Фотоэлектрическое устройство для контроля отклонений от прямолинейности поверхности объекта Советский патент 1986 года по МПК G01B11/30 

1

Изобретение относится к измери- тельной технике, а именно к устройствам для контроля непрямолинейности поверхностей большой протяженнос

ти, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1155847.

Цель изобретения - повьшение точности контроля за счет устранения погрешностей, вносимых турбулентностью окружа1ющей среды в пределах расстояния между опорным и информационным лучами.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема фотоэлектрического устройства для контроля отклонений от прямолинейности поверхности объекта; на фиг. 2 - оптический преобразователь; на фиг. 3 - светочувствительная площадка фотоприемника в начальном положении; на фиг. 4 - то же, в процессе контроля.

Устройство содержит (фиг. 1) последовательно расположенные лазер 1, каретку 2, выполненную с возможностью перемещения по направляющей 3, расположенный на каретке 2 оптический преобразователь 4 и позиционно- чувствительный фотоприемник 5. По- зиционно- чувствительный фотоприемник 5 имеет светочувствительную площадку 6 и соединен с электронной схемой 7 обработ.ки сигнала.

Контролируемый объект представляет собой направляющую 3 с рабочими поверхностями 8 и 9.

Оптический преобразователь состоит из оборачивающей призменной системы 10 и совмещающей призменной системы 11 (фиг. 2) .

Оборачивающая призменная система

10содержит светоделительный кубик . ,12, опорную призму 13 с двумя отражающими катетными гранями 14 и 15 и выходную призму 16 с гипотенузной отражающей гранью 17.

Совмещающая призменная система

11содержит ромбическую призму 18 со светоделительной гранью 19 и прямоугольную треугольную призму 20 с гипотенузной гранью 21, при этом гипотенузная грань 21 и светодели- тельная гранЪ 19 совмещены между собой и обращены к ветоделительному кубику.12.

Устройство работает следующим образом.

Лазер 1 устанавливают вблизи направляющей 3 так, чтобы световой поток распространялся вдоль нее и попадал в оптический преобразователь 4, в котором светоделительный кубик 12 делит световой поток на опорный луч

22 и информационный луч 23 (фиг. 2). Опорный луч 22 проходит светодели- тельную грань 19 ромбической призмы 18 и гипотенузную грань 21 треугольной призмы 20 без изменения направления, а информационньй луч 23, попадая в ромбическую призму 18, направляется на выходе из нее по трассе опорного луча 22. Далее лучи попадают на светочувствительную площадку 6 фотоприемника 5, где положение каждого луча преобразуется в электрические сигналы, характеризующие координаты лучей. Координаты опорного луча 22 принимаются за начало координат, а информационньй луч задается координатами X и У (фиг. 3), причем в начальном положении каретки Х У 0 (лучи совмещены) .

,

При движении каретки 2 положение лучей на светочув.ствительной площад- ке фотоприемника 5 меняется. В случае отклонения направляющей от

прямолинейности каретка 2 поворачивается вокруг вертикальной 24 и горизонтальной 25 осей, перпендикулярных навправлению луча лазера, при этом происходит смещение информационного луча 23 на светочувствительной пло

щадке фотоприемника относительно опорного луча 22 на величины X и У, (фиг. 4).

40

Формула- изобретения

Фотоэлектрическое устройство для контроля отклонений от прямолинейности поверхности объекта по авт. св.

№ 1155847, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено совмещающей призменной системой, выполненной в виде ромбической призмы со

светоделительной гранью и прямоугольной треугольной призмы, установленных на каретке между призменной оборачивающей системой и фотоприемником .так, что светоделительная грань ромбической призмы и гипотенузная грань треугольной призмы совмещены между собой и обращены к све- тоделительному кубику.

3 3

Фиг.1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к фотоэлектрическим устройствам для контроля отклонений от прямолинейности поверхности объекта,и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 1155847. Цель изобретения - повьшение точности контроля за счет устранения погрешностей, вносимых турбулентностью окружающей среды Б пределах расстояния между опорным и информационным лучами. Устройство содержит оптический преобразователь, состоящий из оборачивающей призменной системы и совмещающей призменной системы. Система содержит ромбическую призму со све- тоделительной гранью и прямоугольную треугольную призму с гипотенуз- ной гранью, при этом обе грани совмещены между собой и обращены к све- тоделительному кубику. Лазер устанавливают вблизи направляющей так, чтобы световой поток распространялся вдоль нее и попадал в оптический преобразователь, в котором светоде- лительный кубик делит световой поток на опорный луч и информационный луч. Опорный луч проходит светоде- лительную грань ромбической призмы и гипотенузную грань треугольной призмы без изменения направления, а информационный луч, попадая в ромбическую призму, направляется на выходе из нее по трассе опорного луча. Далее лучи попадают на светочувствительную площадку фотоприемника, где положение каждого луча преобразуется в электрические сигналы, характеризующие координаты лучей. Координаты опорного луча принимаются за начало координат, а информационный луч задается координатами X и У, причем в начальном положении каретки Х У 0 (лучи совмещены). 4 ил. i GO to to OS о сд

/Z

22

21

23

/;

/7

Фиг.2 .

Л, ; yj-0

22,23

Фиъ. J

. Af

Редактор О. Юрковецкая

Составитель Л.Лобзова Техред Н .Бонкало

2110/28

Тираж 670 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Подп

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор М. Самборская

Подписное