Устройство для контроля углов наклона поверхностей объекта

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения - повышение информативности за счет обеспечения одновременного контроля двух поверхностей объекта, повышение точности за счет уменьшения влияния дефокусировки и автоматизации контроля за счет автоматической фокусировки. Устройство состоит из фокусирующих объективов 3 и 4, фотоэлектрического преобразователя 12 наклона пучка и фотоэлектрического преобразователя 15 смещения пучка. Объективы 3 и 4 фокусируют излучение на различные грани линзы 43, Фокусировка объективов контролируется преобразователем 12. углы наклона граней измеряются преобразователем 15. 1 с. и 6 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s 6 01 В 21/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4674898/28 (22) 07.04.89 (46) 23,11.91. Бюл. М 43 (72) П.А. Санников (53) 531.7 (088.8) (56) Патент США М 4636069, кл. G 01 В 11/24, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УГЛОВ

НАКЛОНА ПОВЕРХНОСТЕЙ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения — повышение информативности за счет обеспечения одновременного контроля

„„. Ж „„1693384 А1 двух поверхностей объекта, повышение точности за счет уменьшения влияния дефокусировки и автоматизации контроля за счет автоматической фокусировки. Устройство состоит иэ фокусирующих объективов 3 и 4, фотоэлектрического преобразователя

12 наклона пучка и фотоэлектрического преобразователя 15 смещения пучка, Объективы 3 и 4 фокусируют излучение на различные грани линзы 43. Фокусировка объективов контролируется преобразователем 12, углы наклона граней измеряются преобразователем 15. 1 с. и 6 з.п.ф-лы, 7 ил.

1693384

20

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля углов наклона поверхностей прозрачного объекта.

Цель изобретения — повышение информативности за счет обеспечения одновременного контроля двух поверхностей объекта, повышение точности за счет уменьшения влияния дефокусировки и автоматизация контроля за счет автоматической фокусировки.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1; на фиг, 4 — обьективы устройства, на фиг. 5 — разрез В-B на фиг.

4; на фиг, 6 — вариант выполнения сканирующего блока, на фиг, 7 — вид Г на фиг. 6.

Устройство состоит из посадочного места контролируемого объекта, выполненного в виде кольцевого патрона 1 и призматической направляющей 2, объективов 3 и 4, расположенных соосно с посадочным местом, исполнительных механизмов 5 и 6, механически связанных с объективами

3 и 4 соответственно, оптически связанных источника 7 излучения и сканирующего блока, установленного с возможностью последовательной связи с объективом 3 и объективом 4, выполненного в виде оптического ответвителя 8 и установленной с воэможностью вращения вокруг оси объектива

4 заслонки 9 с приводом 10, светоделителя

11, оптически связанного с обьективом 3 и объективом 4, фотоэлектрического преобразователя 12 смещения пучка, оптически связанного с светоделителем 11 и выполненного в виде оптически связанных линзы

13 и координатно чувствительного фотоприемника 14, фотоэлектрического преобразователя 15 наклона пучка, оптически связанного с светоделителем 11 и выполненного в виде оптически связанных линзы

16, диафрагмы 17 и координатно-чувствительного фотоприемника 18, блока 19 определения координат, вход которого подключен к выходу фотоприемника 14, блоков 20 и 21 управления, включенных между cooTBBTGTBóþùèìè выходами блока

17 и входами механизмов 5 и 6, и последовательно соединенных блока 22 определения координат, вход которого подключен к выходу фотоприемника 17, и блока 23 индикации, Объективы 3 и 4 могут быть выполнены с двумя диаметрально-противоположными лысками и развернуты друг относительно о друга вокруг оптической оси на 90 . Объектив 4 может быть выполнен в виде телескопической насадки к объективу 3, состоящей из оптически связанных положительной 24 и отрицательно;, - . 25 л:нз. при этом механизм 6 механически связан с линзой 24.

Посадочное место может быть выполнено в виде шпинделя 26, Сканирующий блок может быть выполнен в виде сканатора 27, привода 28 вращения сканатора, Сканатор

27 установлен с воэможностью вра.цения вокруг оси объективов 3 и 4, выполнен в виде корпуса с входными 29 и 30 и выходны-. ми 31 и 32 оптическими окнами, входных отражающих плоскостей 33 и 34, выходных отражающих плоскостей 36 и 35 и куб-призмы 37, плоскости 33 и 36 выполнены в виде гипотенузной грани куб-призмы 37, установленной соосно окнам 29 и 32, окна 30 и

31 расположены симметрично относительно оси вращения сканатора 27. окно 29 связано с окном 31 через плоскости 33 и 35, окйо 30 связано с окном 32 через плоскости

34 и 36 плоского зеркала 38, оптически связанного с окном 32 и светоделителем 11, заслонки 39 с шестью отверстиями, распо- . ложенными по окружности, центр которой совпадает с осью объективов 3 и 4, первое и пятое отверстие оптически связано с объективом 3, а третье и шестое отверстие оптически связаны с обьективом 4, заслонка

39 расположена между спанатором 27 и объективом 4, и фотоприемниками 40 и 41, оптически связанных с вторым и четвертым отверстиями заслонки 39 соответственно, при э-ом блоки 20 и 21 выполнены с дополнительными входами, к которым подключены выходы фотоприемников 40 и 41 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

С помощью сканирующего блока излучение источника 7 направляется поочередно на ооъективы 4 и 3. При этом с помощью обьектива 4 излучение фокусируется на ближнюю грань контролируемой линзы 42, а с помощью объектива 3 излучение фокусируется на дальнюю грань линзы 42. С помощью преобразователя 12 контролируется фокусировка обьективов 3 и 4 на соответствующую грань линзы 42, Коррекция фокусировки обьективов 3 и 4 осуществляется смещением объективов 3 и 4 механизмами

5 и 6 под действием сигналов от блоков 20 и

21. При этом знак смещения может быть определен как нахождение знака производной зависимости сигнала от смещения (фиг.ц, так и путем синхронного детектирования сигналов (фиг.б). Наклон граней лйнэы 42 определяется по смещению светового пятна по поверхности фотоприемника 18 преобразователя 15..

Формула изобретения

1693384

1. Устройство для контроля углов наклона поверхностей объекта, содержащее or1тически связанные источник излучения, сканирующий блок и фокусирующий объектив, фотоэлектрический преобразователь 5 смещения пучка излу4ения, предназначенный для оптической связи с контролируемыми поверхностями через фокусирующий объектив и последовательно соединенные блок опреде."ения координат, вход которого 10 подключен к выводу фотоэлектрического преобразователя смещения пучка, и блок индикации, отличающееся тем,что, с целью повышения информативности и повышения точности, ОНо снабжено вторым 15 фокусирующим объективом, расположенным саосно первому, светоделителем, расположенным между фокусирующими обьективами и фотоэлектрическим преобразователем смещения пучка излучения, и фо- 70 тоэлектрическим преобразователем наклона пучка излучения, оптически связанным с светоделителем, сканирующий блок выполнен с возможностью поочередной оптической связи с первым и вторым факу- 25 сирующими объективами, а факусирующие объективы установлены с возможностью осевого смещения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый из фокусирующих объ- 30 ективав выполнен с двумя диаметрально противоположными лысками, объективы развернуты относительно друг друга на угол

90 .

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- 35 с я тем, что второй факусирующий объектив выполнен в виде двух компонентной телескопической насадки, оба компонента которой выполнены с диаметрально противоположными лысками. 40

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью автоматизации контроля,. оно снабжено двумя исполнительными механизмами, механически связанными с первым и вторым обьективами соатветст- 45 венно, вторым блоком определения координат, вход которого подключен к выходу фотоэлектрического преобразователя наклона пучка, и двумя блоками управления. каждый из которых вклю1ен между соответствующим выходом второго блока определения координат и coo TBpòñòâóþùèì исполнительным механизмом.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что сканирующий блок выполнен в виде оптически связанных оптического ствегвителя и заслонки с приводом вращения, ось вращения заслонки совпадает с оптической осью обьективов.

6. Устройство по п.4, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что сканирующий блок выполнен в виде сканатора с приводом. установленного с возможностью вращения вокруг аси, совпадающей с оптической осью объективов, и выполненного а виде корпуса с двумя входными и дВумя ВыхОдными окнами, и двух Входных и двух выходных отражающих плоскостей, первое выходное и второе входное окна расположены симметрично относительно оси вращения сканатора, первое входное и второе выходное окна расположены соосно с объективами, первое выходное окно связано с первым. входным окном через первую входную и первую выходную отражающие плоскости, второе входное окНо связа1я с вторым выходным окном через вторую входную и вторую выходную,. отражающие плоскости, зеркала, оптически связанного с светоделителем и вторым выходным окном, заслонки с шестью расположенными по окружности отверстиями, третье и шестое отверстия оптически связаны с первым объективом, а первое и пятое отверстия оптически связаны с вторым обьeêòèâîì, и двух фотоприемников, оптически связанных с вторым и четвертым отверстиями соответственно, блок управления выполнены с дополнительными входами, подключенными к выходам соответствующих фотоприемников.

7, Устройства по п,б, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в сканатаре первая входная и вторая выходная отражающие плоскости выполнены в виде зеркальных и гипотенузных граней куб — призмы.

1693384

1693384

Составитель М, Кузнецов

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор О. Гол овач

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

Заказ 4068 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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