Устройство для контроля прямолинейности перемещений Советский патент 1988 года по МПК G01B11/27 

114

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для контроля прямолинейности перемещения органов станков, перемещающихся вдоль измерительной линии.

Целью изобретения является повышение точности и информативности.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, ,

Устройство содержит последовательно расположенные лазер 1 и светоделитель 2, в каждом потоке излучения от которого установлены фотоприемники 3 и 4, ретроотражатель 5, предназначенный для скрепления с объектом (не показан), блок линейных перемещений, выполненный из скрепленных друг с дру гом параболического 6 и плоского 7 зеркал, второго плоского, зеркала 8, установленного в фокальной плоскости параболического зеркала 6 и ориентированного вместе с первым плоским зеркалом 7 отражающими поверхностями друг к другу, позиционно-чувствите- льного фотоприемника 9, оптически свя занного с вторым плоским зеркалом 8, блок угловых перемещений, выполненный в виде скрепленных друг с другом и обращенных друг к другу отражающими поверхностями ретроотражателя 5 и полуконического отражателя 10, пара болического зеркала 11, позиционно- чувствительного фотоприемника 12, оптически сопряженного с параболическим зеркалом 11, ретроотражатель 5 вьшолнен в виде двух полуконических отражателей 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

Луч лазера t светоделителем 2 делится на два, один из которых посту- пает на фотоприемник 3, определяющий положение падающего на него луча, а второй луч, ориентированный параллельно направлению передвижения объекта, - на полуконический отражатель 13 ретроотражателя 5.

За счет того, что поверхность отра жателя 13 выполнена в виде частотно- селективного фильтра, излучение длиной волны / проходит дальше и поступает на фотоприемник, а излучение с другими длинами волн А , Д и так далее отражается под углом и падает на отражатель 14, поверх ность которого вьтолнена в виде частотно-селектив кого фяльтра, пропускающего излучение длиной волны Л и отражающего излу02

чение других длин волн. В результате излучение с длиной волны поступает на полуконический отражатель 10, отразившись от него в блок измерения угловых перемещений, излучение с длиной,волны ; отражается от отражателя 14 под соответствуюп:(им углом. Г Вследствие того, что в сечении ретроотражатель 5 представляет собой уголковый отражатель типа кошачий глаз, устраняющий две угловые степени свободы, отраженное излучение остается параллельным падающему излучению и

поступает в блок измерения линейных реремещений.

При движении объекта прямолиней- но излучение попадает в точку, являющуюся фокусом параболического зеркала 11 и одновременно дентром пози- ционно-чувствительного фотоприемника 12, т.е. при прямолинейном движении объекта излучение попадает в центр координат фотоприемника 12.

При линейном смещении объекта, как и при угловом, происходит отклонение излучения от центра фотоприемника 12, причем положение точки на фотоприемнике определяет направление и величину как линейного, так и углоёого сме- щения объекта.

Формула изобретения

Устройство для контроля прямолинейности перемещений, содержащее последовательно расположенные лазер и светоделитель, в каждом потоке излучения от которого установлены фотоприемники, и ретроотражатель, предназначенный для скрепления с объектом, отличающ-ееся тем, что, с целью повышения точности и информативности, оно снабжено блоком измерения линейньпс перемещений, выполненным из скрепленных друг с другом параболического и плоского зеркал, второго плоского зеркала, установленного в фокальной плоскости параболического зеркала и ориентиро- ванного вместе с первым зеркалом отражающими поверхностями друг к другу, и позиционно-чувствительного фотоприемника, оптически связанного с

вторым плоским зеркалам и блоком из- мерения угловых перемещении, вьтолненным в,виде скрепленного с ретро- отражателем и обращенного к нему своей отражающей поверхностью полуконического отражателя и параболического зеркала, а также позиционно-чувстви- тельного фотоприемника, оптически со- пряженнбго с параболическим зеркалом, а ретроотражатель вьтолнен в виде дву5с полуконических отражателей, основания которых расположены в одной плоскости и ориентированы отражающим покрытием навстречу излучению от светоделителя, а на полуконические поверхности нанесено частотно-селективное покрытие.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для контроля прямолинейности перемещения органов станков, перемещающихся вдоль измерительной линии. Целью изобретения является повьшение точности и информативности. Луч лазера 1 светоделителем 2 делится на два, один из которых поступает на фотоприемник 3, а другой - на полуконический отражатель 13 ретроотражате- ля 5. За счет того, что поверхность отражателя 13 вьшолнена в виде частотно-селективного фильтра излучение волны длиной Л 1 поступает на фотоприемник 12, а излучегше других волн дли- : ной /1 rt, y.j и т.д. отражается под уг- , лом и падает на отражатель 14, поверхность которого выполнена в виде частотно-селективного фильтра, пропускающего излучение длиной волны Д - и отражающего излучение других длин волн. В результате излучение длиной волны Д поступает на полукони4еский отражатель 10 и, отразившись от него в блок измерения угловых перемещений, излучение дпиной волны / отражается от отражателя 14 под соответствующим углом. Вследствие того, что в сечении ретроотражатель 5 представляет собой уголковый отражатель, устраняющий две угловые степени свободы, отраженное излучение остается параллельным падающему излучению и поступает в блок измерения линейных перемещений. При движении объекта прямолинейно излучение попадает в точку, являющуюся фокусом параболического зеркала 11 и одновременно центром позиционно-чув- ствительного фотоприемника 12, т.е. при прямолинейном движении объекта излучение попадает именно в центр координат фотоприемника 12. 1 ил. i (Л СП 00