устройство для измерения координат точек поверхностей

Формула изобретения

1. Устройство для измерения координат точек поверхностей, содержащее радиально расположенные измерительные балки с закрепленными на них измерительными датчиками, причем датчики расположены в местах шарнирно соединенных между собой звеньев балок, на которые воздействует механизм прижатия, включающий двуплечие рычаги, шарнирно соединенные с одноплечими рычагами, которые шарнирно соединены с радиально расположенными стойками, причем измерительные балки и механизм прижатия прикреплены к элементу крепления, отличающееся тем, что устройство в качестве элемента крепления содержит стакан.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что свободные концы звеньев измерительных балок содержат ролики.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено втулкой с криволинейными пазами, установленной с возможностью поворота на стакане, а одноплечие рычаги выполнены с выступами, которые предназначены для кинематической связи с криволинейными пазами втулки.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено патрубком, установленным на стакане для подачи внутрь вакуума.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров поверхностей, например, долей вымени коров.

Известны следующие аналогичные устройства:

"Сферометр" а.с. N 619779 (G 01 B 5/22) содержит корпус, опоры, измеритель, упоры. Однако данное устройство, обеспечивает измерение только сферических поверхностей.

"Устройство для измерения прогиба покрытия преимущественно аэродрома" - а.с. N 637696 (G 01 B 5/00) содержит балки, которые выполнены однозвенными и шарнирно соединены концами с П-образным опорным элементом, а измерительные датчики закреплены по всей длине балок, что ограничивает диапазон измеряемых координат точек поверхностей.

"Устройство для измерения непрямолинейности" а.с. N 759840 (G 01 B 5/28) содержит каретку с измерительным щупом, предназначенную для перемещения по измеряемой поверхности, хотя данное устройство обеспечивает измерение сложных поверхностей, однако позволяет производить измерения лишь в системе координат ХУ.

"Нутрометр" а. с. N 1603181 (G 01 B 5/22) содержит корпус, стержень, взаимодействующий с отчетным узлом, однако данное устройство производит измерение диаметра внутренней сферы.

"Устройство для измерения деформаций" а.с. N 1728637 (G 01 B 5/30) - содержит корпус, шарнирно расположенный рычаг с ножкой, связанный с ним индикатор, что позволяет ему производить измерения лишь в системе координат ХУ.

"Устройство для измерения координат точек поверхностей" а.с. N 1021926 (G 01 B 5/22), содержащее радиально расположенные в одной плоскости и соединенные между собой одними концами измерительные балки с датчиками, закрепленными на шарнирах соединения смежных звеньев, хотя данное устройство и обеспечивает измерение координат точек поверхностей в системе координат ХYZ, однако не имеет возможности производить измерения вогнутых поверхностей.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей параметров измерения.

Цель достигается тем, что устройство в качестве элемента крепления содержит стакан; свободные концы звеньев измерительных балок содержат ролики; устройство снабжено втулкой с криволинейными пазами, установленной с возможностью поворота на стакане, а одноплечие рычаги выполнены с выступами, которые предназначены для кинематической связи с криволинейными пазами втулки, устройство снабжено патрубком, установленном на стакане для подачи внутрь вакуума.

На фиг.1 показана схема устройства для измерения координат точек поверхностей; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1.

Устройство (фиг.1) содержит стакан 1, к которому радиально расположены и прикреплены измерительные балки 2-9, каждая из которых выполнена в виде шарнирно соединенных между собой звеньев 10-33 (фиг.2) и к соответствующим звеньям которых прикреплены опоры 34-49, предназначенные для контактирования с измеряемой поверхностью 50. На шарнирах соединения смежных звеньев 10-33 закреплены измерительные датчики 51-66. Измерительные балки 2-9 содержат пружины 67-74, а на свободных концах ролики 75-82.

Механизм прижатия балок 2-9 к измеряемой поверхности 50 выполнен в виде стоек 83,84 (фиг.1), которые радиально расположены и прикреплены к стакану 1, количество их соответствует количеству измерительных балок 2-9, к которым шарнирно закреплены одноплечие рычаги 85, 86. На концах которых шарнирно закреплены двуплечие рычаги 87, 88, а выступы 89, 90 расположены в криволинейных пазах 91 (фиг.3) втулки 92. Одними концами двуплечие рычаги 87, 88 (фиг. 1) пружинами 93, 94 связаны с серединами одноплечих рычагов 85, 86, а другими шарнирно с серединами измерительных балок 2-9. Измерительные датчики 51-66 соединены (электрически) с вычислительным блоком 95. Стакан 1 содержит патрубок 96.

Устройство работает следующим образом.

Перед надеванием стакана 1 на сосок вымени втулку 92 проворачивают против часовой стрелки, в результате под воздействием криволинейных пазов 91 (фиг.3) выступы 89, 90 одноплечих рычагов 85, 86 перемещаются в крайнее положение и одноплечие рычаги 85, 86, проворачиваясь на шарнирах стоек 83, 84 (фиг. 1), через двуплечие рычаги 87, 88 на свободные концы которых воздействуют пружины 93, 94, поворачивают звенья 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29, 32 (фиг.2) в горизонтальное положение. Свободные звенья 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33 измерительных балок 2-9 под воздействием пружин 67-74 занимают вертикальное положение. При этом положении показание измерительных датчиков 51-66 соответствует нулю. Затем стакан 1 (фиг.1) надевается на сосок, подается вакуум по патрубку 96 и втулку 92 возвращают в исходное положение. При этом выступы 89, 90 одноплечих рычагов 85, 86 освобождаются от воздействия криволинейных пазов 91, одноплечие рычаги 85, 86 под действием пружин 93, 94 проворачиваются на шарнирах стоек 83, 84, обеспечивая через двуплечие рычаги 87, 88 поворот звеньев 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29, 32 (фиг.2). Одновременно происходит касание роликов 75-82 поверхности вымени 50, которые, перекатываясь по поверхности вымени 50, проворачивают свободные звенья 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33. Поворот звеньев 10-33 происходит до тех пор, пока опоры 34-49 измерительных балок 2-9 не коснутся поверхности вымени, копируя его. При этом измерительные датчики 51-66 регистрируют углы ₁ и ₁ между смежными звеньями измерительных балок 8-9.

Затем стакан 1 (фиг.1) оттягивают вниз с усилием, равным усилию машинного додаивания, вследствие чего деформируется вымя 50, и механизм прижатия измерительных балок аналогично вышеописанному копирует вымя 50 опорами 34-49 измерительных балок. При этом измерительные датчики 51-66 регистрируют углы ₂ и ₂ между смежными звеньями измерительных балок 2-9. С помощью вычислительного блока 95 по измеренным углам _1,2 и _1,2, известным формулам и конструктивным параметрам устройства определяет координаты X, Y, Z точек контактирования опор 34-49 с измеряемой поверхностью 50.