Устройство для измерения непрямолинейности объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является обеспечение коррекции непрямолинейности при обработке резанием длинномерных объектов за счет стабилизации в пространстве визирного луча, преобразования угловых смещений подвижной платформы в линейные смещения светового луча и обеспечения одновременной автоматической коррекции непрямолинейности. В устройстве стабилизация визирного луча осуществляется путем введения обратной связи между позиционно-чувствительным фотодетектором 6 и излучателем 3 через блок 10 стабилизации . Преобразование угловых смещений подвижной платформы 5 в линейное смещение светового луча на позиционно-чувствительном фотоприемнике 13 реализуется с помощью зеркальной пластины 12, установленной в измерительной головке 4 параллельно полупрозрачной нластине 11. Для обеспечения одновременной автоматической коррекции непрямолинейности объекта в устройстве предусмотрен выход для соединения с подналадчиком режущего инструмента . 1 з.п.ф-лы, 1 ил. (О СО со ьо о а: о сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 В 21 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3754081/24-28 (22) 13.06.84 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) В. А. Артемьев, Б. M. Гуревич, О. А. Мамонтов и А. А. Матяш (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 641274, кл. G 01 В 11/30, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является обеспечение коррекции непрямолинейности при обработке резанием длинномерных объектов за счет стабилизации в пространстве визирного луча, преобразования угловых смещений подвижной платформы в ли„„SU„„1320665 А1 нейные смещения светового луча и обес»ечения одновременной автоматической коррекции непрямолинейности. В устройстве стабилизация визирного луча осуществляется путем введения обратной связи между»озиционно-чувствительным фотодетектором 6 и излучателем 3 через блок 10 стаб»л»зации. Преобразование угловых смещений подвижной платформы 5 в линейное смещение светового луча на позиционно-чувствительном фотоприемнике 13 реализуется с помощью зеркальной пластины 12, установленной в измерительной головке 4»араллельно полупрозрачной пластине 11. Для обеспечения одновременной автоматической коррекции непрямолинейности объекта в устройстве предусмотрен выход для соединения с подналадчиком режущего инструмента. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1320665

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам контроля непря мол инейности поверхностей длинномерных объектов и ее коррекции, и может быть использовано в машиностроении при производстве крупногабаритных деталей, имеющих поверхности, к которым предъявляются высокие требования по неплоскостности и непараллельности.

Цель изобретения — обеспечение коррекции при обработке резанием длинномерных объектов за счет стабилизации в пространстве визирного луча, преобразования угловых смещений подвижной платформы в линейные смещения светового луча и обеспечения одновременной автоматической коррекции непряMoëèícéности поверхности объекта.

На чертеже изображено устройство для измерения непрямолинейности объекта.

Устройство содержит две опоры 1 и 2, из.вручатель 3, измерительную головку 4, подвижную платформу 5, позиционно-чувствительный фотодетектор 6, электронный блок 7, регистрирующий прибор 8, подналадчик 9 с режущим инструментом и блок 10 стабилизации. Излучатель 3 и позиционно-чувствительный фотодетектор 6 укреплены на неподвижных опорах 1 и 2. Измерительная головка 4 расположена между опорами 1 и 2 на подвижной платформе 5 и содержит последовательно расположенные параллельные полупрозрачную пластину 11 и зеркальную пластину 12 и позиционно-чувствительный фотоприемник 13, выход которого является выходом измерительной головки 4.

Блок 1О стабилизации выполнен в виде последовательно соединенных схемы 14 анализа сигнала рассогласования, схемы 15 формирования управляющего напряжения и исполнительного механизма 16, вход схемы 14 анализа сигнала рассогласования является входом блока 10 стабилизации. Исполнительный механизм 16 механически соединен с излучателем 3. Электронный блок 7 снабжен вторым выходом и выполнен в виде последовательно соединенных второй схемы

17 анализа сигнала рассогласования и второй схемы 18 формирования управляющего напряжения. Вход второй схемы 17 анализа сигнала рассогласования является входом электронного блока 7, ее второй выход— первым выходом электронного блока 7, выход второй схемы 18 формирования управляющего напряжения является вторым выходом электронного блока. Выход измерительной головки 4 соединен с входом электронного блока 7, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора 8. Вход блока

10 стабилизации соединен с выходом позици«пно-чувствительного фотодетектора 6.

Я ор,!й выход электронного блока 7 соединен входом подналадчика 9 с режущим инструментом. Позиционно-чувствительный фотоприемник 13 может быть выполнен в виде последовательно расположенных объектива 19, виброщелевого модулятора 20 и фотодатчика 21.

Устройство работает следующим образом.

Излучение излучателя 3, в качестве которого может быть использован лазер с коллиматором, в виде светового луча направляется в сторону полупрозрачной пластины

11, расположенной в измерительной голов10 ке 4 на подвижной платформе 5 которая

0 имеет возможность свободного перемещения по поверхности контролируемого объекта.

Излучение разделяется полупрозрачной пластиной на два световых потока, из которых один направляется в сторону зеркальной пластины 12, а другой — в сторону позиционно-чувствительного фотодетектора

6. Блок 10 стабилизации предназначен для стабилизации заданного направления распространения светового луча в пространстве.

Вследствие влияния различного рода фак20 торов (вибрации, температуры, турбулентности и др.) происходят медленные флуктуации направления распространения луча.

После прохождения полупрозрачной пластины 11 излучение падает на поверхность позиционно-чувствительного фотодетектора

6, сигнал с которого поступает на вход блока 10 стабилизации, т. е. на схему 14 анализа сигнала рассогласования, которая управляет схемой 15 формирования управляющего напряжения. Схема 15 формирования управляющего напряжения вырабатывает напряжения, пропорциональные смещению направления излучения в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Исполнительный механизм 16 механически связанный с излучателем 3, воздействуя на него, осуществляет угловые смещения направления излучения. Таким образом, автоматически поддерживаются первоначально заданные угловые положения оптической оси излучателя 3.

При перемещении подвижной платформы

5 по поверхности объекта вследствие отклонений поверхности от идеальной происходят угловые смещения платформы 5. Величина угловых смещений зависит от расстояния между опорными точками скользящих опор

4> платформы 5 и высоты неровности поверхности в этих точках. Так как измерительная головка 4 жестко связана с платформой 5, то она также поворачивается относительно исходного положения на тот же угол. Угловой поворот полупрозрачной плас5Q тины 11 вызывает изменение угла падения и отражения светового луча. Угловое смещение отраженного луча равно двойному углу поворота полупрозрачной пластины 11.

В резульате поворота полупрозрачной пластины 1 изменяется угол падения излуче55 ния на зеркальную пластину 12. В силу того, что нормали к поверхностям полупрозрачной

11 и зеркальной 12 пластин направлены параллельно и встречно, поворот платформы

1320665

Формула изобретения

Составитель Ю. Курбатов

Редактор A. Огар Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2649)44 Тираж 677 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. и. 4 5

Г!роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, хл. Проекгная. 4 вызывает увеличение,;ла падения излучения на полупрозрачную пластину 11 и его уменьшение на зеркальную пластину 12 Ila одну и ту же величину.

Угловые повороты отраженного излучения компенсируются, и остаются только смещения направления излучения по высоте.

Система пластин 11 и 12 осуществляет преобразование смешений плагформы по высоте в линейные смещения луча позиционночувствительном фотоприемнике 13. Сигнал с выхода фотоприемника 13 поступает на вход электронного блока 7, в котором анализируется второй схемой 17 анализа сигнала рассогласования. Выходные сигналы схемы

17, регистрируемые прибором 8, через вторую схему 18 формирования управляющего напряжения управляют работой подналадчика 9 с режущим инструментом.

Позиционно-чувствительный фотоприемник 13, содержащий объектив 19, виброщелевой модулятор 20 и фотодатчик 21, работает следующим образом. Световой луч, прошедший через объектив 19, поступает на виброщелевой модулятор 20 таким образом, что, когда изображение излучателя 3 находится на оптической оси объектива 19, сигнал с модулятора 20, попадающий на фотодатчик 21, имеет определенную скважность, равную 2.

При смещении изображения с оптической оси скважность оптического сигнала после модулятора 20 и, следовательно.,на выходе фотодатчика 21 изменяется в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от направления смещения.

1. Устройство для измерения непрямолинейности объекта, содержащее две опоры, излучатель, измерительную головку, подвижную платформу, позиционно-чувствительный фотодетектор, электронный блок и регистрирующий прибор, излучатель и позиционночувствительный фотодетектор укреплены на

35 оllо1)llх и o|lтически связаны. измеpит,. ы .и головка расположена между опорами на Ilo;I,вижной платформе и содержит установленную по ходу светового луча полупрозрачную пластину и позиционно-чувствительный фотоприемник, выход которого является выходом измерительной головки, выход измерительной головки соединен с входом электронного блока, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора, отличаюи ееся тем, что, с целью обеспечения коррекции при обработке резанием длинномерных объектов, оно снабжено блоком стабилизации, содержащим последовательно соединенные схему анализа сигнала рассогласования, схему формирования управляюшего напряжения и исполнительный механизм угловых перемещений излучателя, вход схсмы анализа сигнала рассогласования является входом блока стабилизации и соединен с выходом позиционно-чувствительного фотодетектора, в измерительную головку между полупрозрачной пластиной и позиционно-чувствительным фотоприемником введена зеркальная пластина, параллельная loлупрозрачной пластине, а электронный блок снабжен вторым входом и выполнен в виде последовательно соединенных второй схемы анализа сигнала рассогласования и ьторой схемы формирования управляюшего напряжения, вход второй схемы анализа сигнала рассогласования является входом электронного блока, ее второй выход — первым выходом электронного блока, выход второй схемы формирования управляющего напряжения является вторым выходом электронного блока, предназначенного для сосдинсния с подналадчиком режущего инструмента.

2. Устройство по и. 1. отличаю(цеегл тем, что позиционно-чувствительный фотоприемник выполнен в виде последовательно расположенных объектива, виброшелевогo модулятора и фотодатчпка.