CS254910B1 - Zariadenie na bezdotykové meranie súradníc povrchových bodov telies - Google Patents

Description

234910

Vynález sa týká zariadenia na bezdotyko-vé meranie súradníc povrchových bodov^te-lies.

Doposiaf známy stav techniky zahřňa -po-užíváme optických zariadení, ktorými sarežnými spůsobmi meria priemer, popřípa-dě tvar telesa. Je známa tieňová metoda,kde sa kamerou snímá a vyhodnocuje tieňspůsobený telesom alebo sa snímá teleso o-proti kontrastnému pozadiu. V NSR a Ra-kúsku je známy systém s použitím pohyblivého mechanizmu, kde sa na jednom supor-te pohybujú fotosnímače a na druhom svě-telné zdroje. Pri pohybe je optická vazbamedzi zdrojom světla a fotónkou po dobusnímania přerušená, čo je následné vyhod-nocované. Vo Finsku a NSR sa používá me-rací systém pracujúci na principe tieňovejmetody, avšak využívajúci parabolický ref-lektor. V Rakúsku a Finsku sú známe za-riadenia využívajúce rozmietanie laserové-ho lúča a jeho následovně snímanie. Na sní-manie tvaru telies sa využívajú televíznekamery, ktoré pod určitým uhlom snímajúmeraný objekt, ktorý je osvětlovaný různý-mi typmi zdroja světla alebo sa touto kame-rou snímajú iba obrysy telesa. Všetky tietovizuálně systémy majú nevýhody v tom, žezisťujú len obrysy telies, priemer, připadnečlenitost, napr. AO ČSSR č. 206 634. Zapoje-nie na automatické snímanie tvaru nepravi-delných obrazcov, avšak nie sú nimi mera-né súradnice povrchových bodov týchto te-lies, čo je v niektorých prípadoch důležité.

Nevýhody súčasného stavu odstraňuje za-riadenie na bezdotykové meranie súradnícpovrchových telies, ktorého podstatou je to,že v zornom poli polovodičové] lineárnejkamery je urniestnené otáčajúce sa meranételeso, nad ktorým je umíestnený zdroj svět-la tak, že světelné stopy zo zdroja světla le-žiace na povrchu meraného telesa sú pře-tínané vytvořenou osou otáčania meranéhotelesa a optickou osou kamery, ktorej vý-stup je zapojený na vstup riadiaceho zaria-denia, na ktoré je připojený výstup sníma-ča otočenia meraného telesa.

Vyšší účinok vynálezu spočívá v tom, žeinformácia o geometrickom tvare, připadneaj o polohe spracovaných telies a kvalitatív-nych vlastnostiach umožňuje meraným te-lesám, ako predmetom výrobného spracova-nia, potřebné manipulovanie, obrábanie akoaj ich triedenie. Určenie tvaru a poznaniegeometrických rozmerov telesa pri obrába-ní nepravidelných telies umožňuje optima-lizovat výrobný proces, maximalizovat vý-ťaž materiálu, napr. pri výrobě dýh lupá- ním. Celý technologický proces může bytpoužitím meráéieno zariadenia podlá vyná-lezu automatizovaný, připadne robotizova-nv. ý ·< · Né priloženom výkrese je znázorněný pří-klad vyhotovenia zariadenia na bezdotyko-vé meranie súradníc povrchových bodov te-lies.

Meracie zariadenie podlá vynálezu pozo-stáva z troch základných častí. Je to zdrojsvětla 1, ktorý pomocou optiky vytvára mno-žinu rovnoběžných světelných lúčov 2 u-pravených tak, že na povrchu meranéhotelesa 3 sa vytvoria krátké světelné stopy4, ktoré sa můžu reprezentovat úsečkami.Počet světelných stop 4 je volený podlá čle-nitosti povrchu meraného telesa 3, připad-ne iného kritéria. Ďalšou základnou častouzariadenia je polovodičová lineárna kame-ra S. Kamera S je umiestnená tak, že podvhodným uhlom snímá povrch meraného telesa 3 v mieste světelných stop 4. Optickáos a směr snímania kamery 5, t. j. rovinasnímania, sa nachádzajú v rovině kolmej narovinu, v ktorej ležia úsečky reprezentujú-ce světelné stopy 4. Je výhodné použit line-árnu kameru 5 vzhladom na jednoduchostďalšieho spracovania signálu, ale tiež pre-to, že zo snímanej scény je vybratý len je-den riadok. V tomto případe riadok, t. j.čiara přetíná všetky světelné stopy 4. Provýpočet súradníc povrchových bodov 9 jepotřebné poznat základnú súradnicovú sú-stavu, tzn. súradnice osi 3 otočenia, v kto-rej sa natáča merané teleso 3 a geometric-ké usporiadanie kamery 3 a zdroja světla 1.Na odmeriavanie polohy, v ktorej sa mera-né teleso 3 nachádza slúži snímač 7 otoče-nia. Informácia o natočení telesa 3 je pri-vádzaná spolu s informáciou z polovodíčo-vej lineárnej kamery S do vyhodnocovacie-ho riadiaceho zariadenia 6, ktorým můžebyť jednoduchý počítač, ktorým na základevzájomného geometrického usporiadania ka-mery 5, meraného telesa 3 a světelnéhozdroja 1 sú vypočítané súradnice povrcho-vých bodov 9 meraného telesa 3.

Zariadenie na bezdotykové meranie súrad-níc povrchových bodov telies sa může vyu-žit v drevárskom priemysle, napr, pri výro-bě dýh, v strojárskom priemysle pri obrá-baní zložitých priestorových telies alebo nazvýšenie výťaže a minimalizáciu strát. Vy-nález můžno dalej využit pri zavádzaní no-vých spůsobov automatizácie a robotizáciev drevospracujúcom, strojárskom i v inýchodvetviach.

Claims (1)

1. PREDMET Zariadenie na bezdotykové meranie sú-radníc povrchových bodov telies, vyznaču-júce sa tým, že v zornom poli polovodičové]lineárnej kamery (5) je miesto pre otáčajň-ce sa merané teleso (3), nad ktorým je u-miestnený zdroj světla (1), ktorého světel-né stopy (4) ležíace na povrchu meraného VYNÁLEZU telesa (3) sú přetínané rovinou vytvořenouosou (8] otáčania meraného telesa (3) a op-tickou osou kamery (5), ktorej výstup jezapojený na vstup riadiaceho zariadenia (6),na ktoré je připojený výstup snímača (7}otočenia meraného telesa (3). 1 list výkresov