Устройство для размерного контроля изделий

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ РАЗМЕРНОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее лазер, объективы прямого и обратного преобразований Фурье, голографический фильтр, диафрагму и фотоприемник, о тлич ающе е с я тем, что, с целью расширения диапазона контро .лируемых изделий, повьшения точности и чувствительности измерений, в него введены компенсирующий фазовьй фильтр, установленный между объективами прямого и обратного преобразований Фурье, и дополнительные объективы прямого и обратного преобразований Фурье, между которыми установлен голографический фильтр, имеющий сформированное в его спектре поле допусков, при этом в качестве диафрагмы использована диафрагма полевого типа, которая установлена в плоскости , сопряженной с плоскостью изделия .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) 01) А

С 01 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И СтТКРНТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) -2799248/25-28 (22) 18.07.79 (46) 23.11.84. Бюл. У 43 (72) С.В.Михляев и 10.В.Чугуй (71) Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения АН СССР (53) 53 1.715.1(088.8) (56) 1. Беккер А.М., Бухтоярова Н.И. и др. Автоматическая корреляционная

1 установка для анализа бактериальных колоний по размерам. — В кн.: Оптическая обработка информации. Под . ред. Гуревича С.Б. Л., "Наука", 1978, с ° 50-58.

2. Indeletouv С., Tshudi Т., Steffen I., Optical processing

technigues in the guality control of

micromechanics, Appl, Opt. v, 17, р. 911, 1978 ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕРНОГО

КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее лазер, объективы прямого и обратного преобразований Фурье, голографический фильтр, диафрагму и фотоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона контро.лируемых изделий, повышения точности и чувствительности измерений, в него введены компенсирующий фазовый фильтр, установленный между объективами прямого и обратного преобразований урье, и дополнительные объективы прямого и обратного преобразований Фурье, между которыми установлен голографический фильтр, имеющий сформированное в его спектре поле допусков, при этом в качестве диафрагмы использована диафрагма полево—

ro типа, которая установлена в плоскости, сопряженной с плоскостью иэделия.

1 1125468

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров изделий сложной формы.

Известно устройство для контроля размеров, состоящее из последовательно расположенных и оптически связанных лазера, оптической .системы формирования освещающего пучка„ контролируемого объекта, объектива 10 прямого преобразования Фурье, голографического фильтра, объектива обратного преобразования Фурье и Аотоприемника И .

Наиболее близким к изобретению 15 по технической сущности и достигаемоf

Иу результату является устройство для контроля изделий, содержащее лазер, расположенные последователь.но по ходу его лучей оптическую систему формирования предметного пучка, объектив прямого преобразования Фурье, пространственный фильтр, голографический фильтр, объектив обратного преобразования

Фурье, диафрагму и фотоприемник )2) .

Недостатками известных устройств являются низкая точность и чувствительность измерений изделий сложной формы. 30

Цель изобретения — расширение диапазона контролируемых изделий, повышение точности и чувствительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее лазер, объективы прямого и обратного преобразований Аурье, голографический Аильтр, диаАрагму и фотоприемник, введены компенсирующий фазо- щ вый Аильтр, установленный между объективами прямого и обратного преобразований Фурье, и дополнительные объективы прямого и обратного преобразований Фурье, между которыми установлен голографический фильтр, имеющий сформированное в его спектре поле допусков, при этом в качестве диаАрагмы использована диафрагма нолевого типа, которая установлена в плоскости, сопряженной с плоскостью изделия.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит последовательно установленные лазер 1, оптическую систему 2 формирования опорного и предметного световых пучков, изделие 3, объектив 4 прямого преобразования Фурье, компенсирующий фазовый фильтр 5, объектив б обратного преобразования Фурье, полевую диафрагму 7> объектив 8 прямого преобразования Фурье голографнчес3 кий фильтр 9 объектив 1О обратного преобразования Фурье, диафрагму 11 и Аотоприемник 12.

Ф

Устройство работает следующим образом.

Вначале получают голограАический фильтр с импульсным откликом в виде поля допусков. Для этого на измерительной позиции устанавливается эталонное изделие, которое освещается предметным световым пучком.

Объектив ч прямого преобразования

Фурье в задней Локальной плоскости

20 формируе.. пространственный спектр эталонного изделня, который модулируется оптическим расщгпляющим фильтром, устанавливаемым на месте компенсирующего фазового фильтра 5. С помощью этого Аильтра в задней Аокальной плоскости объектива 6 формируется световое распределение в виде иэображения поля допусков, причем величина допуска не зависит от Аормы эталонного изделия и определяется лишь параметрами оптического расщепляюг;его фильтра. Это дает воэможность с помощью одного и того же фильтра формировать поля допусков для различных изделий. Поле допуска определяется передаточной функцией оптического рас епляюг его Аильтра ((,>), где у = ц х 2 + у у — круговая пространственная частота и может иметь вид двух контуров с амплитудой разного знака, отстоящих от границы эталонного изделия -iB расстоянии + <, при g (И) =4) 5inFQ.

Полевая диафрагма 7, установленная в плоскости изображения поля допусков, задерживает световой поток, соответствующий изображениям границ апертур объективов.

Кроме того, эта диаАрагма может быть использована для выделения нужного Арагмента поля допусков.

Расположенный далее объектив 8 прямого преобразования Фурье формирует в своей задней Локальной плоскости пространственный спектр эталонного поля допусков, который голограЛически регистрируется с помощью опорного пучка, Лормируемого оптической

Составитель А.Елкин

Техред З.Палий Корректор А.Тяско

Редактор П.Коссей

Заказ 8527/29 Тираж 586 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская -наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 1125 системой 2 для получения голографического фильтра 9.

После описанной процедуры устройство используется непосредственно для контроля.

При этом оптическая система 2 формирует лишь один предметный пучок, а вместо оптического расщепляющего фильтра ставится компенсирующий Аазовый Аильтр 5, представляющий собой стеклянную пластинку определенной толщины, компенсирующую набег Аазы световой волны в оптическом расщепляющем Аильтре при записи голографического Аильтра. Этот фильтр позволяет исключить расфокусировку устройства в процессе контроля.

Контролируемое иэделие 3 помещается на измерительную позицию и освещается предметным световым пучком.

Объектив 4 прямого преобразования

Фурье формирует пространственный спектр изделия, который модулируется компенсирующим фазовым фильтром

468 4

5, а объективы 6 и 8 обратного и

1прямого преобразований Фурье переносят изображение спектра в плоскость голографического фильтра 9, где осуществляется его геремножение с записанным на фильтре сгектром эталонного поля допусков. Объектив

10 обратного преобразования Фурье в своей задней фокальной плоскости формирует световое распределение, соответствующее корреляционной функции изображения контролируемого изделия и эталонного поля допусков.

С помощью диафрагмы -1 и фотоприемника 12 выделяется и интегрируется световой поток в центральной области корреляционной картины. Годность изделия или величину отличия его от эталонного изделия определяют Ilo величине сигнала с фотоприемника.

Изобретение позволяет повысить точность и чувствительность измерений при.контроле изделий.