Способ бесконтактного определения линейного размера детали

(22)46 ДЕЛЕобластизобреости СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 4178335/24-2809.01.87(54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ОНИЯ ЛИНЕЙНОГО РАЗМЕРА ДЕТАЛИ(57) Изобретение относится кизмерительной техники. Цельютения является повышение точ мера детаают колли-. рпендикуя размера.Затем и, пери в момен- и торцов яют коордипо кото ер детали. при измерении линейного рали. Измеряемую деталь освещмированным пучком света, плярным направлению измерениформируют проекцию деталидеталь вращают вокруг оспендикулярной пучку света,ты достижения параллельностдетали пучку света определнаты базовых точек проекциирым вычисляют линейный разм3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при бесконтактном измерениилинейного размера непрозрачной дета 5ли вЦелью изобретения является повышение точности определения длины детали за счет исключения влияния нарезультат измерения неперпендикулярности плоскости торцов детали к направлению определения размера.На фиг.1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемыйспособ; на фиг,2 - проекции детали,поясняющие реализацию способа; нафиг.3 - схема блока фиксации моментов параллельности плоскости торцадетали пучку света, образующего проекцгю детали. 20Устройство содержит первый осветитель 1, пучок света которого направляется на деталь 2, оптическую систему 3, Фотоприемник 4 с блоком 5 управления, блок 6 сопряжения, блок 7 25вычислений и блок 8 определения параллельности торцов детали 2 пучкусвета. осветителя 1. Блок 8 состоит извторого осветителя 9, блока 10 двухэлементных Фотоприемников, блока 11 30дифференциального усилителя и блока 12регистрации.Способ осуществляют следующим образом,Первым осветителем 1 освещают измеряемую деталь параллельным пучкомсвета, нормальным направлению измерения размера, формируют оптической системой 3 проекцию детали на светочув, ствительной поверхности позиционночувствительного фотоприемника 4 Блоком 5 управления сканируют позиционно-чувствительный фотоприемник 4, информация с которого поступает черезблок 6 в блок 7.Для введения коррекции на погреш 45ность, обусловленную неперпендикулярностью плоскостей торцов детали оптической оси, используется информацияо положении плоскости торцов деталиотносительно пучка света, поступающая с блока 8.1Каждому торцу измеряемой ступенисоответствует свой канал блока 8 определения параллельности плоскоститорца пучку света содержащий последовательно соединенные второй осветитель 9, блок 10 двухэлементногофотоприемника, блок. 11 дифференциаль ь, =)х, -х,); 1,:ы=х,-х,); 1,=А 1 =(Х -Х,( а )6 а=И-(1,= (Х,-Х,;1,=В с=/х,-х,);а,=(у,-, (; ного усилителя, блок 12 регистрации . Все каналы идентичны, поэтому рассмотрим работу одного из них.В зоне анализа устанавливается отражающая плоская поверхность (или образцовая деталь) параллельно пучку света первого осветителя 1, На нее от второго осветителя 9 направляют узкий осесимметричный световой пучок так, чтобы направление измерения линейного размера лежало в плоскости, образованной падающим и отраженным пучками, На пути отраженного пучка устанавливается блок О двухэлементного фотоприемника так, чтобы линия разделения его элементов делила световое пятно пополам. Таким образом, фиксируется заданное положение плос- кости торца детали 2. Сигналы с эле- . ментов блока 10 подаются на блок 11, с выхода которого информация поступает на блок 12, определяющий момент достижения минимума сигнала с блока .11 дифференциального усилителя и выдающий команду на блок 6 сопряжения для регистрации информации Фотоприемника 4. Затем на место образцовой детали устанавливают иэмеряемуа деталь 2 и вращают ее вокруг оси, совпадающей с направлением измерения линейного размера, В момент достижения параллельности плоскости АВ .(Фиг;2 а) первого торца детали пучку све".а первого осветителя 1 определяют координаты точек А,В,С,В, Аналогично в момент достижения параллельности плоскости С 0 пучку света первого осветителя 1 определяют координаты точек1А ,В ,С ,0 (Фиг,26), Далее по полученным данным определяют линейныйразмер Ь ступени детали следующим образом, АЦРОРВСБМА - вершины проекции детали при достижении параллельности плоскости первого торца АВ измеряемой ступени АВСВ пучку света (Фиг,2 а), Вершины проекции детали при достижении параллельности плоскости второго торца ДС ступени АБСИД пучку света обозначены теми же буквами со штрихами (Фиг,26), Обозначим( 1 так как ВС параллельна АЭ, а В С - А РСредйяя линия трапеции АВСРАД+ВС 1(+1 а( ( А Р+В С 1+Ь.2 . 2Средние линии обеих трапеций совпадают с осью вращения детали и, сле" довательно, О, 0 =0,0Из точек В и 0( опустим перпендикуляры ВН( и О,Е, на сторону АВ, аиэ точек Р и О( и аналогичные пер ( (пендикуляры Р Н и ОЕ на сторону В С , Из подобия треугольников АО, Е,( (и АВН(, Р НС и ЕОС следует, что АЕ,=1/2 АН,=Ь /2 Е,С =1/2 Н С =Ь /2,Таким образом, длина детали равнаЬ=О(0+АЕ(+ЕС4 2 2Усреднение величины средней линии трапеции выполнено для повышения точности определения Ь.При определении размера части детали, находящейся в окружении частей с большими поперечными размерами, чем измеряемая, отрезки АЕ и Е С должны учитыаться с противоположнйми знаками, поэтому в обобщенном виде длина ступени детали определяется по формуле+1(+1,+1 +1Ь- в 3.дп(й -й,)+ - зщп(й -й ),Ь , ЬПовышение точности измерения ли нейного размера ступени детали достигается за счет повышения контрастнос- .ти границ проекции ступени при.опре- .делении координат базовых точек,15 формула изобретенияСпособ бесконтактного определениялинейного размера детали, заключающийся в. том, что формируют параллель ный пучок света, направляют его на изизмеряемую деталь перпендикулярно направлению определения линейного размера, формируют проекцию детали, определяют линейный размер детали, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измеренияразмера детали, ее вращают вокругоси, перпендикулярной пучку света,при .этом фиксируют моменты парал-.30 лельности торцов детали пучку свЪта,в эти моменты измеряют координаты базовых точек проекции, по которым оп ределяют линейный размер детали.1430747 Составитель С, Межневедактор Е. Конча Техред А.КравчукКорректор Н. Король каэ 5330/40 Тираж 680 Подписно олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна зво вен ВНИИПИ Гос по дела 035, Москв рственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/5