SU1402803A2 - Устройство дл контрол пр молинейности и соосности - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет контрол  параллельности и перпендикул рности расположени  объектов. Источник света и зонную пластину размещают вдоль оси одного из контролируемых объектов , а вдоль оси другого контролируемого объекта устанавливают нризменный блок двойного изображени  и регистрирующее устройство. Призменный узел выполнен из двух призм-куб, расположенных одна над другой, и пр моугольной призмы, соединенной гипотенузной гранью с боковыми гран ми обеих призм. Светоделительные грани обеих призм-куб развернуты одна относительно другой на угол, равный 90°. При наличии отклонени  от угла, равного 90°, образованного ос ми контролируемых объектов , призменный блок формирует два изображени  источника света на регистрирующем устройстве. По величине рассогласовани  между двум  сформированными дифракционными изображени ми источника света суд т о контролируемом параметре. 2 ил. ЕР (Л

Description

N3

ОС

о со

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  измерени  пр молинейности объекта, и  вл етс  дополнительным к основному авт. св. № 1100498.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет контрол  также параллельности и перпендикул рности расположени  объектов.

На фиг. 1 представлена принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 - оптическа  схема призменного блока.

Устройство содержит источник света, например лазер 1, зонную марку 2, призмен- ный блок 3, предназначаемый дл  раз.меще- ни  на контролируемом объекте, и регист- рируюпдие устройства 4 и 5.

Устройство содержит также один из трех контролируемых объектов 6. Призменный блок выполнен из двух призм - куб 7 и 8, расположенных одна под другой, и пр моройством 4, а пучок света, отраженный приз- менным блоком 3 на угол, равный 90°, перехватывают вторым регистрирующим устройством 5.

Зонна  марка 2 формирует изображение источника 1 света в плоскости анализа, в которой расположены регистрирующие устройства 4 и 5.

Если вывер емый контролируемый объект 6 располагаетс  строго перпендикул р- 10 но другому контрольному объекту 6 или, что адекватно, ось лазерного луча от источника 1, прощедщего зонную марку 2, до оптического блока 3 перпендикул рна с нормалью к выходной грани оптического блока 3., то в плоскости анализа регистрирующего устройства 5 фор.мируетс  согласованное дифракционное изображение источника света , т. е. угол между ос ми пучков, отраженных от светоделительных граней 10, 11 соответствующих призм - куб 7, 8, равен нулю.

15

угольной призмы 9, соединенной гипотенуз- 20 говорит о том, что нормаль к входной

ной гранью с боковыми поверхност ми обеих призм - куб 7 и 8. Гипотенузные грани 10, 11 призм - куб 7 и 8 развернуты между собой на угол, равный 90°, и на них нанесено светоделительное покрытие.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно размещают источник 1 света и зонную марку 2 на одном из контролируемых объектов (фиг. 1), при этом ось пучка света ориентируют параллельно оси этого контролируемого объекта, на стационарную точку устанавливают регистрирующее устройство 4, закрепл ющую ось контролируемого объекта 6. На другой контролируемый объект 6 устанавливают второе регистрирующее устройство 5 и призменный блок 3, при этом его входна  грань ориентируетс  параллельно оси объекта, на котором он размещен. Затем направл ют коллими- рованный монохроматический пучок света от источника 1 на зонную марку 2. Формируемый зонной маркой 2 пучок после нее перехватыварот призменным блоком 3. В призменпом блоке 3 пучок излучени  делитс  светоделительными гран ми 10, 11 призм - куб 7, 8 пополам. Часть пучка света проходит сквозь призмы - кубы 7, 8 без изменени  направлени  и принимаетс  регистрирующим устройством 4, друга  часть пучка света отража сь от светоделительных граней 10, 11 призм - куб 7, 8, отклон етс  ими на угол равный 90°, по направлению к оси пучка источника 1. Причем отраженные пучки в обе25

30

грани призменного блока 3 совпадает с осью подающего пучка и, как следствие этого, объекты контрол  6 и 6 взаимно перпендикул рны .

Если условие перпендикул рности объекта 6 не выполн етс , то возникает рассогласование между направлением оси пучка света после зонной марки 2 и нормалью к входной грани призменного блока 3.

Призменный блок 3  вл етс  призменным блоком двойного изображени , обеспечивающим зеркальное угловое рассогласование между пучками, отражаемыми им на регистрирующее устройство 5.

При наличии углового рассогласовани  (а) между направлением излучени  и нормалью к входной грани призменного блока 3 на выходе из него отраженные от светоделительных граней 10 и 11 пучки разойдутс  на угол, равный удвоенному углу (2а) входного рассогласовани .

В результате в плоскости анализа регист- 40 рируюпдего устройства 5 формируетс  рассогласованное дифракционное изображение источника света.

Подвижкой одного }13 контролируемых объектов 6 добиваютс  совмещени  обеих частей дифракционное изображени  источника света.

При статическом контроле монтажа выполн ют измерение линейной величины рассогласовани  дифракционного изображени  источника света регистрирующим устройст35

45

их призмах - куб 7, 8 идут в противополож- -д вом 5, затем определ ют угол отклонени 

ных направлени х.

С помощью пр моугольной призмы 9 один из отклоненных пучков, например, от светоделительной грани II приз.мы - куб 8 ввод т в другую призму - куб 7 и направл ют его вдоль отраженного пучка от светоделительной грани 10 призмы 7.

Пучок света, прощедщий призменный блок 3, перехватывает регистрирующим устi3a .f

55

от перпендикул рности контролируе.мого элемента в соответствии с выражением

д

25

где а - угол отклонени  элемента от перпендикул рности;

S - рассто ние от оптического элемента 5 до регистрирующего устройства 3;

ройством 4, а пучок света, отраженный приз- менным блоком 3 на угол, равный 90°, перехватывают вторым регистрирующим устройством 5.

Зонна  марка 2 формирует изображение источника 1 света в плоскости анализа, в которой расположены регистрирующие устройства 4 и 5.

Если вывер емый контролируемый объект 6 располагаетс  строго перпендикул р- но другому контрольному объекту 6 или, что адекватно, ось лазерного луча от источника 1, прощедщего зонную марку 2, до оптического блока 3 перпендикул рна с нормалью к выходной грани оптического блока 3., то в плоскости анализа регистрирующего устройства 5 фор.мируетс  согласованное дифракционное изображение источника света , т. е. угол между ос ми пучков, отраженных от светоделительных граней 10, 11 соответствующих призм - куб 7, 8, равен нулю.

20 говорит о том, что нормаль к входной

25

30

грани призменного блока 3 совпадает с осью подающего пучка и, как следствие этого, объекты контрол  6 и 6 взаимно перпендикул рны .

Если условие перпендикул рности объекта 6 не выполн етс , то возникает рассогласование между направлением оси пучка света после зонной марки 2 и нормалью к входной грани призменного блока 3.

Призменный блок 3  вл етс  призменным блоком двойного изображени , обеспечивающим зеркальное угловое рассогласование между пучками, отражаемыми им на регистрирующее устройство 5.

При наличии углового рассогласовани  (а) между направлением излучени  и нормалью к входной грани призменного блока 3 на выходе из него отраженные от светоделительных граней 10 и 11 пучки разойдутс  на угол, равный удвоенному углу (2а) входного рассогласовани .

В результате в плоскости анализа регист- 40 рируюпдего устройства 5 формируетс  рассогласованное дифракционное изображение источника света.

Подвижкой одного }13 контролируемых объектов 6 добиваютс  совмещени  обеих частей дифракционное изображени  источника света.

При статическом контроле монтажа выполн ют измерение линейной величины рассогласовани  дифракционного изображени  источника света регистрирующим устройст35

45

-д вом 5, затем определ ют угол отклонени 

-д вом 5, затем определ ют угол отклонени 

i3a.f

55

от перпендикул рности контролируе.мого элемента в соответствии с выражением

д

25

где а - угол отклонени  элемента от перпендикул рности;

S - рассто ние от оптического элемента 5 до регистрирующего устройства 3;

о - линейна  величина рассогласовани  дифракционного изображени  источника света.

Дл  контрол  параллельности объектов призменный блок 3 и регистрирующее устройство 5 последовательно устанавливают на контролируемых объектах 6 и 6 при неизменном положении источника 1 и зонной марки 2, добива сь каждый раз совмещени  разъединенных дифракционных изображений источника света на плоскости анализа регистрирующего устройства 5.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  контрол  пр молинейности и соосности по авт. св. № 1100498, отли

   чающеес  тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей за счет контрол  также параллельности и перпендикул рности расположени  объектов, ond снабжено призменным блоком, состо щим из двух призм - куб. прилегающих друг к другу своими основани ми, гипотенузные грани которых взаимно перпендикул рны и имеют светоделительное покрытие, и пр м оуголь- ной призмы, ориентированной ребром пр мого угла параллельно основани м призм- куб и соединенной своей гипотенузной гранью с их боковыми поверхност ми, призменный блок установлен между зонной маркой и регистрирующим блоком и предназначен дл  размещени  на контролируемом объекте.

   -5

   ери a 2

   w

   11