Гониометр Советский патент 1992 года по МПК G01B9/10 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к фотоэлектронным, углоизмерительным устройствам для измерения плоских изделий.

Известен гониометр, содержащий автоколлиматор со светоделительным зеркалом между объективом и анализатором поля изображения, рабочую меру в виде лимба с угломерной шкалой, установленной на оси поворота автоколлиматора и двустороннюю одноканальную оптическую систему для проецирования диаметрально противоположных делений шкалы лимба в поле изображения анализатора, выполненного в виде окуляра с микрометром.

Недостатком такого гониометра является низкая точность измерения углов и пира- мидальности плоских изделий малых размеров из-за большого дифракционного размытия автоколлимационного изображения и малой его яркостью.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гониометр, содержащий фотоэлектрическую следящую систему, вход которой подключен к анализатору изображения, а выход - к механизму

перемещения рабочей меры, светодели- тельное зеркало и анализатор изображения, расположенный между рабочей мерой, выполненной в виде многогранной призмы, и объективом автоколлиматора, выполненного в виде вогнутого сферического зеркала, центр кривизны которого совмещен с осью вращения рабочей меры, а ось вращения анализатора совмещена с изображением центра кривизны вогнутого сферического зеркала.

Недостатком этого гониометра является низкая точность измерения углов и пира- мидальности плоских изделий малых размеров из-за большого дифракционного размытия автоколлимационного изображения и малой его яркостью.

Целью изобретения яв.ляется. создание прибора для измерения с повышенной точностью углов и пирамидальности плоских изделий малых размеров. Указанная цель достигается тем, что гониометр содержит поворотную платформу с приводом, предназначенную для размещения рабочей меры, анализатор изображения, осветитель, оптически связанный с анализатором че-

(Л

XI ь XI

00 х|

рез рабочую меру, механизм перемещения анализатора с индикатором и отсчетное устройство, а также тем, что с целью повыше- ния точности, гониометр снабжен дифференциальным устройством сигнализации, включающим переключающий блок, выход которого связан со входом привода, световой и звуковой индикаторы, выходы которых связаны со входом переключающего блока, осветитель и анализатор изображения расположены под заданным углом друг к другу, а осветитель выполнен в виде лазера.

На чертеже схематически изображен предлагаемый гониометр, а также показан ход лучей в оптической схеме гониометра.

Гониометр содержит отсчетное устройство 1 в виде викроскопа, рабочую меру 2 в виде стеклянного лимба с оцифрованными делениями, предметный столик 3, на который устанавливается контролируемое изде- лие 4, лазерный источник света 5, фотоэлектронный призменный анализатор 6 с датчиком линейного перемещения 7 и устройством индикации 8, механизмом перемещения 10, дифференциального устройства 11, подключенного к переключающему устройству 12, звукового индикатора 13, светового индикатора 14, исполнительного двигателя 15. ручки 16 перемещения рабочей меры и червячной пары перемещения рабочей меры 17.

Ось вращения рабочей меры 2 совмещена с механическим центром измеряемого изделия 4, при этом отраженный от грани изделия 4 луч лазерного источника света 5 попадает на фотоэлектронный призменный анализатор 6.

Отраженный луч лазерного источника света 5 совмещается по вертикали с центром фотоэлектронного призменного анализатора 6 при помощи ручки и рейки 9. Величина линейного перемещения фотоэлектронного призменного анализатора фиксируется датчиком линейного перемещения 7 и высвечивается на устройстве индикации 8.

Призменный анализатор б связан с дифференциальным устройством 11, выход которого через переключающее устройство 12 подается на звуковой индикатор 13 и световой индикатор 14 или на исполнительный двигатель 15.

Точной ориентации измеряемого изделия 4 относительно фотоэлектронного призменного анализатора б соответствует нулевое значение информации ча звуковом индикаторе 13 и световом индикаторе 14, а также на исполнительном двигателе 15. При вращении измеряемого изделия, например,

по часовой стрелке информации придается , а в противоположном направлении .

Гониометр работает следующим образом.

Измеряемое изделие 4 устанавливается на предметный столик 3, при этом его механический центр должен быть совмещен с осью вращения рабочей меры 2.

Рабочую меру 2 разворачивают до такого положения, при котором отраженный от грани измеряемого изделия 4 луч лазерного источника света 5 попадает в створ фотоэлектронного призменного анализатора б.

Вращением ручки перемещения фотоэлектронного призменного анализатора ус- танавливается полное попадание отраженного от грани измеряемого изделия 4 луча лазерного источника света 5 на фотоэлектронный призменный анализатор 6. Информацияоперемещениифотоэлектронного призменного анализатора 6 появляется в устройстве индикации 8. В ручном режиме перемещекия рабочей меры 2 вращением ручки 16 устанавливается такое ее положение, которое соответствует нулевому значению информации на звуковом индикаторе 13 и световом индикаторе 14.

При работе гониометра в автоматическом режиме необходимо переключающим устройством 12 подключить исполнительный двигатель 15 к дифференциальному устройству.

Следящая система, состоящая из узлов 6, 11, 15, разворачивает рабочую меру 2 до тех пор, пока середина отраженного луча от измеряемого изделия 4 не вызовет на выходе дифференциального устройства 11 сигнала рассогласования, равного нулю.

После угловой ориентации измеряемого изделия 4 необходимо произвести измерение по отсчетному устройству 1. Опредёление величины угла-между гранями измеряемого изделия 4 вычисляется как разность между отсчетами, взятыми по рабочей мере 2.

Вращением ручки перемещения фотоэлектронного призменного анализатора ус- танавливают полное попадание отраженного от второй грани измеряемого изделия 4 луча лазерного источника света 5 на фотоэлектронный призменный анализатор 6.

Определение величины пирамидально- сти между гранями измеряемого изделия производится по разности отсчетов на устройстве индикации 8.

Формулаизобретения Гониометр, содержащий поворотную платформу с приводом, предназначенную для размещения рабочей меры, анализатор изображения, осветитель, оптически связанный с анализатором через рабочую меру, механизм перемещения анализатора с индикатором и отсчетное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности, он снабжен дифференциальным устройством сигнализации, включающим переключающий блок, выход которого связан со входом привода, световой и звуковой индикаторы, выходы которых связаны со входом переключающего блока, осветитель и анилизатор изображения расположены под заданным углом друг к другу, а осветитель выполнен в виде лазера.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения углов плоских объектов. Целью изобретения является повышение точности. Измеряемое изделие устанавливается на поворотную платформу. После угловой ориентации изделия необходимо произвести измерение по отсчетному устройству. Определение величины угла между гранями изделия вычисляется как разность между отсчетами, взятыми по рабочей мере 1 ил.