Устройство для контроля размера деталей

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для активного и выходного контроля качества деталей в машиностроении. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет обеспечения максимальной резкости изображения во всем диапазоне без переналадки оптической системы. Коллимированный пучок света, сформированный источником света и коллимирующим объективом, освещает контролируемую деталь, ее теневое изображение проецируется фокусирующим объективом на матричный фотопреобразователь через систему N секций в виде двугранных отражателей, с углами и вершинами, выбранными таким образом, что лучи пучка имеют одинаковый путь от фокусирующего объектива до матричного фотопреобразователя для каждой из N секций. Устройство позволяет повысить точность измерения из-за отсутствия переналадки оптической схемы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s G 01 В 11/02

ГОСУДАРCTBEННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I.ЯУЗУ

), „, . А А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ос

О (л3

СО

М (21) 4709899/28 (22) 26.06,89 (46) 15.08.91. Бюл. М 30 (72) С,И.Оржекаускас, P,Á,Êðàí÷þêàñ, Г.Ç,Римша, M.Ñ.Ðoíäoìàíñêàñ и В.Н.Дербенев (53) 531.717(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1552008, кл. G 01 В 21/00, 14.11.89. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРА ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для активного и выходного контроля качества деталей в машиностроении. Цель изобретения — повышение точности измерения за

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактных измерений наружных диаметров изделий в машиностроении, в частности, в гибких производственных системах.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет обеспечения максимальной резкости изображения во всем диапазоне без переналадки оптической системы.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство состоит из последовательно установленных и оптически связанных источника 1 света, коллимирующего объектива 2 и фокусирующего объектива 3, между которыми установлена измеряемая деталь

4, системы 5 плоских зеркал, матричного фотопреобраэователя 6, электрически свя! Ы 1670382 А1 счет обеспечения максимальной резкости изображения во всем диапазоне беэ переналадки оптической системы. Коллимированный пучок света, сформированный источником света и коллимирующим обьективом, освещает контролируемую деталь, ее теневое изображение проецируется фокусирующим обьективом на матричный фотопреобразователь через систему N секций в виде двугранных отражателей, с углами и вершинами, выбранными таким образом, что лучи пучка имеют одинаковый путь от фокусирующего обьектива до матричного фо. опреобразователя для каждой из N секций, Устройство позволяет повысить точность измерения иээа отсутствия переналадки оптической схемы. 1 ил, занного с последовательно соединенными электронным блоком 7, блоком 8 определения размера и индикатором 9, При этом система 5 плоских зеркал выполнена иэ N отдельных секций, число N которых определено иэ уравнения

N = -. где 0 — диапазон измерений;

r — половина длины матрицы фотопреобраэователя;

/3 — коэффициент увеличения оптической системы. .Система плрских зеркал установлена между фокусирующим объективом и фотопреобраэователем и выполнена из N секций, каждая из которых состоит из двугранного отражателя; вершины и углы между гранями выбраны таким образом, что путь оптиче1670382 ских лучей от фокусирующего объектива до матричного фотопреобразователя для каждой из N секций одинаков, секции жестко соединены между собой по ширине, а суммарная ширина всех секций равна ширине матрицы фотопреобразователя.

Устройство работает следующим образом.

Коллимированный пучок света, сформированный источником 1 света и объективом

2, освещает контролируемую деталь 4. Ее теневое изображение проектируется в фокусирующий объектив 3, который фокусирует данное изображение в матрицу фотопреобраэователя 6 таким образом, что верхний край контролируемой детали 4 всегда проектируется только на одну половину по длине поверхности матрицы фотопреобраэователя 6, а нижний край — на другую половину.

В случае, когда размер исследуемой детали d 2, световые пучки, прошедшие по краям контролируемой детали 4, отражаются от зеркальных полосок первой секции

10 системы зеркал и проектируются в правую зону по ширине матричного фотопреобразователя 6.

Когда размер исследуемой детали

2rP

Полученное теневое изображение с помощью матричного фотопреобразователя 6 и электронного блока 7 преобразуется и последовательность импульсов, амплитуда и порядковое положение которых соответствуют уровню освещенности дискретных фотоэлементов в соответствующих зонах по длине и ширине матрицы фотопреобразова теля 6.

В блоке 8 определения размера импульсы, соответствующие краям теневого изображения, идентифицируются и контролируемый размер определяется из выражения

d = (LP + L,)rj+2rj3i где Lq u Li — расстояние между краем теневого изображения и середины по длине матрицы фотопреобраэователя 6, соответственно на правой и на левой его сторонах; у — коэффициент поправки, учитывающий оптическое увеличение;

i — коэффициент, соответствующий зоне по ширине матрицы преобразователя, в которую попадает теневое иэображение (если в первую зону, то I =- О, если во вторую, то

i = 1, если в третью, то i = 2 и т.д.).

Устройство позволяет повысить точность измерения из-за отсутствия перенастройки стационарно установленного оптического тракта системы, тем самым обеспечивается возможность автоматизации процесса определения контролируемого размера.

Формула изобретения

Устройство для контроля размера деталей, содержащее последовательно установленные источник света, коллимирующий и фокусирующий объективы, фотопреобразователь и соединенные с ним последовательно электронный блок, блок определения размеров и индикатор, а также систему плоских зеркал,отл ич а юще ес я тем, что, с целью повышения точности измерения, система плоских зеркал установлена между фокусирующим объективом и фотопреобразователем и выполнена из N секций, каждая иэ которых состоит из двугранных отражателей, с вершинами и углом между гранями выбранными так, что путь оптических лучей от фокусирующего обьектива до фотопреобразователя для каждой из N секций был одинаковым, секция соединена жестко между собой по ширине, суммарная ширина всех секций равна ширине матрицы фотопреобразователя, а N — число поддиапазонов измерения.

1670382

> Составитель Н.Серебренникова

Редактор С,Никитина Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 2737 Тираж 374 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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