RU2383854C2 - Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта - Google Patents
Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2383854C2 RU2383854C2 RU2008118123/28A RU2008118123A RU2383854C2 RU 2383854 C2 RU2383854 C2 RU 2383854C2 RU 2008118123/28 A RU2008118123/28 A RU 2008118123/28A RU 2008118123 A RU2008118123 A RU 2008118123A RU 2383854 C2 RU2383854 C2 RU 2383854C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- prism reflector
- metering tip
- measuring
- positioning device
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта содержит электронный блок обработки сигналов, измерительный наконечник, устройство позиционирования измерительного наконечника и призменный отражатель. Три полупроводниковых лазерных диода установлены параллельно друг другу. Каждый полупроводниковый лазерный диод оптически связан с призменным отражателем, жестко установленным на шарнирном основании устройства позиционирования измерительного наконечника. Ось излучения каждого полупроводникового лазерного диода ориентирована на отдельную грань призменного отражателя, причем лучи от граней отражаются на светочувствительные элементы. С внешней стороны устройства позиционирования измерительного наконечника закреплен измерительный наконечник. Технический результат заключается в увеличении динамической точности измерений и повышении долговечности конструкции. 1 ил., 1 прилож.
Description
Техническое решение относится к измерительной технике и может быть применено в машиностроении пространственного положения и перемещения деталей, в том числе узлов координатно-измерительных машин.
Известны компонентные измерительные головки фирмы Ренишоу (Великобритания), применяемые в координатно-измерительных машинах Альфа, Дельта, состоящие из устройства крепления к пиноли координатно-измерительной машины, измерительного наконечника, взаимодействующего с измеряемой деталью, устройства позиционирования измерительного наконечника и датчиков отклонения измерительного наконечника, позволяющие проводить измерения с точностью от единиц микронов. Недостатками таких устройств являются наличие механических узлов, имеющих определенную массу, и ограниченный срок службы и тем самым влияющих на динамическую точность головки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является трехкоординатный лазерный измеритель перемещений объекта с двухлучевым лазерным интерферометром, авт. свид. СССР №1781536 от 15.12.92, Бюл. №46, МПК G01B 11/03. Данное устройство содержит двухлучевой лазерный интерферометр, установленный так, что его ось излучения ориентирована по одной из координатных осей, отражатели, предназначенные для установки на узлах координатно-измерительной машины, призмы и электронный блок. Также он снабжен двумя оптико-электронными затворами, подключенными входами к электронному блоку, и щуповой головкой. Каждый из затворов жестко связан с соответствующим отражателем, щуповая головка установлена с возможностью перемещения щупа по одной из координатных осей и выполнена с двумя отражателями, один из которых установлен неподвижно и оптически связан с интерферометром через призмы, а другой - механически связан со щупом и оптически - с интерферометром через оптико-электронные затворы.
Недостатками трехкоординатного лазерного измерителя перемещений объекта являются невысокая динамическая точность измерений и сложность конструкции.
Решаемая техническая задача - увеличение динамической точности измерений и повышение долговечности конструкции.
Решаемая техническая задача в трехкомпонентном лазерном измерителе микроперемещений объекта, содержащем электронный блок обработки сигналов, измерительный наконечник, устройство позиционирования измерительного наконечника трехкомпонентного лазерного измерителя микроперемещений объекта и призменный отражатель, достигается тем, что введены три полупроводниковых лазерных диода, установленных параллельно друг другу, каждый полупроводниковый лазерный диод оптически связан с призменным отражателем, жестко установленным на шарнирном основании устройства позиционирования измерительного наконечника так, что ось излучения каждого полупроводникового лазерного диода ориентирована на отдельную грань призменного отражателя, радиально граням которого установлены светочувствительные элементы, с внешней стороны устройства позиционирования измерительного наконечника закреплен измерительный наконечник.
На чертеже приведена функциональная схема трехкомпонентного лазерного измерителя микроперемещений объекта.
Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта содержит электронный блок обработки сигналов 1, измерительный наконечник 2, устройство позиционирования 3 измерительного наконечника, призменный отражатель 4, а также три полупроводниковых лазерных диода 5, установленных параллельно друг другу, каждый полупроводниковый лазерный диод оптически связан с призменным отражателем 4, жестко установленным на шарнирном основании устройства позиционирования 3 измерительного наконечника 2 так, что ось излучения 6 каждого полупроводникового лазерного диода ориентирована на соответствующую отдельную грань призменного отражателя 4, радиально граням которого установлены светочувствительные элементы 7, например фототранзисторы, с внешней стороны устройства позиционирования 3 измерительного наконечника закреплен измерительный наконечник 2. Блок питания 8 полупроводниковых лазерных диодов подключен к трем полупроводниковым лазерным диодам 5 и обеспечивает их электропитание. Электронный блок обработки сигналов 1 обеспечивает обработку измерительной информации, поступающей со светочувствительных элементов 7. На чертеже представлен также блок питания 8 полупроводниковых лазерных диодов, а также показан ход отраженных лучей 9 на поверхность светочувствительных элементов 7, деталь 10, являющаяся объектом измерения. Алгоритм работы электронного блока обработки сигналов 1 приведен в приложении к материалам заявки. Приведенные выше блоки могут быть выполнены по стандартным, приведенным в литературе, схемам.
Рассмотрим трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта в работе. Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта устанавливается в рабочий орган координатно-измерительной машины или любого другого устройства, производящего координатные измерения. Производится включение электропитания электронного блока обработки сигналов 1 и блока питания полупроводниковых лазерных диодов 8. В результате перемещения рабочего органа измерительного устройства трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта может касаться своим измерительным наконечником 2 измеряемой поверхности детали 10. В результате касания измерительный наконечник 2 сдвигается относительно фиксированной нулевой точки, в которой он находится при отсутствии взаимодействия с измеряемой поверхностью. При этом жестко закрепленный призменный отражатель 4 также смещается относительно своей нулевой точки, в результате чего меняется направление отраженных лучей 9. Мера отклонения от нулевого положения определяется по изменению положения отраженных лучей 9 на поверхности светочувствительных элементов 7 и преобразуется электронным блоком 1 в требуемую форму, например в двоичный код.
Увеличение динамической точности и повышение долговечности связано с минимальным набором движущихся механических частей и отсутствием подвижных электрических контактов в конструкции.
Claims (1)
- Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта, содержащий электронный блок обработки сигналов, измерительный наконечник, устройство позиционирования измерительного наконечника и призменный отражатель, отличающийся тем, что содержит три полупроводниковых лазерных диода, установленных параллельно друг другу, каждый полупроводниковый лазерный диод оптически связан с призменным отражателем, жестко установленным на шарнирном основании устройства позиционирования измерительного наконечника так, что ось излучения каждого полупроводникового лазерного диода ориентирована на отдельную грань призменного отражателя, причем лучи от граней отражаются на светочувствительные элементы, а с внешней стороны устройства позиционирования измерительного наконечника закреплен измерительный наконечник.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118123/28A RU2383854C2 (ru) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008118123/28A RU2383854C2 (ru) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008118123A RU2008118123A (ru) | 2009-11-20 |
RU2383854C2 true RU2383854C2 (ru) | 2010-03-10 |
Family
ID=41477430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008118123/28A RU2383854C2 (ru) | 2008-05-06 | 2008-05-06 | Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2383854C2 (ru) |
-
2008
- 2008-05-06 RU RU2008118123/28A patent/RU2383854C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008118123A (ru) | 2009-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gao et al. | Measurement technologies for precision positioning | |
US20160138903A1 (en) | Two-dof heterodyne grating interferometer displacement measurement system | |
KR101959341B1 (ko) | 위치 측정 장치와 복수의 위치 측정 장치를 구비하는 시스템 | |
Lashmanov et al. | High-precision absolute linear encoder based on a standard calibrated scale | |
US9115973B2 (en) | Profile measuring instrument | |
JP2014508292A (ja) | 表面を高精度で測定する方法及び装置 | |
Wiseman et al. | Three-dimensional interferometric stage encoder using a single access port | |
CN110440898B (zh) | 一种转动机械振动测量方法 | |
JP4774269B2 (ja) | 変位センサ | |
KR20100041024A (ko) | 2차원 회절 격자를 이용한 6 자유도 측정 장치 | |
CN109798883B (zh) | 一种高精度二维平移台垂直度检测方法及装置 | |
CN104697442B (zh) | 一种移动补偿式平面反射镜激光干涉仪及使用方法 | |
US20190033056A1 (en) | Optical roughness sensor for a coordinate measuring machine | |
CN103884270A (zh) | 圆光栅安装时产生二维微小角度的测量装置及方法 | |
CN107017179B (zh) | 具有位置测量装置的x-y工作台 | |
RU2383854C2 (ru) | Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта | |
JP2014102192A (ja) | 白色干渉装置及び白色干渉装置の位置及び変位測定方法 | |
RU77417U1 (ru) | Трехкомпонентный лазерный измеритель микроперемещений объекта | |
JP7361166B2 (ja) | 多軸レーザ干渉測長器、及び、変位検出方法 | |
CN105371755A (zh) | 一种波长修正式多光束阶梯平面反射镜激光干涉仪及波长修正方法 | |
Zhang et al. | Interferometeric straightness measurement system using triangular prisms | |
WO2016084195A1 (ja) | 白色干渉装置及び白色干渉装置による位置及び変位測定方法 | |
de Groot et al. | Revelations in the art of fringe counting: the state of the art in distance measuring interferometry | |
RU2454645C1 (ru) | Устройство для измерения виброускорений | |
LI et al. | Stability analysis of contact scanning probe for micro/nano coordinate measuring machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110507 |