SU1472760A1 - Устройство дл бесконтактного измерени размеров деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике. Цель изобретени  - повышение производительности за счет исключени  остановки детали в процессе ее позиционировани . Устройство содержит канал изменени  угла поворота контролируемой поверхности, состо щий из полупрозрачного зеркала 4, светоделительной призмы 11, фотоприемников 12 и 13 и компаратора 17, а также электронный ключ 21. При достижении контролируемой поверхностью требуемого угла поворота компаратор 17 выдает разрешающий сигнал на электронный ключ 21. 1 ил.

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров деталей с криволинейными поверхностями .

Цель изобретения - уменьшение времени измерения за счет исключения в процессе ее позиционирования,

На чертеже представлена блок-cxc-jg ма устройства.

Устройство состоит из источника 1 света, объектива 2, оптически связанного с источником 15 последовательно, установленных полупрозрачных jg зеркал 3-6, коллиматора 7, установленного между зеркалами 4 и 5, диафрагм 8-10, причем диафрагма 8 расположена перед фокусной плоскостью оптической системы, образованной . 2ΰ коллиматором 7 и зеркалом 5, диафрагма 9 - за фокусной плоскостью оптической системы, образованной коллиматором 7 и'зеркалом 6, а диафрагма 10 - в фокусной плоскости коллимато- 25 ра 7, светоделительной призмы 11., оптически .связанной с зеркалом 4, фотоприемников 12.и 13, оптически связанных с призмой 11, фотоприемников 14-16, установленных за диафрагмами 8-10 соответственно, компараторов 17-19, входы компаратора 17 подключены к выходам фотоприемников 12 и 13, а компаратора 18 - к выходам фотоприемников 14 и 15, источника .... 20 опорного напряжения, входы компа- работа 19 подключены к выходам фотоприемника 16 и источника 20, и электронных ключей 21 и 22,' входы электронного ключа 21 подключены к выходам д_Г. компараторов 17 и 19, а входы электронного ключа 22 - к выходам электронного ключа 21 и компаратора 18, Измеряемая деталь 23 размещается на опорной поверхности 24 и имеет отра -₍,женную поверхность 25, При этом такие '·элементы устройства как полупрозрачное зеркало 3, коллиматор 7, диафрагма 10, фотоприемник 16, ксмпаратор 19 и источник 20 опорного напряжения образуют первый оптикоэлектронный канал, а такие элементы как пара полупрозрачных. зеркал 5 и 6 с диафрагмами 8 и 9, фотоприемники и 15 и компаратор 18 образуют .... второй канал, Третий канал образован полупрозрачным зеркалом 4, светоделительной призмой 11, светоприемниками 12 и 13 и компаратором 17.

Устройство работает следующим ' образом.

Детали 2.3 совершают поступатель·* ное перемещение по опорной поверхности 24» Сигнал оптического излучения от источника 1 через полупрозрачное зеркало 3 и объектив 2 направляется на контролируемую поверхность 25 детали 23« Отраженный от поверхности 25 оптический сигнал коллимируется объективом 2 и направляется полупрозрачным зеркалом 3 на полупрозрачное зеркало 4, пройдя через которое, часть светового потока попадает на светоделительную призму 11, а другая часть потока попадает на коллиматор 7 и-далее - на полупрозрачные зеркала 5 и 6, отразившись от которых часть потока проходи'/ через диафрагмы 8 и 5 соответственно и воздействует на фотоприемники 14 и 15, а вырабатываемые ими электри-> ческне сигналы поступают на входы' компаратора 18, При этом, если контролируемая поверхность 25 находится точно в фокусе объектива 2. то .вследствие соответствующей установки диафрагмы 8 и 9 на светоприемпики |4 и 15 поступают' равные свето’эые потоки.и, соответственно, с компаратора 18 снимается нулевой сигнал.

При смещении отражающей поверхности 25 в сторону относительно фокуса объектива 2 потоки света, попа-, дающие на фотоприемниди 14 и 15, будут разными, и на выходе компаратора 18 появляется сигнал, пропорциональный величине смещения, полярность упомянутого сигнала зависит от направления смещения. Поскольку диафрагма 10 установлена в фокусе коллиматора 7, то через нее на светоприемник 16 проходит максимальный световой поток (наибольшее значение он достигает при расположении отражающей поверхности 25 .точно в фокусе объектива 2). При смещении поверхности 25 в'сторону относительно фокуса объектива 2 сигнал Оф, снимаемый со светоприемника 16, уменьшается . пропорционально величине смешения. Величину U _(А на выходе источника 20 опорного напряжения устанавливают так, чтобы условие U g U_п выполнялось на участке, где зависимость между смещением отражающей поверхности 25 относительно фокуса объектива 2 и сигналом на выходе блока 18 сравнения линейна. Если условие Όφ 7/ U_n выполняется, то компаратор 19 выдает разрешающий сигнал. Вторая часть потока, отделенного полупроз- $ рачным зеркалом 4, делится на две части призмой 11 и попадает на светоприемники 12 и 13.

В том случае, когда нормаль к поверхности 25 не совпадает с опти- щ ческой осью объектива 2, возникает пространственная неравномерност ь распределения мощности светового излучения в различных половинах отраженного от соответствующих граней 15 светоделительной призмы 11 светового потока, попадающего на фотоприемники 12 и 13, которые выдают сигналы неравного уровня, попадающие в компаратор 17. Далее на вход управления 20 электронного ключа 21 с выхода компаратора 17 поступает сигнал, запрещающий прохождение разрешающего сигнала через электронный ключ 21,

В момент времени, когда нормаль 25 к поверхности 25 детали 23 совпадает с оптической осью объектива 2, на фотоприемники 12 и 13 попадает одинаковый световой поток и от них на компаратор 17 поступают равные сиг- 30 налы. При этом условии электронный ключ 21 открыт, на вход управления электронного ключа 22 проходит разрешающий сигнал с компаратора 19, ’ на выходе устройства появляется 35 измерительный сигнал.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для бесконтактного измерения размеров деталей, содержа- дд щее источник света, объектив, оптически связанный с источником света, коллиматор оптически связанный с объективом, первый оптико-электронный ка- .. нал, выполненный в виде диафрагмы, размещенной в фокусной плоскости коллиматора, фотоприемни^а, размещенного за диафрагмой и, компаратора, второй оптико-электронный канал, выполненный в виде двух полупрозрачных зеркал, размещенных между коллиматором и диафрагмой первого канала, двух диафрагм, оптически связанных с полупрозрачными зеркалами, первая диафрагм!' установлена перед, а вторая за фокусными плоскостями коллиматора, двух фотоприемников, размещенных за диафрагмами,, и компаратора, к входам которого подключены выходы фотоприемников, и электронный ключ, первый вход которого подключен к выходу компаратора второго канала, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено третьим оптико-электронным каналом, выполненным в виде полупрозрачного зеркала, размещенного между объективом и коллиматором, светоделительной призмы, оптически связанной с полупрозрачным зеркалом, двух фотоприемников, оптически связанных с светоделительной призмой, и компаратора, входы которого подключены к выходам фотоприемников, и вторым электронным ключом, входы которого подключены к компараторам первого и третьего оптико-электронных каналов, а выход - к второму входу первого электронного ключа.