Устройство для контроля изделий по предельным размерам

(22) Заявлено 04:01,78 (2 ) 2563666/25.28с присоединением заявки Ре(51) М. Кл. 6. 01 В 11/04 ВЪвударствениый комитет СССР ао аеиаи изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Тульский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ РАЗМЕРАМИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для размер. ного контроля изделий.Известна сканирующая система для сравнения предмета с допустимыми размерамисостоящая из осветительного устройства, сканирующе. го устройства, фокусирующего устройства, пластин с размерами и светопциемников 1).Недостаток устройства заключается в низкой производительности нз.за необходимости фиксации изделий на позиции контроля.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положитель.ному эффекту является устройство для контро. ля изделий по предельным размерам, содержащее последовательно установленные осветитель, приемный объектив, диафрагму, фотоприемник, дифференцирующий усилитель, входом связанный с выходом фотоприемника, и регистрирующий блок 12.20Недоста тком известного устройства является возникновение ошибки определения экстремаль. ных энгчеяяй освещенности из.за появления шумовых экстремумов освеще 1 тности при конт. 2ропе изделий с низкой н непостоянной отража.ющей способности, что снижает точность конт.роля,Цель изобретения - повышение точностиконтроля.Для этого устройство снабжено полупрозрач.ным зеркалом, установленным между. приемнымобъективом и диафрагмой под углом к глав -ной оптической оси, последовательно установленными за полупрозрачным зеркалом диафрагмой с односторонним ограничением и дополнительным фотоприемником, дополнительнымдифференцирующим усилителем, входом свя.занным с выходом дополнительного фотоприемника, и компенсатором шумовых экстремумов,входы которого связаны с выходами днфферен.цирующих усилителей, а выход - с регистрн.рующнм блоком. На фиг. 1 иэобраиена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - диаграммы процесса формирования информационного сигнала устрой. ства при различных величинах контролцруемо. го размера:37279а) для размера, соответствующего полюдопуска;б) для размера, превышаюгцего допустимоезначение.Устройство для контроля изделий по предель. ным размерам содержит осветитель 1, приемный объектив 2, полупрозрачное зеркало 3, установленное за приемным объективом 2 под углом к главной оптической оси, В плоскости изображения приемного объектива 2 за полу.прозрачным зеркалом 3 расположена диафрагма 4 с установленным за ней фотоприемником 5, соединенным с дифференцирующим усилителем 6. Ширина светового штриха в плоскости диафрагмы 4 равна ширине щели диафрагмы 4. На пути лучей светового потока, отраженного от ло.лупрозрачного зеркала 3, перед йли за плос 1костью изображения приемного объектива 2 установлена диафрагма, 7 с односторонним ограничением с расположенным за ней дополнитель. ным фотоприемником 8, который соединен с . дополнительным дифференцирующим усилите.лем 9. Ширина светового штриха в плоскости диафрагмы 7 с односторонним ограничением перекрывает поле рассеивания размеров конт.ролируемого изделия 10. Дифференцирующий усилйтель 6 и дополнительный дифференцируюгций усилитель 9 соединены с входом компенсатора 11 шумовых экстремумов, выход которого связан с регистрирующим блоком 12. ЗОУстройство работает следующим образом.Сбазированное контролируемое изделие 10 перемещается относительно устройства, настроен ного так, что при контроле эталонного изделия с минимально допустимым размером световой штрих в плоскости диафрагмы 4 и световой штрих в плоскости диафрагмы 7 с односторон"ним ограничением выходят за нижние пределы диафрагмы 4 и диафрагмы 7 с односторонним ограничением, а величины фототоков фотопри емников 5 и 8 имеют минимальные значения.Перемещение светового штриха, отраженного от поверхности контролируемого иэделия 10, анализируется диафрагмой 4 и диафрагмой 7 с односторонним ограничением, Перемещение светового штриха в плоскостях приемных диафрагм 4 и 7 и изменения отражающей способности поверхности контролируемого изделия 10 вызывают появление экстремумов освещеннос ти фотоприемником 5 и 8. Шумовые экстремумы освещенности фотоприемников 5 и 8, вызванные изменением отражающей способности поверхности контролируемого изделия 10, появляютСя на каждом из них синхронно; незави.симо от размера контролируемого изделия 10,Световые сигналы после преобразованияих фотоприемниками 5 и 8 поступают в виде фототоков(г) и(г) на дифференцируютцие усилители 6 и 9. С выходов дифференф 4 фя 86 4цируюших усилителей 6 и 9 сформированные и ограниченные сигналы О (г) и О (г постуУ 4 У лают на входы компенсаторашумовых экстремумов, и первый импульс О Й) запоминается на входе регистрирующего блока 12 на время контроля, Те из импульсов О (г), поступаУ 4 ющих на первый вход компенсатора шумовых экстремумов, причиной появления которых являются шумовые экстремумы освещенности фотоприемника 5, компенсируются синхронной подачей на второй вход компенсатора 11 шумовых экстремумов импульсов О г), соответ. ственно вызванных шумовыми экстремумами освещенности дополнительного фотоприемника 8.Если размер контролируемого изделия 10 соответствует полю допуска, световой штрих не выходит за верхний предел диафрагмы ч, и экстремальные значения освещенности фотоприемников 5 и 8, вызванные перемещением светового штриха в плоскостях диафрагмы 4 и диафрагмы 7 с односторонним ограничением, появляются одновременно. Импульсы О (г)У 4 и О (г) поступают на входы компенсатораУшумовых экстремумов синхронно и взаимно компенсируются. На входе регистрирующего блока имеется один импульс О (г).При величине размера изделия 10, выходящего за верхнюю границу поля допуска световой штрих частично илн полностью выходит за верхний предел диафрагмы 4, что вызывает до. полнительные экстремумы освещенности фотоприемника 5. Экстремумы освещенности дополнительного фотоприемника 8, вызванные выходом раэмерФ изделия 10 за верхнюю границу поля допуска, отсутствуют. Импульсы О 1 г) и О Й), причиной появления которых являет.У 2ся перемещение светового штриха, поступают на входы компенсатора 11 шумовых экстремумов с временным сдвигом Ьг, и на вход регистрирующего блока 12 поступают два импуль са О (г) с интервалом Ьг. Если размер контролируемого изделия 10 меньше допустимого, световой штрих полностью перекрывается ди. афрагмами 4 и 7 и не попадает на фотоприем. ники 5 и 8, Импульсы на входах компенсатора шумовых экстремумов О,(г) и О г) равны нулю. Сигнал на входе регистрирующего блока отсутствует. Формула изобретения Устройство для контроля изделий по лредель.ным размерам,содержащее последовательноустановленные овветитель, приемный объектив,диафрагму, фотоприемник, дифференцирующийусилитель, входом связанный с выходом фото.приемника, и регистрирующий блок, о т л и.ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повлппения5 727986 6 точности контроля, оно снабжено полупрозрач- дифференцируюших усилителей, авыход - ным зеркалом, установленным между прием- с регистрирующим блоком. ным обьективом и диафрагмой под углом к главной оптической оси, последовательно уста. Источники информации, новленными за полупрозрачным зеркалом дн. 5 принятые во внимание при экспертизе афрагмой с односторонним ограничением и до. Патент США Мф 3309958, кл. 356 - 156, полнительным фотоприемником, дополнитель ным дифференцирующим усилителем, входом2. "Бесконтактный контроль размеров в связанным с выходом дополнительного фото- станкостроении" под ред, Харизоменова И. В. приемника, и компенсатором шумовых экстре-о М., "Машиностроение", 1975, с. 122 - 123 (про. мумов, входы которого связаны с выходами тотип), гдАг.2Ти аж 801 Подписное ЦНИИПИ Заказ 1120/4ектная,ПП "Патент", г. Ужгородл