Способ бесконтактного контроля профиля криволинейных поверхностей объектов Советский патент 1976 года по МПК G01B11/25 

(54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОБЪЕКТОВ где определяют размеры светового пятна и вырабатывается сигнал ошибки. Этот сиг нал подают на привод, который перемещает каретку с лазерными головками до получения минимальных размеров светового пятна на поверхности контролируемого объекта. Данные по перемещению головок (координата 2 ) снимают с привода и фиксирую индикаторным устройством . Недостатками этого способа являются невысокая точность, обусловленная тем, что определение минимального размера све тового пятна на поверхности контролируемого объекта затруднено нерезкой границы пятна, вызванной дифракцией сввтового потока, аберрациями оптических систем и паразитной засветкой, и низкая помехозащищенность вследствие того, что отсутствует модуляция световых потоков. Цель изобретения - повышение точное- ти и помехозащищенности контроля величины координаты контролируемой точки криво линейной поверхности объекта, Зто достигается тем, что по предлагаемому способу осуществляют после формирования изображения марки угловые колебания формирующего светового пучка относительно одной точки в плоскости изображения марки, сравнивают фазы колебаний формирующего светового пучка и изображения марки определяют координату контролируемой точки в момент отсутствия колебаний изображения марки на поверхности объекта На чертеже изображена функциональная схема устройства для осуществления предл гаемого способа. Устройство содержит осветитель 1, сос тоящий например, из лазера, марки и оптической системы и формирующий изображени марки на криволинейной поверхности контролируемого объекта 2, дефлектор 3, выполненный, например, в виде оптико-механической сканирующей системы и осуществляю щий угловые колебания формирующего светового пучка относительно опорной точки А в плоскости изображения марки, фотоэлектрический преобразователь 4, состоящий из объектива, анализирующей диафрагмы и фото приемника, электронный усилительно-преобразовательный блок 5, выдающий сигнал рассогласования, привод 6, отрабатывающий сигнал рассогласования, регистрирук щий прибор 7, фиксирующий полные координаты контролируемой точки проверяемого сечения объекта, приводы 8 и 9, перемещаю щие контролируемый объект по координатам X и У, Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. С помощью осветителя 1 изображение марки формируют на криволинейной поверхности контролируемого объекта 2, Угловые колебания формирующего светового пучка относительно опорной точки А в плоскости изображения марки производят дефлектором 3. Отраженный от криволинейной поверхности контролируемого объекта 2 световой поток направляют на фотоэлектрический преобразователь 4, В случае совпадения контролируемой точки проверяемого сечения объекта 2 с опорной точкой А изображение марки на поверхности объекта 2 неподвижно. При несовпадении указанных точек выэванном перемещением объекта 2 и кривизной его поверхности, появляются колебания изображения марки по поверхности объекта 2, синхронные с частотой угловых колебаний формирующего светового пучка и с амплитудой, пропорциональной величине изменения координаты Z контролируемой точки криволинейной поверхности. Эти колебания изображения марки дают на выходе фотоэлектрического преобразователя 4 переменный сигнал, который поступает в электронный усилительно-преобразовательный блок 5, Сигнал рассогласования с выхода электронного усилительно-преобразовательного блока 5, несущий информацию о величине и направлении изменения координаты Z контролируемой точки проверяемого сечения объекта, подают на привод 6, который перемещает осветитель 1 и дефлектор 3 до устранения сигнала рассогласования и получения неподвижного изображения марки на контролируемой поверхности. Данные по перемещению осветителя 1 и дефлектора 3 (координата Z ) снимают с привода 6 и фиксируют регистрирующим прибором 7. На этот же прибор поступают данные с приводов 8 (координата X) и 9 (координата У) механизмов перемещения объекта 2, дающие полные координаты контролируемой точки криволинейной поверхности объекта, Угловые колебания формирующего светового пучка можно осуществить за счет колебательного, вращательного и колебательно-вращательного движений формирующего светового пучка относительно опорной точки в плоскости изображения марки, В первом случае угловые колебания происходят только в одной стационарной плоскости, проходящей через опорную точку и перпендикулярной поверхности контролируемого объекта. При этом формирующий световой пучок совершает колебательное движение на некоторый угол вокруг опорной точки.