Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Оптическа линейка дл измерени непр молинейности и неплоскостности поверхности

Landscapes

Show more

SU1033861A1

USSR - Soviet Union

Other languages
English
Inventor
Вячеслав Андреевич Сойту
Юрий Михайлович Стогов
Юрий Сергеевич Скворцов
Семен Давидович Голод
Владимир Александрович Боровков

Worldwide applications
1982 SU

Application SU823406430A events
1983-08-07
Application granted

Description

7: r/7f/7f7/ y f Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к оптичесКИМ устройсувам дл  измерени  непр молинейности и неплоскостности поверхностей . Известна оптическа  линейка дл  измерени  непр молинейности и неплос кости поверхности, содержаща  два концевых уголковых отражател , подвижную каретку, размещенную между концевыми отражател ми и.устанавливаемую на контролируемой поверхности оптический блок, установленный на каретке, афокальную систему, задающий блок с маркой и приемный блок с входным зрачком С 3Недостатками оптической линейкм . вл ютс  невысока  io4HOCTb измерени  и большое измерительное давление на контролируемую поверхность. Это обусловлено размещением приемного и задающего блоков на подвижной каретке , низкой чувствительностью опти ческой системы в измерительном направлении и значительной чувствитель ностью оптической системы к накло- . нам подвиж ой . Наиболее близкой ,к изобретению по технической сущности  вл етс  оптическа  линейка дл  измерени  непр  молинейности и неплоскостности поверхности , содержаща  два концевых уголковых отражател , подвижную каретку , расположенную между концевыми уголковыми отражател ми и устанавли: ваёмую на контролируемой поверхности оптический блок, расположенный на подвижной кареткеи выполненный в ви де отражателей, ориентированных противоположно один другому, афокальную систему, расположенную над оптическим блоком и-выполненную в виде телеобъективов, установленных так, что их главные плоскости наход тс  в зоне измерени , задающий блок с маркой, расположенный под первым концевым уголковым отражателем, и приемный блок с входным зрачком. В оптической линейке приемный блок установлен у второго концевого уголкоаого отражател  2. Недостатком известной оптической линейки  вл етс  недостаточно высока  точность измерени  непр молинейности и неплоскостности поверхности, котора  обусловлена высокой чувствительностью оптической системы в на:правлении , перпендикул рном измерительному , котора  вызывает значитель 61I2 iHoe смещение изображени  ма{Ьки; двоением марки в измерительном направлении , которое приводит к нечеткому ее изображениюj а следовательно, и шумам фотоэлектронной схемы приемного блока; изменением величины светового потока при перемещении оптического блока и большими,потер ми светового потока, что вызвано наличием светоделительного покрыти  между склейками на катетной грани концевых уголковых отражателей; недостаточно высокой чувствительностью оптической системы в измерительном направлении; расположением приемного и задающего блоков на большом рас- . сто йии друг от друга, что повышает чувствительность оптической линейки к вибраци м. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  непр молинейности и неплоскостности поверхности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что оптическа  линейка дл  измерени  непр молинейности и неплоскостности поверхности, содержаща  два концевых уголковых отражател , подвижную каретку , расположенную между концевыми уголковыми отражател ми и устанавливаемую на контролируемой поверхности , оптический блок, расположенный на подвижной каретке и выполненный в виде отражателей, ориентированных противоположно один другому, афокаль-, ную систему, расположенную над опти- ческим блоком и выполненную в виде те леобъективов, установленных так, что /их главные плоскости наход тс  в зоне. измерени , задающий блок с маркой, расположенный под первым концевым уголковым отражателем, и приемный блок с входным зрачком, снабжена уголковым отражателем, расположенным . под вторым концевым уголковым отража телем так, что их отражающие грани параллельнь, а приемный блок установлен над задающим блоком так, что марка задающего блока и входной зрачок приемного блока расположены в одной вертикальной плоскости. На чертеже изображена .принципиальна  оптическа  схема оптической линейки дл  измерени  непр молинейности и неплоскостности поверхности. Оптическа  линейка содержит задающий блок 1 с маркой 2, приемный блок 3 с входным зрачком 4, концевые уголковые отражатели 5-и 6, подвижную каретку 7, устанавливаемую на контролируемой поверхности 8 и размещенную между первым и вторым уголковыми концевыми отражател ми 5 и 6, оптический блс«, установленный на каретке 7 и ;выполненный.в виде отражателей 9 и 10, например пр моугольных призм с крышей БкР-180°, ориентированных противоположно один другому, афока ьную систему, расположенную над оптическим блоком и выполненную в виде телеобъективов tT и V2, главные плоскости , и Hj которых вынесены в зону измерени , и уголковый отражатель 13 с двум  от ражающими гран ми аи в, установленный под вторым концевым уголковым отражателем 6, и ребро которого при рабомем угле 90 параллельно контролируемой поверхности 8. Задающий и приемный блоки 1 и 3 соответственно р(асположены у первого концевого угол кового отражател  5, а марка 2 задаю щего блока 1 и входной зрачок k приемного блока 3 расположены в одной вертикальной плоскости Р. ТблеобъективЫ11 и 12 афокальной системы могут быть размещены на одно оси или представл ть собой два отдельных блока совместно с соответствующим уголковым отражателем (не показано ) . Во втором варианте исполнени  - размещение оптических элементов телеобъективов следующее: положительный компонент - перед входной (нижней)гранью концевого уголкового отражател  9 (или 10), а отрицательный - за выходной (верхней) гранью того же отражател . Выполнение схемы по второму варианту позвол ет создать бескорпусну оптическую линейку, однако в этом случае возникают существенные затруд нени  в установке и согласовании двух раздельных блоков линейки. Кроме .того, возможны различные варианты выполнени  отражателей. Так например, вместо призм (позиции 9 и 10) можно использовать призмы БР-180°, но тогда один из концевых уголковых отражателей 5 или 6 должен быть выполнен в виде призмы БкР-180 . В случае пучок света взаимодействует с ребром крыши призмы БкР-180° только два раза вместо четырех, что  вл етс  более предпочтительным . Однако требовани  К направл ющим каретки 7 при таком варианте выполнени  отражателей значительно повышаютс , так как при вороте каретки вокруг оси, перпеидикул рной контролируемой поверхности 8, пучок света отклон етс  на двойной угол поворота и, слёдовательно , на телеобъективы 11 и 12 он падает под углом и линейно смещенны у что, в свою очередь, может вызвать . Случайную погрешность измерени . Оптическа  линейка работает следующим образом. Пучок света от осветител  - задающего блока 1 освещает марку 2, а затем :падает на нйжнкнчтрань отражател  9 оптического блока, установленного на каратке 7 Претерпев отражение в отражателе 9, пучок света направл етс  смещенным в строго обратном направлении на нижнюю грань концевого уголкового отр ажател  5. Претерпев два отражени  в концевом отражателе 5, пучок света направл етс  смещенным в обратном направлении в афокальную систему. Пройд  последова-. тельно телеобъективы 11 и 12 афокальной системы, пучок света падает на верхнюю грань концевого уголкового отражател  6. Претерпев два -отражени  в концевом уголковом отражателе 6, пучок света направл етс  смещенным в обратном направлении на верхнюю грань отражател  10с крышей оптического блока. Претерпев отражение в отражателе 10, пучок света направл етс  смещенным в строго обратном направлении на верхнюю грань а уголкового отражател  13 и, отразившись от грани а, строит резкое изображение марки 2 в плоскости Q. Далее пучок света отражаетс  от второй (нижней) грани е уголкового отражател  13 и направл етс  смещенным в обра;гном направлении, взаимодейству  при этом в обратной последовательности с .отражателем 10, вторым конце.вым уголковым отражателем 6 телеобъективами 12 иМ 1, первым уголковым отражателем 5 и отражателем 9. Выйд  из отражател  9 оптического блока, пучок света строит на входном зрачке i, расположенном в плоскости Р приемного блока 3, резкое изображение марки 2.. При измерении отклонени  от пр мо линейности или от плоскости поверхности оптический блок на каретке 7 перемещаетс  по контролируемой поверхности 8, непр молинейность профил  которой вызывает смещение блока перпендикул рно оптической оси
системы Такое смещение вызывает в свою, очередь восьмикратное смешение изобретени  марки 2 во входном зрачке 4 приемного блока 3, регистрируетс  им, а затем выдаетс  оператору в удобном дл  него виде и масштабе.
Изобретение позвол ет .создать на его базе оптическую автоматическую линейку дл  измерени  непр молинейности и неплоскостности поверхностей с norpemHocTt:j менее 0,25 мкм на 1 м контролируемой трассы.
Более высока  точность измерени  непр молинейности и неплоскостности поверхностей предлагаемым устройством достигаетс  благодар :
отсутствию двоени  изображени  марки в измерительном направлении, в св зи с чем значительно повышаетс  качество изображени  марки, что приводит к существенному снижению шумов фотоэлектронной системы приемного блока;
отсутствию чувствительности оптической системы к смещению оптического блока в направлении, перпендикул рном измерительному, в св зи с чем полностью исключаетс  составл юща  погрешности, вызванна  непр молинейностью направл ющих каретки;
отсутствию изменени  величины светового потока при перемещении оптичёского блока по контролируемой поверхности; небольшому измерительному усилию, что позвол ет производить измерени  не только жестких, но и легкодеформируемых поверхностей, и
повысить точность измерений за счет значительного снижени  контактных деформаций;.
высокой (восьмикратной) чувствительности оптической системы в измерительном направлении, что позвол ет добитьс  высокого масштаба увеличени  без усложнени  оптической и фотоэлектрической схем, а следовательно , повысить точность измерений;
неподвижному расположению приемного и задающего блоков, в св зи с чем значительно уменьшаетс  вли ние вибраций , вызванных перемещением блоков в процессе измерени ;
отсутствию погрешности измерени , вызванной наклонами каретки с оптическим блоком в процессе ее перемещени  по контролируемой поверхности.

Claims (1)
Hide Dependent

  1. ОПТИЧЕСКАЯ ЛИНЕЙКА ДЛЯ ИЗМЕ РЕНИЯ НЕПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ И НЕПЛОСКО- • СТНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ, содержащая два концевых уголковых отражателя, подвижную каретку, расположенную между концевыми уголковыми отражателями и устанавливаемую на контролируемой поверхности, оптический блок, расположенный на подвижной каретке и вы- полненный в виде отражателей, ориентированных противоположно один другому, афокальную систему, расположенную над оптическим блоком и выполненную в виде телеобъективов, установленных так, что их главные плоскости.находятся в зоне измерения, задающий блок с маркой, расположенный под первым концевым уголковым отражателем, и приемный блок с входным зрачком, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения, она снабжена уголковым отражателем, расположенным под вторым концевым уголковым отражателем так, что их отражающие грани параллельны, а приемный блок установлен над задающим блоком так, что марка задающего блока и входной зрачок приемного блока расположены в одной вертикальной плоскости.
    SU ,„.1033861