Устройство для контроля размеров деталей Советский патент 1988 года по МПК G01B11/02 

(21)3979009/24-28

(22)19.11.85

(46) 30.04.88. Бюл. № 16 (72) М.А.Блинов, Ю.Г.Горохов и В.А.Смирнов

(53)531.717(088.8)

(56)Гуревйч С.Б. и др.Передача и обработка информации голографическими методами. М.: Советское радио, 1978, с. 239.

Авторское свидетельство СССР № 840402, кл. G 01 В П/02, 1981.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРОВ ДЕТАЛЕЙ

(57)Изобретение относится к измерительной технике и позволяет контролировать размеры деталей сложной конфигурации. Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет перехода от визуальной оценки к анализу фотоэлектри- уеским блоком. Система освещения облучает контролируемую деталь или ее часть. Отраженное излучение преобразуется объективом прямого Фурье-преобразования, и, разделившись полупрозрачным зеркалом пополам, проходит согласованные фильтры, каядый из которых состоит КЗ голографического пространственного и дифференциирую- щего фильтра, установленных в отверстиях на гранях Г-образной платформы. Далее свет, проходя по двум ортогональным направлениям через объекты обратного Фурье-преобразования, попадает на фотоприемники. С выходов фотоприемников электрические сигналы поступают на схему вычитания, выход которой соединен с обмоткой питания электропривода перемещения Г- образной платформы, которая автоматически смещается в сторону фильтров с соответствующим допуском с учетом знака. 1 ил.

(Л

j Изобретение относится к измери- ггельной технике и предназначено для контроля размеров деталей сложной конфигурации.

Цель изобретения - повышение производительности контроля за счет перехода от визуальной оценки к контролю фотоэлектрическим блоком.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, Устройство содержит систему 2 формирования зондирующего излучения, объектив 3 прямого преобразования Фу- рье, полупрозрачное зеркало 4, Г-об- разную платформу 5 с отверстиями на каждой из ее граней, голографкческие пространственные фильтры 6 и 7, расположенные в отверстиях горизонтальной и вертикальной граней платформы соответственно, дифференцирующие пространственные фильтры 8 и 9, расположенные в отверстиях горизонтальной и вертикальной граней платформы 5 соответственно, первый объектив 10 обратного преобразования Фурье, первый 1фотоприемник; 11, второй объектив 12 обратного преобразования Фурье, второй фотоприемник 13, электропривод 14 и схему 15 вычитания.

Устройство работает следующим образом.

Деталь 1 фиксируют во время контроля в строго определенном месте, где она освещается через систему 2 формирования зондирующего излучения. Система 2 формирования зондирующего излучения предназначена для формирования пучка света, освещающего всю деталь или выбранную ее часть, и состоит из источника когерентного света- лазера и оптической системы. Отраженный от детали 1 сигнал проходит через объектив 3 прямого преобразования Фурье, который представляет собой линзу или объектив, и разделившись с помощью полупрозрачного зеркала 4 пополам, проходит согласованные фильтры 6-9.

Согласованные фильтры 6-9 расположены в отверстиях двух граней Г- образной платформы 5, механически связанной с электроприводом 14, предназначенным для перемещения платформы ортогонально оптической оси устройства.

Кажда1й согласованный фильтр 6-9 состоит из голографического пространственного фильтра 6 или 7 и дифференцирующего пространственного фильтра 8 или 9. На фильтрах 6 и 7 записаны различные пространственные спектры,

определяющие верхние и нижние границы поля допусков 6,-6fj и 7(-7н , 8,- 8„ и 9,-9п.

Свет (по двум ортогональным направлениям) через объективы 10 и 12

обратного преобразования Фурье попадает на фотоприемники 1 и 13. В плоскости фотоприемников 11 и 13 формируется распределение интенсивности, соответствующее функции корреляции между контуром детали 1 и эталона, записанного на соответствующем фильтре. Фотоприемцики 11 и 13 преобразуют интенсивность света, соответствующую максимуму функции корреляции в электрический сигнаип. С выходов фотоприем1шков 11 и 13 электрические сигналы поступают на схему 15 вычитания и в зависимости от того, какой из сигналов больше, на выходе

схемы 15 будет положительное или отрицательное напряжение определенного уровня, которое, воздействуя на обмотку электропривода 14, перемещает его в сторону голографических фильтров 6 и 7, записанных с детали с соответствующим допуском с учетом знака. По направлению движения электропривода 14 (в зависимости от знака отклонения размеров из поля допусков) устанавливается признак годности де. тали 1 (деталь бракуется или не бракуется).

Формула изобретения

Устройство для контроля размеров деталей, содержащее систему формирования зондирующего излучения и последовательно устанавливаемые по ходу излучения, отражаемого от объекта, объектив прямого преобразования Фурье, N голографических фильтров, объектив обратного преобразования Фурье, фотоприемник и второй объектив обратного преобразования Фурье,

отличающееся тем, что, с целью повьшения производительности контроля, оно снабжено Г-образной платформой с отверстиями на каждой из двух ее граней и с электроприводом, предназначенньи для перемещения, платформы ортогонально оптической оси устройства, полупрозрачньм зеркалом, установленным между объективом прямого преобразования Фурье и

первым объективом обратного преобразования Фурье, N голографическими фильтрами, 2N дифференцирующими пространственными фильтрами, N из которых совмещены с голографическими фильтр ами и установлены в отверстиях одной из граней платформы, расположенной так, что грань с голографическими и дифференцирующими фильтрами размещена метвду полупрозрачным зеркалом и первым объективом обратного преобразования Фурье, а другая

между полупрозрачным зеркалом и вторым объективом обратного преобразования Фурье и в ее отверстиях расположены N других дифференцирующих фильтров, совмеп1енных с N вторыми голографическими фильтрами, вторым фотоприемником, установленным в предметной области второго обратного преобразования объектива Фурье, и схемой вычитания, входы которой соединены с выходами фотоприемников, а выход - с электроприводом.