Устройство для измерения линейных размеров объектов Советский патент 1985 года по МПК G01B11/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для бесконтактного измерения различных объектов, например масок, шкал, измерительных ножей, фотошабл нов. Цепью изобретения является расширение номенклатуры измеряемых объ ектов . На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит направляющие 1 и 2, стал 3, предназначенный для размещения объекта 4, установленный на направляющих 1 и 2 и вьтолненный со сквозным отверстием, осветит шьный блок 5, установленный под направляющими 1 и 2, оптически связан ные визирный объектив 6, светоделитель 7, преломпянщий блок, вьшолненный в виде оптически связанных светоделителя 8, двух отражателей 9 и 10, один из отражателей 9 выполнен плоским.и .установлен в ходе , отраженных от светоделителей 8, дру гой отражатель 10 выполнен в вир;е крьшеобразной призмы, расположенной в ходе лучей, прошедших свето-. делитель 8 таким образом, что ребро призмы 10 смещено относительно оптической оси устройства, и двух элементов 11 и 12 для перекрытия светового потока, каждый из которьк установлен в ходе лучей, соответственно прошедших и отраженных от све тоделителя 8, фоторегистрирующий блок 13 и электрически связанный с ним привод 14 стола 3 и отсчетную систему 15. Устройство работает следующим образом. Изображение объекта 4, освещаемо го осветительным блоком 5, проектируется объективом 6 в плоскость ска нирования фоторегистрирующего блока 13. В зависимости от вида объект и соответственно границы наведения можно вьщелить три режима работы .устройства. Режим 1 - измерение штриховых объектов. При измерении штриховьпс объектов, например шкал, элемент 12 перекрывает канал перевернутого изо ражения, а элемент 11 открыт. света,, участвующие в построении изображения в плоскости сканирования, попадают на фоторегистрирующий блок 13, на выходе которого возникает электрический сигнал рассогласования. В момент точного наведения на энергетический центр штриха сигнал рассогласования обращается в ноль и вырабатывается команда, по которой происходит запоминание показаний i отсчетной системы 15. Режим 2 - измерение объектов со светоконтрастными границами. При измерении масок и других объектов, содержащих светоконтрастные границы, открыты оба элемента 11 и 12. Тогда в плоскости сканирования возникают цва изображения границы - одно пряsioe, другое - перевернутое, наложенные друг на друга. При их наложении возникает изображение, эквивалентное штриху или светящейся щели, которое воспринимается фоторегистрирующим блоком 13. Режим 3 - измерение объектов с разнородными границами. При контроле объектов с разнородными границами наведения (измерительных ножей, фотошаблонов, содержащих штрих в качестве репера) работа происходит следующим образом. После закрепления объекта 4 на столе 3 производят точное измерение смещения ребра призмы.10 с оптической оси. Для этого дважды наводятся на один и тот же неподвижный штрих (например, штрих измерительного ножа) . Первьй раз это делают каналом прямого изображения - элемент 11 открыт, элемент 12 закрыт, второй раз каналом перевернутого изображения элемент 11 закрыт, элемент 12 открыт, снимая при каждом наведении соответственно первьй и второй отсчет. Разность отсчетов дает величину смещения ребра призмь 10 с оптической оси и ее используют в качестве поправки при вычислении результата измерения. Затем производят наведение на светоконтрастную границу (край ножа) элементы 11 и 12 открыты. В момент обращения в ноль сигнала рассогласования снимают третий отсчет. Разность между третьим и первым: отсчетом с учетом поправки на смещение призмы 10 является результатом измерения.

Г

I

w

ю

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТОВ, содержа щее направляющие, стол с приводом, предназначенный для размещения объекта, установленный на направляющих и выполненный со сквозным отверстием, осветительный блок, установленный под направляющими, отсчетную систему, оптически связанные визир(Л ный объектив, светоделитель и пре- ломлякяций блок, и фоторегистрирующий узел, электрически связанный с приводом, отличающееся тем,, что, с целью расширения номенклатуры измеряемых объектов, преломлякяций блок выполнен в виде оптически связанных светоделителя, двух отражателей, один из которых выполнен плоским и установлен в ходе лучей, отраженных от светоделителя, другой отражатель вьшолнен в виде крьш1еобразной призмы, расположенной в ходе лучей, прошедших светоделитель, таким образом, что ребро призмы смещено относительно опиической оси устройства, и двух элементов для перекрытия светового потока, каждый из которых установлен в ходе лучей, соответственно прошедших и отраженных. от светоделителя.