SU1138643A1

SU1138643A1 - Device for checking object position relative to original axis

Info

Publication number: SU1138643A1
Application number: SU833646451A
Authority: SU
Inventors: Владимир Степанович Савицкий; Алексей Николаевич Бакаринов; Юрий Алексеевич Самохвалов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5671
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1983-09-29
Publication date: 1985-02-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ : РАСПОЛОЖЕНИЯ ПРЕДМЕТА ОТНОСИТЕЛЬНО ИСХОДНОЙ ОСИ по авт.св. 958853, отличающеес тем, что, с целью повышеии производительности коитрол , оио снабжено дополнительной приемной телевизионной камерой, расположенной так, что ее поле зрени совпадает с полем зрени овъектива . О) со 00 а liU соDEVICE FOR CONTROL: LOCATION OF THE SUBJECT WITH RESPECT TO THE INITIAL AXIS according to auth. 958853, characterized in that, in order to improve the performance of a coitrol, the OIO is equipped with an additional receiving television camera, which is located so that its field of view coincides with the field of view of an ovjective lens. O) from 00 and liU from

Description

1one

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано , в частности, в устройствах, примен емых в технологических процессах , св занных с приданием предмету , преимзпцественно крупногабаритному , определенного положени в пространстве по отношению к исходной оси, при этом формй предмета может быть плоской или пространственной, и кроме того,, может примен тьс в сборочных цехах машиностроительных предпри тий, в частности самолетостроительных и судостроительных, а также при производстве строительных и монтажных работ при монтаже крупногабаритных конструкций.The invention relates to a measuring technique and can be used, in particular, in devices used in technological processes associated with making the object, mainly large, a certain position in space with respect to the reference axis, while the shape of the object can be flat or spatial. and, moreover, it can be used in assembly workshops of machine-building enterprises, in particular, aircraft-building and ship-building, as well as in the production of construction and assembly works. the installation of large structures.

По основному авт.ев,№958853 известно устройство дл контрол расположени предмета относительно исходной оси, содержащее контрольны метки,устанавливаемые на предмете, источники света дл подсветки контрольных меток,транспарант с центральной и периферийными опорными : метками,объектив, расположенный относительно транспаранта со стороны размещени предметна, приемную телевизионную камеру, монитор,микрообъективы (не менее- чем два ), расположенные относительно транспарант со стороны, противоположной.объективу , так что S поле зрени каждого из них размещена опорна метка транспаранта, гибкие световоды, приемные торщл которых расположены : в плоскости изображени микрообъек-. тивов, а выходные торщл - в предмету ной пл.оскости объектива приемной телевизионной камеры в зоне, максимальный размер которой не превышает диаметра мишени приемной телевизионной трубки телевизионной камеры, передающей видеосигнал на экран монитора .1 ,According to the main author, No. 958853, there is a known device for controlling the position of an object relative to the initial axis, containing control marks mounted on an object, light sources for illuminating control marks, a banner with a central and peripheral reference: marks, a lens positioned relative to the transparency on the placement side subject, receiving television camera, monitor, micro-lenses (not less than two), located relatively to the transparency from the side opposite to the lens, so that S field of view dogo one reference mark placed transparency, flexible fibers, which receptors are located torschl: mikroobek- in the image plane. and output torschl - in the object surface of the lens of the receiving television camera in the zone whose maximum size does not exceed the diameter of the target of the television television receiver of the television camera transmitting the video signal to the monitor screen .1,

Однако известное устройство дл контрол расположени предмета отно сительно исходной оси обеспечива высокую точность контрол обладает малой производительностью контрол на начальном этапе, когда требуетс ввести изображение контрольных меток предмета в поле зрени микрообъективов , Ввиду малого размера эти изображений по сравнению с общим полем транспаранта эта операци занимает много времени.However, the known device for controlling the position of the object relative to the initial axis provides high accuracy of the control, has low monitoring performance at the initial stage, when it is necessary to enter the image of the object's reference marks in the field of view of micro-lenses. Due to the small size of these images compared to the general transparency field, this operation takes many of time.

386431386431

Цель изобретени - повьппение производительности контрол путем обеспечени визуального контрол за вводом изображений контрольных меток предмета в поле зрени микрообъективов .The purpose of the invention is to enhance the performance of the control by providing a visual control over the input of the image of the control marks of the object in the field of view of micro-lenses.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл контрол расположени предмет относительно исход to ной оси,содержащее контрольные метки , устанавливаемые на предмете, источники света дл подсветки контрольных меток,транспарант с центральной и периферийными опорными 5 метками, объектив, расположенный относительно транспаранта со стороны размещени предмета, приемную телевизионную камеру, монитор,микрообъективы (не менее чем два/, расположенные относительно транспаранта со стороны, противоположной объективу . Так что в поле зрени каждого из из них размещена опорна метка тран спаранта, гибкие световоды, приемные торцы которых расположены ВThe goal is achieved by the fact that in a device for controlling the location of an object relative to the source axis, containing reference marks mounted on an object, light sources for illuminating reference labels, a transparency with a central and peripheral reference 5 marks, a lens positioned relative to the transparency on the placement side object, television camera, monitor, micro-lenses (not less than two / located relative to the transparency on the side opposite to the lens. So in the field of tim each of them supporting a label placed tran sparanta, flexible optical fibers, receiving end faces are located in

плоскости изображени микрообъективов , а выходные торцы - в предметной плоскости объектива приемной телевизионной камеры в зоне, максимальный размер которой не превышаетmicroscope image planes, and the output ends are in the objective plane of the receiving television camera in an area whose maximum size does not exceed

диаметра мшпени приемной телевизионной трубки телевизионной .камеры, передающей видеосигнал на экран монитора , снабжено дополнительной приемной телевизионной камерой,расположенной так, что ее поле зрени совпадает с полем зрени объектива.the diameter of the receiving television tube of the television camera transmitting the video signal to the monitor screen is equipped with an additional receiving television camera arranged so that its field of view coincides with the field of view of the lens.

На фиг.1 изображена принципиальна схема предлагаемого устройства .Fig. 1 is a schematic diagram of the proposed device.

.. дл контрол расположени предмета относительно исходной оси; на фиг.2 - изображение на экране монитора в конце этапа введени изображений контрольных меток в поле зрени микрообъективов... to control the location of the object relative to the original axis; Fig. 2 is an image on a monitor screen at the end of the step of inserting images of reference marks in the field of view of micro-lenses.

Устройство содержит источники 1 света, освещающие центральную 2 и периферийные 3 контрольные метки, устанавливаемые на предмете 4, транспарант 5 с центральной 6 и периферийными 7 опорными метками, объек- . тив 8, расположенный между предметом . 4 и транспарантом 5, центральный 9 и периферийный 10 микрообъективы , расположенные относительно транспаранта 5 со стороны,противоположной объективу 8, в пол х 11 и 12 зрени которых размещены соответс:твеино 3 опорные метки 6 и 7, гибкие световоды 13 и 14,приемные торцы 15 и 16 которых расположены в плоскост х . : изображени микрообъективов 9 и 10, а выходные торцы 17 и 18 - в предметной плоскости 19 объектива 20 приемной телевизионной камеры 21 в зоне 22, максимальньй размер которой не превышает диаметр 23 мишени 24 приемной телевизионной трубки 25, передающей видеосигнал на эк ран 26 монитора 27, и дополнительну телевизионную камеру 28 дл общего обзора предмета 4, передающую его изображение на экран 26 монитора 27 Устройство работает следующим образом. На предмет 4 нанос т не менее че тырех контрольных меток таким образом , что центральна контрольна метка 2 располагаетс в геометричес ком центре предмета 4, а периферийные контрольные метки 3 максимально и равномерно удалены от центральной контрольной метки 2 в пределах габаритов предмета 4. Угловое поле зрени объектива В выбирают таким образом, что в его пределах наход тс все контрольные метки 2 и 3 предмета 4, Расчетным путем в зависимости от фокусного рассто ни объектива 8 определ ют такое расположение устройства , при котором оптическа ось объектива 8 требуемым образом располагаетс в пространстве относительно исходной оси 29 и проходит через центральную контрольную метку 2 предмета 4 при правильном расп ложении последнего. На транспаранте 5 нанос т с требуемой точностью центральную 6 и периферийные 7 опорные метки в расположении и размерах, соответствующих расположению и размерам изоб ражений контрольных меток 2 и 3 пре мета 4 в плоскости изображений объектива 8 при -правильном расположении предмета 4 в пространстве. Транспарант 5 располагают в плоскости,оптически сопр женной с плоскостью установки предмета 4 так VTO центральна опорна метка 6 сов падает с оптической осью объектива 8, а периферийные опорные метки 7 занимают положение, соответствующее положению контрольных меток предмета 4 при требуемом располо3 ,4 жении последнего относительно исходной оси 29. Устройство располагаю в рабочей зоне так, что оптическа ось объектина 8. занимает расчетное положение относительно исходной оси 29, Включают одновременно приемную телевизионную камеру 21, принимающую изображение от гибких световодов 13 и 14, и дополнительную телевизионную камеру 28 дл общего обзора предмета 4,При этом на экране 26 монитора 27 одновременно присутствуют увеличенное изображение опорных ме- ток 6 и 7 и транспаранта 5 и уменьщенное изображение предмета 4 со всеми его контрольными метками 2 и 3. Перемеща предмет 4 вплоскости, перпендикул рной оптической оси об объектива 8,ввод т изображение центральной контрольной метки 2,проецируемое объективом 8 на транспарант 5, в поле 11 зрени центрального микрообъектива 9, Затем.враща предмет 4 в той же плоскости вокруг оптической оси объектива 9, ввод т изображение хот бы одной из контрольных меток 3 в поле 12 зрени объектива 10. Контроль за введением изображений меток 2 и 3 в пол 11 и 12 зрени микрообъективов 9 и 10 осуществл ют по изображению предмета 4,передаваемому дополнительной телевизионной камерой 28 дл общего обзора. После того, как изображени всех контрольных меток 2 и 3 введены в пол 11 и 12 зрени микрообъективов 9 и 10,дополнительную телевизионную камеру 28 выключают. Перемеща предмет 4 вдоль оптической оси объектива 8 и враща его вокруг этой оси, добиваютс полного совмещени изображений контрольных меток 2 и 3 с опорными метками 6 и 7. Контроль за совмещением этих меток осуществл ют визуально или инструментально по юс увеличенным изображени м , передаваемом приемной телевизионной камерой 21 на экран 26 монитора 27, Полное совмещение всех соответствующнх контрольных и опорных меок свидетельствует о правильном асположении предмета 4 относительо исходной оси 29.The device contains sources of light 1, illuminating the central 2 and peripheral 3 reference marks, mounted on the object 4, transparency 5 with the central 6 and peripheral 7 reference marks, objects. tiv 8, located between the subject. 4 and a banner 5, a central 9 and a peripheral 10 micro-lenses, located relative to the transparency 5 from the side opposite to the lens 8, in the fields 11 and 12 of which are placed respectively: two 3 reference marks 6 and 7, flexible optical fibers 13 and 14, receiving ends 15 and 16 of which are located in planes. : images of micro lenses 9 and 10, and output ends 17 and 18 are in the object plane 19 of lens 20 of a receiving television camera 21 in zone 22, the maximum size of which does not exceed the diameter of 23 targets 24 of the receiving television tube 25 transmitting the video signal to monitor 26 , and an additional television camera 28 for an overview of the subject 4, transmitting its image on the screen 26 of the monitor 27 The device operates as follows. No less than four check marks are applied to item 4 in such a way that the central check mark 2 is located in the geometric center of the subject 4, and the peripheral check marks 3 are maximally and evenly spaced from the central check mark 2 within the dimensions of the item 4. Angular field of view lens B is chosen in such a way that all the control marks 2 and 3 of the subject 4 are located within it. By calculation, depending on the focal length of the lens 8, determine the location of the device at which eska axis of the lens 8 is positioned as desired in the space with respect to the reference axis 29 and extends through a central reference mark 2 with the correct object 4 disintegrations the decomposition of the latter. On the banner 5, the central 6 and peripheral 7 reference marks in the arrangement and dimensions corresponding to the arrangement and dimensions of the images of reference marks 2 and 3 of item 4 in the plane of images of the lens 8 are placed with the required accuracy at the correct location of the object 4 in space. The transparency 5 is positioned in the plane optically conjugated with the plane of installation of the object 4, so the VTO central reference mark 6 coincides with the optical axis of the objective 8, and the peripheral reference marks 7 occupy the position corresponding to the position of the reference marks of the subject 4 with the required location of the latter 4 relative to the original axis 29. The device is placed in the working area so that the optical axis of the object 8. occupies the design position relative to the initial axis 29, the receiving television camera 21 is switched on simultaneously, and the image from flexible light guides 13 and 14, and an additional television camera 28 for a general view of the subject 4; At the same time, the screen 26 of the monitor 27 simultaneously contains an enlarged image of the reference marks 6 and 7 and the transparency 5 and a reduced image of the subject 4 with all its control marks 2 and 3. Moving the object 4 into the plane perpendicular to the optical axis of the lens 8, the image of the central reference mark 2 projected by the lens 8 onto the transparency 5 is entered into the field 11 of the view of the central micro lens 9, Then and item 4 in the same plane around the optical axis of the lens 9, enters the image of at least one of the control marks 3 in the field 12 of the lens 10 view. Control over the insertion of images of the marks 2 and 3 into the field 11 and 12 of the micro lenses 9 and 10 in the image of item 4 transmitted by an additional television camera 28 for a general overview. After the images of all check marks 2 and 3 have been inserted into fields 11 and 12 of view of micro-lenses 9 and 10, additional television camera 28 is turned off. By moving the object 4 along the optical axis of the lens 8 and rotating it around this axis, complete alignment of the images of the reference marks 2 and 3 with reference marks 6 and 7 is achieved. Control of the alignment of these marks is carried out visually or instrumentally according to the enlarged images transmitted by the television television camera 21 to monitor screen 26 of monitor 27. The full combination of all the relevant control and reference points indicates the correct positioning of the object 4 relative to the original axis 29.

Наличие дополнительной телевизионной камеры дл общего обзора в предлагаемом устройстве дл контрол расположени предмета относительноThe presence of an additional television camera for a general overview in the proposed device for controlling the position of the object relative to

1138643611386436

исходной оси значительно повышает производительность контрол при сохранении точности контрол .the original axis significantly improves the performance of the control while maintaining accuracy of the control.

Claims

DEVICE FOR CONTROL OF THE LOCATION OF THE SUBJECT RELATIVELY ^: THE ORIGINAL AXIS according to autosw. ” 958853, characterized in that, in order to increase the control performance, it is equipped with an additional receiving television camera located so that its field of view coincides with the field of view of the lens.

<Dutt