Устройство для контроля наружных размеров деталей Советский патент 1987 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в установках для активного контроля размеров деталей в процессе механической обработки на станках с числовым программным управлением, а также как бесконтактный оптико-электронный датчик в установках для прецизионных измерений деталей, вибраций, смещений и т.п.

Цель изобретения - повышение точности контроля и возможности контроля виб- рирующих деталей путем исключения погрешностей от измерений температуры механических свойств материала вибрирующей диафрагмы, а также за счет возможности измерять колебательные процессы с частотой, большей 0,1 частоты вибраций диафрагмы.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для контроля наружных размеров деталей; на фиг. 2 - светодели- тельный куб, выполненный из двух одинаковых частей, светоделительные грани которого перпендикулярны друг другу.

Устройство содержит последовательно установленные источник 1 излучения, свето- делительный куб 2, и объектив 3, и фотоприемники 4 и 5. Светоделительпый куб 2 выполнен из двух одинаковых частей, установленных так, что их светоделительные грани ABCD и EFGH перпендикулярны одна другой, а на одну грань каждой части нанесен светопоглощающий материал (заштрихован) .

Устройство работает следующим образом.

Световой поток от источника I излучения через светоделительный куб 2 попадает на объектив 3, с помощью которого излучение фокусируется на поверхность контролируемой детали 6.

Если световой ноток от источника I излучения попадает на поверхность контролируемой детали 6, то он фокусируется ективом 3 в пятно минимального диаметра. Отразившись от поверхности контролируемой детали. 6, световой поток попадает обратно в объектив 3, который направляет его на светоделительный куб 2. Грани свето- делительного куба 2 направляют свето- вой поток на фотоприемники 4 и 5, которые находятся по обе стороны от светоде- лительного куба 2 на одной оптической оси. При этом фоточувствительная поверхность фотоприемника 4 расположена за проек 1ией

5

0

5

0

0

5

0

5

заднего фокуса р2, образованного частью светового потока, отраженного от грани EFGH, а фоточувствительная поверхность фотоприемника 5 расположена перед проекцией заднего фокуса FI, образованного частью светового потока, отраженного от грани ABCD. Сегменты засветки матричных фотоприемников 4 и 5 в этом случае имеют одинаковые радиусы, и с фотоприемников 4 и 5 снимаются практически одинаковые по геометрическим разменам и распределению интенсивности сигналь.

Если поверхность контролируемой детали 6 переместилась к объективу 3, то на ее поверхности образуется пятно большего диаметра, разме которого эквивалентен величине перемещения. При этом отраженный световой поток, попадая на фотоприемники 4 и 5 засвечивает их фоточувствительные поверхности таким образо.м, что с фотоприемников 4 и 5 снимаются сигналы, разные по геометрическим размерам и распределению интенсивности. По из.менению сигналов можно судить об изменении расстояния до поверхности контролируемой детали 6.

Если поверхность контролируемой детали 6 нереместилась от объектива 3, то на поверхности контролируемой детали 6 также образуется световое пятно. С фотонрие.м- ников 4 и 5 аналогично предыдущему снимаются сигналы, по которым .можно однозначно судить об изменении расстояния до поверхности контролируемой детали 6.

Формула изобретения

Устройство контроля наружных раз- .меров деталей, содержащее последовательно устаповлеппые источник излучения,светоделительный куб, и объектив, и фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля и .возможности контроля вибрирующих деталей, оно снабжено вторым фотонриемпиком, установлен- ьпз1м на одной оптической оси с первым, а светоделительный куб выполнен из двух одинаковых частей, установленных так, что их светоделительные |-рани перпендикулярны одна другой, проекция заднего фокуса одной части куба расположена п.еред фоточувствительной поверхностью одного фотоприемника, проекция заднег о фокуса другой части куба расположена за фоточувствитель- пой поверхностью другого фотонриемпика, а на одну грань каждой части нанесен свето- п о гл OHia ю щи и м атер и ал.

сризА

изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в установках для активного контроля размеров деталей в процессе механической обработки на станках с числовым программным управлением, а так же в качестве бесконтактного оптико-электронного датчика в установках для прецизионных измерений деталей, вибраций, смещений. Цель изобретения - повышение точности контроля и возможности контроля вибрирующих деталей путем исключения погрешностей от изменения температуры имеханических свойств материала вибрирующей диафрагмы, а также за счет возможности измерять колебательные процессы с частотой, большей 0,1 частоты вибраций диафрагмы. Устройство содержит последовательно установленные источник 1 излучения, светоде- лительный куб 2, объектив 3 и фотоприемники 4 и 5. Светоделительный куб 2 выполнен в виде двух одинаковых половин, установленных так, что их светоделитель- ные грани ABCD и EFGH перпендикулярны друг другу, а на одну грань каждой половины нанесен светопоглощающий материал. Фотоприемники 4 и 5 установлены на одной оптической оси, фоточувствительная поверхность фотоприемника 4 находится перед проекцией заднего фокуса F 2 одной половины светоделительного куба, а фоточувствительная поверхность фотоприемника 5 находится за проекцией заднего фокуса F 1 другой половины светоделительного куба 2. 2 ил. § (Л со ел ГЧЭ со 00 .г

Редактор Л. Повхан Заказ 5270/34

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Лобзова

Техред И. ВересКорректор Л. Патай

Тираж 677Подписное