SU1747874A1

SU1747874A1 - Goniometer

Info

Publication number: SU1747874A1
Application number: SU904800124A
Authority: SU
Inventors: Виктор Менделевич Ратинский; Ирина Ивановна Иванова; Николай Соломонович Троицкий
Original assignee: Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Средств Неразрушающего Контроля
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл измерени углов плоских объектов. Целью изобретени вл етс повышение точности. Измер емое изделие устанавливаетс на поворотную платформу. После угловой ориентации издели необходимо произвести измерение по отсчетному устройству. Определение величины угла между гран ми издели вычисл етс как разность между отсчетами, вз тыми по рабочей мере 1 ил.The invention relates to a measurement technique and is intended to measure the angles of flat objects. The aim of the invention is to improve the accuracy. The measured article is mounted on a turntable. After the angular orientation of the product, it is necessary to measure the reading device. The determination of the angle between the edges of the product is calculated as the difference between the readings taken from the working measure 1 slug.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к фотоэлектронным , углоизмерительным устройствам дл измерени плоских изделий.The invention relates to a measurement technique, in particular, to photoelectric, angle measuring devices for measuring flat products.

Известен гониометр, содержащий автоколлиматор со светоделительным зеркалом между объективом и анализатором пол изображени , рабочую меру в виде лимба с угломерной шкалой, установленной на оси поворота автоколлиматора и двустороннюю одноканальную оптическую систему дл проецировани диаметрально противоположных делений шкалы лимба в поле изображени анализатора, выполненного в виде окул ра с микрометром.A goniometer containing an autocollimator with a beam-splitting mirror between the lens and the image floor analyzer, a working measure in the form of a limbus with an angular scale mounted on the axis of rotation of the autocollimator, and a two-way single-channel optical system for projecting diametrically opposite divisions of the scale of the limbus in the image field of the analyzer made in the form of oculls pa with mic.

Недостатком такого гониометра вл етс низка точность измерени углов и пира- мидальности плоских изделий малых размеров из-за большого дифракционного размыти автоколлимационного изображени и малой его ркостью.The disadvantage of such a goniometer is the low accuracy of measuring the angles and pyramidality of flat products of small dimensions due to the large diffraction blurring of the autocollimation image and its low brightness.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс гониометр, содержащий фотоэлектрическую след щую систему, вход которой подключен к анализатору изображени , а выход - к механизмуThe closest in technical essence to the invention is a goniometer containing a photoelectric tracking system, the input of which is connected to the image analyzer and the output to the mechanism

перемещени рабочей меры, светодели- тельное зеркало и анализатор изображени , расположенный между рабочей мерой, выполненной в виде многогранной призмы, и объективом автоколлиматора, выполненного в виде вогнутого сферического зеркала, центр кривизны которого совмещен с осью вращени рабочей меры, а ось вращени анализатора совмещена с изображением центра кривизны вогнутого сферического зеркала.the working measure, the beam-splitting mirror and the image analyzer located between the working measure made in the form of a multifaceted prism and the autocollimator lens made in the form of a concave spherical mirror whose center of curvature is aligned with the axis of rotation of the working measure, and the axis of rotation of the analyzer is aligned with the image of the center of curvature of a concave spherical mirror.

Недостатком этого гониометра вл етс низка точность измерени углов и пира- мидальности плоских изделий малых размеров из-за большого дифракционного размыти автоколлимационного изображени и малой его ркостью.The disadvantage of this goniometer is the low accuracy of measurement of the angles and the pyramid of flat products of small dimensions due to the large diffraction blurring of the autocollimation image and its low brightness.

Целью изобретени в.л етс . создание прибора дл измерени с повышенной точностью углов и пирамидальности плоских изделий малых размеров. Указанна цель достигаетс тем, что гониометр содержит поворотную платформу с приводом, предназначенную дл размещени рабочей меры , анализатор изображени , осветитель, оптически св занный с анализатором че-The purpose of the invention is. the creation of an instrument for measuring with increased accuracy of angles and pyramid of flat products of small sizes. This goal is achieved by the fact that the goniometer contains a rotary platform with a drive designed to accommodate a working measure, an image analyzer, an illuminator optically coupled to a human analyzer.

(Л(L

XI ь XIXI XI

00 х|00 x |

рез рабочую меру, механизм перемещени анализатора с индикатором и отсчетное устройство , а также тем, что с целью повыше- ни точности, гониометр снабжен дифференциальным устройством сигнализации , включающим переключающий блок, выход которого св зан со входом привода, световой и звуковой индикаторы, выходы которых св заны со входом переключающего блока, осветитель и анализатор изображени расположены под заданным углом друг к другу, а осветитель выполнен в виде лазера.a working measure, an analyzer movement mechanism with an indicator and a reading device, as well as the fact that in order to increase accuracy, the goniometer is equipped with a differential alarm device that includes a switching unit whose output is connected to the drive input, light and sound indicators, the outputs of which connected to the input of the switching unit, the illuminator and the image analyzer are located at a given angle to each other, and the illuminator is made in the form of a laser.

На чертеже схематически изображен предлагаемый гониометр, а также показан ход лучей в оптической схеме гониометра.The drawing schematically shows the proposed goniometer, and also shows the course of the rays in the optical scheme of the goniometer.

Гониометр содержит отсчетное устройство 1 в виде викроскопа, рабочую меру 2 в виде стекл нного лимба с оцифрованными делени ми, предметный столик 3, на который устанавливаетс контролируемое изде- лие 4, лазерный источник света 5, фотоэлектронный призменный анализатор 6 с датчиком линейного перемещени 7 и устройством индикации 8, механизмом перемещени 10, дифференциального устройства 11, подключенного к переключающему устройству 12, звукового индикатора 13, светового индикатора 14, исполнительного двигател 15. ручки 16 перемещени рабочей меры и черв чной пары перемещени рабочей меры 17.The goniometer contains a reading device 1 in the form of a microscope, a working measure 2 in the form of a glass limb with digitized divisions, an object table 3 on which a controlled product 4 is installed, a laser light source 5, a photoelectron prism analyzer 6 with a linear displacement sensor 7 and the display device 8, the movement mechanism 10, the differential device 11 connected to the switching device 12, the sound indicator 13, the light indicator 14, the actuator 15. the handle 16 moves the working plate ry and worm pair of movement of the working measure 17.

Ось вращени рабочей меры 2 совмещена с механическим центром измер емого издели 4, при этом отраженный от грани издели 4 луч лазерного источника света 5 попадает на фотоэлектронный призменный анализатор 6.The axis of rotation of the working measure 2 is aligned with the mechanical center of the measured product 4, while the laser light source 5 reflected from the face of the product 4 hits the photoelectron prism analyzer 6.

Отраженный луч лазерного источника света 5 совмещаетс по вертикали с центром фотоэлектронного призменного анализатора 6 при помощи ручки и рейки 9. Величина линейного перемещени фотоэлектронного призменного анализатора фиксируетс датчиком линейного перемещени 7 и высвечиваетс на устройстве индикации 8.The reflected beam of the laser light source 5 is aligned vertically with the center of the photoelectric prism analyzer 6 with a knob and rail 9. The linear movement of the photoelectric prism analyzer is fixed by the linear movement sensor 7 and displayed on the display device 8.

Призменный анализатор б св зан с дифференциальным устройством 11, выход которого через переключающее устройство 12 подаетс на звуковой индикатор 13 и световой индикатор 14 или на исполнительный двигатель 15.The prism analyzer is connected to a differential device 11, the output of which is fed through a switching device 12 to an audible indicator 13 and a light indicator 14 or to an executive motor 15.

Точной ориентации измер емого издели 4 относительно фотоэлектронного призменного анализатора б соответствует нулевое значение информации ча звуковом индикаторе 13 и световом индикаторе 14, а также на исполнительном двигателе 15. При вращении измер емого издели , например,The exact orientation of the measured product 4 with respect to the photoelectron prism analyzer b corresponds to the zero value of the information of the sound indicator 13 and the light indicator 14, as well as on the executive motor 15. When the measured product rotates, for example,

по часовой стрелке информации придаетс , а в противоположном направлении .clockwise information is attached, and in the opposite direction.

Гониометр работает следующим образом .Goniometer works as follows.

Измер емое изделие 4 устанавливаетс на предметный столик 3, при этом его механический центр должен быть совмещен с осью вращени рабочей меры 2.Measured product 4 is mounted on the stage 3, while its mechanical center must be aligned with the axis of rotation of the working measure 2.

Рабочую меру 2 разворачивают до такого положени , при котором отраженный от грани измер емого издели 4 луч лазерного источника света 5 попадает в створ фотоэлектронного призменного анализатора б.The working measure 2 is deployed to such a position that the beam of the laser light source 5 reflected from the face of the measured product 4 hits the target of the photoelectric prism analyzer b.

Вращением ручки перемещени фотоэлектронного призменного анализатора ус- танавливаетс полное попадание отраженного от грани измер емого издели 4 луча лазерного источника света 5 на фотоэлектронный призменный анализатор 6. Информаци оперемещении фотоэлектронного призменного анализатора 6 по вл етс в устройстве индикации 8. В ручном режиме перемещеки рабочей меры 2 вращением ручки 16 устанавливаетс такое ее положение, которое соответствует нулевому значению информации на звуковом индикаторе 13 и световом индикаторе 14.By turning the movement knob of the photoelectron prism analyzer, the laser beam of the laser light source 5 reflected from the face of the measured product 4 is fully hit on the photoelectronic prism analyzer 6. Information on the displacement of the photoelectron prism analyzer 6 appears in the display device 8. In the manual mode, the displacement measure 2 rotation of the knob 16 is set to its position, which corresponds to the zero value of the information on the sound indicator 13 and the light indicator 14.

При работе гониометра в автоматическом режиме необходимо переключающим устройством 12 подключить исполнительный двигатель 15 к дифференциальному устройству .When the goniometer is in automatic mode, it is necessary to switch the executive motor 15 to a differential device with a switching device 12.

След ща система, состо ща из узлов 6, 11, 15, разворачивает рабочую меру 2 до тех пор, пока середина отраженного луча от измер емого издели 4 не вызовет на выходе дифференциального устройства 11 сигнала рассогласовани , равного нулю.The following system, consisting of nodes 6, 11, 15, expands the working measure 2 until the center of the reflected beam from the measured product 4 causes the error signal 11 to be output at the output of the differential device 11.

После угловой ориентации измер емого издели 4 необходимо произвести измерение по отсчетному устройству 1. Опредёление величины угла-между гран ми измер емого издели 4 вычисл етс как разность между отсчетами, вз тыми по рабочей мере 2.After the angular orientation of the measured product 4, it is necessary to measure by the reading device 1. The determination of the angle between the edges of the measured product 4 is calculated as the difference between the readings taken from working measure 2.

Вращением ручки перемещени фотоэлектронного призменного анализатора ус- танавливают полное попадание отраженного от второй грани измер емого издели 4 луча лазерного источника света 5 на фотоэлектронный призменный анализатор 6.By rotating the movement knob of the photoelectric prism analyzer, the full hit of the laser light source 5 reflected from the second face of the measured item 4 is set to the photoelectron prism analyzer 6.

Определение величины пирамидально- сти между гран ми измер емого издели производитс по разности отсчетов на устройстве индикации 8. The determination of the magnitude of the pyramid between the faces of the measured product is made by the difference of readings on the display device 8.

Claims

The invention of a goniometer comprising a rotary platform with a drive for accommodating a working measure, an image analyzer, an illuminator optically coupled to the analyzer via a working measure, an analyzer moving mechanism with an indicator and a reading device, characterized in that

accuracy, it is equipped with a differential alarm device that includes a switching unit, the output of which is connected to the drive input, light and sound indicators, the outputs of which are connected to the input of the switching unit, the illuminator and the image anizer are set at a specified angle to each other, and the illuminator is the form of a laser.