Устройство для измерения габаритных характеристик объекта

Полезная модель относится к измерительной технике, и может быть использована в пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности для определения габаритов различных объектов.
Известно устройство Инфоскан 3D 90, предназначенное для измерения габаритных и весовой характеристик объекта, содержащее корпус с весовой платформой. Внутри корпуса размещен весовой терминал для передачи данных с весовой платформы головному устройству с сенсорным LCD экраном и блоком питания, на корпусе установлены лазерные датчики для измерения габаритных характеристик объекта в трех измерениях по осям X, Y, Z  (URL: https://infoscansize.ru/infoscan-3d-90/ (дата обращения 18.11.2021)). Данное устройство принято за прототип заявляемой полезной модели.
Недостатками прототипа является недостаточная точность определения веса и габаритов объектов, в том числе потому, что конструкция данного устройства предполагает достаточно долгий процесс стабилизации тензодатчиков весовой платформы, что может привести к некорректным результатам измерений.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение точности определения габаритов объектов.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для измерения габаритных характеристик объекта содержит корпус с платформой, опоры и угловой ограничитель, установленный в углу корпуса и предназначенный для предотвращения касания объекта и корпуса между собой, внутри корпуса размещен терминал для передачи данных с платформы головному устройству с сенсорным LCD экраном и блоком питания, на корпусе установлено по меньшей мере три ультразвуковых датчика и по меньшей мере три лазерных датчика для измерения габаритных характеристик объекта в трех измерениях по осям X, Y, Z, при этом стенки корпуса снабжены по меньшей мере тремя магнитными уголками для обозначения и фиксации крайних точек измеряемого объекта неправильной формы.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - вид спереди устройства для измерения габаритных характеристик объекта;
фиг. 2 - вид сзади устройства для измерения габаритных характеристик объекта;
фиг. 3 - головное устройство;
фиг. 4 - датчик измерения габаритов;
фиг. 5 - блок питания головного устройства;
фиг. 6 - весовой терминал.
Устройство для измерения габаритных характеристик объекта (фиг. 1, 2) содержит корпус 1 с весовой платформой 2, регулируемыми опорами 3 и угловым ограничителем 4, установленным в углу корпуса 1 и предназначенным для предотвращения касания измеряемого объекта и корпуса 1 между собой  для уменьшения времени стабилизации весовой платформы и увеличения точности взвешивания объекта. Наличие возможности регулировки высоты регулировочных опор 3 для нивелирования неровностей поверхности, на которой установлено устройство, повышает точность определения веса и габаритов объекта.
Внутри корпуса 1 размещен весовой терминал 5 (фиг. 6) для передачи данных с весовой платформы 2 головному устройству 6 (фиг. 3). Весовой терминал 5 имеет собственный блок питания (на чертеже не показан). Головное устройство 6 снабжено сенсорным LCD экраном 7 и блоком питания 8 (фиг. 5). Весовой терминал 5 подключен к головному устройству 6 через разъем RS232. Головное устройство 6 содержит по меньшей мере два USB разъема (на чертеже не показаны) для возможности подключения сканера, флеш-накопителя или других периферийных устройств.
На корпусе 1 установлено по меньшей мере три датчика измерения габаритов (фиг. 4), каждый из которых включает в себя ультразвуковой датчик 9 и лазерный датчик 10 для измерения габаритных характеристик объекта в трех измерениях по осям X, Y, Z (длина, ширина, высота). Датчики 9, 10 соединены с головным устройством 6 посредством кабеля RJ-45. Датчики 9, 10 размещаются в углах весовой платформы 2.
Использование как лазерных, так и ультразвуковых датчиков позволяет повысить точность бесконтактного определения габаритов объекта.
Для измерения габаритных характеристик объектов неправильной (некубической) формы измеряемого объекта стенки корпуса 1 снабжены по меньшей мере тремя магнитными уголками (на чертеже не показаны). Магнитные уголки выступают в роли ограничителя габаритов измеряемого объекта, обозначая и фиксируя его крайние точки.
Внутри головного устройства 6 установлен Wi-Fi модуль (на чертеже не показан), предназначенный для передачи данных по сети пользователя до его серверного оборудования.
На задней крышке головного устройства 6 расположена кнопка сброса 11 и служит для сброса сетевых настроек устройства.
Устройство для измерения габаритных характеристик объекта работает следующим образом.
Перед началом работы осуществляют регулировку регулировочных опор 3 устройства, чтобы нивелировать неровности пола. Далее устройство подключают к проводной сети передачи данных через разъем Rj45. Включают весовой терминал 5 весовой платформы 2, подключают блоки питания 8 весового терминала и головного устройства, расположенные в корпусе 1 устройства к сети 220V.
Измеряемый объект располагают на весовой платформе 2.
Если измеряемый объект неправильной (некубической) формы, то он фиксируется на весовой платформе 2 тремя магнитными уголками, закрепленными на корпусе 1 устройства. При измерении датчики 9, 10 учитывают толщину магнитных уголков, вычитая это значение из каждой измеряемой характеристики.
Устройство для измерения габаритных характеристик объекта одной операцией измеряет габариты объекта и взвешивает его, за счет чего отсутствует необходимость в измерении его по трем осям вручную.
Информация о результатах измерений с весового терминала 5 поступает в головное устройство 6. Измерения объекта - длина (X), ширина (Y), высота (Z) и вес - транслируются на LCD экране 7. Данные параметры позволяют также произвести вычисление объема объекта измерения.
Индикаторы измерения 12, расположенные на датчиках 9, 10 служат для визуализации процесса измерения.
Запись результатов измерения производится в память головного устройства 6 либо на флеш-карту внутри головного устройства 6 или USB-носитель через USB разъем. Данные результатов измерения могут быть переданы головным устройством 6 через Wi-Fi модуль или LAN сеть в информационную систему пользователя.
Предлагаемое устройство минимизирует влияние человеческого фактора на результаты измерения, что сводит к нулю ошибки измерения, ввода данных и повторные измерения.