Оптическая линейка для контроля прямолинейности поверхности Советский патент 1979 года по МПК G01B11/30 

1

Изобретение относится к контрольно-измерите тьной технике, в частности к устройствам для контроля прямолинейности поверхности.

Известна оптическая линейка для контроля прямолинейности поверхности, содержащая одноосную автоколлимационную афо кальную систему, образованную двумя вогнутыми зеркалами, и из.мерительную каретку, несущую кубик с маркой Ij.

Данная линейка проста по конструкции, но весьма чувствительна к механическим и температурным деформациям и соверщенно непригодна для работы в цеховых условиях.

Наиболее близкой к изобретению по своей технической сущности и решаемой задаче является оптическая линейка для контроля прямолинейности поверхности, содержа щая афокальную систему, образованную дву мя одинаковыми зеркально-линзовыми объек тивами, измерительную каретку и расположенный на сей поизменный блоке маркой 2.

Призменный блок состоит из двух прямоугольных призм с воздушным промежутком между ними, приче.м на одной из призм

на катетнон его грани, ооращеннои в сторону о.аного из объективов афокальной системы, установлена марка.

Известная линейка не ч}вствительна к прогибам и. тем11ерагурным изменениям, об.тадает достаточно высокой точностью контроля.

Однако требования современной техники к точности конгро.чя прямолинейности непрерывно растут.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что оптическая линейка снабжена второй маркой, призменный блок выполнен в виде двух пар прямоугольных призм, расположенных по обе стороны оптической оси афокальной систе.мы так, что катетные грани призм перпендикулярны этой оси. гипотенузные грани приз.м в каждой паре взаимно перпендикулярны, а на катетных гранях одной из иар призм на уровне оптической оси с}1стемы установлены марки.

На фиг. 1 представлена оптическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - призменный блок в аксоно.метри,.

Огггичесччая линейка (фш. i Lo.u-Pbiii афока.пьную сисгему 1, обпузои ЛЛуо .и;умя (лин;1ко 5,ми зс|)ка,пьио-,1;| :5о;5ыми объе.кпиками 2 и 3, и31«грктЛ/1)Пу10 ч::; Topofi noc.;KVU)iuiT(vii-.i(i расио/;( ТИТ е.п ы 1 ое у ст ) о и ст ио, в кл ю ч а ю i н оптические элемеиты 6- -), блок 10, состояидий из двух пар примоугольных призм И, 12 и 13 14 (фиг. 2), марки 15 и 16, устаиовлеииые на катстных граиях призм И и 12 па уровне {яггичс-.кой оси 0-0 афокальной системы 1 и выполпепныс i виде штрихов, отсчетно-наблюлательное устройство, включающее оптический ко.мпепсатор 17 (плоскопараллельная пластина), оптический б.ток, состоящий из склееной призмы-ромба 18 и прямоугольной призмы 19 с полупрозрачной плоскостью ск.еивапия, микрообъектив 20, проекционный обьектив 21, экран 22. микровинт 23.

Устройство работает образом.

При идеально ровной коптролируемой поверхности свет от осветительного устройства, вк.почающего элeмe rты 5--9, падает на призмы 11 и 12 призмеиного блока К) и, отразившись от их гипотеиузных граней, лучи освещают соответственно марки 15 и 16. Зате.м, пройдя афокальную систему 1, образованную объективами 2 и 3, лучи падают соответственно на приз.чы 3 и 14 призменного блока 10, далее оба луча направляются на отсчетно-наблюдательное устройство, которое формирует совмещенные и.зображения марок 5 и 6 в увеличенном виде на экране 22. В случае отк.1онения поверхности от пря.чолинейпости происходит с.мешение щупа 24 каретки, обусловливающее смещепие с оптической оси марок 15 и 16. Из.мерение величины отступления поверхности от прямолинейности осуществляется нраптение.м оптического компепсатора 17 и микровинта 23.

Если марки 15 и 16 расположены на уровне оси 0-0 афокальной системы, то каждая из марок 15 н 16 после прохождения лучей через афокальную систему 1, призмы 13; и 14, 18 и 19 изображается с увеличением

/3 -1 на оптической оси в предметной плоскости .микрообъектива 20 и накладывается на другуЮ.

Если на испытуемой поверхности имеются отступления от прямолинейности, равные А , го произойдет смещение всей измерительной каретки нормально оси афокальной системы, а следовательно, и смешение марок 15 и 16 на величину Д .

Вследствие свойств афока.тьной системы , каждое изображение .марок сместится в предметной плоскости микрообъектива 20 на величину 2 от его оптической оси в разные стороны, т. е. расстояние между изображениями марок окажется разнесенным на величину 4, что вдвое больше, чем в устройстве, в котором имеется только одна марка. Следовательно, точность контроля с помощью предлагаемой линейки увеличивается вдвое по сравнению с известными устройствами.

Формула изобретения

Оптическая линейка для контроля примолинейности поверхности, содержащая афокальную систему, образованную двумя однаковыми зеркально-линзовыми объективами, измерительную каретку и расположенный на ней призменный блок с маркой, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности контроля, она снабжена второй маркой, призменный блок выполнен в виде двух пар пря.моу1-ольных призм, расположенных по обе стороны оптической оси афокальной системы так, что катетные грани призм перпендикулярны этой оси, гипотенузные грани призм в каждой паре взаимноперпендикулярны, а на катетных гранях одной из пар призм на уровне оптической оси систе.мы установлены марки. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании № 870461, кл. G 2 J, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 148912, кл. G 01 В 11/30, 1961 (прототип

13

/4

/5

12