create conditions for a significant expansion of the range of tasks to be solved, including measurements of the coordinates of control points in cramped conditions, in the internal cavities of products.

Линейные координаты центров сферы СЦЗ (наклонные дальности) предлагается измерять с использованием штатных, входящих в комплект дальномеров и тахеометров, отражателей, стыкуемых со сферической поверхностью СЦЗ. При этом плоские зеркальные отражатели требуют выдерживания строгой перпендикулярности с осью визирования, призменные же отражатели допускают отклонение их оси измерений от линии визирования до ±10o без ущерба для точности измерений. Стыковку отражателей и последующие измерения найденной дальности целесообразно производить после наведения оптической (зрительной) трубы на центр сферы СЦЗ.It is proposed to measure the linear coordinates of the centers of the SCZ sphere (inclined ranges) using standard, included in the set rangefinders and total stations, reflectors that fit into the spherical surface of the SCZ. In this case, flat mirror reflectors require maintaining strict perpendicularity with the axis of sight, while prism reflectors allow the deviation of their measurement axis from the line of sight to ± 10 o without compromising the accuracy of the measurements. It is advisable to combine reflectors and subsequent measurements of the found range after pointing the optical (spotting) tube to the center of the SCZ sphere.

Наименьшие погрешности измерений и наибольшее удобство в работе можно получить, если зеркальную сферическую поверхность СЦЗ использовать для отражения лучей измерительной аппаратуры при измерении как угловых, так и линейных координат центров сферы. К измеренной величине наклонной дальности до точки отсчета дальности на отражателе прибавляют величину заранее известного расстояния от точки отсчета дальности до центра сферы целевого знака. В этом случае в цепи измерений отсутствуют промежуточные звенья, а СЦЗ как отражатель не требует проведения каких-либо манипуляций. Но при этом дальномерная часть приборов должна быть снабжена объективом с переменным фокусным расстоянием. The smallest measurement errors and the greatest convenience in operation can be obtained if the mirror spherical surface of the SCS is used to reflect the rays of the measuring equipment when measuring both the angular and linear coordinates of the centers of the sphere. To the measured value of the slant range to the reference point on the reflector add the value of a previously known distance from the reference point to the center of the sphere of the target sign. In this case, there are no intermediate links in the measurement chain, and SCZ as a reflector does not require any manipulations. But at the same time, the rangefinder part of the devices should be equipped with a lens with a variable focal length.

При измерениях линейных координат падающий от приборов луч фокусируют на поверхность сферы СЦЗ и перемещают его в сторону центра сферы до тех пор, пока не будет осуществлен устойчивый прием отраженного луча, после чего определяют линейную координату контрольной точки как сумму измеренной наклонной дальности до поверхности сферы и радиуса сферы СЦЗ, а угловые координаты считывают с лимбов угломерных устройств приборов. When measuring linear coordinates, the beam incident from the devices is focused on the surface of the SCZ sphere and moved to the center of the sphere until a stable reception of the reflected beam is achieved, and then the linear coordinate of the control point is determined as the sum of the measured oblique distance to the surface of the sphere and radius SCZ spheres, and the angular coordinates are read from the limbs of the goniometric devices of the devices.

Принципы, положенные в основу предлагаемого способа, позволяют упростить технологии измерений и геометрической увязки измерительных приборов между собой и с плоскими зеркалами на поворотных платформах. Для этого на зрительные трубы приборов и тыльные части зеркал устанавливают дополнительные СЦЗ как узлы с выпуклой зеркальной сферической поверхностью, центр которых совпадает с центром вращения трубы (зеркала) и лежит в отражающей плоскости зеркала, затем наводят зрительные трубы на сферические поверхности дополнительных узлов, и по отсчетным устройствам приборов и поворотных платформ определяют угловые и линейные координаты их положения друг относительно друга, с учетом поправок на радиус сферы дополнительных узлов. The principles underlying the proposed method can simplify the measurement technology and geometric alignment of measuring instruments with each other and with flat mirrors on turntables. For this, additional SCZs are installed on the telescopes of the instruments and the rear parts of the mirrors as nodes with a convex mirror spherical surface, the center of which coincides with the center of rotation of the pipe (mirror) and lies in the reflective plane of the mirror, then the telescopes are pointed at the spherical surfaces of the additional nodes the reading devices of devices and turntables determine the angular and linear coordinates of their position relative to each other, taking into account corrections for the radius of the sphere of additional nodes.

Для осуществления различных способов определения геометрических параметров изделий (объектов) применяется множество целевых знаков ортогональной конструкции, сопрягаемых механически или (и) оптически с контрольными точками на изделии (см., например, а.с. 761837, МКИ G 01 С 15/02 "Целевой знак"). Чаще всего это пластины или карточки из бумаги, лавсана или других материалов с нанесенными на их поверхности перекрестиями или специальными контрастными штрихами. Однако технологические возможности измерений с помощью целевых знаков известных конструкций ограничены по допустимым углам визирования перекрестий и контрастных штрихов. To implement various methods for determining the geometric parameters of products (objects), many target signs of orthogonal design are used, mechanically and / or optically coupled to control points on the product (see, for example, AS 761837, MKI G 01 C 15/02 " Target sign "). Most often these are plates or cards made of paper, lavsan or other materials with crosshairs or special contrasting strokes applied on their surface. However, the technological capabilities of measurements with the help of target signs of known designs are limited by allowable viewing angles of crosshairs and contrasting strokes.

Известна также конструкция "Визирной марки для угловых инструментов", принятая авторами за прототип (см. заявку 05, 3214998, МКИ G 01 С 15/02, публ. 83, П.03., 44, ГДР; реф. изобретений, вып.103, 10-84, с. 31). Визирная марка представляет собой держатель в форме стержня, на котором размещены две шарообразные визирные цели. Измерительный пункт (контрольная точка) располагается на продолжении линии, соединяющей эти визирные цели. Визирная марка используется "для маркировки недоступных пунктов измерений на промышленных сооружениях, например, фюзеляжах самолетов, геодезические координаты которых измеряются с помощью теодолитов". Also known is the design of the “Visor Mark for Angular Tools" adopted by the authors for the prototype (see application 05, 3214998, MKI G 01 C 15/02, publ. 83, P.03., 44, GDR; ref. Inventions, issue. 103, 10-84, p. 31). The target mark is a rod-shaped holder on which two spherical target targets are placed. The measuring point (control point) is located on the continuation of the line connecting these sighting targets. The target mark is used "for marking inaccessible measuring points on industrial structures, for example, the fuselages of aircraft whose geodetic coordinates are measured using theodolites."

Однако технологические возможности прототипа весьма ограничены, так как он может быть использован для визирования и определения угловых координат цели в одном строго определенном положении. However, the technological capabilities of the prototype are very limited, since it can be used for sighting and determining the angular coordinates of the target in one strictly defined position.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей и повышение точности измерений с использованием предложенного способа определения геометрических параметров изделий (объектов). The objective of the invention is to expand technological capabilities and improve the accuracy of measurements using the proposed method for determining the geometric parameters of products (objects).

Для решения задачи предлагается конструкция целевого знака, содержащая базирующий элемент с фиксатором его положения на контролируемом изделии и/или в его окрестности и закрепленный на базирующем элементе визирный элемент. В отличие от известных конструкций целевых знаков предлагается визирный элемент выполнять в виде сферы или части сферы. To solve the problem, a target sign construction is proposed, comprising a basing element with a fixer of its position on the controlled product and / or in its vicinity and a sighting element fixed to the basing element. In contrast to the known designs of target marks, it is proposed that the sighting element be implemented as a sphere or part of a sphere.

При этом, если телесный угол сферы будет более 180o, то поверхность сферы не обязательно делать зеркальной, а визирование центра сферы можно производить по контуру сферы. Если же телесный угол сферы будет ≤180o, то можно применить целевой знак, в конструкции которого визирный элемент выполнен в виде шарового сегмента с зеркальной поверхностью, а базирующий элемент - в виде сменного переходника, дополняющего поверхность визирного элемента до полусферы для контроля плоских и выпуклых поверхностей или до шарового сектора для контроля вогнутых поверхностей.Moreover, if the solid angle of the sphere is more than 180 o , then the surface of the sphere does not have to be mirrored, and the center of the sphere can be sighted along the contour of the sphere. If the solid angle of the sphere is ≤180 o , then you can use the target sign, in the design of which the sighting element is made in the form of a spherical segment with a mirror surface, and the basing element is in the form of a removable adapter, supplementing the surface of the sighting element to a hemisphere to control flat and convex surfaces or up to the spherical sector to control concave surfaces.

Конструкция базирующих элементов в зависимости от конкретных условий измерений может быть выполнена в виде ввертного переходника или в виде измерительной вешки, возможно также приклеивание переходника к поверхности изделия над контрольной точкой и т.п. Таким образом предлагаемая конструкция обеспечивает или непосредственное сопряжение центра его сферы с центральной точкой на изделии (объекте), или его установку с заданным смещением от контрольной точки. The design of the base elements, depending on the specific measurement conditions, can be made in the form of a screw adapter or in the form of a measuring pole, it is also possible to glue the adapter to the surface of the product above the control point, etc. Thus, the proposed design provides either direct coupling of the center of its sphere with a central point on the product (object), or its installation with a given offset from the control point.

Трудоемкости измерений, геометрических параметров поверхностей изделий и сечений произвольной формы можно уменьшить, если СЦЗ снабдить фиксирующими, например, цанговыми втулками, устанавливаемыми в сквозном отверстии в теле СЦЗ, которое выполнено так, что его ось расположена в плоскости симметрии знака. Такие СЦЗ можно с помощью гибких связей, например, тросов, проходящих через отверстия во втулках и в теле СЦЗ, соединять в гибкие цепи для контроля плоских и выпуклых поверхностей или крепить к кронштейнам специальных измерительных балок для контроля вогнутых поверхностей и фиксировать положение каждого СЦЗ у контрольной точки с помощью цанговых втулок. The complexity of measurements, the geometric parameters of the surfaces of products and sections of arbitrary shape can be reduced if the SCZ is equipped with fixing, for example, collet bushings installed in the through hole in the body of the SCZ, which is made so that its axis is located in the plane of symmetry of the sign. Such SCS can be connected using flexible connections, for example, cables passing through holes in the bushings and in the body of the SCZ, connected to flexible circuits to control flat and convex surfaces, or attached to the brackets of special measuring beams to control concave surfaces and fix the position of each SCZ at the control points with collet sleeves.

Производительность труда можно существенно повысить, если измерения координат СЦЗ средствами геодезии сочетать с панорамной съемкой при помощи соответствующей, например, стереофотограмметрической и стереокинограмметрической аппаратуры. Labor productivity can be significantly increased if the measurements of the coordinates of the center of gravity by means of geodesy are combined with panoramic shooting using appropriate, for example, stereo photogrammetric and stereo kinogrammetric equipment.

Для измерений угловых координат радиус сферы СЦЗ особой роли не играет, но для измерений наклонной дальности радиус сферы СЦЗ как отражателя световой энергии играет весьма существенную роль. Для уменьшения рассеивания световой энергии при измерении наклонной дальности на больших дистанциях целесообразно СЦЗ снабжать набором сменных сферических зеркальных отражателей увеличенного по сравнению с базовым СЦЗ радиуса сферы, закрепляемых на СЦЗ так, что сферические поверхности СЦЗ и отражателей будут расположены концентрично. For measuring angular coordinates, the radius of the SCZ sphere does not play a special role, but for measuring oblique range, the radius of the SCZ sphere as a reflector of light energy plays a very significant role. To reduce the dispersion of light energy when measuring oblique ranges at long distances, it is advisable to provide a set of replaceable spherical specular reflectors with a larger radius of the sphere compared to the base SCZ, fixed to the SCZ so that the spherical surfaces of the SCZ and reflectors are located concentrically.

Для подавляющего большинства решаемых задач поверхность СЦЗ должна быть выполнена зеркальной. For the overwhelming majority of the tasks to be solved, the SCZ surface should be made mirror-like.

Как видно из приведенного описания, предлагаемые изобретения отличаются от известных технических решений наличием новых операций визирования и определения координат целевых знаков, а также конструкций целевых знаков, т.е. предлагаемые решения соответствуют критерию "новизна". As can be seen from the above description, the proposed invention differs from the known technical solutions by the presence of new operations of sighting and determining the coordinates of target signs, as well as designs of target signs, i.e. proposed solutions meet the criterion of "novelty."

Сравнение заявляемых решений не только с прототипами, но и с другими известными решениями в данной области не позволило в них выявить признаки, в совокупности совпадающие с заявляемыми решениями, т.е. заявляемые решения соответствуют критерию "существенное отличие". Comparison of the claimed solutions not only with prototypes, but also with other well-known solutions in this area did not allow them to identify signs that together coincide with the claimed solutions, i.e. The claimed solutions meet the criterion of "significant difference".

Содержание предлагаемых способа и конструкций целевых знаков поясняется чертежами. The content of the proposed method and designs of target characters is illustrated by drawings.

На фиг.1 и 2 изображены конкретные примеры использования способа обмера изделий и определения их геометрических параметров. На фиг.3 показаны варианты применения СЦЗ, закрепляемых на базирующих элементах с заранее известными смещениями от контрольных точек, обозначенными на чертеже стрелками. На фиг.4 представлены примеры конструкций составных СЦЗ, обеспечивающих сопряжение, например, с помощью клея, центров их сфер непосредственно с контрольными точками на плоской, выпуклой или вогнутой поверхностях изделий. На фиг. 5 изображен СЦЗ для использования его в гибких цепях из СЦЗ или в других случаях контроля формы поверхностей изделий. На фиг.6 показан СЦЗ с дополнительным зеркальным сферическим отражателем. Фиг.7 содержит примеры применения СЦЗ для определения координат контрольных точек в труднодоступных местах. Figure 1 and 2 shows specific examples of the use of the method of measuring products and determining their geometric parameters. Figure 3 shows the applications of SCS, fixed on the base elements with pre-known offsets from control points, indicated by arrows in the drawing. Figure 4 presents examples of the structures of composite SCZ, providing, for example, with the help of glue, the centers of their spheres directly with control points on the flat, convex or concave surfaces of the products. In FIG. 5 depicts SCZ for use in flexible circuits from SCZ or in other cases of controlling the shape of product surfaces. Figure 6 shows the SCZ with an additional mirror spherical reflector. 7 contains examples of the use of SCS for determining the coordinates of control points in hard-to-reach places.

В первом примере (фиг. 1) на штативах 1 и 2 устанавливают электронные теодолиты 3 и 4, а также геометрически и кинематически связанные с ними с обеспечением синхронного перемещения осей визирования цифровые фототеодолиты 5 и 6. In the first example (Fig. 1), electronic theodolites 3 and 4 are mounted on tripods 1 and 2, as well as digital photo theodolites 5 and 6 geometrically and kinematically associated with them to ensure synchronous movement of the viewing axes.

На зрительных трубах электронных теодолитов и объективах фототеодолитов устанавливают кольцевые источники света 7, 8, 9 и 10 с рефлекторами, направляющими свет в сторону визируемых СЦЗ. On the telescopes of electronic theodolites and lenses of phototheodolites, ring light sources 7, 8, 9 and 10 are installed with reflectors directing the light towards the sighted SCZ.

Обмеряемое изделие 11 устанавливают на поворотном столе 12. На изделие навешивают цепи 13, 14 и 15 с целевыми знаками А, В, С, D, Е, F, G, Н с индексами 1, 2,...к...1..,m...n, которые сопрягают с соответствующими контрольными точками. Расстояния между теодолитами и до изделия должны быть такими, чтобы углы засечки СЦЗ были близки к 90o.The measured product 11 is installed on the rotary table 12. Chains 13, 14 and 15 with target signs A, B, C, D, E, F, G, H with indices 1, 2, ... k ... 1 are hung on the product .., m ... n that match with the corresponding control points. The distances between theodolites and to the product should be such that the angles of notch SCZ were close to 90 o .

Для геометрической увязки измерительной аппаратуры и определения положения ее относительно поля гравитации на электронных теодолитах устанавливают дополнительные СЦЗ 16 и 17, а на колоннах 18 и 19 - дополнительные СЦЗ 20, 21 и 22. To geometrically link the measuring equipment and determine its position relative to the gravity field, additional SCZ 16 and 17 are installed on electronic theodolites, and additional SCZ 20, 21 and 22 on columns 18 and 19.

На изделии выделяют и дополнительно маркируют опорные СЦЗ и контрольные точки с индексами 1, к, 1, m и n, координаты которых необходимо определить с повышенной точностью. С помощью прецизионных нивелира и центрира обеспечивают расположение СЦЗ 20 и СЦЗ 21 на одной горизонтали, а СЦЗ 22 и СЦЗ 21 на одной вертикали, с помощью интерферометра определяют расстояния между дополнительными СЦЗ. On the product are allocated and additionally marked reference SCS and control points with indices 1, k, 1, m and n, the coordinates of which must be determined with increased accuracy. With the help of precision leveling and centering, the SCZ 20 and SCZ 21 are located on the same horizontal, and the SCZ 22 and SCZ 21 are on the same vertical, using an interferometer, the distances between the additional SCZ are determined.

Измерения координат СЦЗ и определение геометрических параметров изделия производят в следующем порядке:
- производят горизонтирование электронных теодолитов и связанных с ними фототеодолитов, производят уточнение положения платформ теодолитов относительно плоскости горизонта с использованием СЦЗ 20 и 21;
- определяют угловые координаты расположения теодолитов с использованием СЦЗ 16, 17, а также 20, 21, 22;
- определяют с помощью интерферометров расстояния между центрами вращения зрительных труб теодолитов;
- производят калибровку фототеодолитов с использованием заранее известных координат дополнительных СЦЗ 20, 21 и 22;
- изделие поворачивают так, чтобы с обоих теодолитов обеспечивалось удобное визирование всех СЦЗ, расположенных на изделии;
- зрительные трубы электронных теодолитов наводят на опорный целевой знак А1 и методом прямой угловой засечки определяют его координаты в пространстве относительно базы измерений;
- не изменяя положения зрительных труб теодолитов и связанных с ними фототеодолитов, производят стереофотограмметрическую съемку группы СЦЗ, находящихся в поле зрения обоих фототеодолитов, в том числе и СЦЗ А1;
- повторяют операции определения координат опорных СЦЗ и стереофотосъемку групп СЦЗ, находящихся в окрестностях опорных СЦЗ, до тех пор, пока не будут охвачены все СЦЗ, расположенные в цепях и на изделии, и пока не будет обеспечен необходимый избыток информации;
- цепи 13 и 14 с линий A1-An и B1-Bn перевешивают на линии D1-Dn и E1-En, обеспечивая плотный контакт всех СЦЗ с поверхностью изделия;
- изделие с навешенными цепями поворачивают по часовой стрелке на 90o;
- повторяют измерения координат и стереофотосъемку СЦЗ в новой позиции расположении изделия;
- повторяют эти операции еще для двух позиций через каждые 90o поворота изделия;
- производят расчеты координат в пространстве всех СЦЗ относительно базы измерений;
- производят уточнение расчетов, используя избыток информации, полученный за счет повторных измерений координат СЦЗ и за счет измерений координат опорных СЦЗ с большей точностью;
- производят расчеты положения в пространстве базовых плоскостей и осей изделия и расчеты геометрических параметров изделия относительно его базовых плоскостей и осей.
Measuring the coordinates of the SCZ and determining the geometric parameters of the product is carried out in the following order:
- leveling of electronic theodolites and associated phototheodolites is carried out, the position of the theodolite platforms relative to the horizon plane is clarified using SCZ 20 and 21;
- determine the angular coordinates of the location of theodolites using SCZ 16, 17, as well as 20, 21, 22;
- determine using interferometers the distance between the centers of rotation of the telescopes of theodolites;
- calibrate phototheodolites using the previously known coordinates of the additional SCZ 20, 21 and 22;
- the product is rotated so that from both theodolites a convenient sighting of all SCZ located on the product is provided;
- telescopes of electronic theodolites point to the reference target sign A 1 and the method of direct angular notching determine its coordinates in space relative to the measurement base;
- without changing the position of the telescopes of theodolites and the associated phototheodolites, stereophotogrammetric survey of the SCZ group located in the field of view of both phototheodolites, including SCZ A 1 ;
- repeat the operations of determining the coordinates of the reference SCZ and stereo photography of the groups of SCZ located in the vicinity of the reference SCZ until all the SCZ located in the circuits and on the product are covered and the necessary excess of information is provided;
- chains 13 and 14 from the lines A 1 -A n and B 1 -B n are outweighed on the lines D 1 -D n and E 1 -E n , providing tight contact of all the SCS with the surface of the product;
- the product with attached chains rotate clockwise by 90 o ;
- repeat measurements of coordinates and stereo photography of the SCZ in a new position for the location of the product;
- repeat these operations for two more positions every 90 o rotation of the product;
- calculate the coordinates in the space of all SCS relative to the measurement base;
- refine the calculations using the excess information obtained by repeated measurements of the coordinates of the SCS and by measuring the coordinates of the reference SCZ with greater accuracy;
- calculate the position in space of the base planes and axes of the product and calculate the geometric parameters of the product relative to its base planes and axes.

Определение координат СЦЗ, расчеты и определение геометрических параметров изделия производят с высокой степенью автоматизации при использовании микропроцессоров и миниЭВМ, входящих в комплект измерительной аппаратуры. The determination of the SCZ coordinates, calculations and determination of the geometric parameters of the product are carried out with a high degree of automation when using microprocessors and minicomputers included in the set of measuring equipment.

Как видно, рассмотренный способ обмера и определения геометрических параметров изделий из-за своей универсальности позволяет контролировать различные изделия, которые можно устанавливать на поворотном столе на сменных переходниках. As you can see, the considered method of measuring and determining the geometric parameters of the products due to its versatility allows you to control various products that can be installed on a turntable on removable adapters.

Еще большие технологические возможности обеспечиваются, если вместо двух электронных теодолитов применить один электронный лазерный тахеометр, снабженный объективом с переменным фокусным расстоянием. В этом можно убедиться при рассмотрении примера реализации способа, приведенного на фиг.2. Even greater technological capabilities are provided if, instead of two electronic theodolites, one electronic laser tacheometer equipped with a zoom lens is used. This can be seen when considering an example implementation of the method shown in figure 2.

Изделие 23 устанавливают на подставке 24. Вокруг изделия на полу через каждые 90o устанавливают штативы 25, 26, 27 и 28. На штативе 25 устанавливают лазерный электронный тахеометр 29, а на штативах 26, 27 и 28 - имитаторы тахеометра 30, 31 и 32 со сферическими целевыми знаками, расположенными на координатах центра вращения зрительной трубы тахеометра. СЦЗ устанавливают также на изделии в контрольных точках таким образом, что центр СЦЗ совпадает с контрольной точкой. Сферические поверхности всех СЦЗ должны хорошо отражать лучи лазера тахеометра. Тахеометр снабжают встроенным микропроцессором и блоком памяти, имеющим стандартный вход на ЭВМ. Зрительную трубу тахеометра снабжают перекрестием и полупрозрачным зеркалом, с помощью которого луч лазера направляется по линии визирования.The product 23 is mounted on a stand 24. Around the product, tripods 25, 26, 27 and 28 are installed on the floor every 90 ° . A laser electronic total station 29 is mounted on a tripod 25, and simulators 30, 31 and 32 are placed on the tripods 26, 27 and 28. with spherical target signs located on the coordinates of the center of rotation of the telescope of the total station. The SCS is also installed on the product at control points in such a way that the center of the SCS coincides with the control point. The spherical surfaces of all SCS should reflect the laser beam of the total station well. The total station is equipped with an integrated microprocessor and a memory unit having a standard computer input. The telescope telescope is equipped with a crosshair and a translucent mirror, with which the laser beam is guided along the line of sight.

Обмер изделия и определение его геометрических параметров производят следующим образом:
- тахеометр 29 горизонтируют;
- зрительную трубу тахеометра 29 направляют на СЦЗ имитатора 30, совмещая центр перекрестия с ярким пятном на сфере. СЦЗ от луча лазера, затем луч лазера фокусируют на поверхность сферы СЦЗ и перемещают его в сторону центра пятна до тех пор, пока не будет осуществлен устойчивый прием отраженного луча, после чего определяют линейную координату центра СЦЗ как сумму наклонной дальности до поверхности сферы и радиуса сферы СЦЗ, а по угломерному устройству тахеометра определяют угловые координаты центра СЦЗ; полученные координаты вводят в блок памяти;
- таким же образом определяют линейные и угловые координаты СЦЗ имитаторов 31 и 32;
- определяют координаты всех СЦЗ на изделии, наблюдаемых с помощью тахеометра, и вводят их в блок памяти;
- тахеометр 29 и имитатор 30 меняют местами и производят их горизонтирование;
- определяют координаты СЦЗ имитаторов и изделия и вводят их значения в блок памяти;
- повторяют еще два раза перестановку тахеометра 29 и определение координат СЦЗ;
- блок памяти тахеометра 29 соединяют с ЭВМ и вводят значения всех координат СЦЗ;
- расчет геометрических параметров изделия 23 производят с помощью ЭВМ по специально разработанному пакету программ.
Measurement of the product and the determination of its geometric parameters is as follows:
- total station 29 level;
- the telescope of the total station 29 is sent to the SCZ simulator 30, combining the center of the crosshair with a bright spot on the sphere. SCS from the laser beam, then the laser beam is focused on the surface of the SCS sphere and moves it towards the center of the spot until a stable reception of the reflected beam is achieved, after which the linear coordinate of the SCS center is determined as the sum of the inclined distance to the surface of the sphere and the radius of the sphere SCZ, and the angular coordinates of the center of the SCZ are determined by the goniometer device of the total station; the obtained coordinates are entered into the memory block;
- in the same way determine the linear and angular coordinates of the SCZ simulators 31 and 32;
- determine the coordinates of all SCS on the product, observed using the total station, and enter them into the memory unit;
- the total station 29 and the simulator 30 are interchanged and leveling them out;
- determine the coordinates of the SCZ simulators and products and enter their values in the memory block;
- repeat two more times the permutation of the total station 29 and the determination of the coordinates of the SCZ;
- the memory block of the total station 29 is connected to a computer and the values of all coordinates of the SCZ are entered;
- the calculation of the geometric parameters of the product 23 is performed using a computer according to a specially developed software package.

Из рассмотренного примера видно, что предлагаемый способ позволяет расширить технологические возможности и уменьшить количество необходимой аппаратуры и оснастки для обмера изделий в мелкосерийном и даже в единичном производстве. From the considered example, it can be seen that the proposed method allows to expand technological capabilities and reduce the number of necessary equipment and accessories for measuring products in small batch and even single production.

Среди изображенных на фиг.3 целевые знаки 33 и 34 скреплены между собой и с базирующим элементом 35, который в месте расположения контрольной точки 36 вворачивается в корпус контролируемого изделия. Целевые знаки 37 и 38 входят в состав измерительной вешки с заостренным наконечником 39. Вешка имеет возможность линейных и угловых перемещений в шаровой опоре 40 до тех пор, пока острие ее наконечника 39 не будет совмещено с контрольной точкой 41, а вешка зафиксирована в шаровой опоре 40. После измерения координат центров сферы СЦЗ 37 и 38 и используя заранее известные расстояния между СЦЗ и острием наконечника, можно определить координаты контрольной точки 41. Among the targets shown in FIG. 3, the target signs 33 and 34 are fastened together and with the base element 35, which is screwed into the body of the controlled product at the location of the control point 36. Target marks 37 and 38 are part of the measuring pole with a pointed tip 39. The pole has the possibility of linear and angular movements in the ball joint 40 until the tip of its tip 39 is aligned with the control point 41 and the pole is fixed in the ball joint 40 After measuring the coordinates of the centers of the SCZ sphere 37 and 38 and using the previously known distances between the SCZ and the tip tip, you can determine the coordinates of the control point 41.

Целевые знаки, изображенные на фиг.4, состоят из визирных элементов 42 и 43 и сменных, соединяемых с ними, например, с помощью резьбы или клея переходников 44 и 45, дополняющих сферические поверхности визирных элементов соответственно до полусферы или до шарового сектора. Такие целевые знаки, например, с помощью клея со слабой адгезией можно закреплять на плоских и выпуклых поверхностях или на вогнутых поверхностях так, чтобы центры их сферы совпадали с контрольными точками 46 и 47. The target signs depicted in Fig. 4 consist of sighting elements 42 and 43 and interchangeable connected to them, for example, using thread or glue adapters 44 and 45, complementing the spherical surfaces of the sighting elements respectively to the hemisphere or to the spherical sector. Such target signs, for example, with weak adhesion glue, can be fixed on flat and convex surfaces or on concave surfaces so that the centers of their spheres coincide with control points 46 and 47.

Один из возможных вариантов конструкции СЦЗ для использования их в составе гибких измерительных цепей из СЦЗ или для крепления на кронштейнах измерительных балок представлен на фиг.5. Здесь в визирном элементе 48 выполнено сквозное отверстие под гибкий элемент цепи с коническими расширяющимися на обе стороны частями, в которое вставляются цанговые втулки 49. Угол конуса и материал втулок и визирного элемента обеспечивают самоторможение. Сменный переходник 50 выполнен таким, чтобы дополнять поверхность шарового сегмента 48 до полусферы или до шарового сектора. Одетые на гибкий элемент цепи СЦЗ выкладываются на определенных расстояниях между собой и контрятся втулками 49. Измерительные гибкие цепи из СЦЗ подобного типа можно использовать для контроля плоских и выпуклых поверхностей. Набор на таких СЦЗ можно также закреплять на кронштейнах измерительных балок и использовать для контроля вогнутых поверхностей. One of the possible design options for SCZ for use as part of flexible measuring circuits from SCZ or for mounting on the brackets of the measuring beams is shown in Fig.5. Here, in the sighting element 48, a through hole is made for the flexible chain element with conical parts expanding on both sides into which the collet bushings 49 are inserted. The cone angle and the material of the bushings and the sighting element provide self-braking. The interchangeable adapter 50 is designed to complement the surface of the spherical segment 48 to the hemisphere or to the spherical sector. The SCZ chains dressed on a flexible element are laid out at certain distances between each other and are counted by the bushings 49. Measuring flexible chains from a SCZ of this type can be used to control flat and convex surfaces. The set on such SCZ can also be fixed on the brackets of the measuring beams and used to control concave surfaces.

На фиг. 6 виден пример использования СЦЗ 42 для крепления с помощью подкоса 51 дополнительного сферического зеркального отражателя 52. In FIG. Figure 6 shows an example of the use of SCZ 42 for fastening, using the strut 51, an additional spherical mirror reflector 52.

Отличительные особенности предложенных способа и конструкций целевых знаков хорошо видны на примерах определения координат контрольных точек в труднодоступных местах, приведенных на фиг.7. Здесь видна часть изделия 53 с нанесенными на его поверхности реперными знаками (опорными контрольными точками), помеченными целевыми знаками 54, 55, 56 и 57, и вырезанными на наружной поверхности люками 58, 59, 60 и 61. Контрольные точки, координаты которых подлежат определению, помечены на чертеже черными кружками. Для наглядности схематично изображены четыре электронно-цифровых теодолита 62, 63, 64 и 65, один лазерный тахеометр 66 с оптической трубой, снабженной объективом с переменным фокусным расстоянием, плоское зеркало 67 на поворотной платформе и дальномер 68 на поворотной платформе. Все оптические (зрительные) трубы приборов и тыльная часть плоского зеркала снабжены дополнительными СЦЗ, центр сферы которых совпадает с центром вращения труб и зеркала. Кроме того, оптические трубы снабжены кольцевыми источниками света с рефлекторами, направляющими свет в сторону визируемых СЦЗ. Distinctive features of the proposed method and designs of target signs are clearly visible on examples of determining the coordinates of control points in hard-to-reach places, shown in Fig.7. Here you can see the part of the product 53 with the reference marks (reference control points) printed on its surface, marked with target signs 54, 55, 56 and 57, and hatches 58, 59, 60 and 61 cut on the outer surface. Control points whose coordinates are to be determined marked in the drawing with black circles. For clarity, four electronic digital theodolites 62, 63, 64 and 65 are shown schematically, one laser total station 66 with an optical tube equipped with a zoom lens, a flat mirror 67 on a turntable, and a range finder 68 on a turntable. All optical (visual) tubes of the instruments and the rear of the flat mirror are equipped with additional SCZs, the center of the sphere of which coincides with the center of rotation of the tubes and the mirror. In addition, the optical tubes are equipped with annular light sources with reflectors directing the light towards the sighted SCZ.

На фиг.7 изображена также гибкая измерительная цепь 69, составленная из набора СЦЗ, приведенных на фиг.5. In Fig.7 also shows a flexible measuring circuit 69, composed of a set of SCS, shown in Fig.5.

Все приборы и зеркало должны быть геометрически увязаны между собой. All devices and a mirror should be geometrically interconnected.

На фиг.7 видно, что координаты опорных реперных точек определяют с помощью целевых знаков 54, 55, 56 и 57 и соответственно теодолитов 62 и 63, 63 и 64, 64 и 65, 65 и 62 методом прямых угловых засечек. Координаты контрольных точек во внутренних полостях изделия определяют следующим образом. 7 shows that the coordinates of the reference reference points are determined using the target signs 54, 55, 56 and 57 and, respectively, theodolites 62 and 63, 63 and 64, 64 and 65, 65 and 62 by the method of direct angular notches. The coordinates of the control points in the internal cavities of the product are determined as follows.

Через люк 59 с помощью вешки 70 и теодолитов 62 и 63. Through the hatch 59 with the help of the pole 70 and theodolites 62 and 63.

Через люк 60 координаты контрольных точек, например точки у СЦЗ 71, определяют в следующем порядке:
- с помощью теодолитов 64, 65 и СЦЗ на тыльной части зеркала 67 определяют координаты центра вращения зеркала 67;
- с помощью теодолитов 64 и 65, зеркала 67 и СЦЗ 71 определяют угловые координаты СЦЗ 71 относительно центра вращения зеркала 67;
- при помощи дальномера 68 с входящим в его комплект отражателем и зеркала 67 на поворотной платформе определяют наклонную дальность от центра вращения зеркала 67 до центра сферы СЦЗ 71 как разность величины наклонной дальности по ломаной линии от дальномера 68 до центра сферы СЦЗ 71 и величины наклонной дальности от дальномера 68 до центра вращения зеркала 67;
- с использованием геометрических параметров приборов и оснастки, а также результатов измерений производят расчеты и определение координат контрольной точки у целевого знака 71 относительно базовых осей и поверхностей изделия;
- подобным образом определяют через люк 60 координаты остальных контрольных точек.
Through the hatch 60, the coordinates of the control points, for example, the points at SCZ 71, are determined in the following order:
- using theodolites 64, 65 and SCZ on the back of the mirror 67 determine the coordinates of the center of rotation of the mirror 67;
- using theodolites 64 and 65, mirrors 67 and SCZ 71 determine the angular coordinates of SCZ 71 relative to the center of rotation of the mirror 67;
- using the range finder 68 with the reflector included in its set and the mirror 67 on the rotary platform, determine the inclined range from the center of rotation of the mirror 67 to the center of the center of the center of the SCZ 71 as the difference between the inclined distance along the broken line from the range finder 68 to the center of the sphere of the center of the SCZ 71 and the value of the inclined range from the range finder 68 to the center of rotation of the mirror 67;
- using the geometric parameters of the instruments and equipment, as well as the measurement results, calculations and determination of the coordinates of the control point at the target sign 71 relative to the base axes and surfaces of the product;
- in a similar way, the coordinates of the remaining control points are determined through the hatch 60.

Через люк 58 координаты контрольных точек во внутренней полости изделия определяют с использованием приклеиваемых к поверхности изделия СЦЗ типа 72 (см. также фиг. 4) и тахеометра 66. С использованием этого же тахеометра и СЦЗ 54 и 57 производят привязку координат контрольных точек к базовым осям и поверхностям изделия. Through the hatch 58, the coordinates of the control points in the internal cavity of the product are determined using a type 72 SCZ (see also Fig. 4) and a total station 66 glued to the surface of the product. Using the same total station and a SCZ 54 and 57, the coordinates of the control points are referenced to the base axes and product surfaces.

На фиг.7 изображена также натянутая между люками 60 и 61 гибкая цепь 69 из целевых знаков типа изображенных на фиг.5. Один из этих знаков 56 может быть использован для определения координат реперного знака на корпусе изделия. Координаты СЦЗ, входящих в измерительную цепь 69, и их привязку к базовым осям и поверхностям изделия производят с использованием теодолитов 64 и 65 или с использованием одного из этих теодолитов и дальномера 68. In Fig.7 also shows the stretched between the hatches 60 and 61 of the flexible chain 69 of the target signs of the type shown in Fig.5. One of these characters 56 can be used to determine the coordinates of the reference mark on the body of the product. The coordinates of the SCZ, included in the measuring circuit 69, and their binding to the base axes and surfaces of the product are made using theodolites 64 and 65 or using one of these theodolites and range finder 68.

Изображение ходов, световых и лазерных лучей между приборами, зеркалом и различными СЦЗ с учетом ранее описанных примеров помогают оценить технологические возможности способа и конструкций СЦЗ. The image of the strokes, light and laser beams between devices, a mirror and various SCZs, taking into account the previously described examples, helps to evaluate the technological capabilities of the SCZ method and designs.

Можно привести еще несколько примеров применения предлагаемых способа и СЦЗ, из которых видны их преимущества по сравнению с известными:
- проверка синхронности и геометрической точности выпуска и уборки шасси, закрылков, предкрылков и тормозных щитков самолета с помощью геометрически увязанных геодезических и стереокинограмметрических приборов и СЦЗ, устанавливаемых на проверяемых агрегатах самолета и у реперных точек фюзеляжа и крыльев, при этом не обязательна строгая установка и выверка самолета в полетном положении;
- измерения и расчет геометрических параметров крупногабаритных емкостей, находящихся под избыточным давлением рабочего тела, с помощью заранее установленных на емкости цепей из СЦЗ и геодезических приборов, удаленных на безопасное расстояние;
- определение координат площадок под приборы летательных аппаратов с помощью тахеометра и СЦЗ, визируемых через люки в корпус ее изделий;
- использование способа и СЦЗ в различных системах прицеливания;
- определение координат множества узлов, установленных на испытуемом изделии, относительно узлов на фермах стенда и на стенах помещения, в динамике во время статических и динамических испытаний изделия с использованием установленных на общей платформе и отъюстированных геодезических приборов и приборов цифровой стереокинограмметрии;
- определение геометрии сводов горных полостей при помощи тахеометра и СЦЗ с присосками или острыми наконечниками и стабилизаторами, отстреливаемых пружинными или пневматическими механизмами.
You can give several more examples of the application of the proposed method and SCZ, from which their advantages are visible in comparison with the known:
- checking the synchronism and geometric accuracy of the landing gear, flaps, slats and brake flaps of the aircraft using geometrically linked geodetic and stereo-kinogrammetric instruments and SCZ installed on the tested units of the aircraft and at the fuselage and wing reference points, while rigorous installation and alignment are not required aircraft in flight position;
- measuring and calculating the geometric parameters of large containers under pressure from the working fluid, using previously installed on the tank circuits from SCZ and geodetic instruments that are removed at a safe distance;
- determination of the coordinates of the platforms for aircraft instruments using a tacheometer and SCZ, sighted through hatches into the body of its products;
- the use of the method and SCS in various aiming systems;
- determination of the coordinates of many nodes installed on the test product, relative to the nodes on the stand farms and on the walls of the room, in dynamics during static and dynamic tests of the product using installed on a common platform and adjusted geodetic instruments and digital stereo-kinogrammetry instruments;
- determination of the geometry of the vaults of mountain cavities using a total station and SCZ with suction cups or sharp tips and stabilizers, fired by spring or pneumatic mechanisms.

В этих и других случаях применения способа и СЦЗ положительный технический и экономический эффект может быть получен по сравнению с прототипами за счет:
- существенного уменьшения ограничений по углам визирования и обеспечения возможности работы с оптимальными значениями углов засечек;
- обеспечения стыковки СЦЗ с отражателями различных типов при измерении наклонных дальностей;
- исключения промежуточных звеньев в цепи измерений дальности и исключения необходимости в манипуляциях при использовании сферической зеркальной поверхности СЦЗ в качестве отражателя;
- расширения диапазона измерений при стыковке к базовым СЦЗ сферических зеркальных отражателей с увеличенным радиусом сферы;
- упрощения технологии и уменьшения трудоемкости и цикла измерений при измерениях с помощью цепей из СЦЗ;
- уменьшения трудоемкости и цикла измерений при сочетании геодезических измерений с панорамной съемкой;
- упрощения геометрической увязки геодезических приборов и отклоняющих элементов с помощью дополнительных СЦЗ.
In these and other cases of application of the method and SCZ, a positive technical and economic effect can be obtained in comparison with prototypes due to:
- a significant reduction in restrictions on viewing angles and providing the ability to work with optimal values of serif angles;
- ensuring docking of SCZ with reflectors of various types when measuring slant ranges;
- exclusion of intermediate links in the range measurement range and elimination of the need for manipulations when using the SCZ spherical mirror surface as a reflector;
- expanding the measurement range when docked to the base SCS of spherical mirror reflectors with an increased radius of the sphere;
- simplification of technology and reduce the complexity and measurement cycle when measuring using circuits from SCZ;
- reducing the complexity and measurement cycle when combining geodetic measurements with panoramic shooting;
- simplification of geometrical coordination of geodetic instruments and deflecting elements with the help of additional SCZ.

Claims (6)

1. Способ определения геометрических параметров изделий по координатам дискретных контрольных точек, заключающийся в том, что ориентируют изделие в рабочем пространстве геодезических измерительных средств и отклоняющих элементов, устанавливают целевые знаки в контрольных точках на поверхности изделия и в рабочем пространстве измерительных средств в окрестности изделия, осуществляют визирование целевых знаков и определяют координаты контрольных точек, по которым судят о геометрических параметрах изделий, отличающийся тем, что используют целевые знаки со сферическими поверхностями, которые устанавливают не только на изделии и в его окрестностях, но и на геодезических измерительных средствах и на отклоняющих элементах, совмещают центры сферических поверхностей целевых знаков с контрольными точками и с характерными точками измерительных средств и отклоняющих элементов и/или устанавливают с заданным смещением от указанных точек, после чего с использованием сферических целевых знаков выполняют операции геометрической увязки измерительных средств и отклоняющих элементов, визирования целевых знаков, измерения угловых и линейных координат центров их сферических поверхностей, а также расчетов геометрических параметров изделий по результатам измерений. 1. The method of determining the geometric parameters of products according to the coordinates of discrete control points, which consists in orienting the product in the working space of geodetic measuring tools and deflecting elements, setting target signs at control points on the surface of the product and in the working space of measuring tools in the vicinity of the product, sighting of target signs and determine the coordinates of control points, which are used to judge the geometric parameters of products, characterized in that use target marks with spherical surfaces, which are installed not only on the product and in its vicinity, but also on geodetic measuring tools and on deflecting elements, combine the centers of the spherical surfaces of target signs with control points and with characteristic points of measuring tools and deflecting elements and / or set with a predetermined offset from the specified points, after which, using spherical target signs, the operations of geometric alignment of measuring instruments and deflecting electric elements, sighting of target signs, measuring the angular and linear coordinates of the centers of their spherical surfaces, as well as calculating the geometric parameters of the products according to the measurement results. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют целевые знаки со сферической отражающей поверхностью, а для определения положения центра сферы на ее поверхность направляют по оси визирования пучок света и перекрестие нитей зрительной трубы измерительного средства наводят на изображение источника света. 2. The method according to p. 1, characterized in that the target signs are used with a spherical reflective surface, and to determine the position of the center of the sphere, a light beam is sent along its axis of sight and the crosshair of the telescope filament of the measuring means is directed to the image of the light source. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что линейные координаты (наклонные дальности) центров сфер определяют с использованием дальномеров, тахеометров и стыкуемых со сферической поверхностью целевых знаков штатных входящих в комплект дальномеров и тахеометров отражателей, при этом измеряют наклонную дальность до точки отсчета дальности на отражателе и прибавляют к измеренной величине заранее известное значение расстояния от точки отсчета дальности до центра сферы целевого знака. 3. The method according to claim 1, characterized in that the linear coordinates (inclined ranges) of the centers of the spheres are determined using rangefinders, total stations, and target signs that are attached to the spherical surface of the standard reflectors included in the set of rangefinders and total stations, while measuring the inclined range to the reference point range on the reflector and add to the measured value the previously known value of the distance from the reference point of the distance to the center of the sphere of the target sign. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что линейные и угловые координаты центров сфер целевых знаков определяют с использованием приборов, например тахеометров, снабженных объективом с переменным фокусным расстоянием, фокусируют его на сферическую поверхность целевого знака и перемещают в сторону центра сферы до тех пор, пока не будет осуществлен устойчивый прием отраженного луча, затем, не изменяя положения зрительной трубы тахеометра, измеряют наклонную дальность до поверхности целевого знака, определяют наклонную дальность до центра сферы как сумму измеренной наклонной дальности и радиус сферы целевого знака, а угловые координаты центра сферы считывают с лимбов угломерного устройства тахеометра. 4. The method according to claim 1, characterized in that the linear and angular coordinates of the centers of the spheres of the target signs are determined using instruments, for example, total stations equipped with a lens with a variable focal length, focus it on the spherical surface of the target sign and move towards the center of the sphere until then, until a stable reception of the reflected beam is achieved, then, without changing the position of the telescope telescope, measure the slant range to the surface of the target sign, determine the slope range to the center of the sphere ry as the sum of the measured oblique range and the radius of the sphere of the target sign, and the angular coordinates of the center of the sphere are read from the limbs of the goniometer device of the total station. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют дополнительные сферические целевые знаки, устанавливаемые на зрительных трубах и отклоняющих элементах измерительных средств, определяют координаты центров их сфер, которые используют при определении геометрических параметров изделий. 5. The method according to claim 1, characterized in that they use additional spherical target signs mounted on the telescopes and deflecting elements of the measuring means, determine the coordinates of the centers of their spheres, which are used to determine the geometric parameters of the products. 6. Целевой знак для определения геометрических параметров изделий, содержащий базирующий элемент с фиксатором его положения на контролируемом изделии и/или в его окрестности и закрепленный на базирующем элементе визирный элемент, отличающийся тем, что часть поверхности визирного элемента выполнена сферической в виде шарового сегмента, а базирующий элемент - в виде сменного переходника, дополняющего поверхность визирного элемента до полусферы или до шарового сектора, при этом целевой знак снабжен фиксирующими цанговыми втулками, устанавливаемыми в сквозном отверстии, которое выполнено в шаровом сегменте так, что его ось расположена в плоскости симметрии сегмента, и сменным сферическим зеркальным отражателем, закрепленным на поверхности визирного элемента так, что их центры кривизны совпадают, а конструкция базирующего и визирного элементов обеспечивает возможность совмещения центра сферы с контрольной точкой на изделии и/или вне изделия, а также возможность установки с заданным смещением от контрольной точки. 6. A target sign for determining the geometric parameters of products, containing a basing element with a fixer of its position on the controlled product and / or in its vicinity and a sighting element fixed to the basing element, characterized in that a part of the surface of the sighting element is made spherical in the form of a spherical segment, and the base element is in the form of a removable adapter that complements the surface of the target element to the hemisphere or to the spherical sector, while the target sign is equipped with fixing collet sleeves, installed poured into the through hole, which is made in the spherical segment so that its axis is located in the plane of symmetry of the segment, and a removable spherical mirror reflector mounted on the surface of the sighting element so that their centers of curvature coincide, and the design of the basing and sighting elements allows the center to be aligned spheres with a control point on the product and / or outside the product, as well as the ability to install with a given offset from the control point.
RU2000105626A 2000-03-06 2000-03-06 Procedure establishing geometric parameters of articles and target mark to establish geometric parameters of articles RU2202101C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000105626A RU2202101C2 (en) 2000-03-06 2000-03-06 Procedure establishing geometric parameters of articles and target mark to establish geometric parameters of articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000105626A RU2202101C2 (en) 2000-03-06 2000-03-06 Procedure establishing geometric parameters of articles and target mark to establish geometric parameters of articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000105626A RU2000105626A (en) 2002-01-27
RU2202101C2 true RU2202101C2 (en) 2003-04-10

Family

ID=20231536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000105626A RU2202101C2 (en) 2000-03-06 2000-03-06 Procedure establishing geometric parameters of articles and target mark to establish geometric parameters of articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2202101C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7500318B2 (en) * 2006-12-08 2009-03-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Threaded attachment position adapter
RU2695599C1 (en) * 2018-10-26 2019-07-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of controlling geometrical parameters of thread
RU2711165C1 (en) * 2018-10-02 2020-01-15 Алина Борисовна Шилина Method of contactless determination of distance between two points
RU2774656C1 (en) * 2021-07-30 2022-06-21 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Техномаш" имени С.А. Афанасьева" (АО "НПО "Техномаш" им. С.А. Афанасьева) Method for measuring the geometric parameters of an object using a theodolite

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Outillage d' alignement syr chaine air et cosmos., 1981, р.23, III (англ.) - Реф.: Техника, технология, экономика, M.P.C.Cep.T, 1981, №29, реф. J 0009, J 600084. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7500318B2 (en) * 2006-12-08 2009-03-10 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Threaded attachment position adapter
RU2711165C1 (en) * 2018-10-02 2020-01-15 Алина Борисовна Шилина Method of contactless determination of distance between two points
RU2695599C1 (en) * 2018-10-26 2019-07-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Method of controlling geometrical parameters of thread
RU2774656C1 (en) * 2021-07-30 2022-06-21 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Техномаш" имени С.А. Афанасьева" (АО "НПО "Техномаш" им. С.А. Афанасьева) Method for measuring the geometric parameters of an object using a theodolite
RU2809812C1 (en) * 2022-11-30 2023-12-19 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" Set of measurement tools for express assessment of load capacity of road bridges

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5893214A (en) Measuring ball reflector
CN107702644A (en) A kind of multi-degree of freedom measurement device based on double PSD
CN104880200A (en) Composite guidance system initial attitude on-site calibration system and method
US3480367A (en) Triaxial optical alignment
US3188739A (en) Multi-directional optical target
CN104748945A (en) System and method for detecting optical axis pointing consistency of corner reflector or corner reflector array
RU2202101C2 (en) Procedure establishing geometric parameters of articles and target mark to establish geometric parameters of articles
US4306806A (en) Gun tube orientation sensor; target mirror
CN217467345U (en) Light source device containing optical collimating lens
US3355979A (en) Attachment for a sighting device for sighting in opposite directions perpendicular to the optical axis of the device
US4281928A (en) Optical transit square with focusable crossing telescopes
US2849911A (en) Optical transit square
KR19990028980A (en) Ray-reflective devices using triple prisms
KR100533439B1 (en) Theodolite
CN106871926B (en) Measuring device and measuring method for angle measurement precision of large-caliber photoelectric theodolite
US2976760A (en) Automatic tacheometer
JPH0674978B2 (en) Industrial survey sign
RU2145110C1 (en) Device for measurement of angular elements for external orientation of sight line of camera devices
US3049963A (en) Optical instrument in the nature of a surveying transit
US2421965A (en) Navigational computing means
KR102579546B1 (en) Satellite alignment measurement meTod
US3706496A (en) Cinetheodolite
RU2000105626A (en) METHOD FOR DETERMINING GEOMETRIC PRODUCT PARAMETERS AND TARGET SIGN FOR DETERMINING GEOMETRIC PRODUCT PARAMETERS
JPS581363B2 (en) Base for surveying instruments
Fourcade A new method of aerial surveying

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090307