Профилограф Советский патент 1946 года по МПК G01B11/30 G01D5/30 G02B27/24 

Профилографы - ориборы для определения качества обработки поверхностей, в частности металла ческих - обычно имеют металлическую иглу, острие которой перемещают по Исследуемой поверхности. Игла через систему передач связана с небольшим зерюальцем так, колебания конца иглы преобразуются в угловые колебания зеркала, которые и используются для отклонения ю ветавого луча, осуществляющего запись на фотобумаге. В профило-трафах используются оптические системы по типу применяемых в фоторегисприрующих измерительных приборах, в частности телеобъективы.

Особенность пре1длагаемого, согласно изобретению, устройства заключается в том. что для из1менения масштаба записи за счет изменения увеличения системы, при сохранен,ии положения плоскости «аводки, телеобъектив профилогр-афа выполнен со сменными отрицательнымн его компонентами, смена которых осущеотвляется механически, путем простой перестаковки револьверного механизма.

На чертеже фиг. 1 изображает схематически устройство предлол енного профилО|Графа, фиг. 2 - один из узлов системы профилографа, фиг. 3 - схему телеобъектива и фиг.4-дополнительное приспособление для установки исследуемого образца IB горизонтальном положении к плоскости движевия стола профилотрафа.

Двигатель / приводит во вращение через ряд передач барабан 2 н винт 3 стола, 4, на котором и установлена испытываемая деталь. Таким образом вращение барабана 2 си нхрон1ио связано с 1ДБИ1же«ивм стола 4. Меняя ука1занную связь можно получать различные горизонтальные увеличения, так как одному обароту барабана будет соответствовать различная длина хода образца.

Оптическая часть измерительного х;тройства прибора состоит из коллектора 5, изображающего нить лампы Л через 6 на отрицательный компонент оптической системы 7. Система эта с помощью зеркал 8, 10, 17 и /5 линз У5, 14 (фиг. 3) и цилиндрической линзы 19 изображает светящуюся нить в ви1де точки на поверхности барабана .2, покрытого листании фотобум,аги.

В качестве механичеакОГО р-ычага п:рибо,ра применя-егтси иружинный ш. 9, на котором жестко закреплена ощупъивающая поверхность образца, игла 12 и зеркало 8.

При В1клю1чении двигателя 1 одновременно начинается перемещение образца и вращение фотобарабана 2. При движении образца неровности: его поверйноюти: вызывают качание ощупывающей иглы 12 ваюруг оси (Вращения рычага 9.

Величина поворота, выраженная в угловой мере, -зависит от высоты неровностей, имеющихся на поверхности образца, и плеча светового рычага.

В ряде случаев практики необходимо произВОЛьно изменять масщтаб записи в направлении отклонения cBeTQiBoro луча под действием Иглы, движущейся по поверхности исследуемого изделия в связи с тем1, что исследованию могут подвергаться ,образцы и детали, качество паверхнооти которых различно.

Для создания компактного прибора, не требующего затемиения к(ом1наты, применено оптическое устройство, 1ПО типу телеобъе1к;тива. Оптическая схема .подобного устройства приведена на фиг. 3.

Как указывалось выше, изменение увеличения в приведенной оптической системе может быть осуществлена .оростой заменой отрица.тельногО компонента 14, 15 схемы. Замена эта может быть осуществлена перестановкой револьверного прислоссбления при сохранении бее изменения всех остальных параметров схемы. ,,

В прО|фшюграфах, с целью экономии фотобумаги целесообразно проИЗводить съемку нескольких к/ривых на одном и TOMI же куске фотобумаги, за счет смещения после каждой записи светового луча на другой участок бумаги.

Запись профиля на иовам участке поверхности при обычном пружинном шарнире осуществляется за счет добавочной деформации пружин рычага, что и изменяет исходное положение щели в новом месте на барабане.

Эта добавочная деформация пружин увеличивает нагрузку на иглу, что иногда (ведет к разрушению поверхности образца.

Для осуществления указанного смещения луча, без создания дополнитеЛЬНой нагрузки иглы на иссле|дуемый образец, служит допол)нительное зеркало 10 (фиг. 1 и 2), каторюе при помощи микрометрического винта // мюжно поворачивать на любой угол, нап1ри мер, из плоскости АА IB А А . В соответствии с этим, отраженный от этого зеркала луч перейдет из положения 5 в 5i, С1мести вщись в направлении (перпендикул1ярном к оси профилограммы и дает запись кривой на HOIBO.M участке.

Для правильной работы профилографа необходимо, чтобы исследуемая по(верхн1оють образца была строго параллельна пло1скости его перемещения. Для этой цели в предложенном профилографе предусмотрено дополнительНОе оптическое приспособление, изображенное на фиг. 4.

Приспособление закрепляется на специально1М кронштейне или стойке на .станине прибора и состоит из сломанной зрительной трубки, снабженной автоколлямационным окуляром). Ось трубы 00 установлена перпендикулярно плоскости направления движения ст1ола.. прибора. Устанавливая «а испытываемый образец 21, закрепленный на стоше 22, ллоскопаралл ельное зеркалО 23 осуществляют винтами 24 со-вмещение отраженного изображения креста нитей с крестом ов поле зрения, в результате чего испытываемая поверхность и устанавливаеях я па(раллельно направлению движения стола.; i, ,

Оптическое устройство состоит из объектива зрительной трубы 25, призмы 26, сетки 27, установленной в фокальной плоскости объектива 25 и автюкодлимационного окуляра 28.

Введение автоколдимационн-ой зрительной трубы для установки поверхности ис1пытываемо:го образца па раллельно направлению движения стола, дает значительный

эффект, так как исключает вс-зможнссть искажения профиля при записи, которое имеет место при непараллельном движении образца. Кр01ме того, блc.гaдapiя исключению наклона работа происходит с равным давлением иглы на .всем протяжении профилиррва1ния.

Описанная зрительная труба может быть снабжена ееоьмй простой дапОЛ1Нител;ьной (насадкой 29 (ахроМ1атической линзой), которая может легко включаться и выключаться в ход лучей зрительной трубы. Работа насадки 29 ясиа из схемьь Она превращает зрительную трубку в микроскоп с большим увеличением ( - .

Применение дополнительной насадки для микроскопирования, при сравнительной ее дешевизне, также дает знйчителыные преимуш,ества, так как позволяет производить визуальное наблюдение поверхности для выбора участка профилирования (крест нитей совпадает с острием иглы) и позволяет наблюдать за тем, по Вр еждена ли исследуемая поверхность иглой.

С помош ью описанной установки можно производить микроскопирование как с внутренним падаюш,им1 светом (от автоколлпмационноро

окуляра), так и с внешиим освеш,ением от лампы Л, связанной с насадкой 29, т. е. получают светлое и темное поле.

Предмет изобретения

1.Профилотраф, в котором вертикальное перемещение шарнирно укрепленной иглы, происходящее при перемещении профилируемой поверхности, регистрируется при помопди укрепленного на последней зеркала, включенного между двумя телеобъект1И1вами, проектирующими изображение источника света в виде точки в пло.:кость фотосъемочного барабана, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью изменения масштаба записи путем изменения увеличейия системы., телеобъектив 13-14 профилографа выполнен со сменными отрицательными его компонентами 14, /5, -б и т. д., смена которых не изменяет положения плоскости наводки.

2.В профилографе по п. 1, применение автсколлимшиюнно) трубы, ось которой перпендикулярно расположена движению стола профилографа, с целью установки профилируемой nosepxHOCTH параллельно направлению движения указанного стола.

Фиг. 3