Устройство для контроля качества изготовления поверхности параболического отражателя

 

Изобретение мозяетибыть использовано при изготовлении крупногабаритных параболических прожекторных зеркал. Цель изобретения - повьшение точности и производительности за счет снижения времени контроля. Осветитель 6 устройства содержит объектив 7 л щелевую диафрагму 6 в его фокусе, задающие горизонтальную ось прибора, вдоль которой перемещается пентапризма 8, осуществляющая засветку отдельных зон испытуемого отражателя 3. При дефекте поверхности отражателя 3 световая линия изоб(аже НИН щелевой диафрагмы 6 смещается с линии раздела элементов приемной площадки фотоэлектрического преобразователя 10. Механизм 9 перемещения симметрично совмещает преобразователь 10 с линией раздела. Узел II поворота устанавливает приемную площадку фотоэлектрического преобразователя с 10 перпендикулярно отраженному от поверхности отражателя 3 световому пуч (Л ку. Приведены варианты выполнения блоков поиска и слежения. I з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ияЯ а1> 12 71 (яэ 4 G 01 M II/00

Ф ФЬФ

g(> + r " т s gal

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13

hII5, ;О:. t",ÊÀ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 3755277/24-10 (22) 21.06.84 .(46) 30.10.86; Бюл. Ф 40 (72) M.À. Сюндюков и И.В. Школьников (53) 535.818 (088.8) (56) Захидов Р.А. Технология и испытание гелнотехнических концентрирующих систем. Ташкент, ФАН, 1978.

Гелиотехника, 1978, II I, с. 30.

Г (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПАРАБОЛИЧЕСКОГО ОТРАЖАТЕЛЯ (57) Изобретение можетнбыть использовано при изготовлении крупногабаритных параболических прожекторных зеркал. Цель изобретения — повышение точности и производительности за счет снижения времени контроля.

Осветитель 6 устройства содержит объектив 7 и щелевую диафрагму 6 в его фокусе, задающие горизонтальную ось прибора, вдоль которой перемещается пентапризма 8, осуществляющая засветку отдельных зон испытуемого отражателя 3. При дефекте поверхности отражателя 3 световая линия изображе ния щелевой диафрагмы 6 смещается и линии раздела элементов приемной площадки фотоэлектрического преобразо.вателя )0. Механизм 9 перемещения симметрично совмещает преобразователь

10 с линией раздела. Узел 11 поворота устанавливает приемную площадку фотоэлектрического преобразователя

10 перпендикулярно отраженному от по-Е верхности отражателя 3 световому пуч- lA ку. Приведены варианты выполнения блоков поиска и слежения. I з.п. ф-лы, 4 ил.

1267

Изобретение относится к приборо: строению и контрольно-измерительным приборам и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных параболических прожекторных зеркал.

Целью изобретения является повышение производительности путем снижения времени контроля.

На фиг. 1 схематически изображен прибор, общий вид; на фиг. 2 — кине- 10 матическая схема механизма перемещения с узлом поворота фотоэлектрического преобразователя; на фиг.3 — - . функциональная электрическая схема электронного блока прибора; на 15 фиг. 4 — изображение щели на линии раздела приемных площадок фотоэлектрического преобразователя.

Устройство для контроля качества изготовления поверхности параболичес- 20 кого отражателя (фиг.l) содержит основание 1 с колонкой и ползуном 2, параболический отражатель 3, разме-! щенный на поворотном столе 4, осветитель 5 со щелевой диафрагмой 6 и объективом коллиматора 7, пентапризму 8, обеспечивающую проектирование светового пучка на исследуемую зону отражателя 3, механизм 9 линейного перемещения вдоль вертикальной оси прибора фотоэлектрического преобразователя 10, который снабжен узлсм 11 поворота установки приемной площадки фотоэлектрического преобразователя

10 перпендикулярно отраженному от 3S поверхности параболического отражателя 3 световому пучку, регистратор измерения, выполненный в виде записывающего устройства 12. Приемные площадки фотоэлектрического преобра- 40 зователя 10 подключены к электронному блоку автоматической фотоэлектрической измерительной системы 13. Сигналом с пульта 14. управления через .схему 15 коммутации в определенные 45 моменты времени осуществляется включение модулятора 16 с генератором 17 опорного напряжения, механизма 18 . сканирования механизма 19 поворота стола 4. 50

Кинематическая схема (фиг. 2) механизма 9 линейного перемещения фотоэлектрического преобразователя 10 содержит исполнительный реверсивный двигатель 20, перемещающий посредством зубчатого колеса 21 и шестернигайки 22 ходовой винт 23, на котором закреплен кронштейн с фотоэлектричес191 т ким преобразователем 10. Узел ll поворота приемных площадок фотоэлектрического преобразователя 10 состоит из коррекционной линейки 24, жестко связанной с кареткой 25, на которой установлена пентаприэма 8; при перемещении каретки 25, осуществляющей сканирование светового пучка по зонам отражателя, щуп 26, связанный с рычагом 27, поворачивает телескопический вал 28 и через пару коничес= ких шестерен 29 разворачивает фотоэлектрический преобразователь :l0 нормально к отраженному световому пучку. Начальный наклон приемной площадки преобразователя 10 в зависимости от величины диаметра испытуемого отражателя задается по шкале 30.

Одним иэ основных элементов измерительной системы прибора является фотоэлектрический преобразователь 10, выполненный в виде четырех площадочного кремниевого позиционно-чувствительного фотоприемника, две площадки которого включены в канал поиска, а две другие — в канал слежения электронного блока автоматической фотоэлектрической измерительной системы

13, функциональная электрическая схема которого показайа на фиг.3. Канал поиска содержит йредварительный усилитель 31, схему 32 формирования сигнала управления и электронный ключ

33, обеспечивающий переключение исполнительного двигателя 20 иэ режима поиска в режим слежения (в режиме поиска двигатель 20 подключен к стабилизированному источнику 34 питания). Накал слежения содержит предварительный усилитель 35, сумматор 36, фазоинвертер 37, усилитель 38 мощности и синхронный детектор 39, в.мостовую схему которого в режиме автоматического слежения подключается исполнительный двигатель 20 с одновременным его отключением от источника

34. На входы "1" и "2" синхронного детектора в противофазе подаются сигналы с генератора 17 опорного напряжения (фиг.l) .

Работа прибора основана на измерении продольных аберраций, т.е. отклонений фокусного расстояния отражателя по вертикальной оси прибора (по отклонению изображения щели от номинального фокуса). = f; — f„»

1267

S

Г, где f,-, af — продольная аберрация; ; — фокусное расстояние отдельных участков поверхности отражателя; число участков (зон) отражателя.

Перед измерением совмещают оптическую ось параболического отражателя 3 (фиг.l) с вертикальной осью прибора, которая определена осью поворотного стола 4 и центром приемной площадки фотоэлектрического преобразователя 10 (место пересечения линий ,раздела элементов приемных площадок (фиг. -4). Горизонтальная ось прибора задается центром нити лампы, щелевой диафрагмы б и объектива коллиматора

7 осветителя 5, вдоль которой пере- о мещается пентапризма. Фотоэлектрический преобразователь 10 в начале измерений установлен произвольно на вертикальной оси прибора в зоне вероятного нахождения светового пятна, отраженного от поверхности отражателя 3. Отраженный от параболической поверхности световой пучок обязательно пересекает вертикальную ось прибора и совмещенную с ней оптическую ось отражателя. Световое пятно на приемнике 10 имеет форму линии размером O,lх12 мм — изображение щелевой диафрагмы 5, а на поверхности отражателя имеет форму окружности диамет35 ром 50 мм.

Цикл измерений начинается подачей сигнала с пульта 14 управления, запускающей схему 15 коглмутации, которая осуществляет одновременное вклю-4О чение модулятора 16 и осветителя 5, коллимированный пучок света от которого попадает на пентапризму 8, осуществляющей засветку отдельных зон испытуемого отражателя 3.

При отсутствии сигнала с фотоэлектрического преобразователя 10 схемой

15 коммутации осуществляется автоматическое включение исполнительного двигателя 20 в режим поиска, смещая преобразователь 10 вдоль вертикальной оси прибора. В момент захвата светового пятна одной из двух приемных площадок, включенных в канал поиска электронного блока автоматической фотоэлектрической измерительной ,системы 13, формируется сигнал управления, переключающий ключ 33, а следовательно, и исполнительный двига.—

191 4 тель ?О с режима поиска в режим слежения, в котором начинают работать две другие площадки преобразователя 10.

Изображегиге щелевой диафрагмы 5 в ниде лшгии должно занять положение симметрично лшгии раздела элементов приемной площадки преобразователя 10, т,е. на линии раздела и параллельно ей (фиг.4).

Б качестве фотоприемника фотоэлектрического преобразователя взят стандартный фотоприемник с четырмя приемными площадками с линией раздела шириной 50 мкм. Изображение щелевой диафрагмы !00 мкм. Одновременно через схему 15 коммутации осуществляется включение механизма 18 сканирования, перемещающего каретку 25 и приводящего в действие глеханиэм 11 поворота, после чего начинается цикл измерений. При несимметричной засветке приемных площадок фотоэлектрического преобразователя 10, включенных в канал слежения электронного блока автоматической фотоэлектрической измерительной системы 13, вырабатывается сигнал рассогласования, который с синхронного детектора 39 и исполнительного дгигателя 20, включенного в его мостовую схему, перемещает фотоэлектрический преобразователь 10 до получения на его приемных площадках симметричной засветки, а так как преобразователь !О кинематически связан с приводом пера записывающего устройства 12 регистратора измерения, то перемещение преобразователя фиксируется на диаграммной ленте.

При дефекте зоны поверхности отражателя 3 световая линия смещается с линии раздела приемных площадок, включается механизм перемещения 9 преобразователя 10 до симметричного совмещения с линией раздела, путь» проделанный световой линией, равен пути, проделанному пером записывающего устройства — это и будет размером продольной аберрации. При смещении световой линии в другую зону одновременно поворачивается фотоэлектрический преобразователь 10 вокруг оси, перпендикуляной горизонтальной оси прибора так, чтобы его приемная площадка была перпендикулярна световому пучку, отраженному от поверхности параболического отражателя 3, и если световой пучок отклоняется, то преобразователь одновременно смеS 1267 щается и вдоль вертикальной оси прибора. Осуществив записв аберрограммы по одному радиальному направлению отражателя 3, автоматически через схему 15 коммутации приводится в дейст5 вне механизм 19 поворота стола 2. на определенный угол и цикл измерений повторяется заданное число раз. По окончании последнего цикла измерений прибор автоматически возвращается в исходное положение. формула изобретения

1. Устройство для контроля качест-15 ва изготовления поверхности параболического отражателя, включающее осветитель, многоэлементный фотоэлектрический преобразователь с механизмом его перемещения и регистратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет снижения времени контроля и повышения точности, осветитель снабжен объективом с размещенной в его 25 фокусе диафрагмой и пентапризмой, 191 Ь установленной за диафрагмой, а механизм перемещения фотоэлектрического преобразователя снабжен узлом поворота вокруг оптической оси отражателя и перемещения вдоль этой оси, а также средством перемещения пента» призмы вдоль оси осветителя и оси отражателя, при этом одна группа элементов фотоэлектрического преобразователя подключена к блоку поиска а

Э другая к блоку слежения, линия раздела площадок фотоэлектрического преобразователя оптически сопряжена с диафрагмой осветителя.

2. Устройство по. п.1, о т л и тч а ю щ е е с я тем, что блок поиска выполнен из предусилителя и электронного ключа, подключенных к исполнительному двигателю перемещения преобразователя, а блок слежения - из последовательно соединенных предварительного усилителя мощности, синхронного детектора и электронного ключа, подключенного к исполнительному двигателю механизма перемещения преобразователя.

29

27

1267191 дуилЗ

Составитель Л. Перебейнопова

Техред Л. Сердокова Корректор Т. Колб

Редактор Э. Слиган

Заказ 5753/36 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4