Устройство для контроля изделий по предельным размерам Советский патент 1980 года по МПК G01B11/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ РАЗМЕРАМ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для размерного контроля изделий. Известна сканирующая система для сравнения предмета с допустимыми размерами, состоящая из осветительного устройства, сканирующего устройства, фокусирующего устройства, пластии с размерами и светощ иемников 1. Недостаток устройства заключается в низкой производительности из-за необходимости фиксаЦИК изделий на позиции контроля. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для контроля изделий по предельным размерам, содержащее последовательно установленньге осветитель, приемный объектив, диафратму, фотоприемник, дифферетщрующий усилитель, входом связанный с выходом фотоприемника, и регистрирующий блок (2. Недостатком известното устройства является возникноветше оишбки определения экстремальных змгтеяий освещенрюсти из-за появления шумовых дкотремумов ocBeineimociH при контроле изделий с низкой и непостоянной отражающей способности, что снижает точность контроля. Цель изобретения - повышение точности контроля. Для зтото устройство снабжено полупрозрачным зеркалом, установленным между приемным объективом и диафрагмой под углом к главной оптической оси, последовательно установленными за полупрозрачным зеркалом диафрагмой с односторонним ограничением и дополнительным фотоприемником, дополнительным дифференцирующим усилителем, входом связанным с выходом дополнительного фотоприемника, и компенсатором шумовых экстремумов, входы которого связаны с выходами дифференцирующих усилителей, а выход - с регистрирующим блоком. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы процесса формирования информационного сигнала устройства при различных величинах контролируемого размера;

а5 для размера, соответствующего полю

допуска; б) для размера, превышающего допустимое

значение.

Устройство для контроля изделий но предельным размерам содержит осветитель 1, приемный объектив 2, полупрозрачное зеркало 3, установленное за приемным объективом 2 под углом к главной оптической оси. В плоскости Изображения приемного объектива 2 за полупрозрачным зеркалом 3 расположена диафрагма 4 с установленным за Ней фотоцриемником 5 соединенным с дифференцирующим усилителем 6 Ширина светового штриха в плоскости диафрагмы 4 равна ишрине щели диафрагмы 4. На пути лучей светового потока, отраженного от полупрозрачного зеркала 3, перед или за плоскостью изображения приемного объектива 2 установлена диафрагма i 7 с односторонним ограничением с расположенным за ней дополнительным фотоприемником 8, который соединен с дополнительным дифференцирующим усилителем 9. Ширина светового штриха в плоскости диафрагмы 7 с односторонним ограничением перекрывает поле рассеивания размеров контролируёмого изделия 10. Дифференцирующий усилитель 6 и дополнительный дифференцирующий усилитель 9 соединены с входом компенсатора 11 шумовых экстремумов, выход которого связан с регистрирующим блоком 12. Устройство работает следующим образом. Сбазированное. контролируемое изделие 10 перемещается относительно устройства, настроен ного так, что при контроле эталонного изделия с минимально допустимым размером световой штрих в плоскости диафрагмы 4 и световой штрих в плоскости - диафрагмь 7 с односторон HRi ограничением выходят за нижние пределы диафрагмы 4 и диафрагмы 7 с односторонним ограничением, а величины фототоков фотоприемников 5 и 8 имеют минимальные значения. Перемещение светового штриха, отраженного от поверхности контролируемого изделия 10, анализируется диафрагмой 4 и диафрагмой 7 с односторонним ограничением. Перемещение светового штриха в плоскостях приемных диафрагм 4 и 7 и изменения отражающей способности поверхности контролируемого изделия 10 вызывают появление экстремумов освещенности фотоприемником 5 и 8. Шумовые экстремумы освещенности «Ьотоприемников 5 и 8, вызванные изменением отражающей способности поверхности контролируемого изделия 10, появ ляйтся на каждом из них синхронно, независимо от размера контролируемого изделия 10.

Световые сигналы после преобразования их фотоприемниками 5 и 8 поступают в виде фототоков ф (t) и 1ф (t) на дифференцирующие усилители 6 и 9. С выходов дифференцирующих усилителей 6 и 9 с(|зормированные и ограниченные сигналы U (t) и U (t) поступают на входы компенсатора 11 Н1умовых экстремумов, и первый импульс U ft) запоминается на входе регистрирующего блока 12 на время контроля. Те из импульсов U (t), поступающих на первый вход компенсатора шумовых экстремумов, ;причиной появления которых являются шумовые экстремумы освещенности фотоприемника 5, компенсируются синхронной подачей на второй вход компенсатора И шумовых экстремумов импульсов U ft), соответственно вызванных щумовыми экстремумами освед1енности дополнительного фотоприемника 8

Если размер контролируемого изделия 10 соответствует полю допуска, световой штрих не выходит за верхний предел диафрагмы 4, и экстремальные значения освещенности фотоприемников 5 и 8, вызванные перемещением светового штриха в плоскостях диафрагмы 4 и диафрагмы 7 с односторонним ограничением, появляются одновременно. Импульсы U (t) и и (t) поступают на входы компенсатора шумовых экстремумов синхронно и взаимно компенсируются. На входе регистрирующего блока имеется один импульс и„ (t).

К

При величине размера изделия 10, выходящего за верхнюю границу поля-допуска световой штрих частично или полностью выходит за верхний предел диафрагмы 4, что вызывает дополнительные экстремумы освещенности фотоприемника 5. Экстремумы освещенности дополнительного фотоприемника 8, вызванные выходом размер изделия 10 за верхнюю границу поля допуска, отсутствуют. Импульсы U (t) и и It), причиной появления которых является перемещение светового щтриха, поступают на входы компенсатора 11 шумовых экстремумов с временным сдвигом At, и на вход регистрирующего блока 12 поступают два импульса Uj(t) с интервалом At. Если размер контролируемого изделия 10 Меньше допустимого, световой щтрих полностью перекръгоается диафрагмами 4 и 7 и не попадает на фотоприемники 5 и 8. Импульсы на входах компенсатора шумовых экстремумов ) и U ft) равны нулю. Сигнал на входе регистрируюгцего блока отсутствует.

Формула изобретения

Устройство для контроля изделий по предельным размерам, содержащее последовательно установленные осветитель, приемный объектив, диафратму, фотоприемник, дифференцирующий усилитель, входом связанный с выходом фотоприемника, и регистрирующий блок, отличающееся тем. что, с целью повышения