ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОСЕЙ ОБЪЕКТА Российский патент 2013 года по МПК G01B11/27 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначенной для осуществления надежного, точного и простого контроля положения осей объекта с отверстиями, расположенными на одной осевой линии.

В настоящее время для контроля положения осей объектов применяются лазерные центрирующие измерительные системы, содержащие несколько составных частей.

Известен целевой знак для центрирования объекта (SU №1645810, G01B 11/27, опубл. 30.04.1991), выполненный в виде корпуса с посадочным хвостовиком, содержащий прямоугольную призму типа АР-90° и втулку с нанесенной измерительной шкалой. Во втулке закреплены сетка и лупа. Втулка установлена с возможностью перемещения относительно корпуса вдоль нормали по направлению к выходной грани призмы.

Недостатком аналога является то, что при установке хвостовика цилиндрической формы в отверстие, выполненное в контролируемом объекте, возникает зазор между цилиндрической поверхностью хвостовика и сопрягаемой поверхностью отверстия, вследствие чего имеет место погрешность установки корпуса целевого знака в отверстии контролируемого объекта, что может привести к погрешности установки самого контролируемого объекта. При этом при каждой замене контролируемого объекта зазор между цилиндрической поверхностью хвостовика и сопрягаемой поверхностью отверстия будет иным, вследствие чего появляется погрешность точности контроля.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является целевой знак (RU №2240505, G01B 11/27, опубл. 20.11.2004), который содержит корпус с хвостовиком цилиндрической формы и светоприемный блок, выполненный в виде передней обоймы с периферийными светоприемниками, установленной перпендикулярно оси целевого знака и центральной обоймы с осевым светоприемником, соединенными между собой внутренней светопоглощающей оболочкой. Центральная обойма смещена вдоль оси знака относительно передней обоймы.

Прототип имеет те же недостатки, что и аналог. Кроме этого, светоприемный блок имеет сложную конструкцию, состоящую из нескольких составных частей, что приводит к снижению надежности конструкции в целом.

При использовании аналога и прототипа каждый раз при контроле аналогичного цилиндрического отверстия диапазон допусков отверстия меняется. Для того, чтобы обеспечить отсутствие зазора между цилиндрической поверхностью отверстия и поверхностью хвостовика, и вследствие этого точную установку целевого знака, необходимо осуществлять подбор хвостовика.

В предлагаемом техническом решении конусообразный хвостовик является универсальным, его конусообразная конструкция позволяет устанавливать его в отверстия широкого диапазонов допусков.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является осуществление надежного, точного и простого контроля положения осей объекта, имеющего отверстия, расположенные на одной осевой линии, а также то, что использование конусообразного хвостовика корпуса и отверстий, являющих элементами конструкции объекта, позволяет расширить функциональные возможности системы, а именно, обеспечить соосность отверстий широкого диапазона при использовании конусообразного хвостовика одного и того же типоразмера.

Технический результат достигается тем, что лазерная система для контроля положения осей объекта содержит два корпуса с хвостовиком, два излучателя, светоприемник, установленный перпендикулярно оси излучения, причем конусообразные хвостовики корпусов установлены в контролируемые отверстия объекта, расположенные на одной осевой линии, между которыми размещен светоприемник в виде сетки.

При этом сетка светоприемника покрыта слоем светочувствительного материала.

При этом излучатель выполнен в виде лазерной указки. Сущность технического решения поясняется чертежами.

Фиг.1 - поперечное сечение лазерной системы;

Фиг.2 - отображение энергетических пятен,

где приведены следующие обозначения:

1 - объект

2 - корпус;

3 - конусообразный хвостовик;

4 - излучатель;

5 - светоприемник;

6 - стойка;

7 - основание объекта контроля;

8 - сетка;

9 - осевая линия;

10 - отверстие;

11 - ось излучения;

12 - первое энергетическое пятно;

13 - второе энергетическое пятно.

Лазерная система для контроля положения осей объекта 1 (Фиг.1) содержит два корпуса 2 с конусообразным хвостовиком 3, выполненных, например, из алюминиевого сплава марки Д16, два излучателя 4, например, лазерные указки марки МХ-01 в виде цилиндрической ручки, светоприемник 5, состоящий из стойки 6, установленной на основании 7 объекта 1, сетки 8 с нанесенным на нее светочувствительным слоем и изготовленной фотолитографическим способом из материала, который характеризуется высокой твердостью, химической устойчивостью, хорошей полируемостью и минимальным коэффициентом теплового расширения, например, из стекла марки К8. Причем в контролируемом объекте 1 на одной осевой линии 9 имеются два отверстия 10, например, конусообразной формы, в которые установлены конусообразные хвостовики 3 корпусов 2. Светоприемник 5 расположен между отверстиями 10, расположенными на одной осевой линии перпендикулярно оси излучения 11.

На Фиг.2 изображены энергетические пятна 12, 13, полученные на сетке 8 в результате лазерного излучения.

Лазерная система для контроля положения осей объекта работает следующим способом.

Конусообразные хвостовики 3 корпусов 2 устанавливают в контролируемые отверстия 10 объекта 1. При этом благодаря конусной конструкции оси хвостовика 3 и отверстия 10 объекта 1 совместятся, исключая образование зазора между конусообразными поверхностями хвостовика 3 и отверстия 10. Между излучателями 4 устанавливают светоприемник 5 с сеткой 8. При включении излучателей 4 на светочувствительном слое сетки 7 образуются два энергетических пятна 12, 13.

После этого выключают излучатели 4, демонтируют сетку 6 и при помощи оптического прибора, например, микроскопа марки МБС-10, определяют величину смещения энергетического пятна 12 относительно энергетического пятна 13.

Соответствие величины смещения энергетического пятна 12, образованного на одной стороне сетки 8, относительно энергетического пятна 13, образованного на другой стороне сетки 8, техническим требованиям, предъявляемым к соосности контролируемых отверстий 10, подтверждает готовность контролируемого объекта 1 к дальнейшему использованию.

Таким образом, предложенная конструкция лазерной системы позволяет достичь заявленного технического результата, а именно, осуществления надежного, точного и простого контроля положения осей объекта, имеющего отверстия, расположенные на одной осевой линии, а также расширения функциональных возможностей системы, то есть обеспечения соосности отверстий широкого диапазона при использовании одного и того же конусообразного хвостовика.

Испытания в условиях приборостроительного предприятия подтвердили практическую реализуемость конструкции предлагаемой лазерной системы для контроля положения осей объекта.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для контроля соосности отверстий объекта. Лазерная система для контроля положения осей объекта содержит два корпуса с хвостовиком конусообразной формы, два излучателя, светоприемник, установленный перпендикулярно оси излучения. При этом конусообразные хвостовики корпусов установлены в контролируемые отверстия объекта, расположенные на одной осевой линии, а между отверстиями размещен светоприемник в виде сетки. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения надежности и точности контроля положения осей объекта, а также в обеспечении возможности упрощения контроля положения осей объекта. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Лазерная система для контроля положения осей объекта, содержащая корпус с хвостовиком, излучатель, светоприемник, установленный перпендикулярно оси излучения, отличающаяся тем, что система содержит два корпуса с хвостовиком, два излучателя, при этом конусообразные хвостовики корпусов установлены в контролируемые отверстия объекта, расположенные на одной осевой линии, между которыми размещен светоприемник в виде сетки.

2. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что сетка светоприемника покрыта слоем светочувствительного материала.

3. Лазерная система по п.1, отличающаяся тем, что излучатель выполнен в виде лазерной указки.