Интерферометрическое устройство для измерения перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей интерферометрического устройства для измерения перемещений за счет измерения также размеров объектов. Беря за базу ось пучка лазера 9 с помощью каретки 11, перемещая ее вдоль опорной линейки 14, выставляют линейку 14 и соединяют ее через углы с регулируемыми стойками так, чтобы ось опорной линейки 14 была параллельна оптической оси лазера 9 и конструктивной оси X объекты 17 измерения. На опоре закрепляют лазер 1 измерительного канала так, чтобы оптическая ось лазера 1 была параллельна оптической оси лазера 9 измерительной системы, конструктивной оси X объекта 17 измерения и оси опорной линейки 14, а пучок от лазера 1, пройдя через интерферометр 2, выполненный в виде светоделительного кубика, и отразившись от уголкового отражателя и подвижного уголкового отражателя 5, закрепленного на каретке 11, поступает на фотоприемники 6 и 7, электрически связанные с электронным блоком 8 обработки. При перемещении каретки 11 с размещенным на ней отражателем 5 измерительного канала по опорной линейке 14 до положения, в котором произойдет засветка фотоприемника 19, закрепленного на объекте 17 измерения, электронный блок 8 обработки производит счет интерференционных полос и перевод из в единицу длины, а в момент засветки фотоприемника 19 подается электрический сигнал на выключение счетчика цифровой информации электронного блока 8 обработки. Аналогичная работа измерительных каналов и измерительных систем осуществляется по всем конструктивным осям объекта 17 измерения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 2

1 (21) 4215004-/24-28 (22) 29.12.86 (46) 15.07.90. Бюл. № 26 (72) K.T.Âëãíåð и Н.С.Костюков (53) 531.71:531. 14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 861932, кл. С 01 В 9/02, 1979. (54) ИНТЕРФЕРОИЕТРИЧГСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕИЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей инфтерферометрического устройства для измерения перемещений за счет измерения также размеров объектов. Беря .за базу ось пучка лазера 9, с помощью каретки 11, перемещая ее вдоль опорной линейки 14, выставляют линейку 14 и соединяют ее через узлы с регулируемыми стойками так, чтобы ось опорной линейки

„„SU„„1578459 А 1 щ) G 01 В 11/02

14 была параллельна оптической оси лазера 9 и конструктивной оси Х объекта 17 измерения. На опоре закрепляют лазер 1 измерительного канала, так, чтобы оптическая ось лазера 1 бьюта параллельна оптической оси лазера 9 измерительной системы, конструктивной оси Х объекта 17 измерения и оси.опорной линейки 14, а пучок от лазера 1, пройдя через инфтерферометр

2, выполненный в виде светоделительного Йубика, и отразившись от уголкового отражателя и подвижного уголкового отражателя 5, закрепленного на каретке 11, поступает на фотоприемники 6 и 7, электрически связанные с электронным блоком 8 обработки.

При перемещении каретки 11 с разме-, щенным на ней отражателем 5 измерительного канала по опорной линейке

14 до положения, в котором произойдет засветка фотоприемника 19, закрепленного на объекте 17 измерения, 1578459 электронного блока 3 обработки. Аналогичная работа измерительных каналов и измерительных систем осуществляется

5 по всем конструктивным осям объекта

17 измерения. 3 ил.

Изобретение относится к иэмерительной технике, а именно к измерительным устройствам для контроля и измерения геометрических параметров крупногабаритных машин, оборудования ,и других объектов машиностроения.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей интерферометрического устройства для измерения перемещений за счет измерения также размеров объекта.

На фиг.1 изображена общая схема устройства; на фиг.2 — схема измерений по одной из координат объекта; на фиг,3 — конструкция стойки с закрепленной в ее узле опорной линейкой,i:.Hà которой размещена каретка с пентаприэмой и подвижным уголковым отражателем интерферометра.

Устройство содержит три измерительных канала, каждый из которых состоит из лазера 1, стабилизированного по частоте излучения, интерферометра 2, выполненного в виде светоделительного кубика 3 с уголковым отражателем 4 в опорном плече и с подвижным отражателем 5 в измерительном плече, фотоприемников 6 и 7, соединенных с электронным блоком 8 обработки и три измерительных системы каждая иэ которых установлена соответственно параллельно одному из каналов и содержит последовательно yc" ф тановленные лазер 9, стабилизированный по диаграмме направленности излучения, .поворотную пентапризму 10, закрепленную с механизмом сканирования лазерного пучка на каретке 11 и фотоприемник 12, оптически связанный с

-лазером 9 через пентаприэму 10, закрепленный на опоре 13. Опорная линейка 14 закреплена в узлах 15, регулируемых стоек 16, а узлы 15 стоек

1 б выполнены с опорной поверхностью, S5 представляющих собой часть кругового цилиндра, ориентированного так, что ось его совмещена с осью лазера 9 электронный блок 8 обработки производит счет интерференционных полос и перевод их в единицу длины, а в момент засветки фотоприемника 19 подается электрический сигнал на выключение счетчика цифровой информации измерительной системы. Каретка 11 с закрепленными на ней поворотной пен- . тапризмой 10 и уголковым отражателей

5 измерительного канала имеет возможность перемещения по опорной линейке 14.

На объекте 17 измерения, на трех попарно смежных сторонах его установлены попарно шесть фотоприемников

18 и 19, соединенных с электронным блоком 8. обработки. Каждый измерительный канал, предназначенный для установки соответственно вдоль одной иэ координат объекта 17, имеет свой электронный блок 8 обработки.

Подвижная каретка 11 измерительной системы содержит фиксатор (на чертеже не показан), который кинематически без люфтов соединен со съемным упором (репликой) 20, установленным на опорной линейке 14,.предназначенным для фиксации каретки 11 в заданном месте на опорной линейке 14.

Рассмотрим работу устройства на примере одного измерительного канала и измерительной системы, предназначенных для установки вдоль одной из координат объекта.

Возле объекта 17 измерения, на опорах 13 закрепляют лазер 9 измерительной системы и фотоприемник 12.так, чтобы ось пучка лазера 9, направленного на фотоприемник 12, была параллельна конструктивной оси Х объекта

17 измерений. Беря за базу ось пучка лазера 9 с помощью каретки 11 перемещая ее вдоль опорной линейки 14, выставляют опорную линейку 14 и соединяют ее через узлы 15 с регулируемыми стойками 16 так, чтобы ось опорной линейки 14 была параллельна оптической оси лазера 9 и конструктивной оси Х объекта 17 измерения.

На опоре, аналогичной опоре 13, закрепляют лазер 1 измерительного канала так, чтобы оптическая ось лазера 1 была параллельна оптической

5 1578459

Формула

10 оси лазера 9 измерительной системы,конструктивной оси Х объекта 17 из.мерения и оси опорной линейки 14, а пучок от лазера 1, пройдя через интерферометр 2, выполненный в виде светоделительного кубика 3, и, отразившись от уголкового отражателя 4 и подвижного уголкового отражателя

5, закрепленного на каретке 11, поступает на фотоприемники 6 и 7,. электрически связанные с электронным блоком 8 обработки.

По опорной линейке 14 переместить каретку 11 так„ чтобы пучок лазера

9 измерительной системы, направленный на фотоприемник 12, после преломления на поворотной пентапризме, закрепленной с механизмом сканирова- 20 ния лазерного пучка на каретке .11, попал на фотоприемник 18, установленный на объекте 17 измерения и включил счетчик цифровой информации электронного блока 8 обработки. При перемещении . 15 каретки 11 с размещенным на ней отражателем 5 измерительного канала; по опорной линейке 14 до положения, в котором произойдет засветка фотоприемника 19, закрепленного на объекте З0

17 измерения, электронный блок 8 обработки производит счет интерференционных полос и перевод их в единицу длины, а в момент засветки фотоприемника 19 подается электрический ,сигнал на выключение счетчика цифровой информации электронного блока 8 обработки. Аналогичная работа измерительных каналов и измерительных систем осуществляется по всем конструктивным осям объекта 17 измерения.

С целью повышения производительности измерений. в процессе контроля геометрических-параметров объекта 17 предусмотрена установка на опорной линейке 14 упоров (реплик) 20 по номинальным размерам чертежа. В этом случае контроль геометрических параметров объекта 17 осуществляется пу50 тем перемещения каретки 11 относительно номинального положения реплики 20 и регистрации этих отклонений на электронном блоке 8 обработки. изобретения

Интерферометрическое устройство для измерения перемещений, содержащее лазер, два измерительных канала, предназначенных для установки соот-. ветственно вдоль одной из координат объекта и включающих интерферометр и фотоприемник, и электронный блок обработки, соединенный с фотоприемниками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения также . размеров объектов, оно снабжено третьим .измерительным каналом, предназначенным для установки вдоль третьей координаты объекта и выполненным "идентично двум первым двумя лазерами, установленными вместе с первым лазером соответствеш.-о в каждом из каналов и оптически свя занными с интерферометром канала, тремя измерительными системами,,каждая из которых установлена соот- . ветственно параллельно одному из каналов и содержит последовательно установленные лазер, закрепленную в узле стойки опорную линейку с раз мещенной на ней кареткой с пентапризмой, и фотоприемник, оптически связанный с лазером через пентапризму и шестью фотоприемниками, предназначенными для попарной установки на трех попарно-смежных сторонах объекта так, что пентапризма каждой из измерительной систем имеет возможность оптической связи с соответствующей парой фотоприемников, узлы стойки выполнены с опорной поверхностью, представляющей собой часть кругового цилиндра, ориентированного так, что его ось совмещена с оптической осью лазера измерительной системы, фотоприемники, предназначенные . для установки на объекте и фотоприемник третьего канала электрически соединены с электронным блоком обработки, а отражатель измерительного канала каждого интерферометра размещен на каретке соответствующей измерительной системы.

1578459

1578459

Составитель В. Климова

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Кучерявая

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 1905 Тираж 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101