Способ контроля профиля сечения и устройство для его осуществления

(191 (11 141506 21 20 а)4 ( ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР Р 1165881, кл. (; 01 В 11/24, 1980.Авторское свидетельство СССР Р 637704, кл. С 01 В 11/24, 1977. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯ СЕЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, Цель изобретения - повышение производительности контроля и расширение диапазона измерения. Контролируемую поверхность внутреннего отверстия объекта освещают источниками 1,2 излуче"ния, регистрируют распределение интенсивности отраженного от поверхности отверстия излучения линейкой 3прибора с зарядовой связью (ПЗС),жестко связанной с платформой 4. Выходная информация линейки 3 ПЗС обрабатывается блоком 5 преобразованияна выходе которого формируются сигналы, пропорциональные величине шириныоптических полей источников 1,2 излучения. По разности полученных сигналов, определяемой сумматором, судято величине искажения профиля сеченияобъекта. 2 с.п, ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к контрольНо-измерительной технике и может бытьИспользовано для контроля кривизныоси глубоких отверстий.Цель изобретения - повышение производительности контроля и расширеНие диапазона измерения путем регистрации двух изображений, отраженныхот внутренней поверхности объекта.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства контроля профиля сечения; на фиг.2 - формированиеотраженного от поверхности контролируемого сечения светового поля вдоль 15линии регистрации; на фиг.3 - формаотраженного поля.Устройство контроля профиля сечения содержит первый и второй источниКи 1 и 2 света, фотоприемник, выполНенный в виде ПЗС-линейки 3, жесткосвязанную с платформой 4 и установленНую параллельно прямой, соединяющейисточники 1 и 2 излучения. Выход ПЗСлинейки 3 соединен с входом блока 5 25преобразования, два выхода которогочерез сумматор 6 соединены с входомблока 7 регистрации, поворотную платформу 8 с установленными на ней источниками 1 и 2 излучения и привод 9, 30Механически связанный с поворотнойплатформой 8. Приемная плоскостьПЗС-линейки 3 устанавливается параллельно плоскости поворотной платформы 8.35Блок 5 преобразования может бытьВыполнен в виде счетчика элементовПЗС-линейки 3, освещенность которыхпревышает пороговое значение,Устройство работает следующим образом.Отверстие 10 выставляется вдольоси вращения платформы 8, Внутренняяповерхность отверстия 10 освещаетсядвумя источниками 1 и 2 света,45Световой поток от двух источников1 и 2 света отражается от внутреннейповерхности отверстия 10 и попадаетна ПЗС-линейку 3. При искривленииоси цилиндрической поверхности изменяется ширина регистрируемого оптического поля. Разность ширины одногополя вдоль линии регистрации и ширины второго поля пропорциональнакривизне оси отверстия с учетом зна 55ка, а их полусумма соответствует ширине отраженного оптического поляидеальной цилиндрической поверхности.Это позволяет однозначно рассчитать абсолютное значение кривизны поверхности. Если плоскость размещения источников 1 и 2 излучения и плоскостьискривления оси отверстия не совпадают, отраженные поля не симметричны,причем вдоль линии регистрации ширина отраженного поля не является максимальной, Поэтому при вращении источников 1 и 2 излучения вокруг осиПЗС-линейки 3 до получения максимальной ширины осуществляется совмещениеплоскости размещения источников 1 и2 излучения с плоскостью искривленияотверстия. ПЗС-линейка 3 осуществляет считывание оптических полей, отраженных от внутренней поверхностиотверстия, преобразует их в электрические сигналы, которые поступаютна вход блока 5 преобразования, навыходе которого формируются два значения сигналов, соответствующих двумоптическим полям,Разность этих двух значений вычисляется в сумматоре 6 и поступаетв блок 7 регистрации. Вращением платформы 8 с помощью привода 9 добиваются, чтобы значение ширины одного изоптических полей приняло значение максимума, Тогда по двум значениям ширины (по их разности) судят о кривизне оси отверстия.Способ осуществляют следующим образом,С помощью двух точечных источников1 и 2 излучения освещают внутреннююповерхность отверстия 10, Световойпоток от двух точечных источников 1и 2 излучения отражается от внутренней поверхности отверстия 10 иотраженное поле регистрируется вдольпрямой 11, параллельной прямой, соединяющей источники 1 и 2 излучения(фиг.2). При идеальной цилиндрической поверхности (фиг.2) два отраженных поля симметричны относительно оси отверстия. Цилиндрической поверхности с искривленной осью соответствуют два несимметричных отраженных оптических поля (фиг.2). При искривлении оси цилиндрической поверхности изменяется ширина регистрируемого оптического поля, причем прималой кривизне оси уменьшение ширины пропорционально кривизне оси одного знака, а увеличение пропорционально кривизне другого знака. Таким образом, ширина отраженного оптического поля от одного источника излуче3141506 ния увеличивается, а от другого уменьшается. Поэтому разность ширины одного поля вдоль прямой 11 регистрации и ширины второго поля пропорциональна кривизне оси отверстия с учетом знака.При совпадении плоскости размещения источников 1 и 2 излучения и плоскости искривления оси отверстия 10 отраженное оптическое поле симметрично и имеет вид полумесяцев (фиг.З), причем ,максимальную ширину полумесяц имеет вдоль оси симметрии, совпадающей с линией регистрации. Если 15 плоскость смещения источников 1 и 2 излучения и плоскость искривления оси отверстия не совпадают, полумесяцы получаются неправильной формы (фиг.З), причем вдоль линии регистра ции ширина полумесяца не является максимальной, Поэтому при вращении плоскости смещения источников излучения до получения максимальной ширины осуществляется совмещение плоскос ти размещения источников 1 и 2 с плоскостью искривления отверстия. Формула изобретения30 1. Способ контроля профиля сечения, заключающийся в том, что формируют два световых потока от разных источников излучения, освещают ими контролируемый объект, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности контроля .и 64расширения области применения, регистрируют отраженные от внутренних поверхностей контролируемого объекта два световых поля, определяют распределение интенсивности отраженных от внутренней поверхности контролируемого объекта двух световых полей вдоль прямой, параллельной. прямой, соединяющей источники излучения, поворачивают вокруг оси контролируемого объекта источники излучения до получения максимальной интенсивности одного из световых полей, и в данный момент определяют разность интенсивностей двух световых полей, по которой судят о величине искажения профиля сечения.2. Устройство контроля профиля сечения содержащее оптически связанные первый источник излучения и фотоприемник, блок регистрации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля и расширения области применения, оно снабжено вторым источником излучения, оптически связанным с фотоприемником, последовательно соединенными блоком преобразования и сумматором, вход блока связан с выходом фотоприемника, выход сумматора связан с входом блока регистрации, фотоприемник выполнен в виде линейки фоточувствительных элементов, а источники излучения установлены симметрично и с возможностью поворота вокруг оси фотоприемника..едактор НРогулич аказ 3862 3 Тираж 680 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 13035, Москва, Ж, ПодписноеСССР го ий мит открытии я наб., д. 4/5 с одственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,