Фотоэлектрическое устройство для контроля отклонений от прямолинейности поверхности объекта

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИЙ ОТ ПРЯМОЛШЕЙНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТА, содержащее последовательно расположенные лазер, каретку, выполненную с возможностью перемещения по контролируемой поверхности, и позиционно-чувствительный фотоприемник , электронную схему обработки сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено оптическим преобразователем, расположенным на каретке и выполненным в виде призменной оборачивающей системы типа Иорро второго рода, а входная призма этой системы выполнена в виде светоделительного кубика. сл ел 00 4i Kj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (11) 4(sl) С 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЖЖРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВМ (21) 3667366!25-28 (22) 01.12.83 (46) 15.05.85. Бюл. NI 18 (72) Л.И. Голянская, E.Í. Яковлева, Т.Г. Чеканова, В.3. Халевский и В.С. Пронькин (53) 531.715.27(088.8) (56) t Авторское свидетельство CCCE

Н 641274, кл. G 01 В 11/30, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 370462, кл. С Ot В 11/30, 1971 (прототип) . (54) (57) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТКЛОНЕНИЙ ОТ

ПРЯИОЛИЯЕЙЯОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТА, содержащее последовательно расположенные лазер, каретку, выполненную с возможностью перемещения по контролируемой поверхности, и позиционно-чувствительный фотоприемник, электронную схему обработки сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено оптическим преобразователем, расположенным на каретке и выполненным в виде призменной оборачивающей системы типа Норро второго рода, а входная призма этой системы выполнена в виде светоделительного кубика.

1155847

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения непрямолинейности поверхностей большой протяженности. 5

Известно фотоэлектрическое устройство для контроля отклонений от прямолинейности, содержащее ис" точник света, фотоприемник, движущуюся вдоль луча каретку, на которой установлен фотоприемник, преобразователь облученности фотоприемника в электрический сигнал, фильтр, регистрирующий прибор и второй фотоприемник, установленный на фиксированном расстоянии от источника света )1) .

Недостатком такого устройства является то, что учет случайных отклонений луча из-за турбулентности 20 воздушной среды между источником света и фотоприемником осуществляется не s месте снятия информации а профиле поверхности, а в конце трассы измерения вторым фотоприемником. Эта не обеспечивает необходимой точности измерений в связи с различным характером отклонений луча в месте контроля поверхности,и в месте установки второго фотопрнем- ЗО ника.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является фотоэлектрическое .устройство для контроля отклонений от прямолинейности поверхности объекта, содержащее последовательно расположенные лазер, каретку, выполненную с возможностью перемещения по контролируемой поверхности, и позиционно- 4О чувствительный фотоприемник, электронную схему обработки сигнала, а также систему отражателей )2j .

Недостатком известного устройства является низкая производитель- 45 ность контроля, поскольку устройство позволяет осуществлять измерение только па одной координате, в то время как такая информация должна содержать две координаты: вертикальную и горизонтальную. Поэтому измерения известным устройством должны проводиться дважды: первый раз по вертикальной координате, а второй раэ по горизонтальной после я о разворота отражателей на 90 относительно горизонтальной оси. По этой причине увеличивается время, необходимое для проведения контрольных операций.

Цель изобретения — повышение производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что фотоэлектрическое устройство для контроля отклонений от прямолинейности поверхности объекта, содержащее последовательно расположенные лазер, каретку, выполненную с возможностью перемещения по контролируемой поверхности, и позиционно-чувствительный фотаприемник, электронную схему обработки сигнала, снабжено оптическим преобразователем, расположенным на каретке и выполненным в виде призменной оборачивающей системы типа Парра второго рода, а входная призма этой системы выполнена в виде светоделительного кубика.

На фиг. изображена принципиальная схема устройства для контроля отклонений от прямолинейности объекта; на фиг. 2 — оптический преобразователь; на фиг. 3 — светочувствительная площадка фотоприемника в начальном положении каретки, на фиг. 4 — то же, в процессе контроля.

Устройство содержит последовательно расположенные лазер 1, каретку 2, выполненную с возможностью перемещения по контролируемой поверхности, и позиционно-чувствительный фотоприемник 3, электронную схему 4 обработки сигнала, оптический преобразователь 5, расположенный на каретке 2.

Оптический преобразователь 5 представляет собой призменную оборачивающую систему типа Парра второго рода и содержит светоделительный кубик 6, заменяющий входную призму системы, опорную призму 7 с двумя отражающими катетными гранями 8, 9 и выходную призму 10 с гипотенузной отражающей гранью 11.

Контролируемый объект представляет собой направляющую 12 с рабочими поверхностями 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

Лазер 1 устанавливают вблизи . направляющей 12 так, чтобы световой поток распространялся вдоль нее и попадал в оптический преобразователь 5, в котором светоделитель1155847 ный кубик 6 (фиг. 2) делит световой поток на опорный луч 15 и информационный луч 16. После прохождения оптического преобразователя 5 оба луча попадают на светочувствительную площадку 17 (фиг. 3) фотоприемника 3. Положение каждого из лучей 15 и 16 на светочувствительной площадке преобразуется в электрические сигналы, характеризующие координаты этих лучей, при этом опорный луч 15 принимается эа начало системы координат, а информационный луч 16 в начальном положении задается координатами Х, и У, (фиг. 3).

В процессе контроля каретку 2 перемещают по направляющей 12. В случае отклонения направляющей 12 от прямолинейности каретка 2 с оптическим преобразователем 5 поворачивается вокруг вертикальной 18 и горизонтальной 19 осей, перпендикулярных направлению луча лазера

1, при этом опорный луч 15 не изменяет своего положения, а информационный луч 16 смещается на соответствующий угол и занимает на светочувствительной площадке новое положение с координатами Х, У (фиг 4). Электронная схема 4 обработки сигнала обрабатывает электрические сигналы с фотоприемника

3 и выдает величину отклонения от прямолинейности направляющей одновременно по вертикальной и горизонтальной координатам.

10 Предлагаемое устройство может быть использовано также для контроля отклонений от плоскостности поверхностей. В этом случае фиксация перемещений информационного луча ведется только по вертикальной координате.

Введение в устройство оптического преобразователя вместо системы щ отражателей упрощает конструкцию и сокращает время проведения контрольных операций направляющих станков.

Это обеспечивается за счет одновременного измерения отклонений по д двум координатам и исключения времени, необходимого для переналадки устройства на контроль по второй координате.

ВНИИПИ Заказ3125/35

Тираж 651 Подписное

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