RU2386925C2 - Device for monitoring of geometric parametres of cylindrical items with threaded surface - Google Patents

Device for monitoring of geometric parametres of cylindrical items with threaded surface Download PDF

Info

Publication number
RU2386925C2
RU2386925C2 RU2008124990/28A RU2008124990A RU2386925C2 RU 2386925 C2 RU2386925 C2 RU 2386925C2 RU 2008124990/28 A RU2008124990/28 A RU 2008124990/28A RU 2008124990 A RU2008124990 A RU 2008124990A RU 2386925 C2 RU2386925 C2 RU 2386925C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
forks
fork
product
angular displacement
coordinate table
Prior art date
Application number
RU2008124990/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008124990A (en
Inventor
Равиль Масгутович Галиулин (RU)
Равиль Масгутович Галиулин
Римма Равильевна Галиулина (RU)
Римма Равильевна Галиулина
Рустем Рафаилович Галимзянов (RU)
Рустем Рафаилович Галимзянов
Александр Александрович Петров (RU)
Александр Александрович Петров
Илья Николаевич Ярмак (RU)
Илья Николаевич Ярмак
Original Assignee
Равиль Масгутович Галиулин
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 Равиль Масгутович Галиулин filed Critical Равиль Масгутович Галиулин
Priority to RU2008124990/28A priority Critical patent/RU2386925C2/en
Publication of RU2008124990A publication Critical patent/RU2008124990A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2386925C2 publication Critical patent/RU2386925C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device comprises base, on which there is a unit installed for positioning of controlled item, coordinate table arranged with the possibility of displacement along longitudinal axis of controlled item and connected to detector of linear displacement and electric drive of linear displacement, cylindrical body, scanning unit, having the first fork and facilities for information pickup, detector of angular displacement and electric drive of angular displacement. And also facility of information processing arranged in the form of personal computer (PC), unit of axes matching arranged on base, on which coordinate table is installed. Cylindrical body is arranged with the possibility of rotation around longitudinal axis and is installed in two bearings on coordinate table, scanning unit has the second fork installed symmetrically to the first fork and holder of forks with mechanism of distance adjustment between forks.
EFFECT: expansion of device functionality, provision of possibility for device operation in industrial environment.
4 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а более конкретно - к средствам для бесконтактного контроля цилиндрических изделий с наружной или внутренней резьбой, и может быть использовано, например, для контроля параметров резьбы и других геометрических параметров насосно-компрессорных труб и муфт (НКТМ), бурильных и обсадных труб и муфт различного типоразмера после нарезки резьбы (выходной контроль), а также для контроля резьбы при ремонте нефтяного оборудования и скважин.The invention relates to measuring equipment, and more specifically to means for contactless monitoring of cylindrical products with external or internal thread, and can be used, for example, to control thread parameters and other geometric parameters of tubing and couplings (NKTM), drill and casing pipes and couplings of various sizes after threading (output control), as well as for thread control during the repair of oil equipment and wells.

Установление уровня техникиPrior art

Известны устройства для контроля толщины и других геометрических параметров изделий, содержащие средства для съема информации, выполненные в виде установленных по разные стороны от контролируемого изделия первого и второго оптоэлектронных головок, каждая из которых снабжена источником и приемником светового потока с соответствующими объективами, и средство обработки информации, при этом в каждой из оптоэлектронных головок приемник светового потока установлен с возможностью триангуляционной оптической связи с источником светового потока через соответствующую поверхность контролируемого изделия, а выходы приемников светового потока подключены ко входам средства обработки информации [1, 2].Known devices for controlling the thickness and other geometric parameters of products, containing means for acquiring information, made in the form of first and second optoelectronic heads installed on opposite sides of the controlled product, each of which is equipped with a light source and receiver with corresponding lenses, and information processing means in this case, in each of the optoelectronic heads, the light flux receiver is installed with the possibility of triangulating optical communication with the light source flow through the corresponding surface of the controlled product, and the outputs of the light flux receivers are connected to the inputs of the information processing means [1, 2].

В таких устройствах толщина изделия вычисляется по формулеIn such devices, the thickness of the product is calculated by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где С=const - расстояние между первым и вторым измерителями дальности (величина постоянная, задается конструктивно);where C = const is the distance between the first and second range meters (constant value, set constructively);

d1j и d2i - соответственно расстояния от первой и второй оптоэлектронных головок до поверхности контролируемого изделия;d 1j and d 2i , respectively, the distance from the first and second optoelectronic heads to the surface of the controlled product;

i - текущий номер измерений.i is the current measurement number.

Такие устройства характеризуются тем недостатком, что не обеспечивают контроль параметров резьбы цилиндрических изделий с наружной и внутренней резьбой, например, труб и муфт к ним.Such devices are characterized by the disadvantage that they do not provide control of the thread parameters of cylindrical products with external and internal threads, for example, pipes and couplings to them.

Известно также устройство для контроля толщины и других геометрических параметров изделий, содержащие средства для съема информации, выполненные в виде двух установленных по разные стороны от контролируемого изделия оптоэлектронных головок, каждая из которых снабжена источником и приемником светового потока с соответствующими объективами, и специализированное средство обработки информации, при этом в каждой из оптоэлектронных головок приемник светового потока установлен с возможностью триангуляционной оптической связи с источником светового потока через соответствующую поверхность контролируемого изделия, а выходы приемников светового потока подключены к входам специализированного средства обработки информации [3].It is also known a device for controlling the thickness and other geometric parameters of products, containing means for acquiring information, made in the form of two optoelectronic heads mounted on different sides of the controlled product, each of which is equipped with a source and a receiver of light flux with corresponding lenses, and a specialized means of processing information in this case, in each of the optoelectronic heads, the light flux receiver is installed with the possibility of triangulating optical communication with the source ohm of the light flux through the corresponding surface of the controlled product, and the outputs of the receivers of the light flux are connected to the inputs of a specialized means of processing information [3].

В таком устройстве толщина изделия также вычисляется по формуле (1).In such a device, the thickness of the product is also calculated by the formula (1).

Данное устройство характеризуется тем же недостатком, а именно не обеспечивает контроль параметров резьбы цилиндрических изделий с внутренней или наружной резьбой - труб и муфт к ним.This device is characterized by the same drawback, namely it does not provide control of the parameters of the thread of cylindrical products with internal or external thread - pipes and couplings to them.

Известно устройство для контроля параметров резьбы цилиндрических изделий с наружной резьбой, содержащее координатный стол, выполненный с возможностью перемещения вдоль продольной оси контролируемого изделия и снабженный электроприводом линейного перемещения и датчиком линейного перемещения, подставку, закрепленную на подвижной каретке, оптико-механический блок, установленный в подшипниках на подставке и снабженный электроприводом углового перемещения вокруг продольной оси, датчиком углового перемещения и двумя оптоэлектронными головками, каждая из которых образована из оптически сопряженных источника и приемника светового излучения, имеющих соответствующие объективы, и расположенные по разные стороны от резьбового участка контролируемого изделия, и персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ), входы которой подключены к выходам приемников светового излучения, датчика линейного перемещения и датчика углового перемещения, а выходы - к электроприводам линейного перемещения и углового перемещения, при этом оптико-механический блок выполнен в виде шпинделя, вал которого установлен в подшипниках на подставке и снабжен механизмом вертикального смещения, а головка шпинделя выполнена в виде двух С-образных держателей оптоэлектронных головок, установленных на планшайбе по разные стороны от продольной оси контролируемого изделия и снабжена механизмом регулировки межлучевого зазора, механизм вертикального смещения вала шпинделя выполнен в виде домкрата, а механизм регулировки межлучевого зазора головки шпинделя представляет собой настроечный вал с участками правой и левой резьбы, размещенных в соответствующих резьбовых отверстиях держателей оптоэлектронных головок, вал шпинделя жестко связан с планшайбой, а на механизме вертикального смещения вала шпинделя размещен координатный стол [4].A device for monitoring the parameters of the thread of cylindrical products with an external thread, comprising a coordinate table made with the possibility of moving along the longitudinal axis of the controlled product and equipped with an electric linear displacement and a linear displacement sensor, a stand mounted on a movable carriage, an optical-mechanical unit mounted in bearings on a stand and equipped with an electric drive of angular displacement around the longitudinal axis, an angular displacement sensor and two optoelectronic heads, each of which is formed from optically coupled light source and receiver having corresponding lenses and located on opposite sides of the threaded portion of the controlled product, and a personal electronic computer (PC), the inputs of which are connected to the outputs of light radiation receivers, a linear sensor displacement and the angular displacement sensor, and the outputs - to electric linear displacement and angular displacement, while the optical-mechanical unit is made in the form of shp an index, the shaft of which is mounted in bearings on a support and is equipped with a vertical displacement mechanism, and the spindle head is made in the form of two C-shaped holders of optoelectronic heads mounted on the faceplate on opposite sides of the longitudinal axis of the controlled product and equipped with a mechanism for adjusting the inter-beam gap, a vertical displacement mechanism the spindle shaft is made in the form of a jack, and the mechanism for adjusting the inter-beam gap of the spindle head is a tuning shaft with portions of the right and left threads, times placed in the corresponding threaded holes of the holders of the optoelectronic heads, the spindle shaft is rigidly connected to the faceplate, and a coordinate table is placed on the vertical displacement mechanism of the spindle shaft [4].

Данное устройство не обеспечивает контроль параметров резьбы цилиндрических изделий с внутренней резьбой, например, муфт к трубам.This device does not provide control of the parameters of the thread of cylindrical products with an internal thread, for example, couplings to pipes.

При этом известно устройство для контроля параметров резьбы цилиндрических изделий с внутренней или наружной резьбой, содержащее основание, на котором установлен узел базирования контролируемого изделия с внутренней резьбой, первый координатный стол, выполненный с возможностью перемещения вдоль продольной оси контролируемого изделия с внутренней резьбой и связанный с датчиками продольного и углового перемещений и электроприводами продольного и углового перемещений, первую оптоэлектронную головку, размещенную на первом координатном столе и снабженную источником и приемником светового потока, оптически взаимодействующими с участком контролируемой поверхности изделия с внутренней резьбой, узел базирования контролируемого изделия с наружной резьбой, выполненный в виде двухконусного упора-центратора, размещенного на первом координатном столе, причем один из его конусов выполнен съемным, размещенный на первом координатном столе второй координатный стол, имеющий П-образную форму и связанный с датчиком поперечного перемещения и электроприводом поперечного перемещения, вторую оптоэлектронную головку, размещенную на втором координатном столе и снабженную источником и приемником светового потока, оптически взаимодействующими с участком контролируемой поверхности изделия с наружной резьбой, и персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ), входы которой соединены с выходами приемников светового потока оптоэлектронных головок, датчиками продольного и поперечного перемещений, и датчика углового перемещения, а выходы ПЭВМ - с приводами продольного и поперечного перемещений, при этом в первой оптоэлектронной головке приемник светового потока установлен с возможностью триангуляционной оптической связи с источником светового потока через соответствующую внутреннюю поверхность контролируемого изделия с внутренней резьбой, во второй оптоэлектронной головке, размещенной над поверхностью контролируемого изделия с наружной резьбой, источник светового потока и приемник светового потока размещены по разные стороны от контролируемого участка такого изделия [5].Moreover, a device is known for monitoring the parameters of the thread of cylindrical products with internal or external threads, comprising a base on which a unit for basing the controlled product with internal thread is mounted, a first coordinate table configured to move along the longitudinal axis of the controlled product with internal thread and associated with sensors longitudinal and angular displacements and electric drives of longitudinal and angular displacements, the first optoelectronic head located at the first coordinate Ohm table and equipped with a source and receiver of light flux, optically interacting with the portion of the controlled surface of the product with internal thread, the base site of the controlled product with external thread, made in the form of a two-cone stop-centralizer, located on the first coordinate table, and one of its cones is removable placed on the first coordinate table, the second coordinate table having a U-shaped shape and connected with a transverse displacement sensor and a transverse electric drive a second optoelectronic head located on the second coordinate table and equipped with a light source and receiver that are optically interacting with a portion of the controlled surface of the product with an external thread, and a personal electronic computer (PC), the inputs of which are connected to the outputs of the light flux receivers of the optoelectronic heads, sensors of longitudinal and transverse displacements, and a sensor of angular displacement, and PC outputs - with drives of longitudinal and transverse displacements, while in the first To the optoelectronic head, the luminous flux receiver is installed with the possibility of triangular optical communication with the luminous flux source through the corresponding inner surface of the controlled product with internal thread, in the second optoelectronic head located above the surface of the controlled product with external thread, the light flux and the light flux receiver parties from the controlled area of such a product [5].

Данное устройство характеризуется тем недостатком, что не обеспечивает контроль толщины стенок цилиндрических изделий с наружной или внутренней резьбой - труб и муфт к ним.This device is characterized by the disadvantage that it does not provide control of the wall thickness of cylindrical products with external or internal thread - pipes and couplings to them.

Характеристика и критика прототипа.Characterization and criticism of the prototype.

Наиболее близким изобретением к предлагаемому по наибольшему количеству сходных признаков, технической сущности, схемному решению и достигаемому при использовании техническому результату является изобретение, предназначенное для контроля параметров резьбы трубных изделий и описанное в [6].The closest invention to the proposed according to the greatest number of similar features, technical nature, circuit design and achieved by using the technical result is an invention designed to control the parameters of the thread of pipe products and described in [6].

Такое изобретение, выбранное в качестве прототипа, содержит:Such an invention, selected as a prototype, contains:

- основание, на котором установлены узел базирования контролируемого изделия и координатный стол, выполненный с возможностью перемещения вдоль продольной оси контролируемого изделия и связанный с датчиком линейного перемещения и электроприводом линейного перемещения,- the base on which the base unit of the controlled product and the coordinate table are mounted, made with the possibility of movement along the longitudinal axis of the controlled product and connected with the linear displacement sensor and electric linear displacement,

- полый цилиндрический корпус, жестко закрепленный на координатном столе,- a hollow cylindrical body rigidly fixed to the coordinate table,

- узел сканирования, имеющий вилку, связанную с датчиком углового перемещения и электроприводом углового перемещения, и средства для съема информации, состоящие из установленного внутри полого цилиндрического корпуса коноскопа и системы подвижного и неподвижных зеркал, размещенных на концах вилки и образующих оптические каналы, обеспечивающие прохождение светового потока от коноскопа к наружной или внутренней поверхности контролируемого изделия и обратно,- a scanning unit having a plug associated with an angular displacement sensor and an electric angular displacement actuator, and means for acquiring information, consisting of a conoscope installed inside the hollow cylindrical body and a system of movable and fixed mirrors placed at the ends of the forks and forming optical channels that allow the passage of light flow from the conoscope to the outer or inner surface of the controlled product and vice versa,

- механизм поворота подвижного зеркала с соответствующим электроприводом,- the rotation mechanism of the movable mirror with the corresponding electric drive,

- и средство обработки информации, выполненное в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), входы которой подключены к выходам датчиков линейного и углового перемещений и коноскопа, а выходы - к электроприводам линейного и углового перемещений и механизма поворота подвижного зеркала,- and information processing tool, made in the form of a personal electronic computer (PC), the inputs of which are connected to the outputs of the linear and angular displacement sensors and conoscope, and the outputs to the electric linear and angular displacements and the rotation mechanism of the movable mirror,

- при этом узел сканирования выполнен с возможностью вращения вокруг продольной оси контролируемого изделия и установлен в подшипнике на полом цилиндрическом корпусе.- while the scan node is made to rotate around the longitudinal axis of the controlled product and mounted in a bearing on a hollow cylindrical housing.

Здесь коноскоп является элементом, общим для обоих средств для съема информации.Here, the conoscope is an element common to both means for acquiring information.

В таком устройстве основным подвижным (вращающимся) узлом является узел сканирования, выполненный в виде вилки, на концах которой размещены средства для съема информации. Вилка размещена в одном подшипнике на полом цилиндрическом корпусе.In such a device, the main movable (rotating) unit is a scan unit made in the form of a plug, at the ends of which there are means for acquiring information. The plug is placed in one bearing on a hollow cylindrical housing.

Данная конструкция вилки вместе со средствами для съема информации является неуравновешенной механической системой устройства в том смысле, что центр тяжести вращающейся механической системы смещен от оси ее вращения (на чертеже - вверх от этой оси). В результате при вращении подшипник испытывает боковые нагрузки, быстро его изнашивающие и снижающие, в конечном счете, точность измерений.This design of the plug, together with means for acquiring information, is an unbalanced mechanical system of the device in the sense that the center of gravity of the rotating mechanical system is offset from the axis of its rotation (in the drawing, up from this axis). As a result, during rotation, the bearing experiences lateral loads, which quickly wear out and reduce, ultimately, the measurement accuracy.

Неуравновешенность системы приводит также к ее вибрации при вращении, что также снижает точность измерений.The imbalance of the system also leads to its vibration during rotation, which also reduces the accuracy of the measurements.

Из вышеизложенного следует, что для того, чтобы снизить боковые нагрузки на подшипник, требуется каким-либо образом уравновесить вилку, например, путем использования противовеса, размещенного по другую сторону от оси вращения вилки.From the above it follows that in order to reduce lateral loads on the bearing, it is necessary to somehow balance the fork, for example, by using a counterweight placed on the other side of the axis of rotation of the fork.

Указанная механическая система не уравновешена также в плоскости чертежа, так как вес вилки вместе со средствами для съема информации направлен вниз и образует вращательный момент, «пытающийся» повернуть систему в этой плоскости против часовой стрелки. В результате при вращении подшипник испытывает дополнительные боковые нагрузки, также быстро его изнашивающие и снижающие, в конечном счете, точность измерений.The indicated mechanical system is also not balanced in the drawing plane, since the weight of the fork, together with the means for acquiring information, is directed downward and generates a torque “trying” to rotate the system in this plane counterclockwise. As a result, during rotation, the bearing experiences additional lateral loads, which also quickly wear out and reduce, ultimately, the measurement accuracy.

Следовательно, требуется уравновесить вилку также в плоскости чертежа и снизить тем самым боковые нагрузки на подшипник.Therefore, it is necessary to balance the fork also in the plane of the drawing and thereby reduce lateral loads on the bearing.

Следует также отметить, что данное устройство контроля работает по принципу коноскопической профилометриии на основе голографического интерференционного метода измерения. Данный принцип измерения является относительным - измерения проводятся относительно длины волны лазерного излучения подсчетом количества полос интерференционной картины.It should also be noted that this control device works on the principle of conoscopic profilometry based on the holographic interference measurement method. This measurement principle is relative - measurements are carried out relative to the wavelength of the laser radiation by counting the number of fringes of the interference pattern.

Голографический интерференционный принцип измерения имеет очень высокую точность, однако она обеспечивается при измерениях зеркальных поверхностей, причем измерения возможны только в лабораторных условиях при полном исключении изменений угла наклона контролируемой поверхности, бликов и даже незначительных механических вибраций, так как, в противном случае, нарушается порядок подсчета интерференционных полос.The holographic interference principle of measurement has a very high accuracy, however, it is ensured when measuring mirror surfaces, and measurements are possible only in laboratory conditions with the complete exclusion of changes in the angle of inclination of the controlled surface, glare and even minor mechanical vibrations, since, otherwise, the calculation order is violated interference fringes.

На сам метод измерения накладываются также многие другие факторы, такие как качество и шероховатость поверхности контролируемого изделия, его форма, условия измерения и эксплуатации, механические вибрации, изменения температуры и т.д., которые, в конечном счете, существенно снижают достигаемую точность измерения.Many other factors are also superimposed on the measurement method itself, such as the quality and surface roughness of the controlled product, its shape, measurement and operating conditions, mechanical vibrations, temperature changes, etc., which, ultimately, significantly reduce the achieved measurement accuracy.

У прототипа компьютерный анализ голограмм имеет повышенные требования к компьютеру по быстродействию, объему памяти и стоимости. При этом требуется более сложное программное обеспечение.The prototype computer analysis of holograms has increased requirements for the computer in terms of speed, memory and cost. This requires more sophisticated software.

Таким образом, первым недостатком прототипа является ее неуравновешенность как механической системы.Thus, the first disadvantage of the prototype is its imbalance as a mechanical system.

Второй недостаток прототипа - узкие функциональные возможности, не позволяющие определять толщину стенок изделий цилиндрической формы, например таких как трубы и муфты к ним.The second disadvantage of the prototype is the narrow functionality that does not allow to determine the wall thickness of cylindrical products, such as pipes and couplings to them.

Третий недостаток - невозможность использования его в промышленных условиях. Он может использоваться только в качестве лабораторного стенда.The third drawback is the inability to use it in an industrial environment. It can only be used as a laboratory bench.

Технический результат и его достижение.The technical result and its achievement.

Изобретение направлено на достижение таких технических результатов как:The invention is aimed at achieving such technical results as:

а) обеспечение уравновешенности устройства как механической системы, снижение боковых нагрузок на подшипники цилиндрического корпуса;a) ensuring the balance of the device as a mechanical system, reducing lateral loads on the bearings of the cylindrical housing;

б) расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения измерения толщины стенок цилиндрических изделий типа труб и муфт к ним;b) expanding the functionality of the device by providing a measurement of the wall thickness of cylindrical products such as pipes and couplings to them;

в) обеспечение возможности работы устройства в промышленных условиях.c) ensuring the possibility of operation of the device in an industrial environment.

Достижение указанных технических результатов обеспечивается тем, что известное устройство для контроля геометрических параметров цилиндрических изделий с резьбовой поверхностью, содержащее:The achievement of these technical results is ensured by the fact that the known device for monitoring the geometric parameters of cylindrical products with a threaded surface, containing:

- основание, на котором установлен узел базирования контролируемого изделия,- the basis on which the base unit of the controlled product is installed,

- координатный стол, выполненный с возможностью перемещения вдоль продольной оси контролируемого изделия и связанный с датчиком линейного перемещения и электроприводом линейного перемещения,- coordinate table, made with the possibility of movement along the longitudinal axis of the controlled product and associated with a linear displacement sensor and an electric linear displacement,

- цилиндрический корпус,- cylindrical body,

- узел сканирования, имеющий первую вилку и средства для съема информации,- a scanning unit having a first plug and means for acquiring information,

- датчик углового перемещения и электропривод углового перемещения,- angular displacement sensor and electric angular displacement,

- средство обработки информации, выполненное в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), входы которой подключены к выходам датчиков линейного и углового перемещений, а выходы - к электроприводам линейного и углового перемещений,- information processing tool, made in the form of a personal electronic computer (PC), the inputs of which are connected to the outputs of the sensors of linear and angular displacements, and the outputs to the electric drives of linear and angular displacements,

содержит такжеalso contains

- размещенный на основании узел совмещения осей, на котором установлен координатный стол,- placed on the basis of the axis alignment unit on which the coordinate table is mounted,

- причем цилиндрический корпус выполнен с возможностью вращения вокруг продольной оси и установлен на двух подшипниках на координатном столе,- moreover, the cylindrical body is made to rotate around a longitudinal axis and mounted on two bearings on the coordinate table,

- узел сканирования имеет установленную симметрично первой вилке вторую вилку и держатель вилок с механизмом регулировки расстояния между вилками, при этом держатель вилок жестко соединен с цилиндрическим корпусом, связанным с датчиком углового перемещения и электроприводом углового перемещения,- the scanning unit has a second fork installed symmetrically to the first fork and a fork holder with a mechanism for adjusting the distance between the forks, while the fork holder is rigidly connected to a cylindrical body associated with an angular displacement sensor and an angular displacement electric drive,

- на концах вилок размещены средства для съема информации, выполненные в виде оптоэлектронных головок, каждая из которых снабжена источником светового потока и приемником светового потока, причем приемник светового потока установлен с возможностью триангуляционной оптической связи с источником светового потока через соответствующий участок внутренней или наружной поверхности контролируемого изделия, а выходы приемников светового потока подключены ко входам ПЭВМ.- at the ends of the forks there are placed means for acquiring information made in the form of optoelectronic heads, each of which is equipped with a light source and a light stream receiver, the light stream receiver being installed with the possibility of triangulation optical communication with the light source through a corresponding section of the inner or outer surface of the controlled products, and the outputs of the luminous flux receivers are connected to the PC inputs.

Кроме того:Besides:

- держатель вилок выполнен П-образным и имеет в средней части продольный паз, а на концах держателя вилок выполнены отверстия,- the fork holder is made U-shaped and has a longitudinal groove in the middle part, and holes are made at the ends of the fork holder,

- торцы вилок размещены в продольном пазе держателя вилок и имеют отверстия соответственно с правой и левой резьбой,- the ends of the forks are placed in the longitudinal groove of the fork holder and have holes, respectively, with right and left threads,

- а механизм регулировки расстояния между вилками выполнен в виде подстроечного вала, концы которого размещены в отверстиях на концах держателя вилок и снабженного участками с правой и левой резьбой, установленными в резьбовых отверстиях торцов соответствующих вилок,- and the mechanism for adjusting the distance between the forks is made in the form of a trimming shaft, the ends of which are placed in the holes at the ends of the fork holder and provided with sections with right and left threads installed in the threaded holes of the ends of the corresponding forks,

- узел совмещения осей содержит нижнюю секцию, установленную на основании, и верхнюю секцию, выполненную с возможностью перемещения относительно нижней секции и снабженную набором съемных подставок, попарно размещаемых между нижней и верхней секциями, и раздвижным четырехзвенным шарнирным механизмом пантографного типа с настроечным винтом, причем шарниры механизма размещены попарно на нижней и верхней секциях и по одному на первой и второй втулках, а настроечный винт снабжен рукояткой и участками с правой и левой резьбой, размещенными в соответствующих резьбовых отверстиях первой и второй втулок,- the axle alignment unit comprises a lower section mounted on the base and an upper section that is movable relative to the lower section and equipped with a set of removable supports placed in pairs between the lower and upper sections, and a sliding four-link articulated pantograph-type mechanism with a tuning screw, the hinges being the mechanism is placed in pairs on the lower and upper sections and one at a time on the first and second bushings, and the tuning screw is equipped with a handle and sections with right and left threads, placed in the corresponding threaded holes of the first and second bushings,

- в оптоэлектронных головках, размещенных над наружной поверхностью контролируемого изделия, источник светового потока и приемник светового потока установлены на соответствующем конце вилки по разные стороны от контролируемого участка изделия.- in the optoelectronic heads located above the outer surface of the controlled product, the light source and the light flux receiver are installed on the corresponding end of the plug on opposite sides of the controlled area of the product.

Проведенный им анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и другим научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволили установить, что не имеются аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения, а выделение из перечня аналогов прототипа обеспечило выявление совокупности существенных по отношению к техническим результатам отличительных признаков заявленного изобретения.His analysis of the prior art, including a search by patent and other scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the invention, made it possible to establish that there are no analogues characterized by features identical to all the essential features of the invention, and isolation from the list of analogues of the prototype provided the identification of a set of essential in relation to the technical results of the distinguishing features of the claimed invention.

Заявителем проведена также проверка соответствия указанной совокупности существенных признаков устройства трем условиям (критериям) патентоспособности.The applicant has also verified the compliance of the specified set of essential features of the device with three conditions (criteria) of patentability.

Проверка соответствия заявляемого устройства условию патентоспособности «новизна».Verification of compliance of the claimed device with the patentability condition "novelty."

Основными признаками, отличающими заявляемое устройство от ближайшего аналога-прототипа, являются:The main features that distinguish the claimed device from the closest analogue of the prototype are:

- размещение на основании узла совмещения осей, на котором установлен координатный стол,- placement on the basis of the axis alignment unit on which the coordinate table is mounted,

- выполнение цилиндрического корпуса с возможностью вращения вокруг продольной оси и установление его на двух подшипниках на координатном столе,- the implementation of the cylindrical housing with the possibility of rotation around the longitudinal axis and installing it on two bearings on the coordinate table,

- наличие в узле сканирования установленную симметрично первой вилке вторую вилку и держатель вилок с механизмом регулировки расстояния между вилками,- the presence in the scanning unit mounted symmetrically to the first fork, the second fork and the fork holder with a mechanism for adjusting the distance between the forks,

- жесткое соединение держателя вилок с цилиндрическим корпусом, связанным с датчиком углового перемещения и электроприводом углового перемещения,- rigid connection of the fork holder with a cylindrical body associated with an angular displacement sensor and an electric angular displacement,

- размещение на концах вилок средств для съема информации, выполненных в виде оптоэлектронных головок, каждая из которых снабжена источником светового потока и приемником светового потока,- placement at the ends of the forks of means for acquiring information made in the form of optoelectronic heads, each of which is equipped with a light source and a light stream receiver,

- установление приемника светового потока с возможностью триангуляционной оптической связи с источником светового потока через соответствующий участок внутренней или наружной поверхности контролируемого изделия,- the establishment of the receiver of the light flux with the possibility of triangulation of optical communication with the light source through the corresponding section of the inner or outer surface of the controlled product,

- подключение выходов приемников светового потока ко входам ПЭВМ.- connecting the outputs of the receivers of the light flux to the inputs of the PC.

Кроме того:Besides:

- выполнение держателя вилок П-образным и наличие в средней части продольного паза,- the implementation of the fork holder U-shaped and the presence in the middle of the longitudinal groove,

- выполнение на концах держателя вилок отверстий,- execution at the ends of the holder of the plugs holes,

- размещение торцов вилок в продольном пазе держателя вилок,- placement of the ends of the forks in the longitudinal groove of the fork holder,

- и наличие отверстия соответственно с правой и левой резьбой,- and the presence of holes respectively with right and left-hand threads,

- выполнение механизма регулировки расстояния между вилками в виде подстроечного вала, концы которого размещены в отверстиях на концах держателя вилок,- the implementation of the mechanism for adjusting the distance between the forks in the form of a trimming shaft, the ends of which are placed in the holes at the ends of the holder of the forks,

- снабжение его участками с правой и левой резьбой, установленными в резьбовых отверстиях торцов соответствующих вилок,- supplying it with portions with right and left-hand threads installed in the threaded holes of the ends of the corresponding forks,

- наличие в узле совмещения осей нижней секции, установленной на основании, и верхней секции, выполненной с возможностью перемещения относительно нижней секции и снабженной набором съемных подставок, попарно размещаемых между нижней и верхней секциями, и раздвижным четырехзвенным шарнирным механизмом пантографного типа с настроечным винтом,- the presence in the unit of alignment of the axes of the lower section, mounted on the base, and the upper section, made with the possibility of movement relative to the lower section and equipped with a set of removable supports, pairwise placed between the lower and upper sections, and a sliding four-link hinged mechanism of pantograph type with a tuning screw,

- размещение шарниров механизма попарно на нижней и верхней секциях и по одному на первой и второй втулках,- placement of the hinges of the mechanism in pairs on the lower and upper sections and one at a time on the first and second bushings,

- снабжение настроечного винта рукояткой и участками с правой и левой резьбой, размещенными в соответствующих резьбовых отверстиях первой и второй втулок,- supplying the tuning screw with a handle and portions with right and left threads located in the corresponding threaded holes of the first and second bushings,

- установление в оптоэлектронных головках, размещенных над наружной поверхностью контролируемого изделия, источника светового потока и приемника светового потока на соответствующем конце вилки по разные стороны от контролируемого участка изделия.- the installation in the optoelectronic heads located above the outer surface of the controlled product, the light source and the light flux receiver at the corresponding end of the plug on opposite sides of the controlled area of the product.

Наличие указанных признаков обеспечивает соответствие всей совокупности признаков условию патентоспособности «новизна». При этом не обнаружены устройства, в которых технический результат достигнут аналогичной совокупностью существенных признаков. По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, неизвестна, что также позволяет сделать вывод о соответствии его условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству. При этом аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного устройства, отсутствуют.The presence of these features ensures compliance of the totality of features with the condition of patentability “novelty”. However, no devices were found in which the technical result was achieved by a similar set of essential features. According to the information available to the applicant, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is unknown, which also allows us to conclude that its condition of patentability is “novelty” according to the current legislation. Moreover, analogues that are characterized by sets of features that are identical to all the features of the claimed device are absent.

Проверка соответствия заявляемого устройства условию патентоспособности «изобретательский уровень».Verification of compliance of the claimed device with the condition of patentability "inventive step".

Для проверки соответствия требованию изобретательского уровня заявителем проведен дополнительный поиск и анализ решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от выбранного прототипа, результаты которого показали, что заявленный объект явным образом не следует из известного уровня техники, определенного заявителем.To verify compliance with the requirements of inventive step, the applicant conducted an additional search and analysis of solutions in order to identify signs that match the distinctive features of the selected prototype, the results of which showed that the claimed object does not explicitly follow from the prior art defined by the applicant.

Другими словами, сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных областях контрольно-измерительной техники показало, что последние не содержат признаков, сходных с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа.In other words, a comparison of the claimed device not only with the prototype, but also with other technical solutions in this and related areas of instrumentation has shown that the latter do not contain features similar to those distinguishing the claimed technical solution from the prototype.

Не выявлена известность влияния предусмотренных существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанных технических результатов.Not revealed the popularity of the impact provided by the essential features of the proposed technical solution of the transformations on the achievement of these technical results.

При поиске по патентной и научно-технической литературе не выявлены устройства аналогичного назначения с признаками, сходными с отличительными признаками заявленного объекта, при этом совокупность его признаков не является очевидной из уровня техники, на основании чего можно сделать вывод, что предлагаемый объект соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».When searching the patent and scientific literature, devices of a similar purpose with features similar to the distinguishing features of the claimed object were not identified, while the combination of its features is not obvious from the prior art, based on which we can conclude that the proposed object meets the patentability condition " inventive step ".

При этом следует отметить, что между совокупностью существенных признаков настоящего изобретения и достигаемыми техническими результатами существует причинно-следственная связь, поскольку отличительные признаки не были выявлены ни в одном из аналогов, а достигаемые технические результаты получаются лишь при совместном использовании всех без исключения известных и отличительных признаков.It should be noted that there is a causal relationship between the totality of the essential features of the present invention and the achieved technical results, since distinctive features were not identified in any of the analogues, and the achieved technical results are obtained only when all known and distinctive features are used together .

Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где показаны:The invention is illustrated by drawings, which show:

- на фиг.1 - общий вид устройства (для случая, когда «внутренние» и «внешние» оптоэлектронные головки реализуют триангуляционный метод измерений);- figure 1 is a General view of the device (for the case when the "internal" and "external" optoelectronic heads implement the triangulation measurement method);

- на фиг.2 - то же самое, вид устройства слева;- figure 2 is the same, view of the device on the left;

- на фиг.3 - общий вид устройства (для случая, когда «внутренние» оптоэлектронные головки реализуют триангуляционный, а «внешние» оптоэлектронные головки - теневой методы измерений);- figure 3 is a General view of the device (for the case when the "internal" optoelectronic heads realize triangulation, and the "external" optoelectronic heads - shadow measurement methods);

- на фиг.4 - то же самое, вид устройства слева;- figure 4 is the same, view of the device on the left;

- на фиг.5 - конструкция держателя вилок (а - вид слева, б - вид справа);- figure 5 - design of the holder of the plugs (a - view from the left, b - view from the right);

- на фиг.6 - основные электрические связи в устройстве;- figure 6 - the main electrical connection in the device;

- на фиг.7 - принцип измерения толщины изделия при триангуляционном методе измерения;- Fig.7 - the principle of measuring the thickness of the product with a triangulation measurement method;

- на фиг.8 - принцип измерения толщины изделия при триангуляционно-теневом методе измерения;- on Fig - the principle of measuring the thickness of the product with a triangulation-shadow method of measurement;

- на фиг.9 - конструкция узла совмещения осей.- figure 9 is a design of the axle alignment unit.

Описание устройства в статике.Description of the device in statics.

Устройство для контроля геометрических параметров цилиндрических изделий с резьбовой поверхностью содержит (фиг.1-6) основание 1, на котором размещены узел 2 базирования контролируемого изделия 3 и узел 4 совмещения осей, координатный стол 5, размещенный на узле совмещения осей 4, выполненный с возможностью перемещения вдоль продольной оси 6 контролируемого изделия 3 и связанный с электроприводом 7 линейного перемещения и датчиком 8 линейного перемещения, полый цилиндрический корпус 9, выполненный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси 10 и связанный с электроприводом 11 углового перемещения и датчиком 12 углового перемещения, узел сканирования, имеющий первую 13 и вторую 14 вилки и держатель 15 вилок с механизмом регулировки расстояния между вилками 13 и 14, средства для съема информации, размещенные на концах вилок 13 и 14 и выполненные в виде оптоэлектронных головок 16-19, каждая из которых снабжена источником 20 светового потока, приемником 21 светового потока и соответствующими объективами 22 и 23 (фиг.2), и средство обработки информации, выполненное в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ) 24 (фиг.6), входы которой соединены с выходами датчика 8 линейного перемещения, датчика 12 углового перемещения и приемников 21 светового потока оптоэлектронных головок 16-19, а выходы - с электроприводами линейного 7 и углового 11 перемещений.A device for monitoring the geometrical parameters of cylindrical products with a threaded surface contains (Figs. 1-6) a base 1 on which a node 2 of the controlled product 3 and an axis alignment unit 4 are placed, a coordinate table 5 placed on the axis alignment unit 4, configured to displacement along the longitudinal axis 6 of the controlled product 3 and connected with the linear actuator 7 and the linear displacement sensor 8, a hollow cylindrical body 9, made with the possibility of rotation around its longitudinal axis 10 and associated with the electric drive 11 of the angular displacement and the sensor 12 of the angular displacement, a scanning unit having the first 13 and second 14 forks and the holder 15 of the forks with a mechanism for adjusting the distance between the forks 13 and 14, means for acquiring information located at the ends of the forks 13 and 14 and made in the form of optoelectronic heads 16-19, each of which is equipped with a light stream source 20, a light stream receiver 21 and corresponding lenses 22 and 23 (Fig. 2), and information processing means made in the form of a personal electronic a personal computer (PC) 24 (FIG. 6), the inputs of which are connected to the outputs of the linear displacement sensor 8, the angular displacement sensor 12 and the luminous flux receivers 21 of the optoelectronic heads 16-19, and the outputs are with electric linear displacements 7 and angular 11 displacements.

Держатель 15 вилок жестко соединен с полым цилиндрическим корпусом 9 и выполнен П-образным, причем в средней части он имеет продольный паз 25, а на его концах имеются сквозные отверстия 26 (фиг.5).The holder 15 of the forks is rigidly connected to the hollow cylindrical body 9 and is made U-shaped, with a longitudinal groove 25 in the middle part and through holes 26 at its ends (FIG. 5).

Торцы вилок 13 и 14 размещены в продольном пазе 25, где крепятся к держателю 15 с помощью двух болтов 27 и имеют резьбовые отверстия 28 и 29 (фиг.1) соответственно с правой и левой резьбой.The ends of the forks 13 and 14 are placed in a longitudinal groove 25, where they are attached to the holder 15 with two bolts 27 and have threaded holes 28 and 29 (Fig. 1), respectively, with right and left threads.

Механизм регулировки расстояния между вилками 13 и 14 выполнен в виде подстроечного вала 30, концы которого размещены в отверстиях 26 на концах держателя 15, и снабженного участками с правой 31 и левой 32 резьбой, установленными в резьбовых отверстиях 28 и 29 торцов соответствующих вилок 13 и 14.The mechanism for adjusting the distance between the forks 13 and 14 is made in the form of a trimming shaft 30, the ends of which are placed in the holes 26 at the ends of the holder 15, and equipped with sections with a right 31 and left 32 threads installed in the threaded holes 28 and 29 of the ends of the corresponding forks 13 and 14 .

Цилиндрический корпус 9 установлен в подшипниках 33 и 34 на координатном столе 5.The cylindrical housing 9 is mounted in bearings 33 and 34 on the coordinate table 5.

Узел 4 совмещения осей содержит (фиг.9) нижнюю секцию 35, установленную на основании 1, и верхнюю секцию 36, выполненную с возможностью перемещения относительно нижней секции 35 и снабженную набором съемных подставок 37 разной высоты, попарно размещаемых между нижней 35 и верхней 36 секциями, и раздвижным четырехзвенным шарнирным механизмом пантографного типа с настроечным винтом 38, причем шарниры 39 механизма размещены попарно на нижней 35 и верхней 36 секциях, а шарниры 40 - по одному на первой 41 и второй 42 втулках, а настроечный винт 38 снабжен рукояткой 43 и участками с правой 44 и левой 45 резьбой, размещенными в соответствующих резьбовых отверстиях первой 41 и 42 второй втулок. Верхняя секция снабжена направляющими 46.The axle alignment unit 4 contains (Fig. 9) a lower section 35 mounted on the base 1 and an upper section 36 movable relative to the lower section 35 and provided with a set of removable supports 37 of different heights placed in pairs between the lower 35 and upper 36 sections and a sliding four-link pantograph-type hinged mechanism with a tuning screw 38, the hinges 39 of the mechanism being placed in pairs on the lower 35 and upper 36 sections, and the hinges 40 - one on the first 41 and second 42 bushes, and the tuning screw 38 is equipped with handles second portions 43 and 44 on the right and left-hand thread 45, arranged in respective threaded holes 42 of the first 41 and second bushings. The upper section is provided with guides 46.

В устройстве, показанном на фиг.1 и 2, в каждой из оптоэлектронных головок 16-19 приемник 21 светового потока установлен с возможностью триангуляционной оптической связи с источником 20 светового потока через соответствующую внутреннюю или наружную поверхность контролируемого изделия 3.In the device shown in figures 1 and 2, in each of the optoelectronic heads 16-19, the luminous flux receiver 21 is mounted with the possibility of triangulation optical communication with the luminous flux source 20 through the corresponding inner or outer surface of the controlled product 3.

В устройстве, показанном на фиг.3 и 4, в оптоэлектронных головках 16 и 19, размещенных над наружной поверхностью контролируемого изделия 3, приемник 21 светового потока и источник 20 светового потока установлены на конце соответствующей вилки 13 и 14 по разные стороны от контролируемого участка изделия 3 и реализуют теневой метод измерения.In the device shown in FIGS. 3 and 4, in the optoelectronic heads 16 and 19 located above the outer surface of the controlled product 3, the light flux detector 21 and the light flux source 20 are installed at the end of the corresponding plug 13 and 14 on opposite sides of the controlled portion of the product 3 and implement the shadow method of measurement.

Назначение и функции элементов и узлов устройства.Purpose and functions of elements and units of the device.

Основание 1 - главный несущий и связующий конструктивный элемент устройства, выполненный в виде платформы с возможностью размещения на ней узла 2 базирования и узла 4 совмещения осей. Основание 1 обеспечивает также устойчивость устройства во время выполнения операций контроля.Base 1 - the main bearing and connecting structural element of the device, made in the form of a platform with the possibility of placing on it a node 2 basing and node 4 alignment of the axes. The base 1 also provides stability of the device during control operations.

Узел 2 базирования предназначен для базирования и крепления на основании 1 контролируемого изделия 3.The host 2 is designed for basing and fastening on the basis of 1 controlled product 3.

Узел 4 совмещения осей предназначен для регулирования высоты продольной оси 10 цилиндрического корпуса 1 и совмещения ее с продольной осью 6 контролируемого изделия 3, т.е. для обеспечения их соосности. При этом, ввиду того, что во время работы устройства регулировка высоты оси 10 производится относительно редко, узел 4 выполнен с ручным приводом. В качестве узла 4 могут быть использованы, например, домкраты легковых автомобилей различных конструкций, электроприводы, преобразующие вращение ротора электродвигателя в поступательное движение штока.The axle alignment unit 4 is designed to control the height of the longitudinal axis 10 of the cylindrical body 1 and to align it with the longitudinal axis 6 of the controlled product 3, i.e. to ensure their alignment. Moreover, due to the fact that during the operation of the device the height adjustment of the axis 10 is relatively rare, the node 4 is made with a manual drive. As the node 4 can be used, for example, car jacks of various designs, electric drives, converting the rotation of the rotor of the electric motor into the translational movement of the rod.

Координатный стол 5 во время измерений перемещается по узлу 4 по его направляющим 47, обеспечивая тем самым перемещение узла сканирования вдоль оси 6 контролируемого изделия 3 (фиг.1). Непосредственное перемещение стола 5 осуществляется электроприводом 7. Координаты положения стола 5 отсчитываются датчиком 8.The coordinate table 5 during measurements moves along the node 4 along its guides 47, thereby ensuring the movement of the scanning node along the axis 6 of the controlled product 3 (Fig.1). The direct movement of the table 5 is carried out by the electric drive 7. The coordinates of the position of the table 5 are counted by the sensor 8.

Цилиндрический корпус 9 предназначен для двух целей:The cylindrical housing 9 is designed for two purposes:

а) для передачи перемещающих и вращающих усилий от электроприводов 7 и 11 к держателю 15 вилок;a) to transfer the moving and rotating forces from the electric drives 7 and 11 to the holder 15 of the forks;

б) для перераспределения механических сил со стороны узла сканирования между подшипниками 33 и 34 (у прототипа данные силы действуют на один единственный подшипник).b) for the redistribution of mechanical forces from the side of the scanning unit between the bearings 33 and 34 (in the prototype these forces act on one single bearing).

Оптоэлектронные головки 16-19 предназначены для преобразования оптических сигналов, несущих информацию о координатах точек внутренней или внешней поверхности контролируемого изделия 3 в соответствующие электрические сигналы. В описании даны два варианта выполнения оптоэлектронных головок 16 и 19, реализующих триангуляционный или теневой методы измерений. В обоих случаях источники 20 светового потока могут быть реализованы на основе источника узкого светового луча - полупроводникового лазера, а приемник 21 светового потока может быть реализован на основе позиционно-чувствительных фотоприемников - интегральных МДП (SMOS)-фотодиодных линеек.Optoelectronic heads 16-19 are designed to convert optical signals that carry information about the coordinates of the points of the inner or outer surface of the controlled product 3 into the corresponding electrical signals. In the description are given two options for the implementation of optoelectronic heads 16 and 19 that implement triangulation or shadow measurement methods. In both cases, the luminous flux sources 20 can be realized on the basis of a narrow light beam source - a semiconductor laser, and the luminous flux detector 21 can be realized on the basis of position-sensitive photodetectors - integrated MOS (SMOS) photodiode arrays.

При этом следует отметить, что диапазон изменения толщины стенок для большинства контролируемых изделий 3 (труб и муфт) на практике небольшой (от 6 до 16 мм). В результате измеритель толщины, настроенный на измерение максимальной толщины, без регулировки может быть использован для измерения изделий с меньшей толщиной стенок (до 6 мм).It should be noted that the range of changes in wall thickness for most of the controlled products 3 (pipes and couplings) in practice is small (from 6 to 16 mm). As a result, a thickness meter configured to measure maximum thickness without adjustment can be used to measure products with a smaller wall thickness (up to 6 mm).

Диапазон изменения диаметров контролируемых изделий 3 (труб и муфт) относительно большой (60-400 мм). Поэтому изменение диаметра контролируемого изделия 3 потребует изменения настройки устройства на его соответствующий диаметр.The diameter range of the controlled products 3 (pipes and couplings) is relatively large (60-400 mm). Therefore, changing the diameter of the controlled product 3 will require changing the settings of the device to its corresponding diameter.

Механизм регулировки расстояния между вилками 13 и 14 предназначен для адаптации устройства к измерению геометрических параметров цилиндрических изделий разного диаметра.The mechanism for adjusting the distance between the forks 13 and 14 is designed to adapt the device to measure the geometric parameters of cylindrical products of different diameters.

Средство обработки информации, выполненное в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ) 24, предназначено для хранения и реализации программы измерения и контроля резьбовых изделий 3.The information processing tool, made in the form of a personal electronic computer (PC) 24, is designed to store and implement a measurement and control program for threaded products 3.

Описание устройства в динамике.Description of the device in dynamics.

В устройстве могут быть реализованы триангуляционный или триангуляционно-теневой методы измерений. В любом случае работа устройства проходит в несколько этапов.The device may implement triangulation or triangulation-shadow methods of measurement. In any case, the operation of the device takes place in several stages.

1. Базирование и фиксация изделия 3, предназначенного для контроля, перед узлом сканирования устройства.1. The base and fixation of the product 3, intended for control, in front of the scanning unit of the device.

2. Настройка соосности контролируемого изделия 3 и цилиндрического корпуса 9.2. Alignment of the controlled product 3 and the cylindrical body 9.

Необходимость такой настройки вызвана тем, что при смене типоразмера изделия 3, размещенного в узле 2 базирования, меняется высота оси 6 над основанием 1. Чем больше диаметр контролируемого изделия 3, тем больше высота оси 6 над основанием 1 и тем больше нужно поднять ось 10 цилиндрического корпуса 9. Для регулировки указанной высоты используется узел 4 совмещения осей.The need for such a setting is caused by the fact that when changing the size of the product 3, located in the base unit 2, the height of the axis 6 above the base 1 changes. The larger the diameter of the controlled product 3, the greater the height of the axis 6 above the base 1 and the more you must raise the axis 10 of the cylindrical cases 9. To adjust the specified height, the axle alignment unit 4 is used.

В устройстве имеется набор подставок 37 разной высоты (по 2 шт. каждая), соответствующие различным диаметрам цилиндрических изделий 3. Вращая рукоятку 43, добиваются такой высоты подвижной секции 36 над неподвижной секцией 35, чтобы появилась возможность размещения соответствующих подставок 37 на нижней секции 35 (см. фиг.9). После этого, вращая рукоятку 43 в обратном направлении, опускают секцию 36 на эти подставки 37. В результате происходит совмещение оси 10 с осью 6.The device has a set of supports 37 of different heights (2 pcs each), corresponding to different diameters of the cylindrical products 3. Rotating the handle 43, achieve such a height of the movable section 36 above the stationary section 35, so that it becomes possible to place the respective supports 37 on the lower section 35 ( see Fig. 9). After that, rotating the handle 43 in the opposite direction, lower the section 36 to these supports 37. As a result, the axis 10 is aligned with the axis 6.

3. Настройка расстояния между вилками 13 и 14.3. Adjust the distance between the forks 13 and 14.

Необходимость такой настройки вызвана тем, что при смене типоразмера цилиндрического изделия 3, размещенного в узле 2 базирования, меняется его диаметр, т.е. расстояние между диаметрально противоположными участками изделия 3. Чем больше диаметр изделия 3, тем больше должно быть расстояние между вилками 13 и 14 и наоборот.The need for such a setting is due to the fact that when changing the size of a cylindrical product 3, located in the base unit 2, its diameter changes, i.e. the distance between diametrically opposite sections of the product 3. The larger the diameter of the product 3, the greater should be the distance between the forks 13 and 14 and vice versa.

Для регулировки указанного расстояния ослабляют оба крепежных болта 27 на держателе 15. Вращая настроечный вал 30 с помощью рукоятки 48, добиваются необходимого расстояния между вилками 13 и 14 и затягивают болты 27.To adjust the specified distance, loosen both fixing bolts 27 on the holder 15. Rotating the adjusting shaft 30 with the help of the handle 48, achieve the required distance between the forks 13 and 14 and tighten the bolts 27.

4. Ввод в ПЭВМ 24 программы контроля изделия 3 данного типоразмера.4. Enter in the PC 24 program control product 3 of this size.

В ПЭВМ 24 вводятся необходимые исходные данные и соответствующая программа контроля.In PC 24, the necessary initial data and the corresponding control program are entered.

5. Выполнение контрольных измерений.5. Performing control measurements.

По сигналу с ПЭВМ 24 запускается электропривод 7 (фиг.6 и 1). В результате перемещения подвижной каретки 5 оптоэлектронные головки 16-19 занимают заданное программой контроля исходное линейное положение L0 вдоль оси 6, соответствующее началу измерений. При этом такое положение оптоэлектронных головок 16-19 контролируется датчиком 8, с выхода которого соответствующие коды поступают на вход ПЭВМ 24.The signal from the PC 24 starts the electric drive 7 (Fig.6 and 1). As a result of the movement of the movable carriage 5, the optoelectronic heads 16-19 occupy the initial linear position L 0 along the axis 6 specified by the monitoring program, which corresponds to the start of measurements. Moreover, this position of the optoelectronic heads 16-19 is controlled by a sensor 8, from the output of which the corresponding codes are fed to the input of the personal computer 24.

По сигналу с ПЭВМ 24 запускается электропривод 11. В результате поворота цилиндрического корпуса 9 оптоэлектронные головки 16-19 также занимают заданное исходное угловое положение α0, соответствующее началу измерений. При этом указанное угловое положение оптоэлектронных головок контролируется датчиком 12, с выхода которого соответствующие коды поступают на вход ПЭВМ 24.The signal from the PC 24 starts the electric drive 11. As a result of the rotation of the cylindrical body 9, the optoelectronic heads 16-19 also occupy a predetermined initial angular position α 0 corresponding to the beginning of measurements. Moreover, the indicated angular position of the optoelectronic heads is controlled by a sensor 12, from the output of which the corresponding codes are fed to the input of the personal computer 24.

Примечание. Установка оптоэлектронных головок 16-19 в исходные линейное и угловое положения может выполняться одновременно.Note. The installation of the optoelectronic heads 16-19 in the initial linear and angular positions can be performed simultaneously.

Далее по сигналу с ПЭВМ 24 запускается электропривод 7. В результате перемещения координатного стола 5 оптоэлектронные головки 16-19 начинают перемещаться вдоль оси 6. При этом последовательность кодов координат Li с выхода датчика 8 непрерывно поступают на вход ПЭВМ 24. А с выхода датчика 12 на вход ПЭВМ 24 одновременно поступает последовательность одних и тех же кодов угла α0, т.е. угловое положение оптоэлектронных головок 16-19 при этом не меняется.Further, the signal from the PC 24 starts the electric drive 7. As a result of moving the coordinate table 5, the optoelectronic heads 16-19 begin to move along the axis 6. In this case, the sequence of coordinate codes L i from the output of the sensor 8 is continuously fed to the input of the PC 24. And from the output of the sensor 12 at the input of the PC 24 simultaneously receives a sequence of the same angle codes α 0 , i.e. the angular position of the optoelectronic heads 16-19 does not change.

В процессе перемещения оптоэлектронных головок 16-19 их источники 20 непрерывно генерируют узкие световые лучи. В результате эти лучи через объективы 22 направляются на контролируемые внутренние и наружные поверхности изделия 3 и отражаются от нее.In the process of moving the optoelectronic heads 16-19, their sources 20 continuously generate narrow light rays. As a result, these rays through the lenses 22 are directed to the controlled internal and external surfaces of the product 3 and are reflected from it.

Изображение светового пятна, формируемого по диффузной (рассеянной) составляющей отраженного лазерного луча, проецируется через объективы 23 на соответствующие светочувствительные элементы многоэлементных фотоприемников 21 в виде световых марок. Схема развертки фотоприемников 21 (на чертеже для простоты не показана) формирует тактовые импульсы, обеспечивающие оптоэлектронное преобразование изображений световой марки на его элементах.The image of the light spot formed by the diffuse (scattered) component of the reflected laser beam is projected through the lenses 23 onto the corresponding photosensitive elements of the multi-element photodetectors 21 in the form of light marks. The scanning circuit of the photodetectors 21 (not shown in the drawing for simplicity) generates clock pulses that provide optoelectronic conversion of light mark images on its elements.

В соответствии с триангуляционным методом измерения, который реализуется в данном устройстве, изменения координат х1i и х2i указанной световой марки на элементах фотоприемников 21 соответствуют дальностям d1i и d2i до соответствующих точек поверхности изделия 3, т.е. изменениям профиля сечения изделия 3 (фиг.7).In accordance with the triangulation measurement method that is implemented in this device, changes in the coordinates x 1i and x 2i of the indicated light mark on the elements of the photodetectors 21 correspond to the distances d 1i and d 2i to the corresponding points on the surface of the product 3, i.e. changes in the profile of the cross section of the product 3 (Fig.7).

Изображение световой марки вызывает изменение уровней напряжения в отдельных элементах фотоприемников 21, вследствие чего распределение выходных сигналов элементов во времени пропорциональны пространственному распределению интенсивности света по сечению световой марки на элементах фотоприемников 21. Информационные сигналы с выхода фотоприемников 21 поступают на входы ПЭВМ 24 для последующей обработки согласно хранящейся в ней программы.The image of the light mark causes a change in voltage levels in individual elements of the photodetectors 21, as a result of which the distribution of the output signals of the elements in time is proportional to the spatial distribution of light intensity over the cross section of the light mark on the elements of the photodetectors 21. Information signals from the output of the photodetectors 21 are fed to the inputs of the personal computer 24 for further processing according programs stored in it.

Согласно данной программы контроля в устройстве измерение дальностей d1i и d2i до точек поверхности изделия 3 сопровождается фиксацией соответствующих координат Li и α0, коды которых также записываются в память ПЭВМ 24.According to this control program in the device, the measurement of the distances d 1i and d 2i to the points of the surface of the product 3 is accompanied by fixing the corresponding coordinates L i and α 0 , the codes of which are also recorded in the memory of the personal computer 24.

В результате такого перемещения оптоэлектронных головок 16-19 в памяти ПЭВМ 24 формируются две противоположные профилограммы сечения внутренней поверхности и две противоположные профилограммы наружной поверхности изделия 3, причем при одном и том же угловом положении вилок 13 и 14.As a result of such a movement of the optoelectronic heads 16-19, two opposite profilograms of the cross section of the inner surface and two opposite profilograms of the outer surface of the product 3 are formed in the memory of the PC 24, moreover, with the same angular position of the forks 13 and 14.

Указанные измерения и запоминание результатов таких измерений в памяти ПЭВМ 24 продолжаются до тех пор, пока оптоэлектронные головки 16-19 не достигнут заданной программой координаты конечной точки вдоль оси 6.The indicated measurements and storing the results of such measurements in the memory of the personal computer 24 continue until the optoelectronic heads 16-19 reach the coordinates of the end point along the axis 6 specified by the program.

С достижением указанной точки ПЭВМ 24 останавливает электропривод 7 и включает электропривод 11, поворачивающий цилиндрический корпус 9, а следовательно, оптоэлектронные головки 16-19 на некоторый заданный угол Δα вокруг продольной оси 6.When this point is reached, the PC 24 stops the electric drive 7 and turns on the electric drive 11, which rotates the cylindrical body 9, and therefore, the optoelectronic heads 16-19 by a predetermined angle Δα around the longitudinal axis 6.

Далее включается электропривод 7, вал которого начинает вращаться теперь уже в обратном направлении. В результате оптоэлектронные головки 16-19 перемещаются в противоположном направлении, не меняя при этом нового углового положения, равного (α0+Δα). Вновь последовательность кодов координат Li с выхода датчика 8 непрерывно поступают на вход ПЭВМ 24, а с выхода датчика 12 на вход ПЭВМ 24 поступает последовательность одних и тех же кодов угла (α0+Δα).Next, the drive 7 is turned on, the shaft of which is now starting to rotate in the opposite direction. As a result, the optoelectronic heads 16-19 move in the opposite direction, without changing the new angular position equal to (α 0 + Δα). Again, the sequence of coordinate codes L i from the output of the sensor 8 is continuously fed to the input of the personal computer 24, and from the output of the sensor 12 to the input of the personal computer 24 a sequence of the same angle codes (α 0 + Δα) is received.

При этом вновь источники 20 оптоэлектронных головок 16-19 непрерывно генерируют узкие световые лучи в направлении противоположных контролируемых поверхностей изделия 3, часть которых отражается и используется для измерения дальности di до этих поверхностей указанным выше образом. Соответствующие сигналы с выходов фотоприемников 21 поступают на вход ПЭВМ 24 и записываются в ее память.In this case, again the sources 20 of the optoelectronic heads 16-19 continuously generate narrow light rays in the direction of the opposed controlled surfaces of the product 3, part of which is reflected and used to measure the distance d i to these surfaces in the above manner. The corresponding signals from the outputs of the photodetectors 21 are fed to the input of the PC 24 and recorded in its memory.

Дальнейшие измерения производятся аналогично описанному выше и продолжаются до тех пор, пока каждая из оптоэлектронных головок 16-19 не повернется на пол-оборота вокруг оси 6 контролируемого изделия 3, что достаточно для получения полной информации о профиле внутреннего и наружного поверхностей изделия 3, поскольку каналов снятия информации по каждой поверхности - два.Further measurements are carried out similarly to those described above and continue until each of the optoelectronic heads 16-19 rotates half a turn around the axis 6 of the controlled product 3, which is sufficient to obtain complete information about the profile of the inner and outer surfaces of the product 3, since the channels information on each surface - two.

5. Обработка полученных результатов измерений и принятие решения о пригодности контролируемого изделия.5. Processing the obtained measurement results and deciding on the suitability of the controlled product.

К концу измерений в памяти ПЭВМ 24 формируются коды дальностей di до точек поверхности изделия 3 для разных αi, по которым в ПЭВМ 24 программным путем производится расчет координат n1i и n2i точек контура профиля при разных углах сечения, расчет параметров внутренней или наружной резьбы изделия 3 (шаг и высота витков, конусность профиля, углы наклона профиля витков, радиусы вершин и впадин витков и т.д.), а также толщина стенок изделия 3 согласно формулы (1).By the end of the measurements, in the memory of the personal computer 24, codes of ranges d i to the points of the surface of the product 3 are generated for different α i , according to which the computer 24 programmatically calculates the coordinates n 1i and n 2i of the points of the profile contour at different angles of section, calculates the parameters of internal or external thread of the product 3 (pitch and height of the turns, the taper of the profile, the angles of inclination of the profile of the turns, the radii of the vertices and troughs of the turns, etc.), as well as the wall thickness of the product 3 according to formula (1).

Полученные таким образом параметры сопоставляются с эталонными (заданными) параметрами изделия 3. Если измеренные параметры резьбы изделия 3 и толщина его стенки не выходят за пределы допусков, выносится решение о пригодности изделия 3 к дальнейшей эксплуатации.The parameters thus obtained are compared with the reference (specified) parameters of the product 3. If the measured parameters of the thread of the product 3 and the thickness of its wall do not go beyond the tolerances, a decision is made on the suitability of the product 3 for further operation.

Оптоэлектронные головки 16 и 19, если они реализуют теневой метод (фиг.3, 4, 8), их источники 20 с помощью объективов 22 генерируют параллельный световой пучок, практически полностью направляемый на многоэлементный фотоприемник 21. Часть этого пучка перекрывается измеряемым участком (профилем) резьбы (фиг.8), в результате чего некоторые фотоэлементы фотоприемника 21 оказывается освещенными, а другие - неосвещенными, что определяется профилем участка резьбы. Соответствующие сигналы с выходов фотоэлементов поступают на вход ПЭВМ 24 и записываются в ее память.Optoelectronic heads 16 and 19, if they implement the shadow method (Figs. 3, 4, 8), their sources 20 using lenses 22 generate a parallel light beam that is almost completely directed to the multi-element photodetector 21. Part of this beam is blocked by the measured section (profile) threads (Fig. 8), as a result of which some photocells of the photodetector 21 are illuminated, while others are unlit, which is determined by the profile of the thread section. The corresponding signals from the outputs of the photocells are fed to the input of the PC 24 and recorded in its memory.

Программная обработка в ПЭВМ 24 в данном случае отличается от триангуляционного метода лишь тем, что на основе сопоставления кодов сигналов с соседних элементов многоэлементного фотоприемника 21 производится выделение на нем границы «свет-тень» и определение координаты zгp соответствующей точки на поверхности изделия 3, которая, как показано на фиг.8, может быть использована для определения дальностей di до точек поверхности изделия 3 для разных αi. По этим данным в ПЭВМ 24 программным путем аналогично описанному выше производится расчет координат n1i и n2i точек контура профиля при разных углах сечения, расчет параметров внутренней или наружной резьбы изделия 3 (шаг и высота витков, конусность профиля, углы наклона профиля витков, радиусы вершин и впадин витков и т.д.), а также толщина стенок изделия 3 согласно формулы (1).The software processing in the PC 24 in this case differs from the triangulation method only in that, based on the comparison of the signal codes from the neighboring elements of the multi-element photodetector 21, the “light-shadow” border is selected on it and the coordinate z gp of the corresponding point on the surface of the product 3 is determined, which , as shown in Fig. 8, can be used to determine the distances d i to points on the surface of the product 3 for different α i . According to these data, in a PC 24 programmatically, as described above, the coordinates of n 1i and n 2i points of the profile contour are calculated at different section angles, the parameters of the internal or external thread of product 3 are calculated (pitch and height of the turns, taper of the profile, tilt angles of the profile of the turns, radii tops and troughs of turns, etc.), as well as the wall thickness of the product 3 according to formula (1).

После завершения измерений изделие 3 снимается с узла 2 и производится загрузка следующего изделия 3, подлежащего контролю.After completing the measurements, the product 3 is removed from the node 2 and the next product 3, which is subject to control, is loaded.

Если требуется произвести контроль изделия другого диаметра, описанным выше образом производится перенастройка устройства.If you want to control the product of a different diameter, the device is reconfigured as described above.

Таким образом, предложенная совокупность существенных признаков оптоэлектронного устройства контроля изделий позволяет:Thus, the proposed set of essential features of an optoelectronic device for monitoring products allows:

а) обеспечить уравновешенность устройства как механической системы. При этом, в качестве противовеса к первой вилке 13 используется вторая вилка 14 с соответствующими головками 18 и 19. Дополнительное снижение боковых нагрузок на подшипник 33 обеспечивается использованием подшипника 34;a) ensure the balance of the device as a mechanical system. In this case, as a counterweight to the first fork 13, a second fork 14 is used with the corresponding heads 18 and 19. An additional reduction in lateral loads on the bearing 33 is provided by using the bearing 34;

б) расширить функциональные возможности устройства путем обеспечения возможности измерения толщины стенок цилиндрических изделий типа труб и муфт к ним.b) expand the functionality of the device by providing the ability to measure the wall thickness of cylindrical products such as pipes and couplings to them.

Проверка соответствия заявляемого устройства условию патентоспособности «промышленная применимость».Verification of compliance of the claimed device with the patentability condition "industrial applicability".

По мнению заявителя, сведения, приведенные в описании, достаточны для осуществления устройства. Такое устройство для контроля геометрических параметров цилиндрических изделий с резьбовой поверхностью не вызывает затруднений при его изготовлении, а возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается, например, успешным внедрением одного из вариантов его реализации на нефтедобывающем предприятии в Западной Сибири для контроля труб и муфт диаметрами 146 мм, 168 мм, 178 мм, 194 мм, 219 мм, 245 мм. При этом авторами для эксплуатации данного устройства разработано специальное программное обеспечение.According to the applicant, the information given in the description is sufficient to implement the device. Such a device for monitoring the geometric parameters of cylindrical products with a threaded surface does not cause difficulties in its manufacture, and the possibility of industrial application of the claimed technical solution is confirmed, for example, by the successful implementation of one of the options for its implementation at an oil producing enterprise in Western Siberia for monitoring pipes and couplings with a diameter of 146 mm , 168 mm, 178 mm, 194 mm, 219 mm, 245 mm. Moreover, the authors have developed special software for the operation of this device.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована, например, при ремонте нефтяного оборудования и скважин с получением указанных выше технических результатов.The set of essential features characterizing the essence of the invention, in principle, can be reused, for example, in the repair of oil equipment and wells with obtaining the above technical results.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют для заявленного изобретения, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы, о возможности его осуществления с помощью известных и предложенных методов и средств. Указанное позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству,Thus, the above information indicates for the claimed invention, as it is described in the independent claim, the possibility of its implementation using known and proposed methods and means. The above allows us to conclude that the invention meets the condition of patentability "industrial applicability" under applicable law,

Обобщая вышеизложенное можно отметить, что заявляемое устройство контроля отвечает требуемым условиям патентоспособности и обладает значительными преимуществами по сравнению с известными устройствами контроля.Summarizing the foregoing, it can be noted that the claimed control device meets the required conditions of patentability and has significant advantages compared with the known control devices.

Источники информацииInformation sources

1. Вальков В.М. Контроль в ГАП. Л.: Машиностроение, 1986, с.102-103, рис.3.19, б.1. Valkov V.M. Control in the gap. L .: Engineering, 1986, pp. 102-103, Fig. 3.19, b.

2. Промышленное применение лазеров / Кебнер Г. и др. Под ред. Г.Кебнера, пер. с англ. под ред. И.В.Зуева, М.: Машиностроение, 1988, с.266-267, рис.16.10.2. Industrial application of lasers / Kebner G. et al. Ed. G. Kebner, trans. from English under the editorship of I.V. Zueva, M.: Mechanical Engineering, 1988, p. 266-267, Fig. 16.10.

3. Авторское свидетельство СССР №1647249. Фотоэлектрическое устройство для измерения профиля и толщины изделий сложной формы. МПК G06В 21/00. БИ №17, 07.05.88 г.3. USSR Copyright Certificate No. 1647249. Photovoltaic device for measuring the profile and thickness of products of complex shape. IPC G06B 21/00. BI No. 17, 05/07/88

4. Решение от 14 мая 2008 года о выдаче патента по заявке №2006142438/28 «Оптоэлектронное устройство контроля наружной резьбы трубных изделий».4. Decision of May 14, 2008 on the grant of a patent for application No. 2006142438/28 “Optoelectronic device for controlling the external thread of pipe products”.

5. Патент РФ №2311610. Оптоэлектронное устройство контроля параметров резьбы. Публ. 27.11.2007 г.5. RF patent No. 2311610. Optoelectronic device for monitoring thread parameters. Publ. November 27, 2007

6. Патент РФ №2267086. Устройство для контроля параметров резьбовых трубных изделий. Публ. 27.12.2005 г. (прототип).6. RF patent No. 2267086. Device for monitoring the parameters of threaded tubular products. Publ. December 27, 2005 (prototype).

Claims (4)

1. Устройство для контроля геометрических параметров цилиндрических изделий с резьбовой поверхностью, содержащее:
основание, на котором установлен узел базирования контролируемого изделия,
координатный стол, выполненный с возможностью перемещения вдоль продольной оси контролируемого изделия и связанный с датчиком линейного перемещения и электроприводом линейного перемещения,
цилиндрический корпус,
узел сканирования, имеющий первую вилку и средства для съема информации,
датчик углового перемещения и электропривод углового перемещения,
средство обработки информации, выполненное в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), входы которой подключены к выходам датчиков линейного и углового перемещений, а выходы - к электроприводам линейного и углового перемещений,
отличающееся тем, что
содержит размещенный на основании узел совмещения осей, на котором установлен координатный стол,
цилиндрический корпус выполнен с возможностью вращения вокруг продольной оси и установлен на двух подшипниках на координатном столе,
узел сканирования имеет установленную симметрично первой вилке вторую вилку и держатель вилок с механизмом регулировки расстояния между вилками, при этом держатель вилок жестко соединен с цилиндрическим корпусом, связанным с датчиком углового перемещения и электроприводом углового перемещения,
на концах вилок размещены средства для съема информации, выполненные в виде оптоэлектронных головок, каждая из которых снабжена источником светового потока и приемником светового потока, причем приемник светового потока установлен с возможностью триангуляционной оптической связи с источником светового потока через соответствующий участок внутренней или наружной поверхности контролируемого изделия, а выходы приемников светового потока подключены ко входам ПЭВМ.1. A device for monitoring the geometric parameters of cylindrical products with a threaded surface, containing:
the base on which the base unit of the controlled product is installed,
coordinate table, made with the possibility of movement along the longitudinal axis of the controlled product and associated with a linear displacement sensor and an electric linear displacement,
cylindrical body
a scanning unit having a first plug and means for acquiring information,
angular displacement sensor and electric angular displacement,
information processing means made in the form of a personal electronic computer (PC), the inputs of which are connected to the outputs of linear and angular displacement sensors, and the outputs to electric linear and angular displacements,
characterized in that
contains located on the basis of the node alignment of the axes on which the coordinate table is installed,
the cylindrical body is made to rotate around a longitudinal axis and mounted on two bearings on the coordinate table,
the scanning unit has a second fork mounted symmetrically to the first fork and a fork holder with a mechanism for adjusting the distance between the forks, while the fork holder is rigidly connected to a cylindrical body associated with an angular displacement sensor and an angular displacement electric drive,
at the ends of the forks there are placed means for acquiring information made in the form of optoelectronic heads, each of which is equipped with a light source and a light stream receiver, the light stream receiver being installed with the possibility of triangulating optical communication with the light stream source through the corresponding section of the inner or outer surface of the controlled product and the outputs of the light flux receivers are connected to the PC inputs. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что
держатель вилок выполнен П-образным и имеет в средней части продольный паз, а на концах держателя вилок выполнены отверстия,
торцы вилок размещены в продольном пазе держателя вилок и имеют отверстия соответственно с правой и левой резьбой,
а механизм регулировки расстояния между вилками выполнен в виде подстроечного вала, концы которого размещены в отверстиях на концах держателя вилок и снабженного участками с правой и левой резьбой, установленными в резьбовых отверстиях торцов соответствующих вилок.2. The device according to claim 1, characterized in that
the fork holder is made U-shaped and has a longitudinal groove in the middle part, and holes are made at the ends of the fork holder,
the ends of the forks are placed in the longitudinal groove of the holder of the forks and have holes respectively with right and left threads,
and the mechanism for adjusting the distance between the forks is made in the form of a trimming shaft, the ends of which are placed in the holes at the ends of the fork holder and provided with portions with right and left threads installed in the threaded holes of the ends of the corresponding forks. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что узел совмещения осей содержит нижнюю секцию, установленную на основании, и верхнюю секцию, выполненную с возможностью перемещения относительно нижней секции и снабженную набором съемных подставок, попарно размещаемых между нижней и верхней секциями, и раздвижным четырехзвенным шарнирным механизмом пантографного типа с настроечным винтом, причем шарниры механизма попарно размещены на нижней и верхней секциях и по одному на первой и второй втулках, а настроечный винт снабжен рукояткой и участками с правой и левой резьбой, размещенными в соответствующих резьбовых отверстиях первой и второй втулок.3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the axle alignment unit comprises a lower section mounted on the base and an upper section that is movable relative to the lower section and equipped with a set of removable supports placed in pairs between the lower and upper sections, and a sliding four-link hinged mechanism of a pantograph type with a tuning screw, the hinges of the mechanism being placed in pairs on the lower and upper sections and one at a time on the first and second bushes, and the tuning screw is equipped with a handle and a kami with right and left threads, located in the corresponding threaded holes of the first and second bushings. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в оптоэлектронных головках, размещенных над наружной поверхностью контролируемого изделия, источник светового потока и приемник светового потока установлены на соответствующем конце вилки по разные стороны от контролируемого участка изделия. 4. The device according to claim 1, characterized in that in the optoelectronic heads located above the outer surface of the controlled product, the light flux source and the light flux receiver are installed on the corresponding end of the plug on opposite sides of the controlled portion of the product.
RU2008124990/28A 2008-06-19 2008-06-19 Device for monitoring of geometric parametres of cylindrical items with threaded surface RU2386925C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008124990/28A RU2386925C2 (en) 2008-06-19 2008-06-19 Device for monitoring of geometric parametres of cylindrical items with threaded surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008124990/28A RU2386925C2 (en) 2008-06-19 2008-06-19 Device for monitoring of geometric parametres of cylindrical items with threaded surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008124990A RU2008124990A (en) 2009-12-27
RU2386925C2 true RU2386925C2 (en) 2010-04-20

Family

ID=41642467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008124990/28A RU2386925C2 (en) 2008-06-19 2008-06-19 Device for monitoring of geometric parametres of cylindrical items with threaded surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2386925C2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556329C1 (en) * 2014-03-14 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Device for detection of external volume of cylindrical hollow product
RU2573162C1 (en) * 2014-08-14 2016-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Device to monitor accuracy of thread cutting at lathe
RU2592714C1 (en) * 2015-04-27 2016-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Высоковольтные измерительные комплексы и системы" Device for measurement of shaft runout and dynamic form of hydraulic generator rotor
RU2677121C2 (en) * 2016-05-24 2019-01-15 Общество с ограниченной ответственностью "Нью Лайн Инжиниринг" Method and system for positioning object in space
RU2706826C1 (en) * 2016-06-03 2019-11-21 Смс Груп Гмбх Thread measurement device
RU225063U1 (en) * 2023-12-29 2024-04-12 Акционерное общество "Научно-исследовательское проектно-технологическое бюро "Онега" (АО "НИПТБ "Онега") Device for checking the ovality of the inner surface of tubular products

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109781565A (en) * 2019-02-25 2019-05-21 吴涛 A kind of novel measuring test stand for angular displacement sensor mechanical life wear test

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2556329C1 (en) * 2014-03-14 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Device for detection of external volume of cylindrical hollow product
RU2573162C1 (en) * 2014-08-14 2016-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") Device to monitor accuracy of thread cutting at lathe
RU2592714C1 (en) * 2015-04-27 2016-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Высоковольтные измерительные комплексы и системы" Device for measurement of shaft runout and dynamic form of hydraulic generator rotor
RU2677121C2 (en) * 2016-05-24 2019-01-15 Общество с ограниченной ответственностью "Нью Лайн Инжиниринг" Method and system for positioning object in space
RU2706826C1 (en) * 2016-06-03 2019-11-21 Смс Груп Гмбх Thread measurement device
RU225063U1 (en) * 2023-12-29 2024-04-12 Акционерное общество "Научно-исследовательское проектно-технологическое бюро "Онега" (АО "НИПТБ "Онега") Device for checking the ovality of the inner surface of tubular products

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008124990A (en) 2009-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2386925C2 (en) Device for monitoring of geometric parametres of cylindrical items with threaded surface
CN108731595B (en) Optical rotating shaft multi-degree-of-freedom error detection device and method
US11199395B2 (en) Profile inspection system for threaded and axial components
US8237935B2 (en) Method and system for automatically inspecting parts and for automatically generating calibration data for use in inspecting parts
US7920278B2 (en) Non-contact method and system for inspecting parts
US8132802B2 (en) Apparatus for quickly retaining and releasing parts to be optically measured
US7903245B2 (en) Multi-beam optical probe and system for dimensional measurement
US7755754B2 (en) Calibration device for use in an optical part measuring system
US7907267B2 (en) Optical method and system for generating calibration data for use in calibrating a part inspection system
US7812970B2 (en) Method and system for inspecting parts utilizing triangulation
US8550444B2 (en) Method and system for centering and aligning manufactured parts of various sizes at an optical measurement station
CN102162717B (en) Device and method for automatically detecting composite errors of spiral inner raceway of ball nut
US20100073687A1 (en) Method For Precisely Measuring Position Of A Part To Be Inspected At A Part Inspection Station
JP2020051892A (en) Measurement system and method for manufacturing shaft with hole
RU2342632C2 (en) Optoelectronic device for tubular goods thread control
JP2008122349A (en) Measuring instrument
RU2311610C1 (en) Electro-optic device for controlling parameters of thread
JP2021181983A (en) Chromatic range sensor system
RU2357204C2 (en) Optic electronic device for quality control of articles with internal thread
TW201326737A (en) Measuring system and method for morphology of hole surface
JPS62147306A (en) Apparatus for measuring shape of round shaft shaped member
CN111879247B (en) Device for measuring specification of shaft hole
CN212658212U (en) Measuring system for axial deformation of tunnel
RU2347186C2 (en) Laser measuring system
RU2347185C2 (en) Laser measuring system

Legal Events

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

Effective date: 20120620