SU1739195A1 - Method of control over rectilinearity and device to implement it - Google Patents
Method of control over rectilinearity and device to implement it Download PDFInfo
- Publication number
- SU1739195A1 SU1739195A1 SU894719286A SU4719286A SU1739195A1 SU 1739195 A1 SU1739195 A1 SU 1739195A1 SU 894719286 A SU894719286 A SU 894719286A SU 4719286 A SU4719286 A SU 4719286A SU 1739195 A1 SU1739195 A1 SU 1739195A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- linearity
- control
- measuring
- executive
- linear
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике. Целью изобретени вл етс повышение точности контрол при измерении непр молинейности прот женных объектов . Способ заключаетс в последовательном задании референтного направлени посредством светового луча на дискретных отрезках контрол , на которые разбивают контролируемый обьект, в синхронных измерени х в линейной и угловой мерах непр молинейности контролируемых точек объекта и нестабильности задани референтного направлени , в измерении взаимного положени дискретных отрезков между собой и в вычислении непр молинейности объекта контрол Устройство содержит задающий и контролирующий Модули, св занные между собой оптически и посредством каналов телеуправлени . 2 с.п.ф-лы, 2 ил. (Л СThis invention relates to a measurement technique. The aim of the invention is to improve the accuracy of control when measuring the nonlinearity of extended objects. The method consists in sequentially setting the reference direction by means of a light beam on discrete control sections, into which the controlled object is divided, in synchronous measurements in linear and angular measures of the linearity of the controlled points of the object and instability of setting the reference direction, in measuring the relative position of the discrete segments between themselves and in the calculation of the non-linearity of the object under control. The device contains the master and the controlling modules interconnected optically and via remote control channels. 2 sp.f-ly, 2 ill. (Ls
Description
Изобретение относитс к инженерной геодезии и предназначено дл автоматизированного геодезического контрол пр молинейности объектов большой длины, в частности направл ющих рельсов массового технологического оборудовани , в том числе рельсов подкрановых путей.The invention relates to engineering geodesy and is intended for automated geodesic control of the linearity of objects of long length, in particular the guide rails of mass technological equipment, including the rails of crane runways.
Известен способ контрол пр молинейности , включающий формирование светового луча, задание с помощью светового луча референтного направлени по всей длине контролируемого объекта, стабилизацию пространственного положени референтного направлени посредством цепочки обратной св зи, проведение измерени непр молинейности контролируемых точек и вычислительную обработку по определению непр молинейности объекта.The known method of controlling the linearity includes the formation of a light beam, setting the reference direction with the help of a light beam along the entire length of the object being monitored, stabilizing the spatial position of the reference direction through a feedback loop, measuring the linearity of the controlled points and calculating by determining the non linearity of the object.
Недостатком способа вл етс низка точность контрол пр молинейности объектов большой длины, обусловленна вли нием атмосферных турбуленции и рефракции Известен также способ определени геометрии рельсового пути с помощью лазера , включающий формирование светового луча, задание с помощью светового луча референтного направлени , разделение рельсового пути на отдельные участки контрол , измерение непр молинейности контролируемых точек рельсового пути на каждом отдельном участке и вычислительную обработку по определению геометрии рельсового пути. The disadvantage of the method is the low accuracy of controlling the linearity of objects of long length due to the influence of atmospheric turbulence and refraction. There is also known a method for determining the geometry of a track with a laser, including the formation of a light beam, setting the reference direction using a light beam, dividing the track into separate areas control, measurement of linearity of controlled points of a track on each separate section and computational processing, by definition, geome Three tracks.
Недостатком способа вл етс низка точность контрол пр молинейности рельсового пути, обусловленна нестабильностью пространственного положени луча лазера и вли нием атмосферныхтурбуленции и рефракции.The disadvantage of this method is the low accuracy of monitoring the linearity of the track, due to the instability of the spatial position of the laser beam and the influence of atmospheric turbulence and refraction.
0000
5five
5five
с with
Наиболее близким к изобретению вл етс способ контрол пр молинейности, включающий формирование светового луча, задание посредством светового луча референтного направлени по всей длине конт- ролируемого объекта, выполнение синхронных измерений в линейной мере отклонений точек объекта от пр молинейности и нестабильности задани референтного направлени , вызванной не- стабильностью пространственного положени луча лазера и изменением распределени интенсивности светового потока в поперечном сечении пучка, а также вычислительную обработку измеренных па- раметров и определение пр молинейности объекта.The closest to the invention is the method of controlling the linearity, including the formation of a light beam, setting the reference direction by means of a light beam along the entire length of the object being monitored, performing synchronous measurements in a linear measure of the deviations of the object points from the linearity and instability of the reference direction caused by - the stability of the spatial position of the laser beam and the change in the intensity distribution of the light flux in the beam cross section, as well as the computation w measured parameter of the processing and determination of straightness of the object.
Недостатком способа вл етс низка точность измерение нелр молинейности объектов большой длины, обусловленна вли нием атмосферы на результаты контрол (поглощение и рассеивание светового пучка, искривление референтного направ- ле-ни под действием атмосферных турбу- ленции и рефракции) и неучетом линейной составл ющей нестабильности положени луча лазера.The disadvantage of this method is the low accuracy of measuring the neprosity of objects of large length due to the influence of the atmosphere on the control results (absorption and scattering of the light beam, distortion of the reference direction under the influence of atmospheric turbulence and refraction) and the neglect of the linear component of the position instability laser beam.
Цель изобретени - повышение точности контрол пр молинейности объектов большой длины.The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the linearity of objects of long length.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу контрол пр молинейности , заключающемус в том, что формируют световой луч, задают с помощью светового луча референтные направлени , синхронно измер ют в линейной мере отклонени контролируемых точек объекта от пр молиней- ности и нестабильность задани референтного направлени и вычисл ют непр молинейность объекта с использовани- ем измеренных параметров, на объекте измер емый участок дел т на отрезки контрол , референтные направлени задают последовательно на дискретных отрезках контрол , длина которых ограничивает внешними услови ми измерений, измер ют взаимное положение дискретных отрезков контрол , нар ду с линейной производ т дополнительные синхронные измерени отклонений контролируемых точек объекта от пр молинейности и нестабильности задани референтного направлени в угловой мере, а пр молинейность объекта вычисл ют с учетом этих параметров.The goal is achieved by the fact that, according to the method of controlling the linearity, which consists in forming a light beam, the reference directions are set using the light beam, synchronously measured in a linear measure of the deviation of the controlled points of the object from the linearity and instability of the reference direction setting and the non-linearity of the object is calculated using the measured parameters; the measured area on the object is divided into control segments, the reference directions are sequentially assigned to the discrete values control points, the length of which limits external measurement conditions, measure the mutual position of discrete control segments, along with linear measures, make additional synchronous measurements of the deviations of the controlled points of the object from the linearity and instability of the reference direction setting in the angular measure, and the linearity of the object calculates taking into account these parameters.
На фиг.1 приведена схема измерени непр молинейности контролируемого объекта; на фиг.2 - структурна схема устройства .Fig. 1 shows a scheme for measuring the non-linearity of a monitored object; figure 2 - structural diagram of the device.
Реализующее предложенный способ устройство контрол пр молинейности уста на вливают на первых двух точках объекта контрол , на точках I и И (фиг.1). Формируют световой луч и посредством светового луча задают референтное направление на участке HI, Производ т синхронные измерени в линейной и угловой мерах на точке I - положени первого, принимаемого, например за исходный, референтного направлени , на точке II - непр молинейности второй точки контрол относительно первого референтного направлени . Затем устройство перемещают с точки II на точку 111 объекта контрол . Задают референтное направление на участке HI. Выполн ют синхронные измерени в линейной и угловой мерах на участке НИ, на точке I - положени второго референтного направлени , на точке III - непр молинейности третьей точки контрол относительно второго референтного направлени . Цикл измерительных операций заканчиваетс перемещением устройства с точки I на точку II объекта контрол . Заданием референтного направлени на участке II и III. Произвол ством синхронных измерений в линейной t« угловой мерах на участке II-IH, на точке III - положени третьего референтного направлени , на точке II - непр молинейности второй точки контрол относительно третьего референтного направлени . Далее циклическа последовательность операций продолжаетс .A device that controls the proposed method of controlling the linearity of the mouth is poured in at the first two points of the test object, at points I and I (Fig. 1). The light beam is formed and the light beam is set to the reference direction in the HI area. Synchronous measurements are performed in linear and angular measures at point I — the position of the first, taken, for example, the reference, reference direction, at point II — the linearity of the second control point relative to the first reference direction. Then the device is moved from point II to point 111 of the control object. Set the reference direction on the site HI. Synchronous measurements are carried out in linear and angular measures at the NO site, at point I, the position of the second reference direction, at point III, if the third control point is not linear with respect to the second reference direction. The cycle of measuring operations ends by moving the device from point I to point II of the test object. Setting the reference direction in section II and III. By arbitrariness of synchronous measurements in the linear t "angular measures at section II-IH, at point III - the position of the third reference direction, at point II - irregularity of the second control point relative to the third reference direction. The cyclic process continues.
Вычисление непр молинейности контролируемого прот женного объекта, например направл ющего рельса, с помощью предложенного способа выполн ют следующим образом.The calculation of the non-linearity of a controlled extended object, for example a guide rail, using the proposed method is performed as follows.
В общем случае непр молинейность точек контрол вычисл ют по формулеIn the general case, the non-linearity of control points is calculated by the formula
Yi qn;Yi qn;
qi2 P12 -Ьдз2Рз2 .qi2 P12 -Ldz2Rz2.
P12 + P32P12 + P32
q23. Раз + qb Рвз .q23. Once + qb Rvz.
P23 + P53P23 + P53
Y2Y2
УзYH .I - & Ц P () + bv-3Kn-t fr2 -3Xn-D. P (2n-fcXn-1) +P(2n-OXr -t)UzYH .I - & P () + bv-3Kn-t fr2 -3Xn-D. P (2n-fcXn-1) + P (2n-OXr -t)
Yn q1(2n-4)n,Yn q1 (2n-4) n,
где qji - измеренное линейное положение j-ro референтного направлени на 1-ой точке контрол ;where qji is the measured linear position of the j-ro reference direction at the 1st control point;
q1ji - непр молинейность в линейной мере, 1-й точки контрол относительно J-ro референтного направлени , приведенна к исходному, например первому, референтному направлению;q1ji - linearity non linearity, 1st control point with respect to J reference reference direction, reduced to the initial, for example, first reference direction;
PJI - вес соответствующего значени ;PJI is the weight of the corresponding value;
n - общее количество точек контрол пр молинейности направл ющего рельса.n is the total number of control points of the straightness of the guide rail.
Приведенное значение непр молинейности q ji вычисл ют по формуламThe given non-linearity value q ji is calculated by the formulas
,)()- ( -Кчг.- ьЬз,,,,); lU 4«-Bv UfSis5in( г, -с4„)},) () - (-Kchg.- ЬЬз ,,,,); lU 4 "-Bv UfSis5in (g, -c4„)}
и ЧЛ М- ИмЭЧвйм- } -Й«-сЬ 5о9;пК ,)- ()-5„ « ( -(Vl )45 (1,-,)}and ChL M-IMEChvym-} -Y "-СЬ 5о9; пК,) - () -5„ "(- (Vl) 45 (1, -,)}
) 4(«n-sKMLfaten. 1(7h-r)(n г)Ь5(п Jl(-i)sin(Ws)b. -°WrHn-)flКч.«гЧ..) +) 4 ("n-sKMLfaten. 1 (7h-r) (n g) h5 (n Jl (-i) sin (Ws) b. - ° WrHn-) flКч." ГЧ ..) +
+ 5(«1-.)в;п(«4г.,КЬ Н(г« э|(п-1Г V-Жп-.Г KV. )iTty.H)rf+ 5 ("1 -.) C; n (" 4g., KHH (g "e | (p-1G V-Жп-.Г KV.) ITty.H) rf
-SMn5 K2n.i,n-«i(2n4)nl-SMn5 K2n.i, n - «i (2n4) nl
-4(h,-(U+4.-.)5l(.-,,i:b-4 (h, - (U + 4 .-.) 5l (.- ,, i: b
где egi - угловое положение j-ro референтного направлени не 1-й контрол ,where egi is the angular position of the j-ro reference direction not of the 1st control,
S - рассто ние ме еду точками.S is the distance between points.
Дл осуществлени предложенного способа требуетс устройство контрол пр молинейности.To implement the proposed method, a linearity control device is required.
Известно устройство дл контрол пр молинейности , содержащее источник света, измерительную каретку s акустооптической чейкой, объективом и фотоприемником, а также цепочку обратной св зи, включающую позиционно-чувствительный фотопреобразователь , усилитель и исполнительный механизм, кинематически св занный с источником света, и регистрирующий блок.A device for controlling linearity is known, comprising a light source, a measuring carriage s by an acousto-optic cell, an objective lens and a photo-receiver, as well as a feedback loop comprising a position-sensitive photo-transducer, an amplifier and an actuator kinematically connected to the light source, and a recording unit.
Недостатком устройства вл етс низка точность контрол пр молинейности объектов большой длины, обусловленна вли нием атмосферных турбуленции и рефракции .The drawback of the device is the low accuracy of monitoring the linearity of objects of large length, due to the influence of atmospheric turbulence and refraction.
Известно также устройство дл определени геометрии рельсового пути с помощью лазера, содержащее лазер, установленный на подвижной каретке, и измерительную систему. Измерительна система включает чувствительные преобразователи, приемник лазерного излучени , схему обработки и расположена также на подвижных каретках. Чувствительные преобразователи определ ют положение рельса относительно измерительной системы, а приемник лазерного излучени - положение лазерного луча в плоскости, заданной чувствительными преобразовател ми .It is also known a device for determining the geometry of a track with a laser, comprising a laser mounted on a movable carriage, and a measuring system. The measurement system includes sensitive transducers, a laser receiver, a processing circuit and is also located on movable carriages. Sensitive transducers determine the position of the rail relative to the measuring system, and the laser receiver determines the position of the laser beam in the plane defined by the sensitive transducers.
Недостатком устройства вл етс низка точность контрол пр молинейностиThe disadvantage of the device is low accuracy of control of linearity
5 рельсового пути, обусловленна вли нием нестабильности пространственного положени луча лазера и атмосферных турбуленции и рефракции.5 due to the influence of the instability of the spatial position of the laser beam and atmospheric turbulence and refraction.
Наиболее близким к изобретению вл 0 етс фотоэлектрическое устройство дл контрол пр молинейности, содержащее источник света, оптически св занные с ним - расщепитель пучка лучей, фотоприемник, расположенные на каретке, и второй фото5 приемник, установленный на фиксированном рассто нии от источника света. Устройство содержит также преобразователь облученности в электрический сигнал, входы которого подключены к выходам фо0 топриемников, а выход - к фильтру, электрически св занному с регистрирующим прибором. Посто нна времени фильтра находитс в функциональной зависимости от текущей дальности между источником светаClosest to the invention is a photovoltaic device for controlling linearity, containing a light source, optically coupled to it — a beam splitter, a photodetector located on the carriage, and a second photo receiver mounted at a fixed distance from the light source. The device also contains an irradiance converter into an electrical signal, the inputs of which are connected to the outputs of the photoelectric receivers, and the output to the filter electrically connected with the recording device. The filter time constant is functionally dependent on the current distance between the light source.
5 и фотоприемником, расположенным на каретке . Известное устройство позвол ет повысить точность контрол путем исключени ошибок из-за непосто нства положени источника света, пространст5 венной нестабильности положени луча лазера , из-за изменени распределени интенсивности светового потока в сечении пуска и уменьшить дисперсию результата измерени , вызванную флуктуаци ми луча в5 and photodetector located on the carriage. The known device makes it possible to increase the control accuracy by eliminating errors due to the inconsistency of the position of the light source, the spatial instability of the position of the laser beam, due to the change in the intensity distribution of the light flux in the starting cross section, and to reduce the dispersion of the measurement result caused by the beam fluctuations
0 воздушном тракте.0 air path.
Недостатком фотоэлектрического устройства вл етс низка точность контрол пр молинейности объектов большой длины, обусловленна вли нием атмосферы на ре5 зультаты контрол (поглощение и рассеивание светового пучка, искривление референтного направлени под действием турбуленции и рефракции).The disadvantage of the photoelectric device is the low accuracy of controlling the linearity of objects of large length due to the influence of the atmosphere on the control results (absorption and scattering of the light beam, distortion of the reference direction under the influence of turbulence and refraction).
Цель изобретени - повышение точно0 сти контрол пр молинейности объектов большой длины.The purpose of the invention is to increase the accuracy of controlling the linearity of objects of long length.
Цель достигаетс тем, что предложен- ное устройство контрол пр молинейности, содержащее задающий модуль с источни5 ком света и контролирующий модуль со светоделителем , фотоизмерительной системой линейных величин, накопителем информации и исполнительно-регистрирующим блоком , две подвижные платформы, при этом модули установлены на соответствующихThe goal is achieved by the fact that the proposed device for controlling linearity, which contains a driver module with a light source and a monitoring module with a beam splitter, a photo-measuring system of linear quantities, an information storage unit and an executive-recording unit, two mobile platforms, while the modules are installed on the corresponding
5 платформах и оптически св заны между собой , снабжено фотоизмерительной системой угловых величин, вычислителем и электронным уровнем, размещенными в контролируемом модуле, вторыми фотоизмерительными системами линейных и угловых величин, накопителем информации, вы- числителем, исполнительно-регистрирующим блоком и электронным уровнем и исполнительным блоком наведени и двум светоделител ми , размещенными в задающем модуле, в котором фотоизмерительные системы через светоделители оптически св заны с источником света, выходы систем и электронного уровн подключены к накопителю, шины данных и управлени вычислител св заны с накопителем информации, исполнительно-регистрирующим блоком, электронным уровнем и исполнительным блоком наведени , св занным с источником света, в контролирующеммодулевыходы фотоизмерительных систем и электронного уровн подключены ч накопителю информации , а вычислитель шинами данных и управлени св зан с накопителем информации, исполнительно-регистрирующим блоком и электронным уровнем, кроме того, модули св заны между собой каналами телеуправлени , синхронизации моментов контрол и ориентировани референтного направлени ,5 platforms and optically connected to each other, equipped with a photo-measuring system of angular values, a calculator and an electronic level placed in a controlled module, second photo-measuring systems of linear and angular values, an information accumulator, a calculator, an executive-recording unit and an electronic level and an executive unit pointing and two beam splitters placed in the master module, in which the photo-measuring systems are optically coupled to the light source through the beam splitters, the outputs of the The m and electronic levels are connected to the accumulator, the data and control bus of the calculator are connected with the accumulator of information, the executive recording unit, the electronic level and the executive actuator associated with the light source in the control module of the photometric systems and the electronic level are connected to the accumulator of information, and the calculator is connected to the data accumulator, the executive recording unit and the electronic level by data and control buses; in addition, the modules are interconnected by channels remote control, synchronization of control moments and orientation of the reference direction,
Устройство содержит задающий 1 и контролирующий 2 модули (фиг.2), св занные между собой оптически и посредством каналов телеуправлени , установленные на контролируемой направл ющей 3 с возможностью автономного перемещени .The device contains a driver 1 and a controller 2 modules (Fig. 2), interconnected optically and via telecontrol channels, installed on the controlled rail 3 with the possibility of autonomous movement.
Задающий модуль 1 содержит источник 4 света, светоделители 5 и 6, фотоизмерительные системы 7 и 8 измерени линейных и угловых смещений референтного пучка лучей , накопитель 9 информации, вычислитель 10, исполнительно-регистрирующий блок 11, исполнительный блок 12 наведени и электронный уровень 13.The driver module 1 contains the light source 4, beam splitters 5 and 6, photo-measuring systems 7 and 8 measuring linear and angular displacements of the reference beam of rays, information storage 9, calculator 10, executive registering unit 11, executive control unit 12 and electronic level 13.
Светоделитель В расположен по ходу отраженного светоделителем 5 пучка лучей. Со светоделителем 6 оптически св заны фотоизмерительные системы 7 и 8. Выходы фотоизмерительных систем 7 и 8 и электронного уровн 13 подключены к накопителю 9 информации. Вычислитель 10 шинами управлени св зан с накопителем 9 информации , исполнительно-регистрирующим, блоком 11, исполнительным блоком наведени и электронным уровнем 13, а шиной данных - с исполнительно-регистрирующим блоком 11 и накопителем информации.The beam splitter B is located along the beam of light reflected by the beam splitter 5. Photometric systems 7 and 8 are optically coupled to the beam splitter 6. The outputs of the photo measuring systems 7 and 8 and electronic level 13 are connected to the information storage device 9. The calculator 10 control buses is connected with the storage device 9, the executive registering unit 11, the executive pointing unit and the electronic level 13, and the data bus with the executive registering unit 11 and the information accumulator.
Источник 4 света включает источник лазерного излучени и оптическую коллимиру- ющую систему (не показаны) и служит дл формировани референтного направлени . Светоделители 5 и 6 выполнены в виде полупрозрачных зеркал и служат дл разделени светового пучка. Фотоизмерительные системы 7 и 8 включают оптические масштабирующие системы, например телескопические и позиционно-чувствительныеThe light source 4 includes a laser radiation source and an optical collimating system (not shown) and serves to form the reference direction. The beam splitters 5 and 6 are made in the form of translucent mirrors and serve to separate the light beam. Photographic systems 7 and 8 include optical scaling systems, such as telescopic and position-sensitive
фотоприемники, выполненные на базе матричных ФСЗС (фоточувствительные схемы с зар довой св зью). Фотоизмерительные системы 7 и 8 служат дл измерени линейных и угловых смещений референтного пучка лучей , вызванных нестабильностью пространственного положени луча лазера.photodetectors made on the basis of matrix FSSS (photosensitive circuits with charge coupling). Photometric systems 7 and 8 are used to measure the linear and angular displacements of the reference beam of rays caused by the instability of the spatial position of the laser beam.
Накопитель 9 информации выполнен в виде запоминающих устройств: ОЗУ - оперативного запоминающего устройства, например на полупроводниковых элементах, ВЗУ - внешнего запоминающего устройства , например на базе НГМД-накопител на гибком магнитном диске. Накопитель 9 информации служит дл запоминани и длительного хранени измерительной информации о линейном и угловом положении референтного направлени в моменты контрол пр молинейности, дальностей до точек контрол и углов бокового наклонаThe drive 9 of the information is made in the form of storage devices: RAM - random access memory, for example on semiconductor elements, OVC - external storage device, for example, based on a floppy disk drive on a floppy magnetic disk. The information storage device 9 serves for storing and long-term storage of measurement information about the linear and angular position of the reference direction at the moments of monitoring the straightness, distances to control points and lateral tilt angles
задающего модул 1, вызванных наклоном верхней грани головки рельса. Измерительна информаци с НГМД, например, непосредственно вводитс в микроЭВМ, где производитс вычислительна обработкаdriver module 1, caused by the inclination of the upper face of the rail head. Measuring information from the HDD, for example, is directly entered into the microcomputer, where computational processing is performed.
результатов измерений по заданной программе и вывод данных, например, АПУ (автоматическое печатающее устройство).measurement results for a given program and data output, for example, AAP (automatic printing device).
Вычислитель 10 представл ет собой процессор, выполненный на одной или нескольких БИС и включающий устройство управлени (УУ), арифметическо-логическое устройство (АЛУ), регистры и шины. Вычислитель 10 вместе с накопителем 9 информации образуют микропроцессорную системуThe calculator 10 is a processor configured on one or more LSIs and includes a control unit (CU), an arithmetic logic unit (ALU), registers and buses. The transmitter 10 together with the drive 9 of the information form a microprocessor system
задающего модул 1. Вычислитель 10 служит дл управлени выполнением всех операций и перемещением всех данных при управлении работой накопител 9 информации , исполнительно-регистрирующего блокэ 11, исполнительного блока 12 наведени и электронного уровн 13.master module 1. The calculator 10 serves to control the execution of all operations and the movement of all data in controlling the operation of the information storage 9, the executive recording unit 11, the control execution unit 12 and the electronic level 13.
Исполнительно-регистрирующий блок 11 включает приемники каналов телеуправлени процессами ориентировани референтного направлени и синхронизации моментов измерени непр молинейности направл ющего рельса и нестабильности задани референтного направлени , э ектромеханический привод и датчик пути, например колесный (не показаны). Исполнительно-регистрирующий блок 11 служит дл приема команд по каналам телеуправлени , автономного перемещени задающего модул 1 по контролируемойThe executive-recording unit 11 includes receivers for telecontrolling the processes of orienting the reference direction and synchronizing the moments of non-linearity of the guide rail and the instability of the reference direction, an electromechanical drive and a track sensor, for example a wheel one (not shown). The executive registering unit 11 serves to receive commands via telecontrol channels, autonomously moving the master module 1 over a controlled
направл ющей и измерени дальностей до точек контрол пр молинейности.guiding and measuring distances to the control points of linearity.
Исполнительный блок 12 наведени выполнен в виде механической сканирующей системы и включает систему поворотных осей источника 4 света, сервоприводы и т.д. Блок 12 наведени служит дл наведени референтного пучка лучей на контролирующий мрдуль 2.The actuating unit 12 is designed as a mechanical scanning system and includes a system of rotary axes of the light source 4, servo drives, etc. The hovering unit 12 serves to direct the reference beam of light onto the control bar. 2.
Электронный уровень 13 выполнен в виде ма тникового датчика с емкостным преобразователем углов наклона в электрические сигналы и служит дл измерени поперечных, боковых углов наклона задающего модул 1 в моменты контрол пр молинейности рельса и нестабильности положени референтного направлени .The electronic level 13 is made in the form of a tactile sensor with a capacitive transducer of tilt angles into electrical signals and serves to measure the transverse, lateral tilt angles of the driver module 1 at times of controlling the rail linearity and the instability of the reference direction.
Задающий модуль 1 расположен на подвижной платформе 14, установленной на контролируемом рельсе 3 с возможностью автономного перемещени и снабженной центрирующими устройствами, например механическими. Задающий модуль 1 служит дл формировани и задани референтного направлени , контрол пространственного положени референтного направлени , и з- кесени непр молиьсйности контролируемого рельса, автономного движени по направл ющей с измерением дальностей до точек контрол .Driver module 1 is located on a movable platform 14 mounted on a controlled rail 3 with the possibility of autonomous movement and equipped with centering devices, such as mechanical ones. The driver module 1 is used to form and set the reference direction, monitor the spatial position of the reference direction, and ensure the monolithicity of the track to be monitored, and autonomous movement along the track and measure distances to the control points.
Контролирующий модуль 2 содержит светоделитель 15, фотоизмерительные системы 16 и 17 измерени линейных и угловых смещений референтного пучка лучей, накопитель 18 информации, вычислитель 19, исполнительно-регистрирующий блок 20 и электронный уровень 21.The monitoring module 2 contains a beam splitter 15, photo-measuring systems 16 and 17 for measuring linear and angular displacements of the reference beam of rays, information storage 18, calculator 19, executive-recording unit 20 and electronic level 21.
Светоделитель 16 расположен по ходу прошедшего через светоделитель 5 пучка лучей. Со светоделителем 16 оптически св заны фотоизмерительные системы 16 и 17, выходы которых и электронного уровн 21 подключены к накопителю 18 информации. Вычислитель 19 шинами управлени св зан с накопителем 18 информации, исполнительно-регистрирующим блоком 20 и электронным уровнем 21, а шинами данных - с накопителем 18 информации и исполнительно-регистрирующим блоком 20.The beam splitter 16 is located along the beam passing through the beam splitter 5. Photometric systems 16 and 17 are optically coupled to the beam splitter 16, the outputs of which and the electronic level 21 are connected to the information storage 18. The transmitter 19 is controlled by the control buses with the storage 18, the executive recording unit 20 and the electronic level 21, and the data buses with the storage 18 and the executive recording unit 20.
Светоделитель 16 выполнен также в виде полупрозрачного зеркала и служит дл разделени светового пучка на два. Фотоизмерительные системы 16 и 17 по конструкции аналогичны системам 7 и 8 и включают оптические масштабирующие системы, например телескопические, и позиционно-чув- ствительные фотоприемники, выполненные на базе матричных ФСЗС. Фотоизмерительные системы 16 и 17 служат дл измерени The beam splitter 16 is also made in the form of a translucent mirror and serves to divide the light beam into two. Photometering systems 16 and 17 are similar in design to systems 7 and 8 and include optical scaling systems, such as telescopic, and position-sensitive photodetectors made on the basis of a matrix PSS. Photographic systems 16 and 17 serve to measure
линейного и углового положени референтного направлени в процессе контрол .linear and angular position of the reference direction in the process of control.
Накопитель 18 информации, также как и накопитель 9 информации, выполнен в 5 виде ОЗУ и ВЗУ. Накопитель. 18 информации служит дл запоминани и длительного значени измерительной информации о линейных и угловых положени х референтного направлени , дальностей до точекInformation storage device 18, as well as information storage device 9, is made in 5 types of RAM and OVC. Storage device. 18 information serves for storing and durable value of measuring information on linear and angular positions of reference direction, distances to points
10 контрол и углом бокового наклона контролирующего модул 2. Измерительна информаци с НГМД вводитс непосредственно в микроЭВМ.10 and the lateral tilt angle of the monitoring module 2. Measurement information from the floppy disk drive is inputted directly into the microcomputer.
Вычислитель 19 представл ет собойThe calculator 19 is
15 также процессор, выполненный на одной или нескольких БИС и включающий устройство управлени (УУ), арифметическо-логи- ческое устройство (АЛУ), регистры и шины. Вычислитель 19 вместе с накопителем 1815 is also a processor made on one or several LSIs and includes a control unit (CU), an arithmetic logic unit (ALU), registers and buses. The calculator 19 with the drive 18
0 информации образуют микропроцессорную систему контролирующего модул 2. Вычислитель 19 служит дл управлени выполнением всех операций и перемещением всех данных при управлении работой накопите5 л 18 информации, исполнительно-регистрирующего блока 20 и электронного уровн 21.0 information form the microprocessor system of the controlling module 2. The calculator 19 serves to control the execution of all operations and the movement of all data in the management of work accumulator 5 18 of information, the executive-recording unit 20 and the electronic level 21.
Исполнительно-регистрирующий блок 20 включает передатчики каналов телеуп0 равлени ориентированием референтного направлени и синхронизации моментов измерений непр молинейности рельсов и контрол положени референтного напр жени , привод, например электромеханиче5 ский, и датчик пути, например колесный (не показаны). Исполнительно-регистрирующий блок 20 служит дл подачи команд по каналам телеуправлени , приведени в движение и автономного перемещени контро0 лирующего модул 2 по направл ющим рельсам и измерени дальностей до точек контрол пр молинейности.The executive registering unit 20 includes transmitters of the telepathing channels by orienting the reference direction and synchronizing the moments of measuring the linearity of the rails and monitoring the position of the reference voltage, the drive, for example, electromechanical, 5, and the track sensor, for example, wheel (not shown). The executive registering unit 20 serves to command the telecontrol channels, set in motion and autonomously move the monitoring module 2 along the guide rails and measure the distances to the control points of the linearity.
Электронный уровень 21 выполнен в виде ма тникового датчика с емкостным пре5 образователен углов наклона в электрические сигналы и служит дл измерени боковых углов наклона контролирующего модул 2 в процессе контрол пр молинейности рельсов.The electronic level 21 is made in the form of a math sensor with a capacitive pre5 of the tilt angles into electrical signals and is used to measure the side tilt angles of the control module 2 in the process of checking the linearity of the rails.
00
Контролирующий модуль 2 расположен на подвижной платформе 22, установленной на контролируемом рельсе 3 с возможностью движени и снабженнойThe monitoring module 2 is located on a movable platform 22 mounted on the controlled rail 3 with the possibility of movement and equipped
5 центрирующими устройствами, например механическими. Контролирующий модуль 2 служит дл изменени непр молинейности рельсов в точках контрол , измерени положений референтного направлени при переносе точек задани направлени и5 centering devices, such as mechanical ones. The monitoring module 2 serves to change the linearity of the rails at the control points, to measure the positions of the reference direction when transferring the reference points and
автономного перемещени по рельсам с измерением дальностей до точек контрол .autonomous movement on rails with measurement of distances to control points.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Задающий 1 и контролирующий 2 модули устанавливают на первых двух точках контрол пр молинейности направл ющего рельса. Производ т необходимые включени и задают вычислителем 10 и 19 дискретность контрол пр молинейности с помощью соответствующих клавиатур.The specifying 1 and controlling 2 modules are installed on the first two points of the control of the straightness of the guide rail. Make the necessary inclusions and specify the discreteness of the control of the linearity using the appropriate keyboards by the calculator 10 and 19.
Источник 4 света формирует референтный пучок лучей, который светоделителем 5 делитс на два.The light source 4 forms a reference beam of rays, which is divided into two by the beam splitter 5.
Прошедший через светоделитель 5 референтный пучок лучей уходит в направлении контролирующего модул 2. В общем случае пучок лучей занимает произвольное положение и может не попасть в фотоизмерительные системы 16 и 17 контролирующего модул 2. Вычислитель 10 дает команду на ориентирование референтного пучка лучей . Сигнал команды поступает в исполнительный блок 12 наведени , который производит сканирование референтным пучком лучей области пространства в направлении на контролирующий модуль 2. В момент попадани референтного пучка лучей ч фотоизмерительные системы 16 и 17 вычислитель 19 останавливает сканирование . Сигнал захвата от вычислител 19 по анализу телеуправлени ориентированием и шине данных поступает в вычислитель 10. Возможно необходимо уточнение ориентировани референтного направлени и приведение его в центральную часть фотоизмерительных систем 16 и 17. Здесь инициативу берет на себ вычислитель 19, дава соответствующие команды вычислителю 10.The reference beam of rays passing through the beam splitter 5 goes towards the controlling module 2. In the general case, the beam of rays occupies an arbitrary position and may not get into the photometric systems 16 and 17 of the controlling module 2. The calculator 10 commands the orientation of the reference beam of rays. The command signal enters the execution unit 12 of the guidance, which scans the reference beam of the region of space in the direction of the monitoring module 2. At the moment the reference beam hits the photometric systems 16 and 17, the calculator 19 stops scanning. The capture signal from calculator 19 according to the orientation control and data bus enters calculator 10. It may be necessary to refine the orientation of the reference direction and bring it to the central part of photo-measuring systems 16 and 17. Here, the calculator 19 takes the initiative, giving the appropriate commands to calculator 10.
Референтный пучок лучей попадает на светоделитель 15, расщепл етс им и поступает на фотоизмерительные системы 16 и 17. Геометрическое положение лучей на по- зиционно-чувствительных фотоприемниках систем 16 и 17 преобразуетс в электрические сигналы, соответствующие линейному и угловому положению референтного пучка. Электрические сигналы с выходов фотоизмерительных систем 16 и 17 поступают на входы накопител 18 информации.The reference beam hits the beam splitter 15, splits them and enters the photo-measuring systems 16 and 17. The geometric position of the beams in the position-sensitive photo-receivers of systems 16 and 17 is converted into electrical signals corresponding to the linear and angular position of the reference beam. Electrical signals from the outputs of the photo-measuring systems 16 and 17 are fed to the inputs of the storage device 18 information.
Отраженный светоделителем 5 пучок расщепл етс светоделителем 6 и поступает на фотоизмерительные системы 7 и 9. Фотоизмерительные системы 7 и 8 измер ют линейное и угловое положение референтного пучка лучей, соответствующие электрические сигналы от систем поступают на входы накопител 9 информации, The beam reflected by the beam splitter 5 is split by the beam splitter 6 and fed to the photo-measuring systems 7 and 9. Photo-measuring systems 7 and 8 measure the linear and angular position of the reference beam of rays, the corresponding electrical signals from the systems go to the inputs of the storage device 9,
После окончани операции ориентировани референтного направлени , вычислитель 19 дает команду на производство синхронных измерений. Команда по. каналуAfter the orientation direction of the reference direction is completed, the calculator 19 gives the command to perform synchronous measurements. Team by. channel
телеуправлени синхронизацией моментов измерений, шине данных поступает в вы- числитель 10. По команде синхронных измерений , на задающем и контролирующем модул х 1 и 2 накопител ми 9 и 18 информа0 ции запоминаютс электрические сигналы с фотоизмерителбных систем 7.8 и 16.17, сигналы с датчиков исполнительно-регистрирующих блоков 11 и 20 и электронных уровней 13и21.control of synchronization of measurement moments, the data bus enters the calculator 10. At the command of synchronous measurements, on the master and control modules 1 and 2 of the information storage 9 and 18, electrical signals from the photo-measurement systems 7.8 and 16.17 are memorized, recording units 11 and 20 and electronic levels 13 and 21.
5 Затем, вычислитель 19 дает команду на перемещение контролирующего модул 2 на очередную точку контрол . Команда поступает в исполнительно-регистрирующий блок 20 и контролирующий модуль 2, по5 Then, the calculator 19 gives the command to move the controlling module 2 to the next control point. The command enters the executive-recording unit 20 and the monitoring module 2, according to
0 показани м датчика пути устройства 20 устанавливаетс на очередной точке контрол пр молинейности. После остановки контролирующего модул 2 вычислитель 19 вновь дает команду на производство синхронных0 readings of the sensor of the path of the device 20 are set at the next point of control of the linearity. After stopping the controlling module 2, the transmitter 19 again gives the command to produce synchronous
5 измерений.5 measurements.
Теперь вычислитель 10 дает команду исполнительно-регистрирующему блоку 11 на перемещение задающего модул 1 наследующую , очередную точку контрол . Перемв0 щение также осуществл етс по показани м датчика пути исполнительно- регистрирующего блока 11. После остановки вычислитель 10 .управл ет ориентированием референтного направле5 ни . Далее операции повтор ютс .Now, the calculator 10 gives the command to the executive registering unit 11 to move the master module 1 which follows the next control point. Relocation is also performed according to the indications of the sensor of the path of the executive-recording unit 11. After stopping, the calculator 10 controls the orientation of the reference direction. Further, the operations are repeated.
Предложенные способ контрол пр мо- . линейности и устройство дл его осуществлени позвол ет повысить точность контрол пр молинейности объектов боль0 шой длины путем уменьшени вли ни погрешностей , обусловленных поглощением и рассеиванием светового луча в атмосфере, вли нием атмосферных турбуленции и рефракции , которые на коротких отрезках кон5 трол , на которые разбиваетс контролируемый объект, имеют значительно меньшие величины. Кроме того, точность контрол повышаетс за счет исключени погрешности фиксировани оси головкиThe proposed method of control is direct re. linearity and the device for its implementation allows to increase the accuracy of controlling the linearity of objects of greater length by reducing the effect of errors caused by the absorption and scattering of the light beam in the atmosphere, the influence of atmospheric turbulence and refraction, which in short segments of the controlled object, have significantly smaller values. In addition, the accuracy of control is enhanced by eliminating the error in fixing the axis of the head
0 при определении взаимного положени дискретных отрезков.0 when determining the relative position of discrete segments.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894719286A SU1739195A1 (en) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Method of control over rectilinearity and device to implement it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894719286A SU1739195A1 (en) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Method of control over rectilinearity and device to implement it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1739195A1 true SU1739195A1 (en) | 1992-06-07 |
Family
ID=21461036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894719286A SU1739195A1 (en) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Method of control over rectilinearity and device to implement it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1739195A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513634C1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-04-20 | Юрий Николаевич Макрушин | Triangular radio measurement complex for detection of rectilinearity of furrows in ploughing of land plots by agricultural units |
-
1989
- 1989-07-14 SU SU894719286A patent/SU1739195A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Мг 1427179. кл. G 01 В 21/22, 1988. За вка DE № О З4447 3 w G 01 С 5/00, Е 01 в 35/00, 1980. Авторское свидетельство СССР N; 641274, кл. G 01 В 11/00, 1979. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513634C1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-04-20 | Юрий Николаевич Макрушин | Triangular radio measurement complex for detection of rectilinearity of furrows in ploughing of land plots by agricultural units |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5288167A (en) | Laser beam guidance device for civil engineering/earthmoving plant | |
US4621926A (en) | Interferometer system for controlling non-rectilinear movement of an object | |
CN105157574B (en) | A kind of laser tracker length measurement precision scaling method and device | |
JPH051882B2 (en) | ||
JPH0310042B2 (en) | ||
JPH0820239B2 (en) | Body measurement method | |
WO1989007688A1 (en) | A method of and an equipment for determining the position of a track | |
JPH0534606B2 (en) | ||
US3355590A (en) | Three dimensional surface profiling system using photocell which remains a fixed distance above the surface | |
CN110530296A (en) | A kind of line laser fix error angle determines method | |
CN110487210A (en) | Honeycomb core surface profile measurement method | |
US4758720A (en) | Method and means for measuring guidance errors at one or more points along the length of a displacement-measuring system | |
CN114459516B (en) | Absolute six-degree-of-freedom grating encoder | |
JPS63292005A (en) | Detecting apparatus of amount of movement corrected from running error | |
JPH01109057A (en) | Digitizing method | |
US4815857A (en) | Method and apparatus for measuring an object | |
SU1739195A1 (en) | Method of control over rectilinearity and device to implement it | |
CN112828454A (en) | Two-dimensional galvanometer online plane precision compensation system and compensation method thereof | |
EP0353302B1 (en) | Non-contact profiling method | |
JPH0123041B2 (en) | ||
US3815996A (en) | Device for measuring the displacement of a measuring point along at least two coordinate directions | |
US7684059B2 (en) | Device for determining the position of an object movable along at least one displacement direction | |
KR102060906B1 (en) | 3d measurement and alignment system for optical alignment | |
CN104132627B (en) | Numerical control machine tool guide rail molded surface rapid detection device and method | |
US3558231A (en) | Machine zero locator |