323645

Союз Советски." ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Социзлистичсских РеспубликЗависимое от авт. свидетельства Хе -Ч К з С 01 Ь 9)02 Заявлено 05.1.1969 ( 1303975)25-28) с присоединением заязкп М - Приоритет -Котситет по дело)и Нсобретений и открытий ори Совете Мииистров ССОРЪ ДК 531,715,1(088,8) Опубликовано 10.Х 11.1971. Бюллетень М 1 за 1972 Дата опубликования описания 13.111.1972Авторыизобретения Ю, М, ГолубЪвский и В. Б. Хорошкеев Заявитель ДВУХКООРДИНАТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯИзобретение относится к устройствам для измерения перемещения объекта в двух взаимно перпендикулярных направлениях, в част)ности измерения перемещения стола, на котором установлено изделие, в двух взаимно перпендикулярных направлениях с погрешностью 0,2 - 0,3 мкм при величине перемещения по каждой координате до 100 мм.Существуют ряд двухкоординатных интерференционных устройств, в которых используются углокубовые отражатели.Известные устройства содержат лазер, телескопическую систему для расширения пучка лучей, два и)нтерферометра с углокубовыми подвижными и неподвижными отражателями, каретку, на которой размещен подвижный отражатель одного из нитерферометров и фотоприемники для регистрации интерференционных полос.Подвижный отражатель интерферометра, регистрирующий перемещение по оси Х, установлен на станине, по которой двигается суппорт, в связи с чем ошибки связанные с перемещением оптической системы известных устройств увеличивают погрешность измерения.Целью изобретения является повышение точности измерения перемещения объекта. Для достижения этои цели подвижные отражатели интерферометров, перемещающиеся во взаимно перпен)дикуляр)ных направлениях установлены на одной каретке, перемещениекоторой измеряется по двум координатам.Ветви сравнения интерферометров дополнительно снабжены системами зеркал, кинема 5 тически связанными с этой кареткой и компенсирующими смещение огражателей в направлениях, перпендикулярных направлениям измерений.На чертеже изображена принципиальная,10 схема устроиства,Устройство имеет лазер 1, телескопическуюсистему 2, служащую для,расширения пучкалучей, выходящего из лазера, светоделительные пластины 8, 4, 5, неподвижные отражате 15 лп б и 7, систему зеркал 8, 9 и 10, 11, отражатели 12, 13, фотоприемники 14, 15 и 1 б, 17, каретки 18 и 19 перемещающиеся в направленииоптической оси Х, каретки 20 и 21, перемещающиеся в направлении оси У, кинехтатические20 элементы, связывающие каретки с системамизеркал.Пучок лучей, выходящий из лазера 1, расширяется при помощи телескопической системы 2 и направляется па светоделптельную25 пластину 8, где разделяется на два пучка.Один из них проходит через пластину 3 и направляется на светоделительную пластину 4,где разделяется на два пучка. Пучок, которыйпроходит пластину 4 и направляется на неподЗ 0 вижный отражатель 6, отражается от него и5 10 15 направляется вновь на пластину 4 где разделяется на два пучка, которые направляются на фотоприемники 14, 15. Пучок лучей, отракснный от гластины 4 проходит через систему зеркал, представляющую воздушную призму и состоящую из зеркального блока 8 и зеркала 9, отражается от подвжного отражателя 12 и снова проходит систему зеркал 8 и 9.При перемещении отражателя 12 вдоль оптической оси (в направлении оси У) происхо,дит смещс;шс пнтерференционных полос, которые рсгпстрируотся фотоприемниками 14 и Ы Наличие двух фотоприемников, получающих засветку от участков интерференционной картины, сдвинутых по фазе на 114 периода, позволяет осуществить рсверсиеный счет полос.Пучок лучей, отраженный гластиной 3 направляется во второй интерферомстр (регистрирующий перемещение ваправлении оптической оси Х), который полностью аналогичен первому и содержит сьетоделительную пластину 5, систему зеркал 10 и 11, отражателей 7 и 13 и фотоприемники 16 и 17.Отражатели 12 и 18 укреплены на каретке 20, которая расположена внугри каретки 18 и перемещается в направлении оптической оси У, Сама каретка 18 движется в направлении оптической оси Х.Две системы зеркал 8, 9 и 10, 11 расположены соответственно на каретках 19 и 21. Карстка 21 находится внутри каретки 18 и перемещается в ней вдоль оптической оси У. Каретка 19 перемещается вдоль оптической оси Л, Каретки 18 и 19 также, как и каретки 20 и 21, связаны кинематически таким образом, что перемещение каретки 19 происходит со скоростью в два раза меньшей, чем скорость перемещения каретки 18. Система зеркал 8 и 9, расположенная на каретке 19, смещает пучок лучей, направленный на отражатель 12 со 20 25 зо 35 4 О скоростью в два раза большей, чем скорость перемещения самой системы зеркал, Таким образом, происходит компенсация смещения отражателя в направлении оптической оси Л.Точно также система зеркал 10, 11, расположенная на каретке 21, компенсирует смещение отражателя 18 в направлении оптической оси У,Сигналы от фотоприемников поступают в электронное приспособление, в качестве которого может быть исгользовано любое из известных приспособлений, позволяющее вести реверсивный счет интерференционных полос. С выхода электронного присгособления снимаегся величина перемещения каретки по обеим координатам. Предмет изобретс:ия Двухкоординатное устройство для автоматического измерения перемещения по двум взаимно перпендикулярным осям, содержащее лазер, телескопическую систему для расширения пучка лучей, два интерферометра с углокубовыми пав;жными и неподвижными отражателями, каретку, на которой размещен подвижный отражатель одного из интерферометров, и фотоприемники для регистрации интерференционных полос, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, на каретке размещен подвижный отражатель также и второго интерферометра, и эта каретка установлена с возможностью перемещения ее во взаимно-перпендикулярных направлениях, а ветви сравнения интерферометров дополнительно снабжены системами зеркал, кинемагически связанными с кареткой и компенсирующими смещение подвижных отражателей в направлениях, перпендикулярных направлениям измерений.323645 Составитель Л, КенигТехред 3. Тараненко Корректор Т. Бабакина Редактор В. Левитов Типография24 Главполиграфпрома, Москва, Г, ул, Маркса - Энгельса, 14,Заказ 900 Изд.1797 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 45