SU1401268A1 - Двухкоординатное измерительное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть исполь- зовано дл  измерени  формы поверхности объектов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени , достигаемое за счет снабжени  устройства интерферомет- рической системой дл  измерени  продольных перемещений, фотоэлектрической системой измерени  поперечных смещений, блоком вычислени  поправок и двум  блоками вычислени  контролируе.мых координат, взаимодействие которых обеспечивает введение в результаты измерени  поправок, учитывающих поперечные смещени . Контролируемый объект 5 перемещаетс  вместе с подвижным несущим узлом 3. При этом по контролируемой поверхности скользит измерительна  головка 4, привод ща  в движение подвижный несущий узел 2. Координаты поверхности определ ютс  по перемещени м узлов 2 и 3, измер емым с помощью интерферометров 8 Майкельсона, зеркала 9 измерительных ветвей которых установлены на подвижных узлах. Часть излучени , прошедша  через зеркала 9, попадает на позиционно-чувстви- телдные фотоприемники 11, по сигналам на выходе которых вычисл ютс  поправки, учитывающие поперечные смешени  узлов 2 и 3. 1 ил. в сл

Description

rsD

О5

00

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  формы поверхностей объектов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет снабжени  устройства интерферометрической системой дл  измерени  продольных перемещений подвижных узлов, фотоэлектрическими системами измерени  их поперечных смещений, блоком вычислени  поправок и двум  блоками вычислени  контролируемых координат, взаимодействие которых обеспечивает введение в результаты измерени  поправок, учитывающих поперечные смещени  подвижных узлов.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит несущий узел 1, на котором расположены два несущих узла 2 и 3, установленные с возможностью перемещени  во взаимно перпендикул рных направлени х . На узле 2 закреплена измерительна  головка 4, обращенна  своим изме- рительным наконечником к узлу 3. Последний имеет обращенную к узлу 2 базовую поверхность, служащую дл  установки контролируемого объекта 5. На неподвижном основании закреплены лазер 6, ориентиро- ванный так, что ось его пучка параллельна направлению перемещени  узла 2, пента- призма 7, установленна  на пути лазерного пучка, и два интерферометра Майкельсо- на 8, отражатели измерительных ветвей которых выполнены в виде полупрозрачных плоских зеркал 9, установленных на узлах 2 и 3. На каждом из узлов 2 и 3 закреплен блок измерени  перемещений узла, состо щий из призмы-куба 10 и двух позиционно- чувствительных фотоприемников 11, установленных на разных рассто ни х от призмы-куба на пути выход щих из нее пучков. Устройство содержит также два блока 12 вычислени  контролируемых координат и блок 13 вычислени  поправок, входы которого электрически св заны с выходами фото- приемников 11, а выходы - с входами блоков 12. Вторые входы блоков 12 электрически св заны с выходами фотоприемников 14, служащими дл  регистрации интерференционных картин в интерферометрах 8.

Устройство работает следующим образом .

При перемещении узла 3 измерительный наконечник измерительной головки ,4 скользит по контролируемой поверхности объекта 5, благодар  чему перемещаетс  узел 2. Величины продольных перемещений узлов 2 и 3 измер ютс  с помощью соответствующих интерферометров Майкельсона 8. Сигнал, несущий информацию о величинах перемещени  узлов, поступает на вход соответствующего блока 12 вычислени  контроли- руемых координат. При наличии поперечных смещений узлов 2 и 3 пучки излучени , проход щие через зеркала 9, смещаютс  по

0 5 0 0

0 5

5

чувствительным площадкам фотоприемников 11, па выходе которых по вл етс  сигнал, пропорциональный величине смещени . Этот сигнал поступает на соответствующий вход блока 13 вычислени  поправок, вырабатывающий сигнал поправки, которую следует внести в результат измерени  продольных перемещений узлов 2 и 3 дл  компенсации погрещностей, вызываемых поперечными смещени ми узлов. Сигналы поправок поступают в блоки 12 вычислени  контролируемых координат.

Учет поперечных смещений подвижных узлов 2 и 3 при вычислении координат позвол ет повысить точность измерений.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухкоординатное измерительное ycj- ройство, содержащее три несущих узла, два из которых установлены с возможностью перемещени  относительно третьего во взаимно перпендикул рных направлени х, измерительную головку, закрепленную на первом узле и обращенную своим измерительным наконечником к второ.му узлу, столик дл  креплени  контролируемого объекта, установленный на втором узле и обращенный своей базовой поверхностью к первому узлу, два блока измерени  перемещений соответственно первого и второго узлов, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности измерени , устройство снабжено лазером , установленным на третьем узле так, что ось пучка его излучени  параллельна направлению перемещени  одного из первых двух узлов, пентапризмой, установленной на пути лазерного пучка, двум  блоками измерени  поперечных смещений соответственно первого и второго узлов, каждый из которых оптически св зан с блоком измерени  перемещений соответствующего узла, блоком вычислени  поправок и двум  блоками вычислени  контролируемых координат объекта, один из входов каждого из которых электрически св зан с соответствующим выходом блока вычислени  поправок, блоки измерени  перемещен-ий узлов выполнены в виде интерферометров Майкельсона, установленных соответственно на пути пр мого излучени  лазера, отклоненного пентапризмой , и имеющих отражатели измерительной ветви в виде полупрозрачного плоского зеркала , установленного на соответствующем узле, и блоки регистрации интерференционной картины в виде фотоприемников, каждый из блоков измерени  поперечных смещений выполнен в виде призмы-куба и двух позиционно-чувствительных фотоприе.мни- ков, установленных на пути пучков, выход щих из призмы-куба на разных рассто ни х от нее и электрически св занных с соответствующими входами блока вычислени  поправок, а фотоприемники блоков измере1401268 34

   ни  перемещений подвижных узлов электри- ствующих блоков вычислени  контролируе- чески св заны с вторыми входами соответ- мых координат объекта.