Способ контроля качества волоконной детали и устройство для его осуществления

 

Использование: изобретение относится к области измерительной техники, в частности , для контроля качества изготовления волоконных деталей. Достигается это тем, что волоконную деталь перемещают в плоскости , перпендикулярной к оптической оси микроскопа так, что изображение сфокусированного пучка, находящегося на этой оси, прочерчивает на входном торце волоконной детали линию выбранного закона. Координаты точек этой линии и координаты смещений изображений этих точек, переданных волоконной деталью, вводятся в ЭВМ для получения графических значений. 1 з.п.флы. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 M 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4866582/10 (22) 18.09.90 (46) 07.09.92. Бюл, N. 33 (71) Опытно-конструкторское бюро" gHформ" при Симферопольском государственном университете им. M.В.Фрунзе (72) А.П.Кульчицкий (5б) 1.ТУ АБ — 27 — 74.

2. Авторское свидетельство СССР

N 187351, кл.G 01 М 11/02, 1965.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности для контроля качества изготовления волоконных деталей, Известен способ измерений искажений изображений отрезка прямой линии, передаваемых волоконными деталями с плоскопараллельными поверхностями их торцов, заключающийся в том, что волоконную деталь накладывают на стеклянную пластину, закрепленную на предметном столе измерительного микроскопа, на которой нанесено изображение отрезка прямой линии, а переданное волоконной деталью изображение этого отрезка рассматривают в окуляр микроскопа, перемещая волоконную деталь по стеклянной пластине и, выбирая область поверхности волоконной детали с максимальными искривлениями и изменением. размера переданного изображения, изме„„5U „„1760426 А1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОЛО КОННОЙ ДЕТАЛИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: изобретение относится к области измерительной техники, в частности, для контроля качества изготовления волоконных деталей. Достигается это тем, что волоконную деталь перемещают в плоскости. перпендикулярной к оптической оси микроскопа так, что иэображение сфокусированного пучка, находящегося на этой оси, прочерчивает на входном торце волоконной детали линию выбранного закона. Координаты точек этой линии и координаты смещений изображений этих точек, переданных волоконной деталью, вводятся в 3ВМ для получения графических значений, 1 з,п.флы, 1 ил. ряют эти искажения относительно передаваемого изображения.

Наиболее близким по технической сущности является способ контроля параллельности укладки прямых оптических волокон и Qh, перпендикулярности их осей к торцу воло- О конной детали с плоскими поверхностями, р где на входной торец волоконной детали проецируют иэображение марки, переданное волоконной деталью изображение марки рассматривают в микроскоп, а величину смещения изображения марки, являющую- 3 ся исходным параметром для определения 1 а искомых величин, определяют путем сравнения положений указанного иэображения и перекрестия сетки окуляра, имеющего шкалу.

Недостатками данных способов являются невозможность проведения измерений искажений передаваемых изобоажений

1760426

10 отрезков линий. отличных от прямой, невозможность проведения измерения искажений изображений, передаваемых волоконными деталями с плоско-сферическими и сферическими поверхностями их торцов, невысокая достоверность получаемых результатов измерения, зависящая от внимательности оператора, проводящего эти измерения.

Целью данного изобретения является повышение точности и информативности.

Поставленная цель в способе достигается тем, что освещают деталь сфокусированным пучком света. определяют отклонение полученного через нее изображения от номинального и перемещают волоконную деталь относительно сфокусированного пучка перпендикулярно его оси, дополнительно осуществляют перемещение волоконной детали непрерывно по заданной траектории, а о качестве волоконной детали судят по траектории перемещения изображения, В устройстве, содержащем осветитель, микрообьектив, установленный перед волоконной деталью, а за ней — микроскоп с микрообьективом и окуляром, при этом предусмотрен предметный столик для размещения волоконной детали, установленной с воэможностью вращения и перемещения в плоскости, перпендикулярной ее оси, микрообьектив и микрообьектив микроскопа установлены в пантографах, между осветителем и микрообьективом введен световод, за микрообьектиаом микроскопа установлен светоделитель и фотодиодная матрица, а пантограф снабжен шаблоном, повторяющим форму волоконной детали, предметный столик снабжен электроприводами, фотодиодная матрица и электроприводы подключены через согласующее устройство к блоку управления, выполненное в виде

ЭВМ.

Кроме того, предметный столик снабжен самоцентрирующимся подшипником и накидной гайкой для закрепления волоконной детали, а предметный столики самоцентрирующийся подшипник снабжены датчиками линейных и угловых перемещений, которые подключены к согласующему устройству.

На чертеже представлена схема устройства для измерения искажений изображений, передаемых волоконными деталями, Устройство содержит осветитель формирования сфокусированного пучка, состоящий из лампы накаливания 1, микрообъектива 2 для ввода светового потока в волоконный световод 3, Световой поток, проходя через световод 3 и

55 микрообьектив 4, формируется на входном торце волоконной детали 5 в виде уменьшенного изображения выходного торца световода. Переданное волоконной деталью 5 изображение марки, увеличенное микрообьективом микроскопа 6, формируется на светочувствительной поверхности фотодиодной матрицы 7. Между микрообьектиаом 6 и фотодиодной матрицей / установлен светоразделитель 8, отбрасывающий часть света в окуляр 9. Микрообьектиаы 4 и 6 закреплены на пантографах 10 и 11, установленных на корпусе микроскопа, механически связанных со сменным шаблоном 12 пантографов

10 и 11, закрепленном на предметном столе

13 микроскопа для обеспечения автоматической фокусировки микрообъективов 4 и 6 при перемещении предметного стола 13, На предметном столе 13 микроскопа также установлены: подшипник 14, во внутреннюю обойму которого вставлено самоцентрирующее приспособление 15 с накидной гайкой 16, датчик 17 угловых перемещений, осуществляемых электроприводом 18 и датчик 19 линейных перемещений, осуществляемых электроприводом 20, Фотодиодная матрица 7, датчики 17 и

19 перемещений и электроприводы 18 и 20 через =огласующее устройство 21 электрически связаны с блоком управления, выполненным в виде ЭВМ 22, которая управляет электроприводами 18 и 20 и регистрирует информацию от фотодиодной матрицы 7 и датчиков 17 и 19 перемещений, с помощью которой получают графическое изображение и цифровые значения искажений изображений линий, передаваемых исследуемой волоконной деталью.

Во внутреннюю обойму подшипника 14, внешняя обойма которого закреплена на предметном столе 13 микроскопа, устанавливают самоцентрирующее приспособление 15, соответствующее выбранной исслеДуемой волоконной детали 5, На предметном столе 13 микроскопа закрепляют шаблон 12 пантографов 10 и 11, поверхности которого выполнены по закону поверхностей торцов волоконной детали 5.

Устанавливают волоконную деталь 5 в самоцентрирующее приспособление 15 и зажимают ее накидной гайкой 16, Включают лампу накаливания 1 и, наблюдая в окуляр

9, юстируют микрообьективы 4 и 6 перемещениями их относительно пантографов 10 и

11 вдоль оптической оси 00, микроскопа, добиваясь минимального изображения пятна на выходном торце волоконной детали 5, Диаметр этого изображения не должен превышать одного — трех диаметров отдельного

1760426 волокна волоконной детали 5. При этом переданное волоконной деталью 5 и увеличенное микрообьективом 6 микроскопа изображение марки засвечивает один из элементов фотодиодной матрицы 7, Фототок этого элемента через согласующее устройство 21 регистрируется в памяти ЭВМ 22 в виде номера элемента этой матрицы, определяющего его координаты через согласующее устройство 21 Одновременно в память ЭВМ 22 поступают электрические сигналы от датчиков 17 и 19 угловых и линейных перемещений. определяемые координаты марки на входном торце волоконной детали 5 относительно оптической оси 00 микроскопа.

При включенных электроприводах 18, 20, управляемых ЭВМ 22 через согласующее устройство 21, волоконная деталь 5, вращаясь вокруг своей оси NN и линейно перемещаясь относительно оптической оси

00 микроскопа; прочерчивает на своем входном торце иэображением пятна спираль с выбранным по программе ЭВМ 22 шагом.

Во время перемещений волоконной детали

5, когда изображение марки прочерчивает всю рабочую поверхность входного торца этой детали, в память ЭВМ 22 через согласующее устройство 21 поступают от датчиков 17,19 координаты каждой точки спирали, а от фотодиодной матрицы 7 — координаты смещения увеличенного переданного изображения этих точек спирали.

После чего по выбранной программе на графопостроителе ЭВМ 22 можно получать интегральные искажения передаваемых изображений в виде графического изображения области смещений всех точек спирали с цифровым представлением их максимальных величин и графического изображения спирали переданного волоконной деталью 5 с увеличенным изображением ее искажений и цифровыми значениями ее искривлений и изменения масштаба в виде развернутой линии.

По результатам данных памяти ЭВМ 22 в соответствии с выбранной программой на графопостроителе можно получать изображения любой линии передаваемого волоконной деталью 5 с увеличенным изображением ее искажений и цифровым представлением их максимальных величин искривления и изменения масштаба.

Формула изобретения

1. Способ контроля качества волоконной детали, включающей освещение детали сфокусированным пучком света. определение отклонения, полученного через нее изображения от номинального, и перемещение волоконной детали относительно сфокусированного пучка перпендикулярно ее оси, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и информативности, перемещение волоконной детали осуществляют непрерывно по заданной траектории, а о качестве волоконной детали судят flo траектории перемещения изображения, 2. Способ по п.1, от л и ч а ю шийся тем, что регистрируют координаты каждого положения волоконной детали и координаты смещения переданного изображения, по которым строят график зависимости смещений от координаты перемещения.

3, Устройство для контроля качества волоконной детали, содержащее осветительмикрообьектив, установленный перед волоконной деталью, а за ней — микроскоп с микрообьективом и окуляром, а также предметный столик для размещения волоконной детали, установленной с возможностью вращения и перемещения в плоскости, перпендикулярной ее оси, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и информативности, микрообьектив и микрообьектив микроскопа установлены в пантографах, между осветителем и микрообьективом введен световод, за микрообьективом микроскопа установлены светоделитель и фотодиодная матрица, а пантограф снабжен шаблоном, повторяющим форму волоконной детали, при этом предметный столик снабжен электроприводами, а фотодиодная матрица и электроприводы подключены через согласующее устройство к блоку управления, выполненному в виде 3ВМ.

4. Устройство по п.З, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что предметный столик снабжен самоцентрирующимся подшипником и накидной гайкой для закрепления волоконной детали.

5. Устройство по п.З и 4, о т я и ч а ю ще е с я тем, что предметный столик и самоцентрирующийся подшипник снабжены датчиками линейных и угловых перемещений, которые подключены к согласующему устройству.

1760426

Составитель А,Кульчицкий

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шулла

Редактор

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

Заказ 3182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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