Фотоэлектрический двухкоординатный измеритель смещений Советский патент 1989 года по МПК G01B11/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения положения подвижных элементов, для контроля геометрических параметров деталей и при сборочных работах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителя путем обеспечения измерения угла поворота объекта.

На фиг.1 изображена принципиальная схема двухкоординатиого измерителя смещений; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Измеритель содержит последователь- но расположенные осветитель 1, ска- натор 2, марку 3, устанавливаемую на контролируемый объект 4, фотоприемник 5, блок 6 регистрации и ноль- датчик 7.

I

Конструктивно измеритель может

быть реализован следующим образом.

Сканатор состоит из вращающегося зеркала 8, лривоДа 9 вращения зеркала 8 и объектива 10. Ось вращения зеркала 8 совпадает с оптической осью осветителя 1, формирующего параллельный световой поток, и с оптической осью объектива 10, формирующе

го базовую поверхность 11, в данном случае цилиндрическую.

Ноль-датчик 7 выполнен в виде оптопары, которая формирует ноль-импульс УГЛОВОГО положения зеркала 8 сканатора 2. Марка 3, устанавливаемая на объекте 4 измерения, служит для определения поперечного смещения объекта по двум координатам и углу поворота и выполнена в виде непрозрачного креста 12, одна сторона 13 которого имеет ширину, отличающуюся от ширины трех идентичных между собой сторон марки, например большую. Неравенство сторон креста марки 3 необходимо дпя задания системы коо динат XOY, связанной с маркой 3, а также углового положения марки 3 в системе координат измерителя XOY. Фотоприемник 5 имеет сплошную свето

чувствительную площадку. Перед фотоприемником 5 расположен объектив 14.

Измеритель работает следующим образом.

Осветитель 1 формирует параллельный пучок излучения. Пучок направляется на сканатор 2, которьш преобразует его в базовую порсрхность 11. Пучок излучения проходит через марку 3, устанавливаемую на контролируемом объекте 4, и попадает на фотоприемник 5.

Фотоприемник 5 регистрирует моменты пересечения пучком 15 излучения сторон креста 12 марки 3, блок 6 регистрации фиксирует время между этими моментами и по соотношению времен определяют поперечное смещение марки 3 и с ней объекта 4 относительно базовой поверхности 11. Ноль-датчик 7 формирует ноль-импульс углового положения зеркала 8. сканатора 2, блок 6 регистрации фиксирует время между ноль-импульсом и моментом пересечения пучком 15 излучения большей сто:- роны 13 марки 3. По величине этого промежутка времени определяют угловое положение марки 3, ас ней и контролируемого объекта 4 в системе координат измерителя XOY (фиг.2)

Измеряемые параметры находятся из выражений

X XCOS If ysin Ц У. xsin (f+ ycos tf

где X, Y - координаты центра 0 креста 12 марки 3, а угол поворотам марки 3.

Снабжение устройства ноль-датчиком, связанным со сканатором и блоком регистрации и выполнение марки в виде креста, одна из сторон которого отличается по ширине от трех остальных сторон марки, идентичных между собой, позволяет измерять одновременно не только смещение объекта по двум координатам, но и угол

его поворота, что расширяет функциональные возможности измерителя.

Формула изобретения

Фотоэлектрический двухкоординат- ный измеритель смещений, содержащий последовательно установленные осветитель, сканатор, выполненную в форме креста марку, связываемую с контролируемым объектом, фотоприемник

и электронный блок регистрации, подключенный к фотоприемнику, о т л и - ч ающийся тем, что, с цепью расщирения функциональных возможностей измерителя путем обеспечения измерения угла поворота объекта, он снабжен ноль-датчиком, связанным со сканатором и блоком регистрации, а марка выполнена с одной из сторон, отличной по ширине от трех остальных сторон марки, идентичных между собой.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения положения подвижных элементов, для контроля геометрических параметров деталей и при сборочных работах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителя путем измерения угла поворота объекта. Осветитель 1 формирует параллельный пучок излучения, который преобразуется с канатором 2 в базовую поверхность 11, и, пройдя через марку 3, устанавливаемую на контролируемом объекте 4, попадает на фотоприемник 5. Марка 3 выполнена в виде непрозрачного креста, одна сторона которого имеет ширину, отличающуюся от ширины трех остальных идентичных сторон, например большую. Фотоприемник 5 регистрирует моменты пересечения пучком излучения сторон креста марки 3, блок 6 регистрации по соотношению временных интервалов между этими моментами определяет поперечное смещение марки 3 и объекта 4. Ноль-датчик 7 формирует ноль-импульс углового положения зеркала 8 сканатора 2, блок 6 регистрации фиксирует временной интервал между ноль-импульсом и моментом пересечения пучком излучения большей стороны марки 3. По величине этого интервала определяют угловое положение марки 3 и объекта 4. 2 ил.

12

X

Фиг.2