СПОСОБ И ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ФОРМЫ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1. Способ бесконтактного определения пространственной формы конструктивных элементов, в частности изогнутых труб, проволоки, пруткового материала, заготовок, листового металла или подобных изделий, отличающийся тем, что каждый конструктивный элемент последовательно освещают вдоль его очертания по меньшей мере одним источником (19 или 20) света, тень, образованную конструктивным элементом, обнаруживают по меньшей мере одним светоприемником (15 или 16) и в результате этого инициируют анализ результатов измерений.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый конструктивный элемент последовательно освещают вдоль его очертания по обеим сторонам по меньшей мере одним источником (19, 20) света и одновременно обнаруживают тени, образованные конструктивным элементом, по обеим сторонам по меньшей мере одним светоприемником (15; 16).
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один источник (19, 20) света и соответствующий ему по меньшей мере один светоприемник (15, 16) интегрированы в плечи (11, 12) измерительной вилки (1), причем во время измерительного процесса с помощью плеч (11, 12) вилки, охватывающих конструктивный элемент без контакта с ним, производят измерения вдоль очертания конструктивного элемента.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительную вилку (1) перемещают вручную.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника (19, 20) света применяют светодиоды или лазер, а в качестве светоприемника (15:16) - приборы с зарядовой связью и/или приемные модули (15, 16) на комплементарных металлооксидных полупроводниках.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что для повышения точности измерений количество источников (19 или 20) света увеличивают предпочтительно в три раза при сохранении количества светоприемников (15, 16).
7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что источниками света, предпочтительно светодиодами (19, 20), управляют последовательно, а светоприемники, предпочтительно приборы (15, 16) с зарядовой связью, считывают параллельно.
8. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительная вилка (1) работает от интегрированного собственного источника энергии, например аккумулятора.
9. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительная вилка (1) работает при помощи интегрированного микропроцессора, а также электроники цифровой обработки сигналов и оптической системы датчиков таким образом, что при помощи тригонометрических функций и на основе отбрасывания теней определяют трехмерное положение средней оси измеряемого конструктивного элемента в пределах области (23) измерений.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что вычислительная система измерительной вилки (1) генерирует векторное представление измеряемого конструктивного элемента.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что среднюю ось соответствующего измеряемого конструктивного элемента при отклонении от нее направления перемещения измерительной вилки (1), в частности при перемещении вручную, автоматически корректируют главным образом через участок траектории, ускорение и/или угловое отклонение.
12. Способ по п.3, отличающийся тем, что трехмерные данные измеряемого конструктивного элемента, определенные, в частности, при помощи измерительной вилки (1), передают в систему верхнего уровня, например в персональный компьютер, центр обработки информации, ноутбук (7), карманный компьютер или в аналогичные системы по беспроводной связи (4) или по меньшей мере по одному кабелю (5).
13. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительную вилку (1) перемещают предпочтительно вдоль продольной протяженности измеряемого конструктивного элемента, например вдоль трубы, изогнутой в нескольких местах, или подобного элемента, который, в частности, служит в качестве эталонного конструктивного элемента и пространственную форму которого запоминают.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что запоминание осуществляют предпочтительно во вставном элементе (6) USB, при помощи которого затем в ходе производства управляют процессами обработки, например устройствами (8) для гибки заготовок, в частности трубогибочными и подобными устройствами.
15. Способ по п.3, отличающийся тем, что измерительная вилка (1) выполнена так, что выдает акустический сигнал, если, в частности, при ее перемещении вручную, измеряемый конструктивный элемент выходит за пределы ее основной области (23) измерений.
16. Измерительное устройство для бесконтактного определения пространственной формы конструктивных элементов, в частности изогнутых труб, проволоки, пруткового материала, заготовок, листового металла или подобных элементов, отличающееся тем, что оно выполнено в виде измерительной вилки (1), плечи (11 или 12) которой имеют по меньшей мере один источник (19 или 20) света и по меньшей мере один светоприемник (15 или 16).
17. Измерительное устройство по п.16, отличающееся тем, что в качестве источника (19, 20) света служат светодиоды или лазер, а в качестве светоприемника (15, 16) - приборы с зарядовой связью.
18. Измерительное устройство по п.17, отличающееся тем, что в качестве светоприемника (15, 16) служат системы камер на приборах с зарядовой связью.
19. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что оно состоит из эргономично выполненного вильчатого оболочкового корпуса (9), в который интегрированы микропроцессор и электроника цифровой обработки сигналов.
20. Измерительное устройство по п.19, отличающееся тем, что в оболочковый корпус (9) измерительного устройства интегрирован свой источник энергии, например аккумулятор.
21. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что оно выполнено так, что благодаря интегрированному микропроцессору, электронике цифровой обработки сигналов и оптической системе датчиков позволяет определять при помощи тригонометрических функций и на основе отбрасывания теней трехмерное положение средней оси измеряемого конструктивного элемента в пределах области (23) измерений.
22. Измерительное устройство по п.21, отличающееся тем, что измерительная вилка (1) измерительного устройства выполнена с возможностью считывания векторного представления измеряемого конструктивного элемента.
23. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что, в частности, для перемещения измерительной вилки (1) вручную в нее интегрирован корректировочный элемент, который при отклонении направления перемещения измерительной вилки (1) от средней оси измеряемого конструктивного элемента указывает, что это отклонение имеет место.
24. Измерительное устройство по п.23, отличающееся тем, что корректировка отклонения от средней оси осуществляется посредством корректировочного элемента автоматически главным образом через участок траектории, ускорение и/или угловое отклонение.
25. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что оно выполнено так, что определенные, в частности, при помощи плеч (11, 12) вилки трехмерные данные измеряемого конструктивного элемента могут передаваться по беспроводной связи (4) или по меньшей мере по одному кабелю (5) в систему верхнего уровня, например на персональный компьютер, центр обработки информации, ноутбук (7), карманный компьютер или в аналогичные системы.
26. Измерительное устройство по п.25, отличающееся тем, что оно содержит соединительный элемент для вставного элемента (6) USB, при помощи которого определенные трехмерные данные измерений могут запоминаться, благодаря чему, в частности, в ходе производства возможно управление процессами обработки, например устройствами (8) для гибки заготовок, в частности трубогибочными и подобными устройствами.
27. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере один сигнализатор для выдачи акустического сигнала в случае, если, в частности, при перемещении вильчатого измерительного устройства (1) вручную плечи (11, 12) вилки отклоняются от основной области (23) измерения измеряемого конструктивного элемента.
28. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что плечи (11, 12) вилки измерительного устройства (1) образуют измерительную вильчатую головку (2), существенные части (13, 14) плеч которой расположены под прямым углом друг к другу.
29. Измерительное устройство по п.28, отличающееся тем, что в каждой из расположенных под прямым углом друг к другу частей (13 или 14) плеч предусмотрен по меньшей мере один светоприемник (15, 16) предпочтительно в виде приборов с зарядовой связью.
30. Измерительное устройство по п.29, отличающееся тем, что расположенные под прямым углом друг к другу части (13, 14) плеч снабжены на своих свободных концах расположенными примерно параллельно друг другу концевыми участками (17, 18), в которых размещены источники (19, 20) света предпочтительно в виде светодиодов.
31. Измерительное устройство по любому из пп.16-18, отличающееся тем, что его навигация в трехмерной области, в частности при перемещении измерительного устройства (1) вручную может осуществляться при помощи интегрированной в него навигационной системы, которая выполнена на базе датчиков ускорения, поворота и магнитного поля.