Устройство для бесконтактного контроля прямолинейности поверхностей Советский патент 1979 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано, в частности, для прецизионного контроля прямолинейности поверхностей бесконтак ным методом в приборостроении, маши ностроении и других отраслях техники . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для бесконтактного контроля прямолинейности поверхностей, содержащее корпус, расположенные в нем афокаль ную оборачивающую систему и подвижную каретку, последовательно установленные на каретке осветитель, из мерительную марку, проекционную оп тическую систему с двумя ветвями для проектирования марки на контро лируемую поверхность и для передач ее изображения на ось афокальной оборачивгиощей системы и отсчетный микроскоп Ц . Недостатком указанного устройст ва является невысокая точность и производительность его настройки. Цель изобретения - повышение то ности измерения и производительнос ти контроля. Поставленная цель достигается за счет того, что устройство снабжено дополнительной измерительной маркой, расположенной на оси афокальной оборачивающей системы в плоскости изображения первой измерительной марки, и двумя зеркалами, размещенными на каретке между ветвями проекционной оптической системы параллельно оси афокальной оборачивающей системы, а одно из зеркал, расположенное со ст ороны контролируемой поверхности, выполнено с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси афокальной оборачивающей системы. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит корпус 1, расположенные в нем афокальную оборачиЕающую систему из двух зеркально-линзовых объективов 2 и 3, и подвижную каретку 4. На каретке 4- установлены осветитель 5, изг герительная марка б, проекционная оптическая система из двух проекционных ветвей 7 и 8, два параллельных оси афокальной системы зеркала 9 и 10, кубик 11 с дополнительной измерительной маркой 12,расположенной на оси О-О афокаль3ной оборачивающей системы в плоскости изображения измерительной марки 6, отсчетный микроскоп 13 с полевой диафрагмой 14. Дополнительная марка 12 применяется для юстировки афокальной оборачивающей системы и устройства в целом с целью получения требуемого для обеспечения высокой точности качества и масштаба изображения. Ветвь 7 проекционной оптической системы, предназначенная для проектирования мар.ки 6 на контрэлируемую поверхность, может состоять, например, из объектива 15 и приз1 и 16. Ветвь 8, обеспечивающая п.зредачу изображения марки 6 на ось ОО аф кальной систе|иы, может быть выполнена в виде аналогичной призмы 17 и объективов 18, 19. Индексом 20 обозначена контролируемая поверхность. Размеры зеркала 9 выбраны таким образом, чтобы оно не препятствовало прохождению световых пучков между ветвями 7 и 3 оптической проекционной системы. Зеркало 10, расположен ное со стороны контролируемой поверхности 20, выполнено с возможностью поворота относительно оси 21, перпендикулярной оси ОО афокальной оборачивающей система (т.е. выполне но откидным). Устройство работает следующим об разом. Перед началом измерений производится настойка устройства. Для этого необходимо проверить качество изображения измерительной марки. 6 и его положение относительно оси афокальной системы по дополнительно марке 12 в двух крайних положениях подвижной каретки 4. В этом случае откидное зеркало 10 введено в ход лучей, как это изображено на чертеже. Световые пучки от о--ветителя 5 освещают измерительную марку 6. Ветвь 7 проекционной оптической сис TeivtJ через зеркало 10 формирует изо ражение измерительной марки б на зе кале 9. Затем ..это изображение с по мощью зеркала 10 и второй ветви 8 проекционной оптической системы переносится на ось ОО афокаипьной системы в плоскость дополнительной мар ки 12, расположенной на кубике 11. Далее световые пучки проходят вдоль оси ОО последовательно на зеркально-линзовые объективы 2 и 3, формирующие изображения обеих марок 6 и 12 в плоскости полевой диафрагмы 14 отсчетного микроскопа 13, При правильной юстировке устройства изображения марок 6 и 12 в плоскости по левой диафраг 1 14 должны быть совмещены. При контроле прямолинейност зеркало 10 откидывается, т.е. выводится из хода лучей. В этом случае изображение измерительной марки С проектируется ветвью 7 оптической системы на контролируемую псэверхнос 20, отразившись от которой световые 2 пучки идут в ветвь 8 и далее аналогичным путем попадают в плоскость полевой диафрагмы 14 отсчетного микроскопа 13. Мерой непрямолинейности является величина взаимного смещения изображения измерительной марки 6 относительно его положения в крайних (нулевых) точках контролируемой поверхности. При необходимости проверки настройки устройства в процессе измерения достаточно, не снимая с контролируемой поверхности всего устройства, вновь ввести в ход лучей зеркало 10 и оченить расположение марок 6 и 12. Возможность простой проверки настройки прибора в любое время, в том числе и в процессе контроля, позволяет устранить погрешности, связанные с разъюстировкой прибора, т.е. повысить надежность контроля. Благодаря тому, что юстировка устройства производится без использования контролируемой поверхности, а с применением зеркал 9 и 10, имеющих поверхности с высоким коэффициентом отражения, обеспечивается высокое качество изображения марки б, что способствует упрощению процесса настройки и контроля в целом. Вследствие этого появляется возможность использования предлагаемого устройства для контроля поверхностей с меньшими значениями коэффициента отражения. Формула изобретения Устройство для бесконтактного контроляпрямолинейности поверхностей, содержащее корпус, расположенные в нем афокальную оборачивающую систему и подвижную каретку, последовательно установленные на каретке осветитель, измерительную марку, проекционную оптическую систему с двумя ветвями для проектирования марки на.контролируемую поверхность и для передачи ее изображения на ось афокаль.ной оборачивающей системы и отсчетный микроскоп, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля устройства,оно снабжено дополнительной измерительной маркой, расположенной на оси афокальной оборачивающей системы в плоскости изображения первой измерительной марки, и двумя зеркалами, размещенными на каретке между ветвями проекционной оптической системы параллельно оси афокальной оборачивающей системы, а одно из зеркал, расположенное со стороны контролируемой поверхности, выполнено с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси афокальной оборачивающей системы Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 248249, кл. G 01 В 11/30, 1966 прототип.

16