Устройство для определения положения объекта относительно основания

" КОМИТЕТ СССР ИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГОСУД АРСТВЕННЫИПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН(21) 2865606/2528 (22) 04.01,80 (46) 07.12.83, Бюл. У 45 (72) А, С, Ковалюк, Г. И. Кузнецов нЮ. П, Парамзин (53) 154,1(088,8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР йф 513236, кл 6 01 В 7/02 19742. Патент Японии У 50 в 160,кл.65 А 45, опублик. 1975 (прототип), (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДБЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА ОТНОСИТЕЛЬНО ОСНОВАНИЯ, содержащее два кардановых подвеса с датчиками угла иа осях, на внутУ ренних рамкахкоторых, закреплены соответственно втулка и распЬложенная в ее полос.ти штанга, между которымн размещен датчикперемещения, причем однй иэ кардановых нодвесов выполнен двухстепенным и установленна основании, а второй связан с фланцем, при.крепленным к обьекту, о т л н ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения вычисле.ний при определениикоординат, кардановыйподнес. связанный с фланцем, выполнен трех.степенным, а оси внутренних рамок кардаио.вых подвесов зафиксированы параллельнопутем выполнения плоских граней на сопря.гаемых поверхностях штанги и втулки,1059Изобретение относится к приборостроениюи может быть использовано при созданиимногокоординатных измерителей положенияобъекта относительно базы отсчета,Известен трехкоординатный датчик линейныхи угловых перемещений, содержащий корпус,ведущее звено, преобразователь линейных пере.мещений, механизм кинематяческой связи ве.дущего звена с преобразователем линейных пе.ремещений, две взаимодействующие с ведущим звеном поворотных дуги с продольнымипазами, оси качания которых взаимно перценднкулярны, и два преобразователя угловыхперемещений, связанных с упомянутыми поворотными дугамн 1,Недостатком денного устройства являетсяограниченность его функционйьных возможностей, поскольку он позволяет определитьтолько линейные перемещения, но не позволя.. ет определить угловое положение,, Известно также устройство для определенияположения объекта относительно основания;содержащее два кардановьи подвеса с датчиками угла на осях, на внутренних рамках ко.торых закреплены соответственно втулка и расположенная в ее полости штанга, между кото.рыми размещен датчик перемещения, причемодин нз кардановых подвесов выполнен двух.степенным и установлен на основании, а вто.рой связан с фланцем, прикрепляемым кобъекту .2. ЗОНедостатком известного устройства яв-ляется ограниченность его функциональныхвозможностей, поскольку оно не измеряеттретью угловую координату объекта для определения углового положения тела и приходится производить сложные вычисления,Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей и упрощениевычислений при определении координат. Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два кардановых подве. са с датчиками угла на осях, на внутренних рамках которьи закреплены соответственно . втулка и расположенная в ее нолостя штанга, между которыми размещен датчик перемещения, причем один из кардановьи подвесов вы. полнен двухстепенным и установлен на основании, а второй связан с фланцем, прикрепляемым к объекту, кардановый поднес, связанный с фланцем, выполнен трехстепенным, а оси внутоенних рамок кардановых подвесов за фиксированы параллельно путем выполнения ллоскнх граней на сопрягаемых поверхностях штанги н втулки. На чертеже представлена кинематическая схема предложенного устройства для определения положения объекта относительно основания. 417 2Устройство содержит двухстепенньй карда.новый подвес с наружной рамкой 1 и вщФренней рамкой 2 с закрепленной на ней втулкой3. На осях рамок двухстепенного подвеса уста.новлены датчики 4 и 5 углов поворота, Устройство также содержит трехстепенньщ кардано.вый поднес с внутренней рамкой б, цромежуточ.ной рамкой 7 и наружной раской 8, причемна внутренней рамке б закреплен один конецизмерительной штанги 9, второй конец которого установлен во втулке 3 двухстепенногоподвеса с возможностью поступательного движения Измерительная штанга 9 выполненамногогранной, благодаря чему обеспечиваетсяпараллельность осей внутренних рам подвесов,На осях рамок трехстепенного подвеса уста.новлены датчиКи 10 - 12 угла поворота,Для крепления на основании 13, относительно которого производятся измерения, двухсте 20 пенньп кардановый подвес снабжен фланцем14, установочная плоскость которого параллельна оси наружной рамки 1,Для крепления к объекту 15 на время проведения измерений устройство со стороны трехстепенного карданового подвеса снабжено вы-ходным фланцем 16, который может свободновращаться на опорах вокруг осн наружной рам.ки 8. Установочная плоскость фланца 16 парил.лельна оси вращения промежуточной рамки 7. Устройство работает следующим образом.При помощи фльнца 14 устройство закрепляют на основании 13, относительно которогопроизводят измерения, при помощи фланца 16 -к обьекту 15, угловые и линейные координатыкоторого необходимо определить. Снимают по.казания с датчиков 4, 5, 10, 11 и 12 угла поворота и датчика перемещения штанги.В первом приближении линейные координаты4 объекта 15 определяются длиной штанги 9 (от.резок с. 00) и величинами углов, снимаемых с датчиков 4 и 5 угла поворота.При необходимости точного определения лн.нейных координат объекта 15 учитывают рас 45 стояние ОО, а также расстояние ООб совместно с величинами углов на датчиках 4, 5 и10, 11.Угловые координаты объекта определяютсявычислениями по показаниям датчиков 4, 5,50,.10, 11 и 12 угла поворота, причем показаниес датчика 12 угла поворота дает непосредственно третью угловую координату объекта, втораяугловая координата определяется как разностьпоказаний датчиков 5 и 10, а первая угловаякоордината объекта определяется по показанию55 датчиков 4 и 11 с учетом разности показанийдатчиков 5 и 10,.Предлагаемое устройство, в. отличие от известного, позволяет определить все координатыСоставитель Р. СафаровТехред И. Метелева Корректор А Лзятко Редактор А. Шандор Заказ 9816/45 Тираж Ю 2 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушскзя наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1059417 4объекта, а именно трн линейных и три угловых неявность осей Внутренних рам кардановых подкоординаты, причем благодаря выполневпо штан. весов, что упрощаетпроцедуру вычис.ги многогранной при работе сохраняется перел- лений.