Марка, устанавливаемая на боковую поверхность цилиндрического объекта

Полезная модель предназначена преимущественно для определения не горизонтальности и не параллельности валов, валиков и цилиндров в бумагоделательных машинах (БДМ). Марка, которая содержит каретку с четырьмя роликовыми опорами, оптический отражатель и уровень, устанавливается всеми роликовыми опорами на участок цилиндрической поверхности, расположенный у одного из концов вала. Уровень, который согласно полезной модели выполнен с возможностью разворота относительно каретки вокруг оси, параллельной осям роликовых опор, устанавливается горизонтально и закрепляется в этом положении. Для осуществления контроля положения вала зрительная труба оптико-электронного измерительного прибора типа тахеометра наводится на оптический отражатель, после чего производятся измерения угловых координат отражателя и расстояния между ним и тахеометром. Затем марку с отражателем переставляют на участок у противоположного конца цилиндрического объекта и перемещениями марки добиваются горизонтального положения уровня. В таком положении марка находится точно на той же образующей цилиндрической поверхности, что и на первом участке. По результатам измерений с высокой точностью вычисляются линейные координаты отражателя в обоих положениях. Результаты этих вычислений характеризуют отклонение вала от горизонтальности. С помощью описанной марки может быть определена и взаимная ориентация двух и более валов.

Настоящая полезная модель относится к средствам контроля пространственной ориентации цилиндрических объектов типа валов и аналогичных деталей и компонентов различного оборудования. Прежде всего, полезная модель предназначена для использования при определении негоризонтальности и непараллельности валов, валиков и цилиндров в бумагоделательных машинах (БДМ). Уровень техники

БДМ представляют собой очень большие и сложные машины, в состав которых входит множество (до нескольких сотен) цилиндров, валов и валиков, диаметром примерно от 0,1 до 2 м и длиной от 1 до 10 м (в зависимости от типа БДМ), вращающихся во время работы со скоростями, соответствующими скорости протяжки полотна от нескольких десятков до тысячи метров в минуту. Поскольку производительность БДМ и качество получаемой бумаги существенно зависят от точности взаимной установки вращающихся элементов (т.е. цилиндрических

объектов), необходимо установить их горизонтально и параллельно друг другу с погрешностью, не превышающей 0,2-0,02 мм на метр длины цилиндрического объекта. Решение этой задачи существенно осложняется, во-первых, большим разнообразием размеров контролируемых цилиндрических объектов и, во-вторых, трудностями доступа к некоторым из этих объектов по всей их длине.

В связи со сложностями применения в таких условиях традиционных механических измерительных средств типа нивелиров, теодолитов или штихмасов, все более широкое применение для определения пространственной ориентации цилиндрических объектов в различных отраслях, включая бумажную промышленность,

находят бесконтактные оптические методы контроля с использованием различных приборов, например, теодолитов, светодальномеров и лазерных гироскопов (см., например, документы US 6354011 и US 6504602). Особенно эффективным оказалось использование для этой цели оптико-электронных приборов-тахеометров (см., например, документ US 6031606). Тахеометры, объединяющие в себе светодальномер и электронный теодолит, способны измерять углы и расстояния до компактного отражателя, который устанавливается на контролируемом объекте, и вычислять по результатам этих измерений координаты х, у, z отражателя в системе координат, связанной с прибором.

Известные способы определения пространственной ориентации объекта с помощью тахеометров или других оптических приборов предусматривают определение координат отражателя, последовательно устанавливаемого на различных участках контролируемого объекта для того, чтобы определить положение оси объекта (или какой-либо вспомогательной оси, которая связана с основной осью)

по координатам, по меньшей мере, двух точек или участков объекта (см., например, документ US 2002129504).

Для удобной воспроизводимой установки отражателя (отражателей) или других оптических компонентов в заданные точки контролируемого объекта применяются специальные устройства, называемые марками. Различные варианты используемых отражателей и марок, способных нести различные оптические компоненты и фиксироваться в заданной точке объекта с помощью различных опор и магнитных средств, приведены, например, в документах СН 665715, US 4518855, US 6195615, US 6504602, US 2002/024674. Марка, специально предназначенная для использования совместно с тахеометрами при контроле пространственной ориентации цилиндрических объектов, в том числе в бумажной промышленности, выпускается фирмой Leica Geosystems (Швейцария) под торговым наименованием Roller Fixture. Данная марка (сведения о которой приводятся на сайте фирмы-изготовителя), как и

другие известные марки аналогичного назначения, содержит каретку или корпус, выполненный с возможностью базирования на цилиндрическую поверхность, оптический компонент (отражатель), который закрепляется в держателе, установленном на основании корпуса марки, и магнитный фиксатор, установленный под корпусом марки и служащий для закрепления марки на цилиндрических объектах из магнитных материалов (например, из стали).

В данной марке, как и в марках, описанных в вышеперечисленных документах, для базирования корпуса на цилиндрической поверхности обычно используются прецизионные призматические или цилиндрические направляющие. Такие

направляющие весьма сложны и трудоемки в изготовлении и, как следствие, являются весьма дорогостоящими.

Важным условием обеспечения высокой точности контроля пространственной ориентации неподвижного цилиндрического объекта по координатам двух его точек или участков при использовании тахеометров и других аналогичных оптико-электронных приборов является установка марки с отражателем на заранее заданную (например, верхнюю и/или нижнюю) образующую цилиндрической поверхности контролируемого объекта с обеспечением возможности наблюдения отражателя на каждом из заданных участков в оптико-электронный прибор без изменения положения этого прибора. Однако это требование очень трудно выполнить применительно к реальным БДМ, в которых возможность наблюдения различных участков может быть существенно ограничена тесным расположением контролируемых объектов и наличием различных других компонентов и деталей (в том числе сетки, сукна, шабера и т.д.), попадающих в поле зрения прибора. Особенно сложной в этой связи является задача взаимной установки цилиндрических элементов БДМ во время ее планово-производственного ремонта или останова на смену сетки или сукна. Эта сложность обусловлена тем, что указанную установку нужно производить без размонтирования частей БДМ, перекрывающих поле зрения прибора, и в то же время с высокой

производительностью, поскольку простой такого дорогого оборудования, как БДМ, связан со значительными убытками.

Сущность полезной модели

Таким образом, задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, состоит в создании марки, предназначенной, прежде всего, для осуществления точного, но в то же время оперативного и простого способа определения пространственной ориентации различных цилиндрических объектов, прежде всего любых валов, валиков и/или цилиндров БДМ.

В соответствии с полезной моделью марка, устанавливаемая на боковую поверхность цилиндрического объекта, контролируемого путем приема и обработки оптического сигнала, поступающего от марки, содержит корпус, по меньшей мере, один оптический компонент и уровень. Корпус марки имеет форму каретки, выполненной с возможностью базирования на цилиндрическую поверхность четырьмя попарно соосными роликовыми опорами, причем оси пар соосных роликовых опор взаимно параллельны.

Единственный или каждый оптический компонент закреплен в держателе, связанном с основанием каретки, которое предпочтительно выполнено в форме плоской прямоугольной пластины с четырьмя наклонными выступами на углах, снабженными гнездами для установки роликовых опор. В этом варианте марки ролики роликовых опор имеют ширину 8-10 мм и выполнены эксцентричными относительно посадочной поверхности гнезд. В одном из предпочтительных вариантов единственный или один из оптических компонентов выполнен в форме плоского отражателя, и закреплен перпендикулярно основанию в держателе, установленном с возможностью разворота вокруг оси, перпендикулярной основанию, и фиксации в выбранном положении.

Уровень установлен с возможностью разворота относительно основания каретки вокруг оси, параллельной осям роликовых опор. При этом марка снабжена крепежным средством для фиксации уровня в выбранном угловом положении относительно основания. Желательно также снабдить марку закрепленным на основании кронштейном с проушиной, ось отверстия в которой служит в качестве оси разворота уровня. В последнем случае в корпусе уровня может быть сделано сквозное отверстие, а крепежное средство выполнено в виде пары винт-гайка. Винт указанной пары соответственно выполнен с возможностью ввода в отверстия в корпусе кронштейна и проушины.

Для расширения эксплуатационных возможностей марки, особенно в условиях ограниченного пространства для ее установки, кронштейн может быть дополнительно снабжен второй проушиной и установлен вдоль того края основания каретки, который перпендикулярен осям роликовых опор. Обе проушины в этом случае расположены на противоположных концах кронштейна вблизи углов основания, оси их отверстий расположены взаимно параллельно. При наличии двух проушин корпус уровня должен быть выполнен с возможностью закрепления на любой из них в положении, в котором он выступает за основание каретки.

В варианте выполнения для работы с цилиндрическими объектами из магнитных материалов марка снабжена магнитным фиксатором, установленным со стороны основания, обращенной к роликовым опорам. При этом должна быть предусмотрена возможность регулирования положения магнитного фиксатора вдоль оси, по существу, перпендикулярной основанию, и закрепления в выбранном положении. Желательно также, чтобы магнитный фиксатор и держатель плоского отражателя были установлены на противоположных концах втулки, которую целесообразно установить на основании с возможностью регулирования ее положения вдоль оси, по существу, перпендикулярной основанию. Кроме того, должна быть обеспечена возможность закрепления втулки в выбранном положении.

Перечень фигур чертежей

Далее, со ссылками на прилагаемые чертежи, будут подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящей полезной модели. На фиг.1 приведено перспективное изображение марки по настоящей полезной модели.

Фиг.2 на примере двух валов БДМ иллюстрирует использование марки для определения пространственной ориентации двух цилиндрических объектов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели.

В представленном на фиг.1 варианте выполнения марка 10 по настоящей полезной модели содержит корпус в форме каретки 11 с основанием 12 в форме плоской прямоугольной пластины, снабженной расположенными по ее углам четырьмя наклонными выступами 13. В соответствующем гнезде (представляющем в представленном варианте марки сквозное посадочное отверстие) каждого выступа 13 установлена одна из четырех роликовых опор 14. Все роликовые опоры 14 выполнены одинаковыми, причем каждая опора 14 содержит опорный ролик 15, который закреплен на неизображенной оси опоры или выполнен с ней, как одной целое. Оси всех роликовых опор 14 расположены взаимно параллельно в соответствующих гнездах таким образом, что геометрические оси опор лежат в одной плоскости, параллельной основанию 12 каретки 11. При этом, как видно из фиг.1, роликовые опоры 14 установлены попарно соосно.

Опорные ролики 15 предпочтительно имеют эксцентриситет относительно осей, на которых они установлены, т.е. относительно посадочной поверхности, которой является внутренняя поверхность соответствующего гнезда в выступе 13. Благодаря этому разворотом роликов вокруг своих осей можно добиться того, что при установке марки 10 на плоскость она опирается на эту плоскость всеми четырьмя опорами 14. В

таком положении опорные ролики 15 фиксируются относительно основания 12 гайками 16. Для обеспечения точной и надежной установки марки на контролируемом валу ширину роликов предпочтительно выбрать равной 8-10 мм. Ролики предпочтительно выполняются из износостойкого материала, который подвергается термической обработке для обеспечения твердости, соответствующей 55-60 единицам по шкале Роквелла.

Для обеспечения надежной фиксации марки 10 в любом положении на любом валу, изготовленном из стали или из другого материала, обладающего магнитными свойствами, марка 10 снабжена магнитным фиксатором. Данный фиксатор расположен со стороны основания 12, обращенной к роликовым опорам 14 (в положении марки 10, показанном на фиг.1, эта сторона основания является нижней, поэтому фиксатор не виден). Для установки магнитного фиксатора в оптимальное положение, зависящее от диаметра контролируемого цилиндрического объекта, в центре каретки 11 выполнено сквозное отверстие, в котором установлен фланец 17. Во фланец с возможностью регулировочного перемещения по оси фланца 17, т.е. перпендикулярно плоскости основания 12, введена втулка 18. Как это видно из фиг.1, втулка 18 выполнена резьбовой, так что регулировка ее перемещения вместе с магнитным фиксатором может осуществляться ввинчиванием ее во фланец 17. Поскольку использование различных магнитных средств для фиксации марок на валах и других контролируемых объектах хорошо известно специалистам в данной отрасли и описано во многих патентных документах (см., например, US 6031616, US 6354011, US 2002024674), в более подробном описании упомянутого магнитного фиксатора нет необходимости. Для закрепления втулки 18с магнитным фиксатором в заданном положении вдоль оси фланца 17 может быть предусмотрено стопорное кольцо (не изображено).

Как показано на фиг.1, с противоположного (по отношению к магнитному фиксатору) конца втулки 18 (который на фиг.1 является верхним), плотно, но с возможностью поворота вокруг ее оси и фиксации в любом выбранном положении,

вставлен поворотный держатель в форме столбика 19, на открытом конце которого закреплен плоский отражатель 20 или какой-либо иной оптический элемент.

Марка 10 снабжена также уровнем 21, который предпочтительно является пузырьковым уровнем стандартного исполнения, т.е. представляет собой, как это показано на фиг.1, прозрачную (например, стеклянную) ампулу 22, запаянную в металлический корпус 23. Цена деления уровня предпочтительно выбирается в интервале 10"-30" в зависимости от диапазона диаметров контролируемых валов и требований к точности контроля. Уровень 21 крепится к проушине 24 посредством соответствующего крепежного средства 25, допускающего разворот уровня вокруг оси 26, которая параллельна осям роликовых опор 14, и надежную фиксацию уровня 21 в требуемом угловом положении относительно основания 12 каретки 11. На фиг.1 это крепежное средство 25 изображено состоящим из пары винт-гайка 27, 28. Винт 27, входящий в состав этой пары, проведен через сквозное (не изображенное) отверстие, выполненное в корпусе 23 уровня 21, и вставлен в соответствующее отверстие 29 в проушине 24. Фиксация уровня 21 в требуемом угловом положении обеспечивается барашковой гайкой 28, навинчиваемой на винт 27 до упора в проушину 24.

Проушина 24 образует часть кронштейна 30, закрепленного на основании 11 марки 10 или, альтернативно, крепится непосредственно к основанию таким образом, чтобы, как это показано на фиг.1, уровень 21 выступал за основание 11 и, следовательно, имел максимально возможный диапазон разворота вокруг своей оси. Для того чтобы обеспечить этот диапазон разворота при любых положениях марки 10 относительно контролируемого вала, кронштейн 30 снабжен второй проушиной 24 и установлен вдоль того края основания каретки, который расположен перпендикулярно осям роликовых опор 14. Обе проушины 24 расположены на противоположных концах кронштейна 30 вблизи углов основания 11. Оси 26 отверстий 29 обеих проушин 24 взаимно параллельны. Очевидно, что уровень 21 может быть альтернативно связан со

второй проушиной 24 и зафиксирован относительно нее аналогично тому, как это было описано применительно к первой проушине 24.

Далее, со ссылкой на фиг.2, будет описано использование марки 10 для определения не горизонтальности двух валов БДМ, их разворота относительно оси БДМ и взаимной не параллельности. Для облегчения понимания фиг.2 построена без соблюдения единого масштаба. Хотя контролируемые объекты могут быть изготовлены из различных материалов, для удобства изложения принимается, что оба вала являются стальными, т.е. обладают магнитными свойствами.

Измерение параметров установки контролируемых валов производят с помощью соответствующего оптико-электронного прибора, способного измерять углы и расстояния до компактного отражателя и вычислять координаты х, у, z замеренной точки. При этом наведение прибора на отражатель осуществляют оптически, с помощью зрительной трубы. В качестве такого прибора предпочтительно использовать тахеометр 3, например, один из тахеометров, имеющихся на рынке, в частности, прибор мод. TDM 5005 фирмы Leica Geosystems, Швейцария (см. также упомянутый выше документ US 6031606, а также ЕР0933614, US6411371, US 6504602).

Для осуществления контроля установки валов 1, 2 тахеометр 3 устанавливают в точке Т, выбранной таким образом, чтобы в его поле зрения находились два участка, расположенные на противоположных концах контролируемых валов 1 и 2, т.е.

соответственно участки С1, С2 на лицевой стороне БДМ (т.е. на той стороне, с которой производится обслуживание БДМ), и D1, D2 на противоположной стороне (на стороне привода). Как это иллюстрируется фиг.2, указанные участки на каждом контролируемом валу могут выбираться независимо от выбора участков на другом валу, причем как на верхней, так и на любой боковой или нижней стороне вала. Однако оба участка (С, D) на одном валу 1, 2 должны находиться на одной образующей его цилиндрической поверхности. Применительно к рассматриваемой задаче контроля установки валов БДМ основными критериями выбора участков С, D на каждом валу

является возможность их наблюдения ("видимость") из точки Т установки тахеометра. Отсутствие каких-либо других ограничений на выбор данных участков представляет собой важное достоинство способа, реализуемого с помощью марки по настоящей полезной модели, поскольку обеспечивает его универсальность. Это свойство представляет особую ценность для осуществления контроля при наличии различных препятствий для оптических измерений (например, в виде каких-либо деталей и/или компонентов оборудования), что особенно характерно применительно к БДМ.

Для упрощения последующего рассмотрения без потери общности все координаты точки Т принимаются равными нулю. Нулевое направление тахеометра 3, от которого производится отсчет измеряемых им углов, изображено на фиг.2, как ТО.

На первом этапе производят определение ориентации базовой линии в горизонтальной плоскости в системе координат, связанной с тахеометром. В качество базовой линии предпочтительно используют ось 4 БДМ Ось БДМ - это линия, закрепленная несколькими точками (на полу и/или стенах), относительно которой производился монтаж элементов БДМ. Как правило, она расположена на расстоянии 2-3 м от лицевой стороны валов. На этом этапе используются два вспомогательных отражателя 4А, 4В, которые устанавливают соответственно в точках А и В на оси БДМ.

Желательно также, чтобы угол между нормалью к входной (передней) поверхности каждого вспомогательного отражателя и направлением от тахеометра 3 на этот отражатель был минимальным и, по крайней мере, не превышал некоторого порогового угла, составляющего, например, 20°.

После установки вспомогательных отражателей производят измерение расстояния до каждого из них, а также зенитного угла у и дирекционного угла 5, которые направление (ТА, ТВ) на соответствующий отражатель образует соответственно с вертикальной осью Z в системе координат, связанной с тахеометром 3, и с нулевым направлением ТО (для большей наглядности на фиг.2 показаны только дирекционные углы 6тд и 8тв). Для проведения измерений зрительную трубу

тахеометра 3 последовательно наводят на каждый отражатель 4А, 4В. При этом тахеометр автоматически снимает отсчеты углового положения трубы, т.е. значения углов тл, ta и тв, тв, посылает на соответствующий отражатель серию очень коротких импульсов оптического излучения, принимает импульсы излучения, отраженного этим отражателем, и производит необходимую обработку этих импульсов для определения расстояния вдоль направления ТА, ТВ до отражателя 4А, 4В соответственно. По этим данным вычисляют, в системе координат, связанной с тахеометром 3, координаты вспомогательных отражателей 4А, 4В, находящихся в точках А и В:

х _а=ТАsin_ТA соs_ТА;

у_а=ТАsin_ТA соs_ТА;

Х_в=ТВsin_ТA соs_ТА;

У_в=ТВsin_ТA соs_ТА;

На следующем этапе производят замеры, необходимые для определения пространственной ориентации вала 1. Для этого марку 10 устанавливают на участок С 1 этого вала и разворотом марки добиваются того, чтобы она опиралась на цилиндрическую поверхность вала 1 всеми четырьмя роликовыми опорами 14. Благодаря описанной выше настройке взаимного положения роликов 15 в таком положении марки 10 ее опоры расположены вдоль образующих цилиндрической поверхности вала 1. Использование роликов 15 указанной выше оптимальной ширины обеспечивает нечувствительность установки марки к мелким локальным дефектам формы боковой поверхности вала 1, типичным для реальных БДМ.

Марку 10 фиксируют в подобранном положении относительно цилиндрической поверхности вала 1 с помощью магнитного фиксатора, который устанавливают в требуемое положение (определяемое диаметром контролируемого вала) вращением втулки 18 (см. фиг.1), после чего фиксируют втулку 18, например, с помощью стопорного кольца.

Затем разворотом поворотного держателя (столбика 19) внутри втулки 18 устанавливают плоский отражатель 20 в положение, в котором угол между нормалью к его поверхности и направлением на тахеометр 3 не превышает заданного порогового значения. Благодаря тому, что столбик 19 плотно входит во втулку 18, он фиксируется в выбранном положении без помощи специального фиксатора. Альтернативно, в составе марки 10 может быть предусмотрен фиксатор положения поворотного держателя (в данном примере - столбика 19). Кроме того, поворачивая уровень 21 вокруг оси 26, устанавливают его в горизонтальное положение и фиксируют в этом положении с помощью крепежного средства 25, т.е. затягиванием барашковой гайки 28.

После этого по команде оператора, установившего марку 10, с помощью тахеометра 3 определяются координаты отражателя 20 подобно тому, как были определены координаты вспомогательных отражателей 4А, 4В. Однако в этом случае определяются все три координаты отражателя 20:

X_С1=ТС1sin_ТС1 cos_ТС1;

У_С1=ТС1sin_ТС1 sin_ТС1;

Z_С1=ТС1cos_ТС1;.

По завершении описанных измерений марка 10, не изменяя положения уровня 21 и (предпочтительно) плоского отражателя 20, переносится на участок D1 на стороне привода БДМ и устанавливается в положение, в котором марка 10 опирается на цилиндрическую поверхность вала 1 всеми четырьмя роликами 15, а уровень 21 расположен горизонтально. Горизонтальное положение уровня 21 означает, что положения плоского отражателя 20 на участках С1 и D1 лежат точно на одной прямой линии 01, параллельной оси вала. Другими словами, в обоих своих положениях отражатель 20 находится на одном и том же расстоянии от одной и той же образующей вала 1. При этом погрешность установки определяется, в основном, ценой деления

используемого уровня 21. Например, при цене деления уровня, составляющей 30", эта погрешность составляет около 0,15 мм на радиусе 1 м.

После того, как марка 10 с отражателем 20 будет выставлена в требуемое положение, описанным выше образом определяются координаты отражателя 20 на участке D1:

x_d1=TD1sin_ТD1 cos_ТD1;

У_D1=TD1sin_ТD1 sin_ТD1;

z_d1=TD1cos_ТС1;

Затем все описанные операции, выполнявшиеся применительно к валу 1, повторяют в отношении вала 2 для определения координат Х_C2, У_C2 , Z_C2; Х_D2, У _D2, Z_C2. Как уже упоминалось и как видно из фиг.1, выбор образующей (точнее, участков С2, D2) на валу 2 производится независимо от выбора аналогичных участков на валу 1, но при обеспечении возможности наблюдения оптического отражателя 20 на данных участках вала 2 из точки Т установки тахеометра 3.

Найденные описанным образом координаты двух пар точек, лежащих на линиях 01, 02, точно параллельных осям контролируемых валов, позволяют определить их пространственную ориентацию, включая ориентацию относительно оси 4 БДМ и относительно друг друга.

Так, не горизонтальность вала 1 определяют, как разность z вертикальных координат Z_C1 и z _d1 отражателя 20 марки при ее установке на каждом из указанных участков цилиндрической поверхности контролируемого объекта:

z=z_c1-z_d1.

Не горизонтальность вала 2 определяют аналогичным образом, используя результаты измерений координат Z_C2 и Z_D2.

Для расчета угла a ₁ разворота вала 1 (или, что эквивалентно, разворота оси этого вала) относительно оси 4 БДМ сначала вычисляется угол а _AB, характеризующий разворот осевой линии относительно нулевого направления ТО:

a_AB=arctg(tga _AB)=arctgx/y=arctg[(У_B-У_A )/(X_B-X_A)].

Затем вычисляется угол асю1, характеризующий аналогичный разворот оси вала 1:

A_C1D1=arctg[(У _D1-У_C1)/(X_D1 -X_C1)].

Отсюда:

A ₁=a_C1D1-a_AB

Аналогичным образом вычисляется угол аз разворота оси вала 2 относительно осевой линии АВ.

Угол а _1,2 взаимного разворота (не параллельность) контролируемых валов 1, 2 находят, как разность их разворотов в горизонтальной плоскости относительно оси БДМ:

a_{1, 2} =a₁-a₂.

Все описанные вычисления могут выполняться любым удобным методом с использованием любых подходящих для этого средств, например, компьютеров типа "ноутбук", которыми снабжаются современные тахеометры, или с использованием отдельного специализированного процессора или универсального компьютера.

Из приведенного описания очевидно, что с использованием способа по настоящей полезной модели можно последовательно проконтролировать пространственную ориентацию любого количества валов, входящих в состав БДМ. Полный контроль такого рода может потребовать перестановки тахеометра 3 в положения, обеспечивающие возможность наблюдения выбранных участков на том или ином валу. При каждой такой перестановке, очевидно, требуется повторить описанное измерение координат двух точек (не обязательно точек А и В) на оси БДМ. Поскольку конструкция марки 10, выполненной в соответствии с полезной моделью, обеспечивает ее быструю, удобную и точную установку на любой выбранный участок контролируемого вала с последующей установкой точно на ту же образующую на другом конце вала, достигается не только высокая точность и универсальность, но и

высокая производительность контроля. При этом возможность воспроизводимой установки марки на одну и ту же образующую позволяет дополнительно повысить точность определения пространственной ориентации за счет исключения случайных погрешностей установки марки путем повторения описанных измерений координат отражателя на одном или на обоих участках контролируемого вала. При использовании таких многократных измерений погрешность определения линейных параметров ориентации может быть доведена до 0,02-0,05 мм на 1 м длины вала, что полностью отвечает требованиям к установке валов БДМ.

Таким образом, описанная марка обеспечивает эффективное решение задачи определения пространственной ориентации (характеризующейся не горизонтальностью и не параллельностью) валов и других цилиндрических объектов, входящих в состав БДМ.

При этом специалистам соответствующей отрасли должно быть понятно, что описанный конкретный пример контроля компонентов БДМ далеко не исчерпывает объем настоящей полезной модели, в форму и детали осуществления которой могут быть внесены многочисленные модификации и дополнения, не выходящие за границы идеи и объема полезной модели, определяемого прилагаемой формулой.

Так, размеры всех частей марки могут варьироваться в широких пределах в зависимости от диапазона диаметров контролируемых объектов. Например, в процессе экспериментальных испытаний было установлено, что для контроля валов с диаметрами в интервале 20 см-2 м целесообразно использовать марку с кареткой размерами 130х130 мм В том случае, если диапазон диаметров цилиндрических объектов, подлежащих контролю, очень широк, целесообразно применить набор однотипных марок, совместимых в отношении используемых отражателей и уровней, но оптимизированных для работы в определенном, более узком интервале диаметров. Кроме того, могут быть использованы магнитные фиксаторы различной конструкции,

различающиеся, например, средствами настройки их положения относительно основания марки.

Вместо описанного плоского отражателя, в некоторых случаях может быть использован отражатель другой формы, например, уголковый отражатель, менее чувствительный к точности установки. При этом держатель плоского или уголкового отражателя может быть выполнен поворотным не вокруг оси, перпендикулярной основанию, а вокруг какой-либо иной оси или вокруг двух различных осей. Кроме того, в случае необходимости, вместо отражателя или в дополнение к нему, на марку могут устанавливаться какие-либо другие оптические компоненты, например, подсветка для освещения отражателя в темноте.

Должно быть очевидно также, что марка по настоящей полезной модели может успешно использоваться, с соответствующими модификациями, для определения пространственной ориентации деталей типа валов и цилиндров не только в бумажной промышленности, но и во многих других отраслях, в которых необходим точный контроль положения крупных цилиндрических объектов, например, в точном машиностроении, тяжелом машиностроении судостроении и т.д. При этом в случае применения полезной модели для контроля валов из немагнитных материалов отпадает необходимость в наличии магнитного фиксатора и соответственно в выполнении втулки с возможностью осевого смещения. В данном случае удерживание марки на контролируемом валу при установке в заданное положение отражателя и при проведении замеров с помощью тахеометра может осуществляться вручную.

Очевидно также, что марка по полезной модели может быть использована и при осуществлении различных контрольных и измерительных операций, не связанных с определением пространственной ориентации, но требующих точной и воспроизводимой установки на заданную образующую цилиндрической поверхности оптического отражателя или какого-либо иного оптического компонента или компонентов.

1. Марка, устанавливаемая на боковую поверхность цилиндрического объекта, контролируемого путем приема и обработки поступающего от нее оптического сигнала, и содержащая корпус в форме каретки, выполненной с возможностью базирования на цилиндрическую поверхность четырьмя попарно соосными роликовыми опорами, причем оси пар соосных роликовых опор взаимно параллельны;по меньшей мере, один оптический компонент, причем единственный или каждый оптический компонент закреплен в держателе, связанном с основанием каретки, уровень, установленный с возможностью разворота относительно основания вокруг оси, по существу, параллельной осям роликовых опор, крепежное средство для фиксации уровня в выбранном угловом положении относительно основания.

2. Марка по п.1, отличающаяся тем, что основание каретки выполнено в форме плоской прямоугольной пластины с четырьмя наклонными выступами на углах, снабженными гнездами для установки роликовых опор.

3. Марка по п.2, отличающаяся тем, что ролики роликовых опор выполнены эксцентричными относительно посадочной поверхности указанных гнезд.

4. Марка по п.2, отличающаяся тем, что ширина роликов роликовых опор выбрана равной 8-10 мм.

5. Марка по п.1, отличающаяся тем, что единственный или один из оптических компонентов выполнен в форме плоского отражателя.

6. Марка по п.5, отличающаяся тем, что плоский отражатель закреплен перпендикулярно основанию в держателе, установленном с возможностью разворота вокруг оси, перпендикулярной основанию, и фиксации в выбранном положении.

7. Марка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что снабжена магнитным фиксатором, установленным со стороны основания, обращенной к роликовым опорам, с возможностью регулирования положения магнитного фиксатора вдоль оси, по существу, перпендикулярной основанию, и закрепления в выбранном положении.

8. Марка по п.7, отличающаяся тем, что магнитный фиксатор и держатель плоского отражателя установлены на противоположных концах втулки, установленной на основании с возможностью регулирования ее положения вдоль оси, по существу, перпендикулярной основанию, и закрепления в выбранном положении.

9. Марка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что снабжена закрепленным на основании кронштейном с проушиной, ось отверстия в которой служит в качестве оси разворота уровня, тогда как в корпусе уровня выполнено сквозное отверстие, а крепежное средство выполнено в виде пары винт-гайка, причем винт указанной пары выполнен с возможностью ввода в указанные отверстия в корпусе кронштейна и проушины.

10. Марка по п.9, отличающаяся тем, что кронштейн дополнительно снабжен второй проушиной и установлен вдоль того края основания каретки, который, по существу, перпендикулярен осям роликовых опор, причем обе проушины расположены на противоположных концах кронштейна вблизи углов основания, оси их отверстий расположены взаимно параллельно, а корпус уровня выполнен с возможностью закрепления на любой из указанных проушин в положении, в котором он выступает за основание каретки.