Устройство для измерения положения объекта

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 567953 (б1) Дополнительное к авт, свнд-ву (51) M. Кл.

9 01 В 19/00 (22) Заявлено 28.07.75(21) 2160406/28 с присоединением заявки №« (23) Приоритет(43) Опубликовано05,08,77,Бюллетень ¹2g

Государственный комитет

Совета Министроа СССР па делам изооретений и открытий (53) УДК 531.715.27 (088.8) (45) Дата опубликования описании 22.09.77

М. Б, Диперштейн и A. Б. Качоровский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТБО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к конструкции устройств для измерения попожения объекта, Известно устройство для измерения диаметров детали, содержащее оптическую систему, осветитель, укрепленную неподвижную шкалу, фотоэлемент, датчик импульсов и электронный счетчик для подсчета посту паюших импульсов (1J.

l0

Однако известное устройство не всегда обеспечивает необходимую точность измерения.

Известно устройство для измерения поло- жения объекта, содержащее оптическую марку, закрепляемую на объекте> и состоящую из маски и установленными за ней конденсором и источником света, и визируемую на оптическую марку систему, состоящую из объектива и сканирующего узла 2).

Известное устройство имеет недостаточно высокую точност ь измерений, обусловленную использованием . Оптико механического сКВ

HB I opà, поскольку последняя отличается зна- 2 чнтель.-".-.й инерциоиттостью и довольно низкой частотой сканирования, Цель изобретения — повышение точности измерений.

Это достигается тем, что -п:едлагаемое устройство снабжено блоком призм двойного изображения, установленным ыежду объективом и сканирутошим узлом вдоль оптической оси объектива, сканирующий узел вьтпол нен в виде передающей телевизионной как-ры с круговой разверткой алектронного луча, а маска - в виде многосекторного чернобелого диска.

На фиг„1 -хематически изображено пред:-= лагаемое устройство,- на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 - визируюшая:."..ическая система.

Устройство для измерения положения объекта содержит оптическую марку 1, закрепляем EB G6 K 2 IIpB помощи UJTo ка 3 рычажной системы 4, измерительный шуп 5, прижатый к поверхности объекта пружиной 6, и кронштейн 7,, установленный и резцедержателе 8 и предназначенный для

*.Реплени рычажн и те г

567953

-ной плоскости смещение 2Д . В результате о- этого в л йном изображении появятся накладки и просветы в виде черных. и белых полос, Соответственно .при движении электронного эма луча на входе видеоусилителя присутствуют, .5

В:: тив импульсы положителйоГи офицательной полярности. 14икли ЕСкие сумматоры 22 и даю. 23 производят выборку импулы;ов только из определенных тактов, наиболее характерк ных для данного вида смешения, запоминают 0 и выдают их сумму (или разность) за полный цикл движения электронного луча. Поз ..ученные таким образом сигналы, пропорциональные смещениям по осям X u Y

О 15 попадают В систему автоматического управ а- ления перемещением визирующей системы по координатным направляющим, обеспечивающую перемещение визируюшей системы вслед за перемещением оптической марки.

Оптическая марка сос воит из маски 9 выполненной в виде многосекторного черн белого дисКа, и установленных за маской конденсора 10 и источника света 11, Визируюшая на оптическую маску,систе устройства содержит объектив 12, коллек

13, второй фокусируюшнй объектив 14 и сканирующий узел, выполненный в виде пере щей телевизионной камеры 15 с круговой разверткой электронного луча. Между объе тивом 12 и сканирующим узлом вдоль оп тической оси объектива установлен блок призм двойного изображения, состоящий и пентаприэмы 16 и двух прямоугольных призм 17 и 18. с крышками,.имеющих п лупрозрачную склейку по диагонали. Генер тор круговой развертки 19 соединен с од ной стороны с отклоняющей системой 20 трубки камеры 15, а с другой - с много тактным импульсным анализатором 21, содержащим циклические сумматоры„22 и 23, Между камерой 15 и анализатором 21 включен усилитель 24 выдеосигналов.

В данном примере конструктивного вы- полнения устройства использована трехсекторная марка 1, поэтому анализатор содержит шести так тный респре делитель импульсов.

Устройотво работает следующим образом. 30

Предварительно перед началом измерений производят ориентирование визирующей системы на марку 1. При этом пучок лучей, проходя через объектив 12 и блок призм двойного изображения 16-18, претерпевает на полупрозрачных диагоналях призм 17 и

18 половинное отражение и оборачивание в крышах этих призм. После поворота аучей о на угол 90 в, пентапризме 16 в плоскости 4р коллектива 13 возникает двойное иэображение марки, которое при помощи объектива

14 проецируется на фотомишень телевизион ной камеры 15. Если центр марки находит« ся по оси, проходящей через оптический 45 центр объектива 12 и центр призм 17 и

18, то независимо от точности центровки элементов 13, 14 и 16 двойное иэображение марки на фотомишени трубки камеры 15 имеет совмещенный вид, причем оба изобра- 50 жения имеют между собой равные полутоновые контрасты, что создает s плоскости мио шени поле равной освещенности. Электронный луч, совершая круговое движение, последовательно обегает все секторы изображе-ю ния, выдавая при этом на видеоусилитель24 сигнал постоянной интенсивности. Если же центр марки оказывается смещенным по оси

X или оси; У на величину о, то изобра жения секторов получат приведенное к фокальСравнительные исследования показали полезность предложенного изобретения.

Введение в конструкцию предложенного устройства многосекторной марки, блока призм двойного изображения, телевизионной камеры с круговой разверткой электронного луча и циклическим анализатором обеспечивает повышение точности измерений, увеличивает быстродействие устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения положения объекта, содержащее оптическую марку, эакрепляемую на объекте, и состоящую иэ маски и установленных за ней конденсора и источника света, и виэируемую íà оптическую марку систему, состоящую из объектива и сканирующего узла, о т л и ч & юш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено блоком призм двойного изображения, установленным между объективом и сканирующим узлом вдоль оптической оси объектива, сканирун ший узел выполнен в виде передающей телевизионной камеры с круговой разверткой электронного луча, а маска — в виде многосекторного чеоно-белого диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство % 129828, кл. 5 01 В 11/08, 1960, 2, Авторское свидетельство N 3900354, кл. (г 01 В 11/08, 1971.

567953

Составител A. Строганов

Редактор В. llpyroaa Техред 3. фанта, Корректор А Кравченко

Закаэ 2727/30 Тираж 907 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытиЛ

113035, Москва, Ж- 35, Раушская наб., p. 4/5 иал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4