Устройство для контроля изделий по предельным размерам

 

О П Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ („, 727986

Союз Советсккк

Соцкаякстическкх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (GI ) Дополнительное к авт. сякд-ву (22)Заявлено 04:01,78 . (21) 2563666/25-28 с присоединением заявки Ph— (28) Приоритст—

{5 I ) М. Кл.

G. 01 В 11/04

1Ъвударстввннь4 комитет

СССР ее ивлам изобретений к открытий

{53) УДК 531.717 (088.8) Опубликовано 15 04 80 Бюллетень,% 14

Дата опубликования описания 15 04 80

10. A. Пташенчук К. С. Рудаков, П. А. Сорокин и И. В. Харизоменов (72) Авторы изобретения

Тульский политехнический институт (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ

ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ РАЗМЕРАМ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для размерного контроля изделий.

Известна сканирующая система для сравнения предмета с допустимыми размерами„состоящая из осветительного устройства, сканирующего устройства, фокусирующего устройства, пластин е размерами и светопциемников (1).

* Нецостаток устройства заключается в низкой производительности нз-за необходимости фиксации изделий на позиции контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для контроля изделий по предельным размерам, содержащее последовательно установленные осветитель, приемный объектив, диафрагму, фотоприемник, дифференцирующий усилитель, входом связанный с выходом фотоприемника, и регистрирующий блок 12).

Недоста тком известного устройства является возникновение ошибки определения экстремальных энгчеяяй освещенности из-за появления шумовых экстремумов освеще1тности при конт2 ропе изделий с низкой н непостоянной отражающей способности, что снижает точность контроля.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Для этого устройство снабжено полупрозрачным зеркалом, установленным между. приемным объективом и диафрагмой поц углом к глав— ной оптической оси, последовательно установленными за полупрозрачным зеркалом диафрагмой с односторонним ограничением и дополнительным фотоприемником, дополнительным дифференцирующим усилителем, входом связанным с выходом дополнительного фотоприемника, и компенсатором шумовых экстремумов, входы которого связаны с выходами днфференцирующих усилителей, а выход — с регистрирующим блоком.

На фиг. 1 иэобраиена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграммы процесса формирования информационного сигнала устройства при различных величинах контролируемого размера:

7279

a) для размера, соответствующего полю допуска; б) для размера, превышающего допустимое значение.

Устройство для контроля изделий по предельным размерам содержит осветитель 1, приемный объектив 2, полупрозрачное зеркало 3, установленное за приемным объективом 2 под углом к главной оптической оси, В плоскости изображения приемного объектива 2 за полупрозрачным зеркалом 3 расположена диафрагма 4 с установленным за ней фотоприемником 5, соединенным с дифференцирующим усилителем 6.

Ширина светового штриха s плоскости диафрагмы 4 равна ширине щели диафрагмы 4. На пути лучей светового потока, отраженного от лолупрбзрачного зеркала 3, перед йли за плос1 1 костью изображения приемного объектива 2 установлена диафрагма, 7 с односторонним ограничением с расположенным за ней дополнительным фотоприемником 8, который соединен с

-. дополнительным дифференцирующим усилителем 9. Ширина светового штриха в плоскости диафрагмы 7 с односторонним ограничением перекрывает поле рассеивания размеров контролируемого изделия 10. Дифференцирующий усилйтель 6 и дополнительный дифференцирующий усилитель 9 соединены с входом компенсатора 11 шумовых экстремумов, выход которого связан с регистрирующим блоком 12. щ

Устройство работает следующим образом. л, Сбазированное контролируемое изделие 10 перемещается относительно устройства, настроен ного так, что при контроле эталонного изделия с минимально допустимым размером световой штрих в плоскости диафрагмы 4 и световой штрих в плоскости. диафрагмы 7 с односторон - ним ограничением выходят за нижние пределы диафрагмы 4 и диафрагмы 7 с односторонним ограничением, а величины фототоков фотопри- 4р емников 5 и 8 имеют минимальные значения.

Перемещение светового штриха, отраженного от поверхности контролируемого иэделия 10, анализируется диафрагмой 4 и диафрагмой 7 с односторонним ограничением. Перемещение светового штриха в плоскостях приемных диафрагм 4 и 7 и изменения отражающей способности поверхности контролируемого изделия 10 вызывают появление экстремумов освещенности фотоприемником 5 и 8. Шумовые экстремумы освещенности д отоприемников 5 и 8, вызванные изменением отражающей способности поверхности контролируемого изделия 10, появляются на каждом из них синхронно, независимо от размера контролируемого изделия 10, Световые сигналы после преобразования их фотоприемниками 5 и 8 поступают в виде фототоков i (г) и i (t) на дифференцирующие усилители 6 и 9. С выходов дифференФ4 Фя цируюших усилителей 6 и 9 сформированные и ограниченные сигналы U (t) и U (t) постуv< Yg лают на входы компенсатора ! шумовых экстремумов, и первый импульс U (с) запоминаетУй ся на входе регистрирующего блока 12 на время контроля Те из импульсов U (t), поступаУ! ющих на первый вход компенсатора шумовых экстремумов, причиной! появления которых являются шумовые экстремумы освещенности фотоприемника 5, компенсируются синхронной подачей на второй вход компенсатора 11 шумовых экстремумов импульсов О Pt), соответственно вызванных шумовыми экстремумами освещенности дополнительного фотоприемника 8.

Если размер контролируемого изделия 10 соответствует полю допуска, световой штрих не выходит за верхний предел диафрагмы М, и экстремальные значения освещенности фотоприемников 5 и 8, вызванные перемещением светового штриха в плоскостях диафрагмы 4 и диафрагмы 7 с односторонним ограничением, появляются одновременно. Импульсы 0 (t)

У! и 0 (t) поступают на входы компенсатора

У шумовых экстремумов синхронно и взаимно компенсируются. На входе регистрирующего блока имеется один импульс 0 (т).

При величине размера изделия 10, выходящего за верхнюю границу поля допуска световой штрих частично илн полностью выходит за верхний предел диафрагмы 4, что вызывает дополнительные экстремумы освещенности фотоприемника 5. Экстремумы освещенности дополнительного фотоприемника 8, вызванные выходом размер4 изделия 10 за верхнюю границу поля допуска, отсутствуют. Импульсы U„„(t) и U Й), причиной появления которых являетУ2 ся перемещение светового штриха, поступают на входы.компенсатора 11 шумовых экстремумов с временным сдвигом ht, и на вход регистрирующего блока 12 поступают два импуль. са U (t) с интервалом ht. Если размер контролируемого изделия 10 меньше допустимого, световой штрих полностью перекрывается диафрагмами 4 и 7 и не попадает на фотоприемники 5 и 8. Импульсы на входах компенсатора шумовых экстремумов Ugt) и О ft) равны нулю. Сигнал на входе регистрирующего блока отсутствует.

Формула изобретения

Устройство для контроля изделий по предельным размерам, содержащее последовательно установленные осветитель, приемный объектив, диафрагму, фотоприемник, дифференцирующий усилитель, входом связанный с выходом фотоприемника, и регистрирующий блок, о т л ич а ю ш е е с я тем. что, с целью повлппения

5 727986 6 точности контроля, оно снабжено полупрозрач- дифференцирующих усилителей, а выход— ным зеркалом, установленным между прием- с регистрирующим блоком. ным обьективом и диафрагмой под углом к главной оптической оси, последовательно уста- Источники информации, новленными за полупрозрачным зеркалом дн- 5 принятые во внимание при экспертизе афрагмой с односторонним ограничением и до- 1. Патент США N 3309958, кл. 356 — 156, полнительным фотоприемником, дополнитель- 1967 ным дифференцирующим усилителем, входом 2. "Бесконтактный контроль размеров в связанным с выходом дополнительного фото- станкостроении" под ред, Харизоменова И. В. приемника, и компенсатором шумовых экстре- to М., "Машиностроение", 1975, с. 122 — 123 (промумов, входы которого связаны с выходами тотип), дуг и д

Щ-ЦЕПИ Заказ 1120/41 Ти аж 801 №

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,