Устройство для контроля неплоскостности Советский патент 1983 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля неплоскостности рабочих поверхностей и непрякюлинейНОС.ТИ направляющих. Наибояее близким к изобретению по твхнйческс Й сущности и достигаемым результатам является устройство для контроля неплэскостности, содержащее каретку со ду№эм, устанавливаемую с возможностью перемещений по контрояируе мой :Яюве:рхности, оптически связанные излучатель с диафрагмой и приемную часть, выполненную в виде фртоприемнйка и подключенного к нему измеритель ного блока .8 устрой- стве для контроля неплоскостности излучатель установлен неподвижно :на одном из краев контролируемой поверхности, а ютрприемник - на каретке ij . Недостатком известного устрсЛства является нест млЬность чувствительности при изменении расстояния от излучателя до фотоприемника, связанная с тем, что выполнение в нем приемной части не устраняет влияния р асфокусировки при перемещении каретки. Цепь изобретения -повывгение чувствительности устройства. Эта достигается за счет того что устройство д/м контроля неплоскостности, содержащее каретку со щупом, устанавливаемую с возможностью перемещения по контролируемой поверх ности, оптически связанные излучатель с диафрагмой и приемную часть, снабжено светоделителем, диафрагма кинематически связана со щупом, светоделитель установлен между кареткой и приемной частью, выполненной в виде установленных на общем основании и расположенных в разных ветвях светового потока от светоделителя анализатора изображений, содержащего ра.зделительную призму и два фотоприемника, установленных напротив светоотражающих граней призмы, блока регистрации положения излучателя на оси измерения, содержащего последовательно установленные виброщелевой модулятор и фотоприемник, и измери тельного блока, содержащего два гене ратора опорных напряжений (ГОН), две электронные фазоизмерителЬные , два двигателя с редукторами, два датчика перемещений и логическую схему, первый вход фазоизмерительНОЙ схемы подключен к выходам первого и второго фотоприёмников, первый вход второй фозоизмериТельнрйсхемы подключен к выходу, третьего фотоприемника, вторые йходы фазоизмерительных схем подключены соответственно к выходам ГОН, к выходам фазоизмерительных схем/последовательно подклюй чены двигатели с редукторами, первый редуктор кинематически связан с анализатором изображений, второй редуктор кинематически связан с основанием приемной части, установленным с возмсйкностью перемещений, вход первого датчийа перемещений кинематически связан с первым редуктором, вход второго датчика перемещений кинематически связан с основанием приемной части, выходы датчиков перемещений подключены к логической схеме, На « ртеже изображена блок-схема устройства для контроля неплоскостности. Устройство содержит импульсный источник 1- излучения, диафрагму 2, закрепленную на направляющей 3 , имеющую возможность перемещейий перпендикулярно, оптической оси в горизонтальной плоскости и кинематически связанную со щупом , установленным на перемещаемой по контролируемой плоскости 5 каретке 6, объектив 7, светогделительную плоскопараллельную пластину 8, расположенную между объективом 7 и его фокальной плоскостью и установленную под углом к оптической оси объектива 7 приемную часть, содержащую разделительную призму 9 расположенную в фокальной Плоскости объектива 7 фртоприемники 10 и 11, зеркало 12, установленное под углом Ц к оптической оси объектива 7, куб-Призму 13, расположенную на пути пучка лучей, отраженного зеркалом 12, координатный фотоприемник 1, установленный параллельно грани куб-Призмы 13, виброщелевой модулятор 15, расположенный за куб-призмой 13, фотоприемник 16, установленный за виброщелевым модулятором 15, усилитель 17, подключенный к фотоприемнику 16, генератор 18 опорного напряжения (гон), подк/юченный к виброщелевому модулятору-15, Злект- : ронную фазоизмерительную схему 19, подключенную к ГОН 18, двигатель 20, связанный с электронной фазоизмериг тельной схемой 19, редуктор 21, кинематически связанный с двигателем 20, общее основание 22 приёмной части, имеющее кинематическую связь с редуктором 21, усилитель 23, подключенный .к фотоприемникам 10 и If, ГОН 2k, электронную фазоиэмерительную сжему 25, подключенную к ГОН 21, двигатель 26, связанный с электронной фазоизмеритеяьной схемой 25 редуктор 27, кинематиМески связанньй с двигател ем 26 датчик перемещений - потенциометр28, ки ематй ес ки связанный с редуктором 27 логическую схему 29, подключенную к потенциометру 28 датчик перемещ ений потенциометр 30,; кинематически связа ный с общим основанием 22 и подключеннЬ1Й к логический схеме 219. Устройство работает следующим :ОбраЗОМ. . : : . , , ; . ; . - , -. : Лу истый поток от источника 1 излучения, пройдя объектив 7, светод еЛйт«х1ьную пластину 8, зеркало 12, куб-призму 13, попадает на виброщеле в,6й модулятор 15 ( перемещающийся вдоль оптической оси, и затем на фотоприемник 16. Сигнал, снятый с фрторриемника 16, усиливается и усилителе 17 и попадает 6 электронную (мтельиую схему 19, а потом на двигатель 20, Двигатель 20 вращает редуктор 21 до тех пор, пока виброщелевой модулятор 15 не установится в плоскости изображения. Наличие неплоскостности приводит к смещению изображения в. плоскости призмы 9. В результате этого возникает угловое рассогласование, изнеряемоеампштудным анализатором - призмой 9 и фотоприемниками 10 и 11. В результате двигатель 26 отработает искомое угловое рассогласование. Величины угловых рассогласований ртс«4итываются с потенциометра 28. Сигналы с потенциометров 28 и 30 поступают а логическую схему 29 выдает информацию о контролиpyeMciM параметре. Координатно-чувствительный фотоприемник 1 служит для грубого наведе ; ния приемной части на источник 1 излучениямСнабжение устройства для контроля неплоскостиости бжжом регистрации положения излучателя, содержащим последовательно установленные вдоль оптическс Й оси куб-призму, виброщелевой модулятор и фотоприемник, обеспе-. чи|вает ав томатическую фокусировку. изображения источника 1 излучения в плоскрсти ребра призмы 12. Поскольку анализаторы в виде светодетмтельиых призм имеют тем большую чувствительность, чем меньше диаметр изображения чувствительность предлагаемого устройства максимальна и стабильна для различных точек контролируемой пртерхнрсти.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕПЛОСКОСТНОСТИ, содержащее каретку со щупом, устанавливаемую с возможностью перемещения по контролируе- , мой поверхности, оптически связанные излучатель сдиафрагмой ц приемную часть, отличающееся тем что, с целью повышения чувствительности устройст(за, оно снабжено све-i тоделителем, диафрагма кинематически связана, со щупом, светоделитель уст новлен между кареткой и приемной частью, выполненной в виде установленных на общем основании и расположенных в разных ветвях светового потока от светоделителя анализатдра ; изображений, содержащего разделительную призму и два фотоприемника, установленных напротив све.тоотражаю-; щих граней призмы, блока регистрации положения излучателя на оси из-, мерения, содержащего последовательно установленные виброщелевой модулятор и фотс риемник, и измерительного блока, содержащего два генератора опорных напряжений (ГОН), две электронные фазоизмерительные схемы, два двигателя с редукторами, два датчика перемещений и логическую схему; первый вход первой фазоизмерительной схемы подключен к выходам первого и второго фотоприемников, первый вход второй фазоизмерительной схемы подключен к выходу третьего фотоприемника, вторые входы фазоизмерительных схем подключены соответственно к выходам ГОН, к выходам фазоизмерительных схем последовательно подключены двигатели с редукторами, первый редуктор кинематически связан с анализатором изображений, второй редук- тор кинематически связан с основанием приемной части, установленным с возможностью перемещений, вход первого датчика перемещений кинепатичесни связанС первым редуктором, вход ;второго датчика перемещений кинематиI Чески.связан с 9снованием приемной |чдсти, выходы датчиков перемещений ;подключены к логической схеме.