Проектор для измерения параметров сечения кристаллов Советский патент 1977 года по МПК G01B9/08 G01B11/24 

1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, приборам технологического контроля и может быть использовано, в частности, в ювелирной промышленности при измерении параметров сечений кристаллов на проекторах.

Известен проектор для измерения параметров сечения деталей, папример, лопаток турбин, содержащий осветитель с щелевыми диафрагмами, проектирующий объектив, экран и держатель детали 1. Контур сечения в таком проекторе образуется при проектировании щелевых диафрагм на поверхность детали. Однако наблюдать на экране можно только часть общего контура сечения: контур сечения тех поверхностей, которые обращены в сторону проектирующего объектива.

Таким образом, невозможен одновременный контроль полного контура сечения объекта в случае, если одна часть контура сечения обращена в сторону проектирующего объектива, а другая - в противоположную сторону. Между тем, наблюдение всего контура сечения объекта (кристалла) является обязательным условием технологического процесса на ювелирных предприятиях. Для контроля контура сечения поверхностей, обращенных от проектирующего объектива, необходим разворот контролируемого объекта на 180°, что отрицательно сказывается на производительности труда.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является проектор для измерения параметров сечения кристаллов, содержащий осветитель с щелевыми диафрагмами, первую проектирующую систему из последовательно расположенных объектива и сменного светоотражателя, установленного перпендикулярно оси проектирования, экран и держатель кристалла 2.

Этот ироектор позволяет осуществлять контроль сечения поверхностей, обращенных как в сторону проектирующего объектива, так и от него, без разворота контролируемой детали на 180°.

Однако масштаб изображения новерхностей, обращенных в сторону проектирующего объектива, отличается от масштаба изображения поверхностей, обращенных от проектирующего объектива, что объясняется различной длиной хода световых лучей. Следствием этого является незамкнутость контура сечения ири некоторых пространственных иололсениях детали относительно осветителя. По этой причине при выполнении процесса измерений появляется необходимость производить дополнительные пересчеты параметров частей контура сечения кристалла, полученных в различных масштабах, в один масштаб, что приводит к резкому снижению производительности трзда.

Целью изобретения является повышение производительности процесса измерения.

Для этого предлагаемый проектор снабжен симметрично расположенной относительно первой проектирующей системы второй проектирующей системой, у светоотражателя которой количество отражающих поверхностей на единицу больше, чем у светоотражателя первой проектирующей системы, и устройством совмещения изображения частей контура сечения, проектируемых объективами обеих систем в плоскость экрана.

На фиг. 1 изображена оптическая схема проектора; на фиг. 2 - кристалл с линиями контура сечения при виде со стороны объектива первой проектирующей системы; на фиг. 3- кристалл с линиями контура сечения при виде со стороны объектива второй проектирующей системы; на фиг. 4 - совмещенное изображение контура сечения кристалла на экране проектора.

Проектор содержит осветитель, включающий источники света 1 и 2, конденсоры 3 и 4, щелевые диафрагмы 5 и 6, объективы 7 и 8 и обращенные навстречу друг другу плоские зеркала 9 и 10, расположенные под 45° к оптическим осям объективов 7 и 8 так, что отражаемые ими световые потоки лежат в одной плоскости.

Симметрично относительно зеркал 9 и 10 на нути отражаемого ими светового потока расположен держатель 11 кристалла. В плоскости, перпендикулярной световому потоку, с противоположных сторон относительно держателя И кристалла расположены: первая проектирующая система, содержащая последовательно расположенные объектив 12 и и отражатель 13 (например, плоское зеркало), который установлен под 45° относительно оптической оси объектива 12, и ей симметричная вторая проектирующая система, содержащая последовательно расположенные объектив 14 и отражатель 15 с двумя плоскими, обращенными навстречу друг другу рабочими поверхностями 16 и 17, установленными под 22° 30 относительно оптической оси объектива 14. Оптические оси объективов 12 и 14 первой и второй проектирующих систем совпадают. Фокусные расстояния объективов 12 и 14 одинаковы.

Рабочие поверхности отражателей 13 и 15 ориентированы на устройство совмещения изображения частей контура сечения кристалла. Это устройство представляет собой комбинацию из отражателей 18 и 19 (например, плоских зеркал), рабочие поверхности которых обращены навстречу друг другу ив сторону отражателей 13 и 15 и установлены под 45° относительно оптической оси объективов 12 н 14, и расположенного между отражателями 18 и 19 V-образного отражателя 20, рабочие поверхности которого обращены в сторону отражателей 18 и 19. Далее по ходу лучей объективов 12 и 14 в предметной плоскости располон ен экран 21 для наблюдения изображения контура сечения кристалла.

Работает предлагаемый проектор следующим образом.

Измеряемый кристалл 22 устанавливают в держателе 11 в произвольном положении и затем держателю И задают такое пространственное положение, при котором грани 26 и 24 кристалла оказываются ориентированными на объектив 12, а грани 25 и 26 - на объектив 14.

Световой поток от источников света 1 и 2 конденсорами 3 н 4 фиксируется в плоскость диафрагм 5 и 6, и объектив 8 через отражатель 10 проектирует на грани 23 и 24 кристалла 22 изоораженне щелевой диафрагмы 6 в виде ломаной линии 27 (см. фиг. 2), объектив 7 через зеркало 9 проектирует с встречного направления на грани 25 и 26 кристалла 22 изооражение щелевой диафрагмы 5 в виде ломаной линии 28 (см. фиг. 3). В итоге на поверхности кристалла 22 образуется наблюдаемый замкнутый контур сечения в виде световой ломаной линии 27 и 28. Часть этого контура сечения в виде ломаной линии 27, видимой со стороны объектива 12, проектируется последним в плоскость экрана 21 через отражатели 13, 18 и 2и, другая часть контура сечения в виде ломаной линии 28, видимой со стороны объектива 14, проектируется последним в плоскость экрана 21 через отражатели 15, 19 и 20, при этом изображение ломаной линии 28 оборачивается по сравнению с изображением линии 27 за счет того, что у отрал ;ателя 15 количество рабочих поверхностей на одну больше, чем у отражателя 13. Благодаря одинаковым фокусным расстояниям объективов 12 и 14, масштаб увеличения изображений частей контура сечения кристалла оказывается одинаковым.

Предлагаемый проектор позволяет получить на экране изображение замкнутого контура сечения кристалла независимо от пространственного положения последнего относительного осветителя.

Благодаря одномасштабному и замкнутому изображению частей контура сечения кристалла упрощается процесс измерения параметров сечения кристалла и тем самым достигается повышение производительности труда.

Сущность изобретеиия не изменится, если зеркала 9 и 10 и отражатели 13, 18 и 19 выполнить в виде прямоугольных призм, отражатель 15 - в виде пентапризмы, а отражатель 20 - в виде двух отдельных прямоугольных приз.м. Отражатель 20 может быть также выполнен в виду двух склениых прямоугольных призм с полупрозрачным слоем между ними, используемых, например, в бинокулярных насадках к микроскопам, однако, при этом яркость изображения контура сечения кристалла на экране проектора будет ниже, чем в форме исполнения, представленной на фиг. 1.

При необходимости объективы 12 и 14 могут быть установлены д;ежду отражателями 13, 18 и 15, 19 соответственно.

Формула изобретения

Проектор для измерения нараметров сечения кристаллов, содержащий осветитель с щелевыми диафрагмами, иервую проектирующую систему из последовательно располол енных объектива и светоотражателя, экран и держатель кристалла, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса измерения, он снабжен симметрично расположенной относительно первой проектирующей системы второй проектирующей

6

системой, у светоотражателя которой количес зо отражающих поверхностей на единицу больще, чем у светоотражателя первой проектирующей системы, и устройством совмещения изобрал :ения частей контура сечения, проектируемых объективами обеих систем в плоскость экрана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство № 109606, М. Кл. G 01 В 9/08, 1956.

2.Патент ФРГ № 915270, кл. 42В 26/03, 1949 - прототип.

т

гЧ

1 7

2

Pu2. 1

28