Устройство для контроля качества поверхности цилиндрических отверстий Советский патент 1986 года по МПК G01B21/30 

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быть примене|1о в машиностроительной про- мьшленности для контроля качества поверхности цилиндрргческих отверстий деталей.

Цель изобретения - повышение производительности и чувствительности контроля путем обеспечения возможности контроля отраженного излучения в большом телесном угле от малых площадей кольцевой формы.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для контроля качества поверхности цилиндрических отверстий; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг, 4 - сечение В-В на фиг. i.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, в котором на подшипниках 2 установлена направляющая труба 3. В последней укреплен световод 4, вб1ход ной конец которого перпендикулярен оси направлякщей трубы 3. В корпусе 1 посредством резьбового соединения установлен центрирующий конус 5, на котором с зазором укреплен стакан 6, подпружиненный пружиной 7. Направляющая труба 3 посредством зубчатых шестерен 8 соединена с электродвигателем 9, укрепленным на державке 10, имеющей две группы контактов На направляющей трубе 3 укреплен рычаг 12.

Устройство содержит также приемники 13 излучения через фильтр 14 высоких частот,связанные с регистрирующим прибором 15, лазер 16, соединенный с блоком 17 питания и оптически связанный с центральной секцией световода. 4. Блок 17 питания соединен также с электродвигателем

9постоянного тока через блок 18 управления.

Устройство работает следующим образом

Включение блока 17 питания ведет к появлению излучения лазера 16 в центральной секции световода 4 и к одновременному включению электродвигателя 9 (постоянного тока). Работа электродвигателя 9 обуславливает вращение направляющей трубы 3, на которой укреплен рычаг 12, который, вращаясь вместе с направляющей трубой 3, касается одной из двух групп контактов 11, установленных на державке

10корпуса 1. Такое соприкосновение

ведет к появлению управляющего сигнала, подаваемого на блок 18 управле- , ния,, которая меняет полярность питания электродвигателя 9 (постоянно-

го тока), Смена полярноати питания электродвигателя 9 ведет к изменению направления вращения направляющей трубы 3, после чего вращение направляющей трубы 3 осуществляется до тех

пор, пока рычаг 12 не коснется другой группы контактов 11, что снова приводит к смене полярности питания электродвигателя 9. Таким образом, направляющая труба 3 вместе со све-

товодом 4 соверщает возвратно-поступательное движение. Свободная укладка световода 4 в направляющую трубу 3 позволяет увеличить ресурс работы световода 4, работающего на скручивание при возвратно-вращательном движении направляющей трубы 3.

После включения блока 17 питания трубу 3 направляют в контролируемое отверстие детали и опускают до тех

пор, покэ центрирующий конус 5 не соприкоснется с торцами контролируемого отверстия, а подпружиненный стакан 6 не коснется поверхности детали, Такая установка устройства

позволяет выставить направляющую трубу 3 соосно отверстию детали. В этом случае ось выходного торца, световода перпендикулярна оси контролируемого отверстия и лазерное излучение центрального сектора световода 4 (фиг. 2, 3) сфокусировано на участке контролируемой поверхности, площадь которой определяется площадью центрального сектора световода 4. Рассеянное шероховатой поверхностью излучение воспринимается кольцевыми секциями световода 4 (фиг. 2, 3 и 5), причем каждая из кольцевых секций воспринимает рассеянное излучение,

соответствующее наклону в направлении конкретной кольцевой секции микронеровности. Таким образом, по интенсивности рассеянного излучения в каждой из кольцевых секций световода

4 можно судить о пространственном положении микронеровности, а возвратно-вращательное движение направляющей трубы 3 позволяет скопировать микрорельеф по окружности контроли-

руемой поверхности. Наличие скощенных торцов кольцевых секций световода 4 (фиг, 3) позволяет воспринимать излучение, рассеянное дефектами в

31

большом телесном угле, что повьшает наряду с уменьшением площади контролируемой поверхности, чувствительность Контроля„

Формула ИЗ обретения

Устройство для контроля качества поверхности цилиндрических отверстий, содержащее оптически связанные лазер, световод, выполненньй в виде кольцевых секций, входные торцы которых скошены, и приемники излучения, каж дый выходной торец кольцевой секции соединен с соответствующим приемником излучения, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и чувствительно- сти, оно снабжено цилиндрическим корпусом и направляющей трубой, установ21492

ленной вдоль оси корпуса с возможностью реверсивного вращения , центрирующим конусом с подпружиненным стаканом, укрепленным на нем, держав- 5 кой.с двумя группами контактов, блоком управления, электродвигателем с блоком питания, связанным через блок управления с группами контактов, центрирующий конус установлен соосно

10 направляющей труСе, механически связанной с электродвигателем, рычагом, установлен1шм на направляющей трубе и предназначенным для взаимодействия с группами контактов, выход лазера

15 соединен с центральной секцией световода, который свободно размещен в направляющей трубе, выходной торец световода укреплен перпендикулярно оси направляющей

20 трубы.

.Т

в

(pui.f

ВидА

0ui.2

Фиг.З

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении для контроля качества поверхности цилиндрических отверстий деталей. Целью изобретения является повьппение производительности и чувствительности контроля за счет вращательного сканирования отверстия кольцевым световодом, торец которого направлен перпендикулярно поверхности, лазер связан оптически с центральной секцией световода, а приемная кольцевая секция выполнена из нескольких приемников, электрическая схема обработки позволяет исключить сигналы от биения вращанлдегося световода. 4 ил. 1C to 4 СО ко

W

фигЛ

Составитель Е, Глазкова Редактор М. Келемеш Техред В.Кадар Корректор М. Демчик

1602/46 Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4