Устройство для контроля расположения предмета относительно исходной оси Советский патент 1985 года по МПК G01B11/27 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, в устройствах, применяемых в технологических процессах, связанных с приданием предмету, преимзпцественно крупногабаритному, определенного положения в пространстве по отношению к исходной оси, при этом формй предмета может быть плоской или пространственной, и кроме того,, может применяться в сборочных цехах машиностроительных предприятий, в частности самолетостроительных и судостроительных, а также при производстве строительных и монтажных работ при монтаже крупногабаритных конструкций.

По основному авт.ев,№958853 известно устройство для контроля расположения предмета относительно исходной оси, содержащее контрольны метки,устанавливаемые на предмете, источники света для подсветки контрольных меток,транспарант с центральной и периферийными опорными : метками,объектив, расположенный относительно транспаранта со стороны размещения предметна, приемную телевизионную камеру, монитор,микрообъективы (не менее- чем два ), расположенные относительно транспарант со стороны, противоположной.объективу, так что S поле зрения каждого из них размещена опорная метка транспаранта, гибкие световоды, приемные торщл которых расположены : в плоскости изображения микрообъек-. тивов, а выходные торщл - в предмету ной пл.оскости объектива приемной телевизионной камеры в зоне, максимальный размер которой не превышает диаметра мишени приемной телевизионной трубки телевизионной камеры, передающей видеосигнал на экран монитора .1 ,

Однако известное устройство для контроля расположения предмета отно сительно исходной оси обеспечивая высокую точность контроля обладает малой производительностью контроля на начальном этапе, когда требуется ввести изображение контрольных меток предмета в поле зрения микрообъективов , Ввиду малого размера эти изображений по сравнению с общим полем транспаранта эта операция занимает много времени.

386431

Цель изобретения - повьппение производительности контроля путем обеспечения визуального контроля за вводом изображений контрольных меток предмета в поле зрения микрообъективов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контролярасположения предмет относительно исход to ной оси,содержащее контрольные метки, устанавливаемые на предмете, источники света для подсветки контрольных меток,транспарант с центральной и периферийными опорными 5 метками, объектив, расположенный относительно транспаранта со стороны размещения предмета, приемную телевизионную камеру, монитор,микрообъективы (не менее чем два/, расположенные относительно транспаранта со стороны, противоположной объективу. Так что в поле зрения каждого из из них размещена опорная метка тран спаранта, гибкие световоды, приемные торцы которых расположены В

плоскости изображения микрообъективов, а выходные торцы - в предметной плоскости объектива приемной телевизионной камеры в зоне, максимальный размер которой не превышает

диаметра мшпени приемной телевизионной трубки телевизионной .камеры, передающей видеосигнал на экран монитора, снабжено дополнительной приемной телевизионной камерой,расположенной так, что ее поле зрения совпадает с полем зрения объектива.

На фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства .

.. для контроля расположения предмета относительно исходной оси; на фиг.2 - изображение на экране монитора в конце этапа введения изображений контрольных меток в поле зрения микрообъективов.

Устройство содержит источники 1 света, освещающие центральную 2 и периферийные 3 контрольные метки, устанавливаемые на предмете 4, транспарант 5 с центральной 6 и периферийными 7 опорными метками, объек- . тив 8, расположенный между предметом. 4 и транспарантом 5, центральный 9 и периферийный 10 микрообъективы, расположенные относительно транспаранта 5 со стороны,противоположной объективу 8, в полях 11 и 12 зрения которых размещены соответс:твеино 3 опорные метки 6 и 7, гибкие световоды 13 и 14,приемные торцы 15 и 16 которых расположены в плоскостях . : изображения микрообъективов 9 и 10, а выходные торцы 17 и 18 - в предметной плоскости 19 объектива 20 приемной телевизионной камеры 21 в зоне 22, максимальньй размер которой не превышает диаметр 23 мишени 24 приемной телевизионной трубки 25, передающей видеосигнал на эк ран 26 монитора 27, и дополнительну телевизионную камеру 28 для общего обзора предмета 4, передающую его изображение на экран 26 монитора 27 Устройство работает следующим образом. На предмет 4 наносят не менее че тырех контрольных меток таким образом, что центральная контрольная метка 2 располагается в геометричес ком центре предмета 4, а периферийные контрольные метки 3 максимально и равномерно удалены от центральной контрольной метки 2 в пределах габаритов предмета 4. Угловое поле зрения объектива В выбирают таким образом, что в его пределах находятся все контрольные метки 2 и 3 предмета 4, Расчетным путем в зависимости от фокусного расстояния объектива 8 определяют такое расположение устройства, при котором оптическая ось объектива 8 требуемым образом располагается в пространстве относительно исходной оси 29 и проходит через центральную контрольную метку 2 предмета 4 при правильном расп ложении последнего. На транспаранте 5 наносят с требуемой точностью центральную 6 и периферийные 7 опорные метки в расположении и размерах, соответствующих расположению и размерам изоб ражений контрольных меток 2 и 3 пре мета 4 в плоскости изображений объектива 8 при -правильном расположении предмета 4 в пространстве. Транспарант 5 располагают в плоскости,оптически сопряженной с плоскостью установки предмета 4 так VTO центральная опорная метка 6 сов падает с оптической осью объектива 8, а периферийные опорные метки 7 занимают положение, соответствующее положению контрольных меток предмета 4 при требуемом располо3 ,4 жении последнего относительно исходной оси 29. Устройство располагаю в рабочей зоне так, что оптическая ось объектина 8. занимает расчетное положение относительно исходной оси 29, Включают одновременно приемную телевизионную камеру 21, принимающую изображение от гибких световодов 13 и 14, и дополнительную телевизионную камеру 28 для общего обзора предмета 4,При этом на экране 26 монитора 27 одновременно присутствуют увеличенное изображение опорных ме- ток 6 и 7 и транспаранта 5 и уменьщенное изображение предмета 4 со всеми его контрольными метками 2 и 3. Перемещая предмет 4 вплоскости, перпендикулярной оптической оси об объектива 8,вводят изображение центральной контрольной метки 2,проецируемое объективом 8 на транспарант 5, в поле 11 зрения центрального микрообъектива 9, Затем.вращая предмет 4 в той же плоскости вокруг оптической оси объектива 9, вводят изображение хотя бы одной из контрольных меток 3 в поле 12 зрения объектива 10. Контроль за введением изображений меток 2 и 3 в поля 11 и 12 зрения микрообъективов 9 и 10 осуществляют по изображению предмета 4,передаваемому дополнительной телевизионной камерой 28 для общего обзора. После того, как изображения всех контрольных меток 2 и 3 введены в поля 11 и 12 зрения микрообъективов 9 и 10,дополнительную телевизионную камеру 28 выключают. Перемещая предмет 4 вдоль оптической оси объектива 8 и вращая его вокруг этой оси, добиваются полного совмещения изображений контрольных меток 2 и 3 с опорными метками 6 и 7. Контроль за совмещением этих меток осуществляют визуально или инструментально по юс увеличенным изображениям, передаваемом приемной телевизионной камерой 21 на экран 26 монитора 27, Полное совмещение всех соответствующнх контрольных и опорных меок свидетельствует о правильном асположении предмета 4 относительо исходной оси 29.

Наличие дополнительной телевизионной камеры для общего обзора в предлагаемом устройстве для контроля расположения предмета относительно

11386436

исходной оси значительно повышает производительность контроля при сохранении точности контроля.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ : РАСПОЛОЖЕНИЯ ПРЕДМЕТА ОТНОСИТЕЛЬНО ИСХОДНОЙ ОСИ по авт.св. 958853, отличающееся тем, что, с целью повышеиия производительности коитроля, оио снабжено дополнительной приемной телевизионной камерой, расположенной так, что ее поле зрения совпадает с полем зрения овъектива. О) со 00 а liU со