Устройство для контроля шероховатости поверхности

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле поверхностей объектов произвольной формы. Цепь изобретения - повышение точности измерений и производительности контроля . Излучение от источника 1 через оптическую систему 2 попадает на кoнтpoлиpye ый образец и на четырехквадратный фотоприемник 3, диагональные пары площадок которого ориентированы по осям X и у, а выходы диагональных пар фотоприемника 3 подс s. 1« Ю СО сл 00 СЛ

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ЬТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3821 271! 24-28 (22) 06.12.84 (46) 23.03.87. Бюл. М 11 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (7?) В.Н.Клиентов, Н.И.Лазарева, Е.Б.Поклад и А.Н.Шестов (53) 531.715.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

578563, кл. G 01 В 11/00, 1977.

Городинский Г.N. Клиентов Ю.Н.

Спектрофотометрический метод и прибор для оценки шероховатости полированных алмазов. Алмазы и сверхтверцые материалы, 1977, вып.4, с. 22-27.

„„SU„„1298535 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ШЕРОХО—

ВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к измери— тельной технике и может быть использовано при контроле поверхностей объектов произвольной формы. Цель изобретения — повышение точности измерений и производительности контроля. Излучение от источника 1 через оптическую систему 2 попадает на контролируемый образец и на четырехквадратный фотоприемник 3, диагональные пары площадок которого ориентированы по осям х и у, а выходы диагональных пар фотоприемника 3 под1298535

25 ключены соответственно к входам блоков 4 и 5, вычитания, выходы каждой площадки подключены к входам сумматора 6. При неравенстве сигналов в диагонали сигнал сблоков 4 и 5 поступает на приводы 7 и 8 разворотов предметного столика относительно осей х и у. При установившемся равенстве сигналов в диагоналях сигна1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле поверхностей объектов произвольной формы.

Цель изобретения — повышение точности измерений и производительности контроля за счет введения автоматизированной угловой ориентации и фокусировки контролируемого объекта.

На чертеже изображена принципи- 10 альная схема устройства контроля шероховатости поверхности.

Устройство содержит. источник 1 излучения, оптическую систему 2, четырехквадратный фотоприемник 3, диагональные пары площадок которого ориентированы по осям х,у, первый и второй блоки 4 и 5 вычитания, четырехвходовый сумматор 6, электропривод 7 оси х, электропривод 8 оси у, пиковый детектор 9, электропривод 10 оси z блок 11 регистрации и трехкоординатный механизм 12 перемещения предметного столика с контролируемым образцом. Блок питания устройства на схеме не показан. Выходы каждой диагональной пары площадок фотоприемника 3 соединены соответственно с входами блоков 4 и 5 вычитания, выходы каждой площадки фотоприемника 3 соединены с входами сумматора 6. Выход первого блока 4 вычитания соединен с управляющим входом электропривода 7 оси х, выход, второго блока 5 вычитания соединен 35 с управляющим входом электропривода

8 оси у. Выход сумматора 6 соединен с входами блока 11 регистрации и пикового детектора 9, выход которого соединен с управляющим входом элект- 40 ропривода 10 оси z. Выходы всех лы с сумматора 6 через пиковый детектор 9 поступают на привод 10.

Иаксимальное значение сигнала регистрируется блоком 11 по нему судят о величине относительного спектрального коэффициента отражения в контролируемой точке образца, которая служит критерием оценки шероховатосги поверхности. 1 ил. электроприводов соединены с трехкоординатным механизмом 12 перемещения предметного столика, служащего для установки контролируемого образца в положение измерения.

В случае значительных размеров образца его устанавливают неподвижно, а с трехкоординатным механизмом

12 перемещения связывают стойку с источником 1 излучения, оптической системой 2 и фотоприемником 3.

Излучение, посылаемое источником

1, проходит формирующие линзы 13 и

14, отражается от полупрозрачной пластины 15 и объективом 16 направляется на контролируемый образец.

Отраженный от образца поток собирается объективом 16, проходит полупрозрачную пластину 15, линзы 17 и

18 и разделяется светоделительной призмой 19 на два пучка. Один пучок линзой 20 проецируется на фотоприемник 3, а другой линзой 21 направляется в окуляр 22 визуального канала.

Визуальный канал служит для выбора начальной точки измерений и периодического контроля.

Пучок излучения, попавший на фотоприемник 3, засвечивает все четыре площадки одновременно. Сигналы с каждой диагональной пары площадок поступают на блоки 4 и 5 вычитания.

Если сигналы в парах различны, то сигналы с блоков 4 и 5 вычитания поступают соответственно на управляющие входы электроприводов 7 и 8 осей х, у. Механизм 12 перемещает предметный столик до полного равенства сигналов с каждой площадки фотоприемника 3. Одновременно с этим сигналы со всех площадок поступают в сумf

Составитель С.Грачев

Техред.М. Ходаиич Корректор И. Эрдейи

Редактор С.Патрушева

Заказ 875/40

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4

3 12985 матор 6, затем к приводу 1О оси z через пиковый детектор 9, определяющий максимальное значение фототока, которое регистрируется блоком 11 регистрации и служит для определения положения плоскости фокусировки.

В качестве пикового детектора 9 может использоваться следящая система с фазовым регулированием.

После этого система управления 1О электройриводами 7, 8, 10 осей х, у, z обеспечивает слежение эа поверхностью образца при его перемещении по заданной траектории. Сигналы, снимаемые при этом с блока 11 регистра- 15 ции, соответствуют величине относительного спектрального коэффициента отражения в данной точке контролируемого образца, которая является критерием оценки шероховатости по- 20 верхности.

Введение в устройство для контроля шероховатости поверхности трехкоординатной автоматической следящей системы и выполнение фотоприемника в виде четырехэлементной матрицы обеспечивает повышение точности измерений и производительности контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля шероховатости поверхности, содержащее по35 4 следовательно установленные источник излучения и оптическую систему, фотоприемник, устанавливаемый в ходе излучения от контролируемого объекта, предметный столик с трехкоординатным механизмом его перемещения и блок регистрации, о т л и ч а ю—

m е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности контроля, оно снабжено тремя электроприводами, подключенными соответственно к входам х, у, z трехкоординатного механизма перемещени г.и предназначенными для обеспечения вращения предметного столика относительно осей х и у и перемещения его по оси z, двумя блоками вычитания, четырехвходовым сумматором и пиковым детектором, фотоприемник выполнен четырехквадрантным с диагональными парами площадок, ориентированными по осям х и у соответственно, выходы каждой диагональной пары подключены соответственно к входам блоков вычитания, выходы каждой площадки подключены к входам сумматора, выходы блоков вычитания соединены соответственно с входами х и у механизма перемещения, а выход сумматора подключен к входам блока регистрации и пикового детектора, соединенного выходом с входом z механизма перемещения.