Манипулятор для координатографа
Иллюстрации
Реферат
Класс 44-а;-26.йвторекое евидете11ьетво на ивооретение
ОПИСАНИЕ манипулятора для координатографа!
К авторскому свидетельству Н. М. Ульянова, заявленному 21 февраля
1930 года (заяв. свид. ¹ 64913).
О выдаче авторского свидетельства опубликввано 31 июля 1931 года.
Предлагаемое изобретение касается манипуляторов для координатографа и представляет собой систему микрометренных винтов для точной установки
- планшета в координатографе — приспособлении для точного (до 1 00 мм) нанесения координат на планшете, Манипулятор состоит из двух симметричных частей: правой, укрепляемой на правой .стороне станины координатографа, и левой, укрепляемой на его левой стороне. С лево@ стороны координатографа к планшету прикреплен двумя винтами поперечный микрометренный винт, который связан, в свою очередь, с про-дольныM микрометренным приспособлением. Связь эта осуществляется путем закрепления поперечног .— микрометра четырьмя винтами и 1 остика к выступу продольного микрометра. С правой стороны координатографа имеется вторая подобная пара.
На чертеже фиг. 1 изображает вид сверху левоЦ пары микрометренных приспособлений; фиг. 2 †в слева фиг: в разрезе по линии CD фиг. 3 — вид
- справа фиг. 1 в разрезе по линии КЕ.; фиг. 4 †вид спереди левой части продольного микрометренного присйособпе ния в разрезе по линии 3IN фиг. 1; фиг. 5 — поперечный разрез по линии АВ фиг: 1; микрометренного приспособления фиг. б — схему установки планшета
1 по двум точкам на координатографе манипулятором.
Схематически прибор-координатограф, для которого предназначен = изобретенный манипулятор, можно себе представить следующим -образом. Чугунная квадратная станина, лежащая на дере.вянном столе, с одной стороны кото1 ой, привинчивается особая длинная неподвижная ферма, на которой имеется точная линейка с сантиметровЪ|ми или дюймовыми делениями и со скошенным зубчатым краем. Вдоль этой линейкй тянется направляющая выемка-дорожка, по которой катятся колеса одного конца подвижной фермы, перпендикулярной к неподвижной ферме. Другой конец подЬижной фермы катится по стальйой. полосе, укрепленной на другой стороне станины координатографа. Со скошейным зубчатым краем линейки связан шестерней маленький барабанчик с де-., лениями; подвижная ферма передвигается по грубому отсчету на линейке и более точному отсчету на барабанчике, после чего подвижная ферма закрепляется. Неподвижная ферма с линейкой является координатной осью X. Подвижная ферма является осью У, для чего нв ней также имеется точная линейка с де. лениями и направляющая дорожка для колес каретки„скользящей по подвижной ферме. Счетный барабанчик каутки так же связан шестерней со скошенным зубчатым краем линейки. На каректке есть гнездо для наколюшки и микроскоп для проверки лравильности наколки точек. Установив подвижную ферму по данному отсчету или координате Х, а затем и каретку по данному отсчету йли координате У, накалывают наколюшкой точку на подложенный под наколк3шку планшет. Планшет кладется для этого на опорную (подкладную) доску, которая сама лежит на станине координатографа. Таким образом, накалываются геодезические точки, расстояния между которыми, благодаря точности работы координатографа, верны до
1/100 мм. Одновременно при окончании накладки точек на планшет накалываются точки целых десятков сащиметров или дюймов осей Х и.-У, и по ним вычерчивается координатная сетка, относительно которой наколотые геодезиче- ские точки--окаж1 тся ориентированными.
Необходимо иметь вычисленные координаты всех геодезических точек, которые войдут в данный планшет, так как установить планшет вторично в прежнее положение для. накладки дополнительных точек от руки нельзя, чему препятствует сама точность координатографа.
На практике же сплошь и рядом бывает, что топографы, производя засъемку на местности геодезических точек, приходящихся на различные планшеты, некоторые точки пропускают и .весь материал для вычисления и самые вычисления доставляют в разбросанном виде. Поэтому получаются и накапливаются точки сразу по нескольким планшетам, которые после этого накапливания сразу накладываются на координатографе и передаются для вычерчивания чертежникам, перегружая их работой. Такие перебои в работе несомненно сильно влияют.на качество вычерчивания точных планшетов и . вызывают соответствующие перебои в работе, -в других отделах, зависящих от--отдела,- производящего эту накладку (напр., в аэросъемке от геосекторов зависят фотограммсектор, фотосектор и т. и.). Если заранее изготовить планшеты, нанести координатографом координатную сетку, рамку, ограничивающую будущий план, потом как .следует вычертить их, à затем изобретенным манипулятором установить планшет по координатной сетке на координатограф и накладывать те точки,-какие имеются, то работа должна получиться равйомерная и аккуратная.
Точно также, если вычерчивается слишком длинная схема какой - нибудь триангуляции, не умещающейся на координатографе,- то можно накладывать схему по частям, для чего после накладки всех возможных точек схемы на данном участке бумаги, передвигают бумагу и установив манипулятором в правильное положение, продолжают точную накладку точек схемы на этом соседнем с предыдущим участке бумагй;
Манипулятор состоит из двух симметричных частей: правой, укрепляемой на правой стороне (смотря от неподвижной фермы координатографа) станины, и левой части, укрепляемОй на левой стороне станины координатографа. Предлагаемые фигуры чертежа даны для левой части манипулятора. Правая же часть будет зеркальным или перевернутым отражением данных чертежей левой части. Из этих чертежей видно, что как по правой, так и левой сторонам. координатографа, к станине прикрепляются строго параллельно оси У направляющие полосы 19 фасонного сечения, по которым скользят выступы 24 и 13, связанные между собой продольным микрометренным винтом 23. После грубой установки от- руки выступ 24 закрепляется винтом 7, и более точная установка выступа 13 производится уже вращением микрометренного винта 23, после чего, если манипулирование вполне закончено, вступ,13 закрепляется неподвижно винтом 8. Таким образом, выступ 24 является как бы неподвижной гайкой для продольного микрометренного винта 23. Сам же продольный микрометренный винт 23 может свободно вращаться в выступе 13, но. при передвижении как вперед, так и назад, увлекает его за собой. Выступ 13, - так же как и привинченный к нему мостик 14, имеет. отверстия — подшипники для шеекоси вращения муфты 12, Внутри муфты 12 может свободно скользить па= трон 11, который закрепляется непадвижнЬ винтом б. В этом случае, патрон 11 является как бы неподвижной. гайкой для поперечного микрометрен- . ного винта 10 (фиг. 5). параллельно направляющим полосам 19 пе бокам к опорной подкладной доске координатографа- привинчиваются направляющие полосы 1 фасонного сечения, по которым скользит выступ 2, каковой закрепляется винтами 5 и 3: Грибовидный конец поперечного микрометренного винта, всегда перпендикулярного к выступу 2 и направляющей 1, зажимается особой муфтой 9, ввинчивающейся в выступ 2 и.закрапляемой винтом 4. Это допускает свободное вращение поперечного микрометренного винта 10; а за ним при
его передвижении вперед - или назад увлекается через детали 9; 2, 1 планшет 1 (фиг. ) —, 5). Таким образом, имеется пара продольных микрометренных винтов, действующих по направлению оси У, и пара поперечных микрометренных винтов, действующих почти по направлению оси Х. При работе в. противоположных направлениях продольных микрометренных винтов 23 получается вращение планшета 1, а при работе левого поперечного микрометренного винта 10 планшет 1, а также поперечный микрометренный винт 10 правой части манипулятора с освобожденным патроном И будут скользить
-по направлению оси Х Конструкция опоры продольного микрометренного винта 23 в выступе-13- нижеследующая.
На некотором расстоянии от конца.микрометренный винт 23 имеет уширение и вставляется в отверстие выступа 13, при чем уширение- подходит вплотную к выступу. С другой стороны выступа 13 надевается шайба-подпятник 22, которая, благодаря форме свеего отверстия, может передвигаться в продольном направлении, но не вращаться. Затем навинчиваются две гайки 20 и 21, которые все это йлотно стягивают, но так, чтобы поперечный винт 10 мог вращаться (фиг. 4 и 1).
При предварительнбй установке манипулятора необходимо, чтобы направляющая полоса 1 была строго параллельна оси У. Добившись этого сначала для направляющей 19, а -затем и для направляющей 1, дают выступам 2 и 13 крайнее положение, ближайшее к неподвижной ферме Координатографа,.-И делают сетки на направляющих 1 и 19.
Впоследствии при неправильном поло. жении планшета 1, достаточно передвинуть и укрепить на метке на направляю. щей 1 выступ 2, а затем, передвигая выступ 13 вместе с планшетом I, установить и закрепить по метке на направляющей 19, когда планшет 1 примет правильное положение, т.-е. направляющая 1 окажется параллельной оси K
По условию оба поперечных микрометренных винта 10 должны лежать на одной прямой, проходящей через точку А координатной сетки, вокруг которой, как фиктивной оси, придется вращать планшет 1. Эга точка А лежит на некотором расстоянии от прямой, проходящей через поперечные микрометренные винты 10, при их положении на метках. Простым раздвиганием циркуля откладывают это расстояние, передвигают и закрепляют на этом растоянии от меток сначала выступ 2, а затем выступ 13, и весь прибор приведен в правильное положеwe для манипулирования. В этом положении, по мнению изобретателя, получается полная простота и наибольшая аккуратность установки планшета манипулятором.
Принцип работы манипулятора сле дующий. 0ба поперечных микрометренных винта 10 с закрепленными. высту пами 2 расположены на одной- линии под острым углом, во избежании неточ. ности в установке. На этой линии лежат точки А и В координатной сетки, по которым будет. устанавливаться планшет в правильное положение, т..е. Когда значения координат уже имеющихся точек на .планшете будут соответствовать этйм же значениям отсчетов-координатографа.
Планшет может быть не на середине между правой и левой частями манипулятора. Для простоты на чертеже. {фиг. б) изображены только узловые точки Л и В * координатной сетки планшета (пересечения параллельных линий по оси Х и оси У), а также осй вращения т и и муфт 12, в которых работают при закрепленной. детали 11 и могут скольить освобожденным патроном,1:1, 11 попер ;чйые микрометренные винты 10, 10.
Оси вращения m и л могут скользить посредством выступа 13 и закрепляться по направлению оси K Первоначально точки А и В лежат на линии mn. Точки m, n, А и В, лежат на искомой прямой фиктивной координатной сетки, координатографа. Требуется повернуть линию АВ (йли, что то же самое, линию mn) так, чтобы и точка В попала на искомую прямую и,п. Как видно из фигуры б; при вращении планшета вокруг точки А точки m u n переходят в точки m, и и<. Величины этих перемещений определяются:
mmz ..nn иА: An, Так как точка Л имеет фиктивную ось вращения, то приходится данного вращения достигать следующими, манипуляциями.
Первый прием: точка и служит осью вращения всего -планшета, точка т передвигается по прямой у у левых продольных неподвижных направляющих в положении m» óâëåêàÿ за собой весь планшет; так как длина прямой т и при этом меняется, то линия и и при передвижении точки m сдвигается сквозь точку и на какую-то очень малую величину. Второй прием: берут осью вращения планшета точку mz и закрепляют в ней ярямую mz n. Точка и переходит в положение пь увлекая за собой весь, планшет. Так как длина прямой т, и при этом меняется, то прямая т, и при передвижении точки и сдвигается, сквозь точку и. Таким образом, направление прямой. и и совпадет с требуемым -направлением т пь и обе точки А и В лежат на этой прямой. Сдвиг по линии m, nz противоположен сдвигу по линии mz и; для то ви А оба сдвига почти уничтожаются. Практически для и m, и и пь измеряемых миллиметрами, расхождение или разность от сдвигов бу. дет измеряться тысячными долями миллиметров, что не выходит- из пределов точности координатографа = 1/1 00 мм.
Первоначально: точка А устанавливалась до враЩения по ее точным значениям координат. Линия и ri> является точно параллельной оси Х координатографа, как линия, имеющая переменные коорди наты Х и координату У=сопй, известная по заранее взятым узловым точкам так как
Полагая, что (l — -a) а — =й г:с . ° получим hz =Л k. На основании этого, для быстроты нахождения hz можно составить таблицу отыскания значений hi по данному значению h — величины рас. хождения координаты У точки В от требуемой (надписанной при точке В).
Предмет изобретения.
1, Манипулятор для координатографа, отличающийся тем, что, с целью точной установки планшета, применена система из двух пар микрометренных приспособлений:продольного26 — 25 — 24 — 23 — 8 — 19 и. входящего в него через выступ 13 поперечного 27 — 28 — 12 — 11 —.10 — 9 — 2.- 2, В манипуляторе по и. 1 применение для прикрепления приспособления 27—
28 — 12 — -11 — 10 — 9 — 2 к напра вдяющей полосе планшета винтов 5 — 3. ко= рдинатной сетки. Таким образом, после вращения планшета обе. точки ..А и В точно стали на свои места, на координатографе, согласно их значениям координат, а по этим двум точкам ориентирован и приведен в рабочее положение и рамочный планшет для дальнейшей накладки новых точек.
Вместо откладывания величин т т и пп„неудобных на практике, пользуются величиной ВВ, =h, измеряемой непосредственно на координатографе микроскопом и известной путем непосред ственной обмера длин: тп l, ил= — а и АВ = с (точка А перед поворачиванием планшета лежит на прямой т, n>). До= статочно определить из этих данных величину перемещения точки А и, сделав перемещенйе точки А по этой величине, точку 8 автоматически передвигают на линию т п по ее значению координаты У. Из фиг. 6 величина h, перемещения точки А в точку А, равна
m»a,. (Š— а)
hi= —,; . (1)
li,. а т т,= —, (2) (! — а)» то hi =! — — . ... -. (3)