Трехкоординатный лазерный измеритель перемещений объектов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 11/03

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 44156647/28 (22) 26.04.88 (46) 15.12.92. Бюл. М 46 (71) Научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) В,В.Маштафаров, А.А.Смирнов и А;М.Шаркин (56) Коронкевич В.П., Ханов В.А. Современные лазерные интерферометры — Новосибирск: Наука, 1985, с.139-140. (56) ТРЕХКООРДИНАТНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ

ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измереИзобретение относится к измерительной технике и может быть применено в машиностроении пространственного положения и перемещений деталей, в том числе узлов координатно-измерительных машин (КИМ).

Известны однокоординатные измерители перемещений "фокосин" фирмы "Оптон" (ФРГ), применяемые в КИМ UMM-500, UPMC-850 и др., которые позволяют проводить измерения с точностью 3-4 мкм/м. Недостатками этих устройств являются сложность изготовления стеклянных измерительных линеек и ограниченные точность и пределы измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измери. тель перемещений узлов КИМ фирмы ДЕА (Италия) с лазерным интерференционным измерительным преобразователем HP

5501А. Известное устройство содержит лазер, светоделители и поворотные призмы, „, . Ж „„ 1781536 А1 ния пространственного положения деталей.

Цель — расширение диапазона и повышение динамической точности измерений, За счет переключения оптико-электронных затворов и электронного блока обеспечивается работа в режимах "Пропускание" или "Отражение на 900" при касании щупом детали..

Через отражатель, механически связанный со щупом, формируется команда на считывание и поправку в виде дополнительной разности хода интерферометра, оптически связанного через призму с неподвижно установленным отражателем щуповой головки. 1 ил. три интерферометра, отражатели, три фотоприемника и электронный блок.

Недостатками этой системы являются невысокая динамическая точность измерений и сложность конструкции.

Цель изобретения — расширение диапазона и повышение динамической точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что трехкоординатный лазерный измеритель перемещений, содержащий двухлучевой лазерный интерферометр, установленный так, что его ось излучения ориентирована по одной из координатных осей, отражатели, предназначенные для установки на узлах

КИМ, призмы и электронный блок, снабжен двумя оптико-электронными затворами, подключенными входами к электронному блоку, и щуповой головкой, каждый иэ затворов жестко Связан с соответствующим отражателем, щуповая головка установлена с возможностью перемещения щ па по од 1781536 ной из координатных осей и выполнена с дйумя отражателями; один из которых установлен неподвижно и оптически связан с интерферометром через призмы, а второй— механически связан со щупом и оптически с интерферометром через оптико-электронные затворы.

На чертеже приведена функциональная схема трехкоординатного лазерного измерителя перемещений объектов.

Устройство содержит двухлучевой лазерный интерферометр 1, в ходе лучей 2 и 3 которого установлены соответственно оптико-электронные затворы 4, 7, жестко связанные с подвижными отражателями 5, 8 по координатам Х и У, и поворотные призмы 6, 9. По координате Z установлена оптическая щуповая головка 10, содержащая неподвижный отражатель 11 и подвижный отражатель 12, механически связанный со щупом 13, контактирующим с контролируемой деталью 14. Электронный блок 15 обеспечивает управление оптико-электронными затворами и обработку измерительной информации. Результаты измерения отображаются на цифровом индикаторе 16..

Трехкоординатное измерение осуществляется лазерным интерферометром в результате последовательного опроса измерительной системы по каждой координате за счет управления (переключения) оптико-электронными затворами 4 и 7, электронным блоком 15. Переключение затворов обеспечивает их работу в режимах

"Пропускание" (затвор открыт) или "Отражение на 90О" (затвор закрыт) путем подачи высокочастотного управляющего сигнала.

При этом считывание интерференционных полос по координате X происходит при от5 крытом затворе 4, по Y — при закрытом затворе 4 и открытом затворе 7, по Z — при закрытых затворах 4 и 7. Начало и окончание измерения определяется сигналом касания оптической щуповой головки.

10 Формула изобретения

Трехкоординатный лазерный измеритель.перемещений объектов, например уз- .. лов координатно-измерительных машин (КИМ), содержащий двухлучевой лазерный

15 интерферометр, установленный так, что его ось излучения ориентирована по одной из координатных осей, отражатели, предназначенные для установки на узлах КИМ, призмы и электронный блок, о т л и ч а ю20 шийся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения динамической точности измерений. он снабжен двумя оптикоэлектронными затворами, подключенными входами к электронному блоку, и щуповой

25 головкой, каждый из затворов жестко связан с соответствующим отражателем, щуповая головка установлена с возможностью ., перемещения щупа по одной из координатных осей и выполнена с двумя отражателя30 ми., один из которых установлен неподвижно и оптически связан с интерфе. рометром через призмы, а другой — механически связан со щупом и оптически — с интерферометром через оптико-электрон35 ные затворы.

1781536

Составитель В. Маштафаров

Редактор В. Трубченко Техред M.Moðråíòàë Корректор С. Лисина

Заказ 4267 Тираж . 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