Датчик положения поверхности

)о8 И. Зайцев, А. И. Бессо 1. Б, Зотов В. Д. Бескон- реобразоватеническая про, рис. 2 а. Я Г 1 ОВЕ РХите зова и разй раз - увепазона ет на- аверхдит чеасаф Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) ДАТЧИК ПОЛ ОЖЕНИНОСТИ(57) Изобретение относится к измерной технике и может быть испольдля измерений линеиных перемещениймеров, а также формы поверхностеличных объектов. Цель изобретенияличение точности и расширение диаконтролируемых поверхностей за счклонного освещения контролируемой гности. Излучение источника 1 прохо рез плоскопараллельную пластину 2, установленную под углом а к излучению, и конденсорную линзу 3, освещает контролируемую поверхность 6 под некоторым углом р. Отраженное излучение проходит через объектив 4 и фокусируется им на поверхность фотоприемника 5, выполненного в виде четырехсекционной матрицы. В момент нахождения отраженного излучения в центре фотоприемника 5 вырабатывается сигнал равенства освешения каждой пары соседних секций фотоприемника 5, что соответствует моменту прохождения контролируемой поверхности 6 через оптическую ось обьектива 4. Этот момент фиксируется, и по не му определяют координаты контролируемой точки поверхности 6 относительно началь- д ной точки отсчета. Определение размера ф зазора осуществляют путем поворота плос- ур копараллельной пластины 2 вокруг направле- Ы Р ния излучения на 180.ил.1564490 Формула изобретения Составитель М. МининРедактор Т. Парфе нов а Техред И. Верес Корректор Н. РевскаяЗаказ 1154 Тираж 492 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений линейных перемещений и размеров, а также формы поверхностей различных объектов. 5Цель изобретения - увеличение точности и расширение диапазона размеров контролируемых поверхностей за счет наклонного освещения контролируемой поверхности.На чертеже представлена оптическая схема датчика.Датчик содержит источник 1 излучения и последовательно расположенные по ходу излучения плоскопараллельную пластину 2, конденсорную линзу 3, объектив 4 и позиционно-чувствительный четырехсекционный фо топриемник 5. Плоскопараллельная пластина 2 установлена под углом сг, к излучению и имеет возможность регулирования величины этого угла, вращения вокруг направления излучения и вывода из зоны действия излучения. Контролируемая поверхность пересекается фокальной плоскостью конденсорной линзы 3. Датчик работает следующим образом.При выведенной из зоны действия излу чения плоскопараллельной пластины 2 производят юстировку датчика. Затем пластину 2 устанавливают на пути излучения под углом к направлению излучения. Контролируемую поверхность помещают таким образом, чтобы она пересекла излучения в фокаль ной плоскости, При этом положение плоско- параллельной пластины 2 путем ее поворота вокруг направления излучения выбирают таким, чтобы излучение падало на контролируемую поверхность 6. Оптимальным является такое положение пластины 2, при кото- З 5 ром плоскость, проходящая через оптическую ось объектива 4 и излучение, перпендикулярна контролируемой поверхности 6. При пересечении в фокальной плоскости контролируемой поверхности 6 и падающе О го излучения отраженное от поверхности 6 излучение проходит через объектив 4 и фокусируется им на поверхность фотоприемника 5. В момент нахождения точки отраженного излучения в центре фотоприемника 5, что соответствует моменту про хождения контролируемой поверхности 6 через оптическую ось объектива 4, вырабатывается сигнал равенства освещения каждой пары соседних секций фотоприемника 5. Этот момент фиксируется с помощью ЭВМ, и по нему определяются координаты контролируемой точки поверхности 6 относительно начальной точки отсчета. При измерении размера щели переход к определению положения противоположной ее стороны осуществляется поворотом пластины 2 вокруг направления излучения на 180 (положение пластины 2 и излучение при таком повороте показано на чертеже пунктиром).Некоторая неточность поворота пластины 2 может привести к незначительному перераспределению интенсивности освещения между соседними секциями фотоприемника 5, но на распределение суммарных освещенностей каждой пары соседних секций это влияния не оказывает и на точность измерения не влияет. При измерении длинного и узкого отверстия угол наклона пластины 2 к оптической оси объектива 4 уменьшают. При отсутствии параллельности между контролируемой поверхностью и оптической осью объектива 4 требуется увеличить угол наклона пластины к направление излучения.В зависимости от ориентации контролируемой поверхности 6 поворачивают плоско- параллельную пластину 2 вокруг направления излучения до тех пор, пока угол между контролируемой поверхностью и плоскостью, в которой расположены излучение и оптическая ось объектива 4, не станет равным 90. Это исключает необходимость поворота измеряемого объекта. Датчик положения поверхности, содержащий источник излучения и последовательно расположенные по ходу излучения конденсорную линзу, объектив и фотоприемник, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и расширения диапазона размеров контролируемых поверхностей, он снабжен плоскопараллельной пластиной, установленной между источником излучения и конденсорной линзой с возможностью поворота вокруг оси, совпадающей с направлением излучения, и вокруг оси, перпендикулярной направлению излучения.