Устройство для измерения рельефа диффузно отражающих поверхностей

)4 С 01 В 11 24(;гфц ТЕНИЯ ТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ ЕЛЬЕ СТРЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ ФА ДИФФУЗНО ОТРАЖАЮЩИХ ПОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения - повьппение точности измерения рельефа поверхностей. Это достигается сохранением одинакового расстояния от измерительной головки до измеряемой поверхности во всех точках измеряемой поверхности, Перемещение каретки 5 с измерительной головкой осуществляется под управлением ЭВМ 14 по балкам 2 и 3 и направляющей 4, что дает возможность измерять координаты различных точек .поверхности, Постоянная ошибка при измерении обеспечивается узлом дискретного отслеживания, который по управляющим командам, поступающим от ЭВМ 14 через блок 13 сопряжения на механизм 15 перемещения, приближает (удаляет) измерительную головку к (от) поверхности, выдерживаяодинаковое расстояние до поверхности,В случае, если выступы рельефа препятствуют подходу луча от источника6 света, измерительная головка поворачивается на требуемый угол при помощи механизма 10 вращения измерительной головки, закрепленного на конценаправляющей 17 узла дискретного отслеживания поверхности, Луч узконаправленного источника 6 света попадает на измеряемую диффуэно отражающую фповерхность, на которой образует контрастное световое пятно. Часть отраженного от поверхности света проектируется на фоточувствительную поверхность фотоприемника 7, где образуетсветовое пятно, положение которого нафотоприемнике 7 несет информацию орасстоянии до измеряемой поверхности.Значение напряжения с выхода фотоприемника 7 поступает в блок 11 обработки и управления, где вычисляется рас- р,стояние от общего основания 8 до измеряемой поверхности, 1 ил.Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для бесконтактных измеренийдиффузно отражающих поверхностей,Цель изобретения - повышение точности измерения рельефа поверхностей,имеющих сложную форму, путем сохранения одинакового расстояния от измерительной головки до измеряемой поверхности во всех точках измеряемойповерхности,На чертеже представлена схема устройства для измерения рельефа диффузно отражающих поверхностей. 15Устройство содержит корпус 1, узелпланарного перемещения, выполненныйв виде расположенных в одной плоскости двух параллельных балок 2 и 3и перпендикулярно к ним расположенной направляющей 4, имеющей возмож-,ность перемещаться по балкам 2 и 3, икаретки 5, перемещающейся по направляющей 4, измерительную головку, выполненную в виде источника 6 света и 25фотоприемника 7, жестко установленныхна общем основании 8, жестко соединенном с осью 9 механизма 10 вращения измерительной головки, и блок 11обработки и управления, в состав ко- З 0торого входят аналого-цифровой преобразователь 12, блок 13 сопряженияс ЭВМ 14, узел дискретного отслеживания рельефа измеряемой поверхности,в состав которого входят-механизм 1535перемещения, редуктор 16 и направляющая 17, причем направляющая 17 черезредуктор 16 соединена с механизмом15 перемещения, закрепленным на каретке 5, а на конце направляющей 17 40закреплен механизм 1 О вращения измерительной головки,Устройство работает следующим образом.Луч узконаправленного источника 6 45 света попадает на измеряемую диффузно отражающую поверхность, на которой образует контрастное световое пятноЧасть отраженного от поверхности света проектируется на Фоточувствительную 50 поверхность фотоприемника 7, например линейку ПЗС, где образует световое пятно, положение которого на линейке несет информацию о расстоянии до измеряемой поверхности, Значения 55 напряжений с выхода фотоприемника 7 через аналого-циФровой преобразователь 12 и устройство 13 сопряжения поступают в ЭВМ 14 где вычисляется рас стояние от общего основания 8 до измеряемой поверхности по формуле В г--- . ------- ,1 эдпо(-рсоэв----- +С 8 Р 1 соэа/+рэмпаизмерительная база,заднее фокусное расстояниеобъектива фотоприемника; с и р - углы наклона оптических осейисточника света и фотоприемника;р - параллакс, выполняемый каксдвиг центра с пятна на линейке ПЗС относительно ее где В 1центрального элемента, принятого за начало отсчета на линейке.Расстояние 2, от общего основания 8 до ближней к поверхности грани каретки , принятой за начало отсчета координаты, вводится в ЭВМ 14 при первоначальной настройке, Таким образом, расстояние до измеряемой поверхности определяется по формуле(2) Е = Х+ 2 Формула изобретения Устройство для измерения рельефа диффузно отражающих поверхностей, содержащее корпус и расположенные в нем измерительную головку, выполненную в виде основания, источника света и Фотоприемника, закрепленных на Перемещение каретки 5 с измерительной головкой осуществляется под управлением ЭВМ 14 по балкам 2 и 3 инаправляющей 4, что дает возможностьизмерять координаты различных точекповерхности,ПостЬянная ошибка при измеренииобеспечивается узлом дискретного отслеживания, который по управляющимкомандам, поступающим от ЭВМ 14 черезблок 13 сопряжения на механизм 15 перемещения, приближает (удаляет) измерительную головку к (от) поверхности,/выщерживая одинаковое расстояние доповерхности, Если выступы профиляпрепятствуют подходу луча к измеряемой точке поверхности, по управляющейкоманде от ЭВМ 14, поступающей черезустройство 13 сопряжения на механизм10 вращения, производится поворот из-мерительной головки на требуемый угол.1364864 Составитель Б, Тимофеева Корректор С. Шекмар Техред М.Дидык Редактор П, Гереши Заказ 6576/31 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,основании, механизм вращения измерительной головки в плоскости основания, узел планарного перемещения,выполненный в виде двух балок, расположенных в плоскости перемещения,направляющей, установленной с возможностью перемещения по балкам, и каретки, расположенной на направляющей своэможностью перемещения по ней, блокобработки и управления, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, оноснабжено узлом дискретного отслеживания рельефа поверхности, выпрлненным в виде механизма перемещения измерительной головки в плоскости, перпендикулярной плоскости планарногоперемещения, закрепленного на каретке, и направляющей, соединенной черезредуктор с механизмом перемещения,механизм вращения измерительной головки закреплен на конце направляющейузла дискретного отслеживания рельефа поверхности, а источник света ифотоприемник закреплены на основаниитаким образом, что их оптические осирасположены в плоскости, перпендикулярной плоскости основания измерительной головки, и образуют между собойпрямой угол,