Устройство для контроля шероховатости поверхности

 

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к устройствам бесконтактного оптического контроля шероховатости поверхности внутренних полостей. Цель изобретения - расширение информативности контроля за счет возможности контроля шероховатости внутренних полостей , а также за счет как интегрального , так и локального контроля шероховатости поверхности. Устройство содержит источник 1 излучения, оптическую систему, вкпк)чающую последовательно установленные по ходу излучения конденсор 2,. световод 3, объектив, выполненный не менее чем из двух компонентов 4 и 5, и светоделитель 6 со светоделительной плоскостью 7, зеркальный отражатель 8, объектив, выполненньй не менее чем из двух компонентов 9 и 10, световод 11, фотоприемник 12 для регистрации зеркально отражаемого излучения от поверхности 16 и фотоприемник 13 сравнения. Объективы установлены с возможностью совместного перемещения вдоль оптической оси системы в диапазоне от одного до двух их фокусных расстояний и с возможностью автономного перемещения ближнего к светоделителю 6 компонента каждого объектива вдоль оптической оси системы в напявлении к светоделителю 6. 3 ил. SB взиА 1 01 СП) «к (ffue.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11> (5П 4 G Ol В 11 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4196913/25-28 (22) 18.02.87 (46) 07.02.89. Бюл. h"- 5 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) Г.P.Ãîëüäáåðã, 10.Н.Клиентов, E.Б.Поклад и А.Н.Шестов (53) 531.715.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1165883, кл. С 01 В 11/30, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к устройствам бесконтактного оптического контроля шероховатости поверхности внутренних полостей. Цель изобр етения — расширение информативности контроля за счет возможности контроля шероховатости внутренних полостей, а также за счет как интегрального, так и локального контроля шероховатости поверхности. Устройство содержит источник 1 излучения, оптическую систему, включающую последовательно установленные по ходу излучения конденсор 2,. световод 3, объектив, выполненный не менее чем из двух компонентов 4 и 5, и светоделитель 6 со светоделительной плоскостью 7, зеркальный отражатель 8, объектив, выполненный не менее чем из двух компонентов 9 и 10, световод

11, фотоприемник 12 для регистрации зеркально отражаемого излучения от поверхности 16 и фотоприемник 13 сравнения. Объективы установлены с возможностью совместного перемещения вдоль оптической оси системы в диапазоне от одного до двух их фокусных расстояний и с возможностью автоном" ного перемещения ближнего к светоделителю 6 компонента каждого объектива вдоль оптической оси системы в нап--явлении к светоделителю 6. 3 ил.

1456777

ЗО

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам бесконтактного оптического контроля шероховатости поверхности внутренних полостей, и предназначено для использования непосредственно на рабочих местах в цехах и отделах технического контроля как при отладке техпроцессов, так и при экспресс-контроле конечной продукции.

Целью из обретения явля ется р асширение информативности контроля за счет возможности контроля шероховатости внутренних полостей, а также за счет как интегрального, так и локального контроля шероховатости поверхности.

На фиг.1 изображена принципиаль-., ная схема устройства для контроля шероховатости„»a фиг.2 и 3 — схемы устройства при локальном измерении шероховатости.

Устройство содержит источник 1 излучения, оптическую систему, включающую последовательно установленные по ходу излучения конденсор 2, световод 3, объектив, выполненный не менее чем из двух компонентов 4 и 5, и светоделитель 6 со светоделительной плоскостью 7, зеркальный отражатель 8, объектив, выполненный не менее чем из двух компонентов 9 и 10, световод 11, фотоприемник 12 дпя регистрации зеркально отражаемого от контролируемой поверхности, фотоприемник 13 сравнения, держатель

14 и корпус 15.

Устройство работает следующим образом.

Пучок света, посылаемый источником 1 излучения, конденсором 2 проецируется на орец световода 3. Свет по световоду 3 проходит к противоположному торцу, расположенному в фокусе объектива, состоящего из компонентов 4 и 5, и параллельным пучком направляется на контролируемую поверхность 16.

Часть потока излучения, посылаемого источником 1 излучения, отразившись от корпуса 15, проходит держатель 14 и попадает на фотоприемник

13 сравнения, Зеркально отраженный от контролируемой поверхности 16 свет проходит светоделитель 6 и зеркальным отражателем 8 направляется на объектив, состоящий иэ компонентов 9 и 10, который фокусирует зеркально отраженное излучение на торце световода 11.

Световод 11 передает излучение на фотоприемник 12 для регистрации зеркально отраженного излучения, Блок (не показан) обработки сигналов с фотоприемников 12 и 13 обрабатывает полученные сигналы и выдает результаты на отсчетное устройство (не показано) .

При таком положении элементов схемы производится интегральное измер ени е шероховатости пов ер хнс сти.

Локальное измерение шероховатости поверхности происходит при положении элементов, показанном на фиг.2 и 3.

Отличие состоит только в расположении объективов, поэтому на фиг.2 и 3 приведена часть схемы от входного торца световода 3 до входного торца световода 11.

Локальное измерение шероховатости стенок базового. отверстия происходит следующим образом (фиг.2) . Объектив иэ компонентов 4 и 5 сдвигают на двойное фокусное расстояние, считая от выходного торца световода 3.

Изображение торца световода 3 объективом из компонентов 4 и 5 проецируется на контролируемую поверхность 16. Зеркально отраженное от .поверхности 16 излучение проходит светоделитель 6 и зеркальным отражателем 8 направляется на объектив из компонентов 9 и 10, который фокусирует зеркально отраженное излучение на входном торце световода 11. Световод !! передает излучение на фотоприемник 12 для регистрации зеркально отраженного излучения.

Блок обработки сигналов обрабатывает полученные сигналы с фотоприемников 12 и 13 и выдает результаты на отсчетнос устройство, Локальное измерение шероховатости повер. чости углубленных полостей и канавок происходит следующим образом (фиг.3), Ближние к светоделителю 6 компоненты 5 и 9 объективов сдвигают, увеличивая номинальный воздушный промежуток на глубину канавки. Торец световода 3 находится в фокусе первого компонента 4 объектива. После компонента 4 идет параллельный пучок света, который компонентом 5 фокусируется на поверхности канавки. Для излома пучка используется светоделитель 6. двух компонентов и установлены с возможностью совместного перемещения вдоль оптической оси системы в диапазоне от одного до двух их фокусных расстояний и с возможностью автономного перемещения ближнего к светоделителю компонента каждого объектива вдоль оптической оси системы в направлении к светоделителю.

Фор мул аизобретения

Пl!Осхдс пь 77gðöà

СдМ0йда д

// аСК0СЯЬ Л0а а

С&ЮЮ00да 5

4 — л 0СКОСРЬ !70

СЮРЮОЮОд fi

ЮЮСКОСЛЬ лЮца с&по/ода 11

Составитель Л,Лобз ова

Редактор Г.Волков Техред М.Ходанич

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 7494/38

Тираж 683

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

145677

Зеркально отраженное от поверхности 7 излучение проходит и зеркальным отражателем 8 направляется на подвижный компонент 9 объектива.

Контролируемая поверхность 16 находится в фокусе компонента 4, поэтому после компонента 9 отраженное излучение .попадает на компонент 10 параллельным пучком. Компонент IO соби- д рает излучение на входном торце световода 11, который передает излучение на фотоприемник 12 дпя регистрации зеркально отраженного излучения. Возможность перефокусировки как подвижкой объективов, так и подвижкой отдельных компонент 5 и 9 объективов, позволяет осуществить интегральное и локальное измерение шероховатости как стенок базово" î отверстия,,так 2р

H внутренних полостей углубленнь.х относительно базовой поверхности отверстий.

Устройство для контроля шероховатости пов ерхности, содержащее источник излучения, оптическую систему, включающую последовательно установленные по ходу излучения конденсар, Зп

4 обьектив и светоделитель, фотоприемник для регистрации зеркально отражаемого от контролируемой поверхности излучения, фотоприемник сравне". ния и блок обработки сигналов с фотоприемников, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения информативности контроля, оно снабжено световодом, установленным между конденсором и объективом оптической системы, вторыми объективом и световодом, аналогичными первым, установленными между светоделителем и фотоприемником для регистрации зеркально отражаемого от контролируемой поверхности излучения, и зеркальным отражателем, установленным на оптической оси системы параллельно светоделительной плоскости светоделителя, абъективь: выполнены не менее чем из