Способ измерения размеров объекта

(51)4 С О 1 В 1/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПЛАНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля детапей конусного типа на роторно-конвейерных линиях. Цель иэобретения - расширение видов форм контролируемых объектов путем измерения размеров конусных объектов. Источник 1 когерентного света освещает контролирумый объект 3, наклоненный на угол о/ 801490465 к фокальной плоскости фурье-преобразующего объектива 4, который формирует пространственно-частотный спектр объекта 3 с помощью Фильтра 5 и объектива 6 обратного Фурье-преобразования формируют отфильтрованное иэображение обьекта 3, причем плоскость регистрации; в которой устанавливается транспарант 7 с калиброванными( щелями, наклоняется на угол (-( о( + +(. За счет наклона детали ит транспаранта иэображение формируется в виде параллельных линий. В процессе перемещения детали по измерительной позиции пересекают щели в транспаранте 7 и на выходе фотоприемника сЯ 8 формируется последовательность импульсов, интервалы между которыми характеризуют измеряемые размеры. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля деталей конусного типа на роторно- конвейерных линиях.Цель изобретения - расширение видов форм измеряемых объектов путем измерения размеров конусных объектов.На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, реализующего способ измерения размеров объекта; на фиг.2 - геометрия формирования иэображения конусной детали с параллельными друг другу линиями границ; на фиг.3 - геометрия формирования границы свет-тень на конусной детали.Способ осуществляется следующим образом. С помощью когерентного источника 1 света и коллиматора 2 формируют световой пучок, освещают пучком измеряемый объект 3, наклоненный на угол с, с помощьюобъектива 4 формируют Фурье-образ теневой проекции объекта 3, с помощью полосового пространственно-частотного фильтра 5 осуществляют фильтрацию Фурье-изображения, в результате которой с помощью обратного Фурье-преобразования объективом 6 на транспаранте 7, наклоненном на угол - (А + ,)и проходящим через фокус, формируют отфильтрованное изображение измеряемого объекта в виде параллельных линий (см,фиг.2).При перемещении объекта по измерительной позиции линии контура объекта пересекают щели в транспаранте 7, за счет чего фотоприемник 8, установленный за транспарантом 7, вырабатывает импульсы, интервалы между которыми характеризуют измеряемый размер, Углы наклона измеряемой детали Р и транспаранта - (с + с(т) определяются по эталонной детали или раСчетным путем. Если главное сечение конуса АВРС (фиг.З) расположено наклонно к фокальной плоскости под углом Ы, то границей .свет-тень на поверхности конуса будут образующие А, В, и О, С, лежащие в одной плоскости, расположенной наклонно к главному сечению конуса под углом о( Пространственное положение образующих АВ и РС определяется касательной (фиг.3) к гиперболе, получающейся при сечении конусной поверхности плос костью в направлении распространениясвета, параллельной плоскости УО 2.Тогда касательная КЕ к гиперболе,имеющая с осью детали угол, равный90 - Ы, имеет с ней общую точку М(Х,У), лежащую на образующей 0,С,(А,В,), на границе свет-тень, а точнее множество точек М .(Х Л, ) дают 10 образующие Р,С, и А,В Известно,что касательная КЕ (фиг.3), расположенная между асимптотами (крайнимиобразующими конусной поверхности,лежащими в главной меридианальной 15 плоскости), в точке касания М (Х, У)к гиперболе делится пополам, те.КМ=МЕ, Так как ОЬ = Ь, опустив перпендикуляр ОР иэ точки О на касательнуюнаходим РЬ = Ь в 1 пЫ, затем 20РО = Ь сов о КР Ь в 1 по ( +Ы ),КЬ Ь совс( е ( у +0 ) - Ь в 1 пс;РЕЬ сов СК (с - 3)25КЕ=КР-ЕР=Ь сов/ йд(/ + у ) - Ьсов18(д- ),КМ = 1/2 КЕ30 М 1 К 1. - 1/2 КЕ = Ь совсС й 8(а( + )- - Ь в 1 пс( -Ь соЫ---- к(+ у) - в - Г)3 ф2тогда35 С. сов е(Д( Ы - , -т 1-е в 1 пЫсовегде- с+) + е 8(й - у)12впо40На транспаранте получается двепараллельные линии при условии, чтоА С= ВП, поэтому из формулы1 1 145--- находим положение отреэБ Я йков и приравниваем друг к друГу сучетом увеличенияБ 1Я д%50 НВяс 2 Й + (- + 2 Ь ) в 1 п(Ы + а(т)НБ2 Е - (- - 2 ) в 1 п(3 + )ЬР 2 Я тгде Г фокусное расстояние;Н - высота усеченного конусаВ Е).в 1 п(внений чи треэки АС и В аходим иэ парай детали; 0 вания конуса; основания конуэтих уся угол енно определельный уголопределяетметров контролируемо диаметр нижнего осно Й - диаметр верхнего са, Н, а( и отрезки полни наклон анспаранта иэ извести ся исходЗО формуле о угла 81 п 2 сов Ы(81 п+) - вп г па сова( (1 Я( ы+ 7) Йд(а( у ) ) сова(Ь + )1 Н 2 2соз Ы СВ(а( +Ь ш(т + НК у) сК а / г ол кон скости объекта;ъекта; нования объекта; высота радиус а окусно ой сис расстояние оптичесмы фурье-преобразооераис н Форм зобретени размеров объекта,что формируют свеяют лучок на объект,Спо н измерен заключающийся в т товой пучок, напра Г+2 й -(Н/2 - 2 ) 81 п(НГГ 2 Е -(- - 2 ) 81 п( а 1 +2 и ЙЕ НЕ-(- - Е) з 1 п( а + ат) осуществляют фу50те, осуществлятотную фильтраиэображения офурье-преобраэпаранта регистжения, перемещи по величине ипульсами опредта, о т л и ч а рье-преобразование агированного на объ т пространственно-ч ию полученного фурь уществляют обрати ванне с помощью т ируют участки изобра ают измеряемый объект тервалов между имеляют размеры объекю щ,н й с я тем,(Ь- -) сова,Н2-- (гд( +со2 соМгд (О(+ ) соаогд(с + у) - 81 п - 1/2 соасгд(с + ф)-Сд(Ы - )ф) ( +Ь = (г + Неду) сгд целью расширения дви ов форм что, сме ебъектов эа счет из р измеряемых окто объект и ния размер ров конусных объектов, оеменно наклоняют транспарант одновр фокапьным плоскостям уна глы с и (+ о( ) соответственно,т где ) угол конусности объекта;Н - высота объекта;г - радиус ос основания объекта,- фокусное расстояние опе оптической системы Фурье-преобразо- вания1490465Составитель М. Минин Редактор О. Спесивых Техред А.Кравчук Корректор М. МаксимишинецЗаказ 3739/44 Тираа 683 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 101