Прибор для контроля качества поверхности детали

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВФЩЕТИЗЬСТВУ, Союз Советских

Социалистических

Республик оо983455 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17 ° 07.81 (21) 3318471/25-28 (И) Ы. Кя.з а 01 В 11/30 с присоединением заявки т В

Государственный комитет

СССР но делам нзооретений и открытий (23) Приоритет— (ЩУДК 531.715.27 (088.8) Опубликовано 23.1282. Бюллетень Мо 47

Дата опубликования описания 23. 12. 82 (72) Автор изобретения

Б ° Л ° Двинянинов

Уральский филиал Всесоюзного научно-исследОватеньскогф и конструкторского института цветметавтоматика ---,т (71) Заявитель (54) ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля качества обработки поверхностей, преимущественно в металлургической, машиностроительной и приборостроительной отраслях промышленности.

Известен прибор для контроля ка.чества поверхности детали, содержащий точечный источник света, кондеясор, полупрозрачную пластину, цилиндрическую линзу и два фотоприемника, включенных по автоматической компенсационной схеме. Контролируемая поверхность освещается через одну половину цилиндрической линзы. Поток света, диффузно-рассеянный поверхностью в обратном направлении, собирается с помощью полупрозрачной пластины на один из фотоприемников.

Зеркально отраженный поток света, собранный второй половиной линзы, направляется на другой фотоприемник fl ) .

Недостатком данного прибора яв= ляется необходимость точной фиксации расстояния от прибора до контролируемой поверхности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является прибор для контроля качества поверхности детали, содержащий точечный источник света, первую и вторую полупрозрачные пластины для разделения световых лучей, общуто линзу и двафотоприемника, первый из которых установлен в плоскости, оптически сопрягаемой с контролируемой поверх1п иостью через общую линзу, а второй установлен перед этой плоскостью на пути световых лучей, отклоненных на

90о второй полупрозрачной пластиной, и имеет экран с отверстием. Первый фотоприемник регистрирует полный световой поток, принимаемый от светящайся точки на контролируемой поверхности, а второй фотоприемник с экраном — частичный световой поток от контролируемой поверхности в меньшем телесном угле (2).

Однако известный прибор имеет ограниченные функциональные возможности, поскольку необходимо точно фиксировать расстояние до контролируемой поверхности, что не позволяет использовать прибор для контроля движущихся поверхностей в тех случаях, когда расстояние между поверхностью и прибором не остается постоянным.

983455

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей прибора.

Эта цель достигается тем, что прибор для контроля качества поверхности детали, содержащий точечный источ- 5 ник света, первую и вторую полупрозрачные пластины для разделения световых лучей, общую линзу и два фотоприемника, первый из которых установлен в плоскости, оптически сопрягаемой ° 10 с контролируемой поверхностью через общую линзу, а второй установлен перед этой плоскостью на пути световых лучей, отклоненных на 90 второй полупрозрачной пластиной, и имеет эк- 15 ран с отверстием, снабжен дополнительной линзой, расположенной между

;источником света и первой полупроз рачной пластиной так, что изображение источника света совпадает с фо-, 20 кусом общей линзы, сплошным экраном, установленным перед первым фотоприемником, а второй фотоприемник с экраном расположен в фокусе. общей линзы.

Кроме того, сплошной экран выполнен с возможностью перемещения вдоль оптической оси общей линзы.

Сплошной экран выполнен с возможностью изменения его геометричес-ких размеров.

На чертеже изображена принципиальная схема прибора для контроля качества поверхности.

Прибор содержит точечный источник

1 света, первую 2 и вторую 3 полупрозрачные пластины для разделения световых лучей, общую линзу 4, дополнительную линзу 5, . расположенную между источником 1 света и первой полупрозрачной пластиной 2 так, что 40 изображение Источника 1 света совпадает с фокусом общей линзы 4, два фотоприемника б и 7, первый из которых установлен в плоскости А-A, оптически сопРягаемой с контролируемой 45 поверхностью через общую линзу 4, а второй установлен перед этой плоскостью A-A на пути световых лучей, отклоненных на 90 второй полупрозрачной пластикой в фокусе общей лин- 50 зы 4, и имеет экран 8 с отверстием, сплошной экран 9, установленный перед первым фотоприемником 6.

Прибор работает Следующим образом.

Расходящийся световой поток первичного излучения от точечного источника 1 света с помощью дополнительной линзы 5, полупрозрачной пластины 2 и общей линзы 4 преобразуется,в параллельный поток, направленный по нормали к контролируемой поверхности детали 10. Поток вторичного излучения от светящегося пятна на контролируемой поверхности детали 10 после прохождения общей линзы

4 превращается в сходящийся световой 65 поток. Одна часть этого потока проходит в сторону первого фотоприемника 6 со сплошным экраном 9, другая, отклоненная полупрозрачной пластиной 3, направляется в сторону экрана 8 с отверстием и второго фотоприемника 7. Первый фотоприемник б регистрирует излучение, диффузнорассеянное поверхностью детали 10 под углом к нормали. Второй фотоприемник 7 регистрирует излучение, зеркально-отраженное по нормали к контролируемой поверхности детали 10.

Создание параллельного нормальнопадающего потока первичного излучения за счет введения дополнительной линзы 2, соответствующее формирова- ние на базе этого вторичных потоков путем введения сплошного экрана,9 перед первым фотоприемником б и установки второго фотоприемника 7 с экраком 8 в фокусе общей линзы 4, позволяет значительно уменьшить дополнительную погрешность, связанную с изменением расстояния между прибором и контролируемой поверхностью.

При изменении места установки сплошного экрана 9 относительно общей линзы 4 и первого фотоприемника б, или при изменении размеров этого сплошного экрана 9 меняются размеры телесного угла, ограничивающего поток диффузно-рассеянного излучения, регистрируемого первым фотоприемником б., и, следовательно, меняется диапазон измеряемого параметра шероховатости. Изменение места установки сплошного экрана 9 достигается, например, с помощью подвижных салазок, передвигающихся по направляющим; установленным параллельно оптической оси .общей. линзы 4, посредст-вом стержня с канавками, в которые входит подпружиненный шарик стопорного устройства (не показаны). Из-. менение размеров сплошного экрана 9 осуществляется, например, с помощью сменных экранов, отличающихся по размерам и установленных на подвижных салазках. Салазки перемещаюТся по направляющим, установленным перпендикулярно оптической оси линзы 4, с помощью стержня с канавками, в которые входит подпружиненный шарик стопорного устройства (не показаны), В предложенном приборе за счет установки дополнительной линзы 2 для освещения контролируемой поверхности параллельным нормально-падающим по- током света и введения сплошного экрана 9 перед первым фотоприемником б, а также за счет установки второго. фотоприемника 7 с экраном 8 в фокусе общей линзы 4 для формирования и разделения соответствующих потоков.вторичного излучения, отпадает необходим мость поддерживать, строго постоянным расстояние до контролируемой поверх983455

Формула изобретения ности детали 10 . нмее т с я возможн ость бесконтактного экспресс-контроля движущихся поверхностей, например бйст.родвижущейся тонкой ленты "-, или. фольги, поверхностей цилиндрических тел вращения, имеющих биения, вибрирующих и колеблющихся поверхностей у за счет изменения места установки

:сплошного экрана 9 или изменения его размеров. увеличен диапазон измерения параметра шероховатости.. 1. Прибор для контроля качества 35 поверхности детали, содержащий точечнйй источник света, первую и вторую полупрозрачные пластины для разделения световых Лучей, общую линзу и два

:фотоприемника, первый из которых 2П установлен в плоскости, оптически сопрягаемой с контролируемой поверхностью через общую линзу, а второй установлен перед этой плоскостью на ,пути световых лучей, отклоненных на

90 второй полупрозрачной пластиной, 6 и имеет экран с отверстием, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительной линзой, расположенной между источником света и первой полупрозрачной пласти.

:ной так-, что изабражение источника, света совпадает с фокусом о чей линзы, сплошным экраном, установленным " перед первым фотоприемником, а второй фотоприемник с экраном расположен в фокусе общей линзы.

2. Прибор по п. х, о т л и ч а юшийся тем, что сплошной экран выюлнен с воэможностью перемещения вдаль оптической оси общей линзы.

3. Приборпоn. l отличаюшийся тем, что сплошной экран выполнен с возможностью, изменения его геометрических размеров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 236024, кл. G Ol В ll/30, 1968. 2. Заявка Великобритании .Р 1513611, кл. G 1. А 29.01.76 (прототип) .

ВНИИПИ . Заказ 9890/46

Тираж 614 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4