Автоколлимационное устройство для контроля угловой ориентации двух объектов Советский патент 1990 года по МПК G01B11/26 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использова но для контроля угловой ориентации двух пространственно разнесенных объек-, тов.

Целью изобретения является повышение надежности контроля путем устранения ошибки при совмещении автокол- лимационпого изображения марки с с a- JQ мой маркой, а также повышение производительности ориентации,

На фиг. 1 приведена принципиальная схема автоколлимационного устройства;

жгута 9 происходит трансформирование (кодирование) светового пучка, несущего изображение марки на его выходном торце, Трансформируемый пучок, имеющий перераспределение освещенности по его сечению, направляют на отражатель 12, связанный с другим контролируемым объектом (не показан) , Призма 11 Дове совместно с отражателем 12 обеспечивают полный поворот изображения пучка, отряженного от отражателя 12. Второй объектив 10 строит изображение отраженного пучка на торце во

Изобретение позволяет контролировать наличие углового рассогласования между двумя объектами. Целью изобретения является повышение надежности контроля путем устранения ошибок при совмещении автоколлимационного изображения марки с самой маркой. Направляют коллиматорованный пучок от автоколлиматора 1, расположенного на одном из объектов, в первый объектив 8, который строит промежуточное изображение марки 4 на входном торце волоконно-оптического жгута 9, имеющего регулярную укладку волокон в его центральной части и нерегулярную укладку в периферийной части. Переносят по жгуту изображение марки 4 с входного торца, расположенного в фокусе первого объектива 8, в фокус второго объектива 10 и одновременно кодируют изображение марки 4 с помощью нерегулярно уложенных волокон жгута 9. Сформированный коллимированный пучок направляют на отражатель 12, связанный с другим объектом. Обеспечивают полный поворот отраженного пучка с помощью призмы 11 Дове. Декодируют отраженный пучок в волоконно-оптическом жгуте и, наблюдая за наличием полного изображения марки в окуляр 7 автоколлиматора 1, судят о наличии углового разворота между контролируемыми объектами. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

на фиг. 2 - волоконно-оптический жгут )5 локонно-оптического жгута 9. В обрат- с регулярной укладкой волокон в его центре и нерегулярной укладкой волокон на его периферии; на фиг. 3 - вид поля зрения автоколлиматора: объекты контроля имеют угловые развороты один 2Q относительно другого (а), имеется угловой разворот объектов вокруг оси скручивания (б) и контролируемые объекты не имеют угловых разворотов один относительно другого (в),

ном ходе пучок в жгуте 9 декодируется в изображение марки, причем идентичность вторичного изображения первоначальному полностью зависит от точности попадания каждого элемента хаотичного трансформированного световоз- вращенного пучка именно на то конкретное волокно, из которого оно вышло, что возможно только в случае отсутствия рассогласования объектов.

Устройство содержит автоколлиматор 1, включающий источник 2 света, конденсатор 3, марку 4, светоделитель 5, объектив 6 и окуляр 7, первый объектив 8, волоконно-оптический жгут 9, второй объектив 10, призму 11 и отражатель 12.

Волоконно-оптический жгут 9 выполнен с регулярной укладкой волокон в

центральной части и с нерегулярной укладкой его волокон на периферийной. Расположен волоконно-оптический жгут 9 между первым 8 и вторым 10 объективами, его торцы совмещены с фокальными плоскостями объективов 8 и 10, Призма 1 1 Дове перекрывает половину выходного зрачка автоколлиматора 1 и ориентирована основанием параллельно ребру отражателя 12,

Устройство работает следующим образом.

Подсвечивают источником 2 света автоколлнматора через конденсатор 3 марку 4, расположенную в фокальной плоскости объектива 6 автоколлиматора 1, который формирует параллельный пучок лучей. Строят изображение марки 4 с помощью первого объектива 8 на входном торце волоконно-оптического жгута 9,который переносит его в фокальную плоскость второго объектива 10.

В результате нерегулярной укладки части волокон волоконно-оптического

локонно-оптического жгута 9. В обрат-

5

5

п

0

5

ном ходе пучок в жгуте 9 декодируется в изображение марки, причем идентичность вторичного изображения первоначальному полностью зависит от точности попадания каждого элемента хаотичного трансформированного световоз- вращенного пучка именно на то конкретное волокно, из которого оно вышло, что возможно только в случае отсутствия рассогласования объектов.

Таким образом, р случае, если рассогласования между объектами нет, то изображение, образованное этими луча- . ми, является в точности таким же, как и первоначальное изображение на торце, причем они налагаются друг на друга, т.е. пришедшие с отражателя 12 лучи попадают на те же выходные концы волокон жгута 9, с которых они ушли на отражатель .

В этом случае на входном торце жгута 9 появляется правильное изображение марки (креста), которое наблюдают через окуляр 7 автоколлиматора 1, При наличии углового рассогласования объектов периферийное изображение марки отсутствует (фиг. 3d и б).

Формула изобретения 1, Автоколлимационное устройство для контроля угловой ориентации двух объектов, содержащее автоколлиматор, предназначенный для размещения на одном объекте, а на другом объекте - отражающий элемент, выполненный в виде призмы с углом при вершине, равным 90°, ориентированной основанием перпендикулярно оптической оси автоколлиматора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля путем устранения ошибки при совмещении автокотлимационного изображения марки с самой маркой, оно снабжено последовательно установленными между автоколлиматором и отражателем первым объективом, волоконно-оптическим жгутом, выполненным с нерегулярной укладкой волокон, рым объективом и призмой Дове, каждый из торцов волоконно-оптического жгута расположен в фокусе соответсгг вующего объектива, а призмэ Дове ориентирована основанием парочлельно °траж теля начесено полупртрлч.юе ру отражателя и ее меньшее оснойаниепокрытие.

Нерегулярная

периферия

центо

Нерегулярная периферия

Марка окулярная

автоколпимаци он мая

Фигд

совмещено с оптической о i к што- коллиматора,

2, Устройство по п. , т л и - чающесс я тем, чти, с целью повышения проитводнгеььчооти орнентг ции, центральная часть нолоконно-оп- тического жгута выполнена с регулярной укладкой волокон, i на о новяь1

Фиг 2