Сферометр Советский патент 1988 года по МПК G01B11/00 

13

тивом 3, двумя щелевыми отверстиями, вьЕпол не иными в экране 4, вьщеляют, два узких пучка. Направляют их на контролируемую сферическую поверхность детали, располагаемой на столике 5. Каждый из зеркально отраженных от поверхности пучков принимают одним из координатных фотоприемников 6, 8. Электрические сигналы с фотоприемников 6, 8 и фотоэлектрического датчика 13 линейных перемещений столика 5 подают в блок 10 обработки. С помощью реверсивного электродвигателя 12 перемещают столик 5 с контролируемой деталью до тех пор, пока отраженные от ее контролируемой поверхно

сти пучки не совпадут с центрами других координатных фотоприемников 7,9, каждый из которых установлен на заданном расстоянии от соответствующего фотоприемника 6, 8 и расположен с ним по одну сторону от оптической оси устройства. В блоке 10 обработки вычисляют радиус контролируемой поверхности по измеренному расстоянию перемещения столика 5 с деталью 16, заданному расстоянию мевду соответствующими фотоприемниками и величине смещения отверстий-щелей экрана от оптической оси устройства. Результаты вычисления отражают на индикаторе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение позволяет измерять радиус кривизны сферических полированных поверхностей. Целью изобретения является автоматизация процесса измерения за счет выполнения приемного узла в виде двух пар координат ных фотоприемников и введения блока обработки. Из коллимированного светового пучка, формируемого объек- f (Л со со Ot)

1

Изо.бретение относится к измерительной технике и может быть использвано при измерении радиусов кривизны сферических полированных поверхностей.

Целью изобретения является автоматизация процесса измерения радиуса кривизны контролируемой детали за счет выполнения приемного узла из двух координатных фотоприемников и введения блока обработки.

На чертеже представлена принципиальная схема сферометра.

Сферометр содержит источник 1 света, точечную диафрагму 2 и объектив 3, в фокальной плоскости которого расположена диафрагма, образующие коллиматор, экран 4 с двумя щелевыми отверстиями, симметрично расположенными относительно его центра, столик 5, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектива 3, четыре координатных фотоприемника 6-9, расположенных по направлению излучения от контролируемой детали и установленных по два симметрично от оптической оси объектива 3- на заданном расстоянии друг к другу, блок 10 обработки, индикатор 11, реверсивный электродвигатель 12 и фотоэлектрический датчик 13.

Цифропечатающий узел 14 электрически соединен с блоком обработки.

0

5

0

5

0

конденсатор 15 фокусирует излучение источника 1 на точечную диафрагму 2.

На чертеже обозначены: г - расстояние щелевого отверстия экрана от его центра; К - расстояние между парой фотоприемников 6-9; 1 - величина перемещения контролируемой детали 16; R - радиус кривизны поверхности контролируемой детали; о( - угол между оптической осью контролируемой детали и радиусом, проведенным в точку падения узкого светового пучка.

Блок 10 обработки электрически соединен с фотоприемниками 6-9, индикатором 11, электродвигателем 12, фотоэлектрическим датчиком 13 и циф- ропечатающим узлом 14.

Сферометр работает следующим образом.

Световое излучение источника 1, прошедшее точечную диафрагму 2, объективом 3 формируют в коллимированный пучок. Щелевые отверстия экрана 4 вырезают из него два узких пучка, которые направляют на сферическую поверхность контролируемой детали. Каждый из отраженных пучков от контролируемой поверхности детали 16 принимают координатным фотоприемником 6 или 8, расположенным по соответствующую сторону от оптической оси сферометра. Электрический сигнал с фотоприемников 6 и 8 направляют в блок

10 обработки. В последний направляют также сигнал с фотоэлектрического датчика 13, характеризующий положение столика 5 с контролируемой деталью 16 на нем, при котором отраженные пучки от контролируемой поверхности совпадают с центрами координатных фотоприемников 6 и 8.

Электродвигателем 12 перемещают столик 5 вдоль оси сферометра, совпадающей с оптической осью объектива 3. Фотоэлектрический датчик 13 непрерьтно вьщает информацию в блок 10 обработки о линейном перемещении контролируемой поверхности. В момент, когда отраженные пучки от поверхности совпадают с цеятрами координлтиьк фотоприемников 7 и 9, перемещение столика 5 с деталью 16 прекращают. Разность отсчетов с фотоэлектрического датчика 13 дает величину перемещения контролируемой детали (1).

По известному значению расстояния К между центрами фотоприемников 6, 7 и 8, 9 и измеренному значению 1 в блока 10 обработки вычисляют радиус контролируемой поверхности по следующей зависимости:

г

sin е

sin (1/2 erctg-)

Результаты вычисленш вьшодят на индикатор 11 и цифропечатакиций узел 14. Для исключения влияния децентровки контролируемой детали 1& на точность измерения используют две пары координатных приемников, расположенных симметрично относительно оптической оси объектива.

Формула изобретения

5

0 5 0

5

0

5

5

установленную в фокальной плоскости объектива, образукяцие коллиматор, столик, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической ос. коллиматора и предназначенньп для установки на нем контролируемой детали, приспособление для отсчета перемещения столика и приемный узел, установленный по ходу излучения, отражапю- го от контролируемой детали, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса измерения радиуса кривизны контролируемой детали, оно снабжено экраном, установленным после объектива по направлению излучения и выполненным со щелевым отверстием, смещенным от его гро.мстричск:- кого центра, индикатором, Е шоком обработки, выход которого соеди шн с индикатором, и реверсивньп.1 элск-тро- двигателем, кинематически соединенным со столиком, приемньй узел выполнен из двух координатных фотоприемни- ков, установленных в плоскости, пср- певдикулярной оси коллиматора, по одну сторону от нее на заданно расстоянии друг относительно друга, приспособление для отсчета выполнено в виде фотоэлектрического датчика ли- нейных перемещений, а фотолр.ис минки и датчик электрически соеди спы с блоком обработки.

2. Сферометр по п.1, отличающийся тем, что с целью исключения погрешности измерения за счет децентровки контролируемой детали относительно оптической оси коллиматора, устройство снабжено второй парой координатных фотоприемников, расположенных симметрично первой паре фотоприемников относительно оптической оси коллиматора, а в экране выполнено второе щелевое отверстие, симметричное первому.