Устройство для контроля угловых параметров плоскопараллельных пластин

 

{72) Автор. изобретения,А. М, Тареев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УГЛОВБ!Х ПАРАМЕТРОВ

ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПЛАСТИН

Изобретение относится к контройьнбизмерительной технике и может быть ис пользовано, в частности, для контроля угловых параметров (клиновидности, угла отклонения выходяшего луча} как про» эрачных, так и непрозрачных полирован5 ных плоскопараллельных пластин, Известно устройство для контроля углов отклонения лучей плоскопараллельной пластинкой, содержашее коллиматор и зрительную трубу, предварительно уста новленную так, что ее оптическая ось па- раллельна оптической оси коллиматораЫ.

Неджтатк известного усройса.,5 являются невысокая точность, невозможность непосредственного определения клиновидности прозрачных пластин, которую необходимо контролировать, например, на подложках двусторонних зеркал, невоз- 20 можность определения клиноиидности непрозрачных пластин.

Наиболее близким к изобретению по технической сушностя является устройст2 во для контроля угловых параметров плоокопараллельных пластин, содержашее as токоллиматор и предметный столик.

При контроле угловых параметров пластин автоколлиматор расположен так, что его оптическая ось перпендикулярна опорной плоскости предметного столика. На столик устанавливают пластину, например прозрачную, и измеряют угловое расстояние между наблюдаемыми в поле зрения бликами, образованными светом автоколлиматора, отраженным от поверх ностей пластины. Если же пластина непрозрачная или нет воэможности определить показатель преломления стекла, то измеряют угловые параметры следуюшим образом.

На предметный столик устанавливают последовательно образцовую (эталонную) деталь, затем контролируемую. Угловая величина смешения автоколлимационного блика от верхних поверхностей сменяемых деталей характеризует величину клиновидностиЕ2).

3 97794

Однако известное устройство имеет низкую производительность контроля„ поскольку угловые параметры невозможно определить непосредственно, а для косвенного определения необходимо предварительно определить показатель преломления стекла, что довольно трудоемко; низкую точность контроля иэ-эа погрешности определения показателя преломления, из-эа погрешности базирования об- 10 раэцовой и контрятируемой деталей на предметном стопике прибора, а также изза раздельного, а не одновременного наблюдения бликов в поле зрения; низкую надежность контроля,- так как не определена погрешность базирования (случайная величина) пластин на предметном столике и возможно расстраивание измерительной схемы устройства во время емены деталей. 20

Цель изобретения — повышение производительности, точности и надежности контроля угловых параметров (угла отклонения выходящего луча и клиновидности) ппоскопараллельных пластин. 25

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля угловых параметров плоскопараллельных пластин снабжено оптическим блоком, расположен- З0 н м в ходе светового пучка автоколлима тора над предметным столиком и выпонненным в виде ромбической призмы со светоделительным покрытием на одной иэ ее ограждающих граней и клина с углом

45о между его гранями, склеенных между собой так, что одна из граней клина сопряжена с отражающей гранью со светоделительным покрытием ромбической призмы, а ребро его перпендикулярно ее

40 главному сечению, и призмой БКР-180 для взаимного сопряжения двух вышедших из ромбической призмы и клина параллельных световых пучков, расположенной под предме тным с толиком.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства дпя контроля угловых параметров плоскопараплельных пластин; на фиг, 2 — поле зрения автокоплиматора в момент измерения.

Устройство содержит автоколлиматор

1, предметный столик 2, оптический блок распопоженный в ходе светового пучка автокоплиматора 1 над предметным столиком 2 и выполненный в виде ромбической призмы 3 со светоделительным покрытием 4 на одной из ее отражающих граней и клина 5 с углом 45 между его гранями, склеенных между собой так, что одна из граней клина сопряжена с отражающей гранью со светоделительным по-. крытием 4 ромбической призмы 3, а ребро его перпендикулярно ее главному сечению, призму .6 БКР-180О.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии контролируемой плоскопараллельной пластины 7 на предметном столике 2 в центре поля зрения автоколлиматора 1 наблюдается один яркий блик, например, в виде перекрестия, пред« ставляющий собой изображение марки.

Контролируемую плоскопараллельную пластину 7 (прозрачную или непрозрачную) устанавливают на предметный стопик 2.

B случае прозрачной пластины в поле зрения автоколиматора будут наблюдаться шесть бликов (фиг. 2): два ярких и неподвижных при наклонах предметного столика 2 с пластиной 7 блика А., и А образованных светом пучков П и П, прошедшим через контролируемую пластину

7, и группа из четырех, расположенных на одной линии, бликов В, В, C и С, перемещающаяся в поле зрения при наклонах контролируемой пластины 7 без изменения их относительного расположения, Блики В, С и В, С образованы светом пучков П„и П соответственно, отраженным от обеих поверхностей контропируемой пластины 7, При этом угловое расстояние о(. между бликами А. и

А характеризует величину Ф вЂ” угол отклонения выходящего луча пластиной и связано с ней формулой oL=2d", а угловое расстояние р между бликами В и В характеризует клиновидность 6 контролируемой пластины и связано с ней формулой ф= 2 8. Последняя формула справведпива и дпя непрозрачных пластин, причем в этом случае блоки А и А,, С., и

С в поле зрения отсутствуют Обе формулы показывают, что угловые расстояния о и (3 не зависят от показателя преломления стекла контролируемой плас тины, а следовательно, нет необходимости его определения дпя возможности оценки любого параметра (О". или О ).

Исключение необходимости опредепения показателя преломления стекла контролируемой пластины, а также возможность контроля обоих параметров за одну установку пластины 7 на предметном столике

2 обеспечивает повышение производительности контроля. Равенство коэффициентов в формулах, связывающих величины eL u сР, f3 и В обеспечивает возможность, содержащее автоколлиматор и предметный столик, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения производительности, точности и надежности контроля, оно снабжено оптическим блоком, расположенным в ходе светового пучка автоколлиматора над предметным столиком и выполненным в виде ромбической призмы со светоделительным покрытием на одной из ее отражающих граней, и клина с углом 45 между его гранями, склеенных между собой так, что одна из граней клина сопряжена с отражающей гранью со светоделительным покрытием ромбической призмы, а ребро его перпендикулярно ее главному сечению, и прйзмой БКР-180 для взаимного сопряжения двух вышедших из ромбической приз-. мы и, клина параллельных световых пучков, расположенной под предметным столиком, 1. Кривовяз,Л. М. и др. Практика оптической измерительной лаборатории, М,, "Машиностроение, 1974, с. 157 °

5 97794 учитывая этот коэффициент при градуировке шкалы устройства, непосредственно определять величины d и 9 по шкале, а не расчетным путем, что также способствует повышению производительности контроля. Важной особенностью предлагаемого устройства является абсолютная нерасстраиваемость его измерительной схемы для определения обоих величин d и 8. Никакие малые подвижки автоколлн- 10 матора 1, оптического блока, призмы 6

БКР-180о или предметного столика 2 с контролируемой пластиной 7 не влияют на угловые расстояния оС и Ь между бликами в поле зрения. Нерастраиваемость измерительной схемы, а также исключения влияния погрешности базирования пластины на результаты измерений обеспечивают более высокую надежность контроля. Одновременное, а не раздель». 20, ное во времени наблюдение бликов в поле зрения, исключение погрешностей базирования и определения показателя пре,ломления стекла контролируемой пластины обеспечивает более высокую то чност 25 контроля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-Формула изобретения

Устройство дпя контроля угловых параметров плоскопараллельных пластин, 2. Афанасьев В. А. Оптические изме рения, М., "Недра", 1968, с. 50-51 (прототип }.