Устройство для визуального контроля отклонений объекта от прямолинейности Советский патент 1987 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для визуального контроля отклонений объекта от прямолинейности при монтаже трансмиссии вертолетов, а также в самолетостроении, судостроении, машиностроении, геодезии и строительстве.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременного контроля как линейных, так и угловых отклонений объекта от прямолинейности.

На фиг. 1 изображено устройство для визуального контроля отклонений объекта от прямолинейности, общий вид; на фиг. 2- ход лучей при линейном отклонении объекта от прямолинейности; на фиг. 3 - ход .лучей при угловом отклонении объекта от прямолинейности.

Устройство содержит корпус 1, в котором закреплена куб-призма 2 с полупрозрачной диагональной поверхностью. На передней грани куб-призмы 2 установлена измерительная сетка 3. На определенной дистанции L от задней грани куб-призмы 2 установлено плоское зеркало 4 перпендикулярно грани 5 с зеркальным покрытием.Над верхней гранью куб-призмы 2 установлена лупа 6, сфокусированная на измерительную сетку 3. Корпус 1 имеет узел 7 базирования, предназначенный для встраивания его в схему измерения (не показано). Устройство также содержит лазерный источник 8 излучения, на выходе которого установлен формирователь 9 кольцевой структуры.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии отклонений от прямолинейности одномодовый луч от лазерного источника 8 излучения, преобразованный в кольцевую структуру формирователем 9, попадает на куб-призму 2.

Часть светового пучка проходит сквозь нее и попадает на плоское зеркало 4. Отразившись от зеркала 4, а затем от полупрозрачной диагональной поверхности куб- призмы 2, он попадает на зеркальную грань 5 и оказывается в поле зрения лупы 6. Вторая часть пучка света, отразившись от полупрозрачной диагональной поверхности куб-призмы 2, попадает на ее верхнюю грань. При отсутствии отклонений от прямолинейности ходы лучей, проходящих сквозь призму 2 и отразившихся от зеркала 4, совпадают, поэтому в поле зрения лупы 6 видна одна кольцевая структура, размещенная в центре измерительной сетки 3.

При наличии линейного отклонения ду оси устройства от центра базового луча (фиг. 2) ход лучей аналогичен (фиг. 1), но имеет смещение относительно центра измерительной сетки 3 на величину линейного отклонения лу0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При наличии углового отклонения корпус 1 устройства оказывается под углом к заданной оси и ход лучей в устройстве происходит по схеме, изображенной на фиг. 3. Базовый луч входит в устройство под углом с, через измерительную сетку 3. Далее луч попадает на полупрозрачную диагональную поверхность куб-призмы 2 и раздваивается. При этом луч ai рассматривается через лупу 6, а луч Oj попадает на зеркало 4, от которого отражается в сторону полупрозрачной диагональной поверхности призмы 2, и вновь делится на два луча а и a z- Луч иг. проецируется на зеркальную грань 5, эта проекция просматривается через лупу 6. При этом в поле зрения видны две светящиеся кольцевые структуры (луч а и о) со смещением D O .

При совместном угловом и линейном отклонениях в поле зрения лупы 6 также видны две кольцевые структуры, центры которых сдвинуты относительно друг друга на величину, определяющую угловое отклонение. При этом входящий пучок не лежит в центре измерительной сетки 3, а сдвинут от него на величину линейного отклонения.

Изображение отраженной от зеркала 4 кольцевой структуры в поле зрения лупы 6 слабее прямого на величину потерь света в оптической части устройства. Знак углового отклонения определяется положением отраженной кольцевой структуры по отношению к прямой: если она расположена выще или правее, знак положительный, если ниже или правее, отрицательный.

Величина углового отклонения опреде- .ляется косвенным путем согласно фиг. 3.

lg. D

DG

принимая приближенно, что , а , ,, тогда

DE

2-00, Как показывают расчеты, ошибка при этом допущении не превыщает 10-15 при базе OOi - 100 мм.

Центрирование объекта в общем случае производится путем последовательного устранения углового, а затем линейного отклонений от прямолинейности. Для этого устройство поворачивают до совмещения двух кольцевых структур в одну, а затем линейно смещают эту структуру в центр измерительной сетки 3.

Формула изобретения

Устройство для визуального контроля отклонений объекта от прямолинейности.

содержащее последовательно установленные лазерный источник излучения, формирователь кольцевой структуры пучка излучения, корпус с установленными в нем оптическим элементом, измерительной сеткой и лупой и узел базирования, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного

NNVCSNVVV

контроля как линейных, так и угловых отклонений объекта от прямолинейности, оптический элемент выполнен в виде куб-призмы с полупрозрачной диагональной поверхностью и зеркальным покрытием на одной из ее граней и плоского зеркала, установленного по ходу излучения перпендикулярно грани с зеркальным покрытием.

фиг. 2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при монтаже трансмиссии вертолетов, а также в самолетостроении, судостроении, машиностроении, геодезии и строительстве. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем одновременного контроля как линейных, так и угловых отклонений объекта от прямолинейности. Устройство содержит корпус 1, в котором закреплена куб-призма 2 с полупрозрачной диагональной поверхностью. На передней грани куб-призмы 2 установлена измерительная сетка 3. На определенной дистанции L от задней грани куб-призмы 2 установлено плоское зеркало 4 перпендикулярно грани 5 с зеркальным покрытием. Над верхней гранью куб-призмы 2 установлена лупа 6, сфокусированная на измерительную сетку 3. Корпус 1 имеет узел 7 базирования, предназначенный для встраивания его в схему измерения. Устройство также содержит лазерный источник 8 излучения, на выходе которого установлен формирователь 9 кольцевой структуры. 3 ил. (С (Л со to 00 Oi О5 00

у///////////////////

Фиг. Ъ