Устройство для измерения углов поворота объекта

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к фотоэлектрическим автоколлиматорам. Цель изобретения - повьшение быстродействия , упрощение конструкции и уменьшение габаритов. В измерительном автоколлимационном канале устройства установлены под углом.45 к оси длиннофокусного объектива 1 и под углом 270 друг к другу плоские отражатели 2 и 3, вьшолненные в виде прямоугольных призм 6 и 7 полного внутреннего отражения. Со стороны отражающих граней через воздушный промежуток отражатели дополнены аналогичными призмами 8 и 9 до плоскопараллельных пластин в направлении оси объектива. В режиме поиска срабатываемый от электрического сигнала анализатора 5 поля изображения механизм 10 поворачивает системы призм 6,8 и 7,9 на равные по величине, но противоположные по знаку углы, на§ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU,„, 1282052

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3885126/24-10 (22) 16.04.85 (46) 07.01.87. Бюл. ¹ 1 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.А.Бубенцов, А.И.Ванюрихин

„и А.В.Спивак (53) 535.885.5 (088.8) (56) Оптические приборы в машиностроении: Справочник/Под ред.Н.П.3аказнова. М.: Машиностроение, 1974, с.105-107.

Гониометр-спектрометр ГС-1М, БЦ2.787050TO. Техническое описание.

К., ПО "Завод, Арсенал", 198 1. (54) УСТРОЙСТВО ЛПЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ

ПОВОРОТА ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности (50 4 G 02 В 27/62, С 01 В 11/26 к фотоэлектрическим автоколлиматорам

Цель изобретения — повышение быстро,действия, упрощение конструкции и уменьшение габаритов. В измерительном автоколлимационном канале усти ройства установлены под углом 45 к оси длиннофокусного объектива 1 и под углом 270 друг к другу плоские отражатели 2 и 3, выполненные в виде прямоугольных призм 6 и 7 полного внутреннего отражения. Со стороны отражающих граней через воздушный промежуток отражатели дополнены аналогичными призмами 8 и 9 до плоскопараллельных пластин в направлении оси объектива. В режиме поиска срабатываемый от электрического сигнала анализатора 5 поля изображения механизм 10 поворачивает системы призм

6,8 и 7,9 на равные по величине, нопротивоположные по знаку углы, на1282052 рушающие полное внутреннее отражение.

Образуется грубый короткофокусный канал, в котором изображение светящейся марки анализатора 5 передается объективами 1 и 11 зеркалу 12 пронеряемого объекта и обратно. В режиме измерения пучок лучей призмами 6 и 7 в исходном положении и уголковым

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к фотоэлектрическим автоколлиматорам, ) и может быть использовано в высокочастотных контрольно-измерительных угломерных системах для выполнения различных задач измерительной техники, Цель изобретения — повышение быстродействия, упрощение конструкции и уменьшение габаритов, а также автоматизация поиска и наведения.

На фиг. 1 представлена оптикоэлектронная схема устройства в режи.ме измерения; на фиг. 2 — то же, в в режиме поиска.

Устройство содержит точный измерительный автоколлимационный канал, образованный длиннофокусным объективом 1„ двумя плоскими отражателями о

2 и 3, установленными под углом 45 к оси объектива 1 и под углом 270 один к другому, уголковым зеркалом

4, плоскость главного сечения которого совпадает с плоскостью главного сечения отражателей 2 и 3, а биссекторная плоскость перпендикулярна оси объектива 1, установленным в целях фокусировки с воэможностью перемещения вдоль линии пересечения указанных плоскостей, и анализатором 5 поля изображения, установленным в задней фокальной плоскости объектива 1. При этом каждый из плоских отражателей 2 и

3 выполнен в виде прямоугольной призмы 6 или ? полного внутреннего отражения, дополненной со стороны отражающей грани через воздушный промежуток аналогичной призмой 8 или 9 до плоскопараллельной пластины в направлении оси объектива 1. зеркалом 4 направляется через объектив 1 к зеркалу 12 и обратно. Благодаря совмещению фокальных плоскостей объективов 1 и 11 изображения светящейся марки в каждом режиме работы строятся в соответствующем масштабе в одной плоскости анализатора 5. з.п. ф-лы, 2 ил °

Для поиска объектов каждый из отражателей 2 и 3 установлен с возможностью поворота вокруг оси, связанной с введенным механизмом поворота 10

5 и перпендикулярной плоскости главного сечения отражателей 2 и 3, на угол с, нарушающий полное внутреннее отражение. Углы (поворота отражателей

2 и 3 равны по величине, но противо0 положны по знаку. Таким образом, грубый поисковый автоколлимационный канал образован длиннофокусным объективом 1, отражателями 2 и 3 при их развороте на указанный угол са и короткофокусным объективом 11, установленным между отражателями: 2 и 3. Дпя этого ось объектива 11 совмещена с осью объектива 1 с учетом разворота отражателей 2 и 3 на угол Ы, эквивалентная задняя фокальная плоскость объективов 1 и 11 в грубом поисковом автоколлимационном канале совмещена с задней фокальной плоскостью объек25 тива 1 в точном измерительном автоколлимационном канале с учетом толщин развернутых на yrosraL отражателей 2 и 3, а анализатор 5 поля изображения выполнен общим для обоих каналов. Анализатор 5 поля изображения может быть выполнен в виде фотоэлектрического преобразователя с пороговым устройством, выход которого электрически связан с механизмом 10 поворота отражателей 2 и 3, который

35 в свою очередь может быть выполнен в виде электромагнитного привода. На поверяемом объекте установлено автоколлимационное зеркало 12.

40 . Работа устройства предусматривает режимы поиска и измерения. При включении устройства на выходе анализатора поля изображения 5 появляется

1282052 электрический сигнал (ток), который приводит к срабатыванию механизма 10 поворота. При этом исполнительные

° / органы механизма 10 поворота поворачивают совокупности призм 6,8 и 7,9 в-5 противоположные стороны до такого положения, при котором углы между нормалью к отражающей поверхности и осью объектива 1 становятся меньше угла полного внутреннего отражения. 10

В этом случае работает грубый короткофокусный канал режима поиска. Изображение светящейся марки (не показано) автоколлимационного анализатора

5 поля изображения передается пучком лучей в направлении зеркала 12 и обратно посредством объективов 1 и 11.

При этом световые лучи проходят через две совокупности призм 6,8 и

7,9 как через наклоненные в противо- 20 положных направлениях плоскопараллельные пластины.

В режиме измерения совокупности призм 6,8 и 7,9 занимают нормальное положение, т. е. их отражающие поверхности устанавливаются к оси объектива 1 о под углом 45, который больше угла полного внутреннего отражения. Переключение с режима поиска на режим измерения осуществляется автоматичес- З0 ки по соответствующему сигналу фотоэлектрического преобразователя анализатора 5 поля изображения.

При этом срабатывает пороговое устройство анализатора 5, приводя механизм 10 поворота в исходное состояние. В результате пучок лучей посредством призм полного внутреннего отражения 6 и 7 и уголкового sep- 40 кала 4 направляется через объектив 1 в сторону зеркала 12 поверяемого объекта и обратно. Так как задние фокальные плоскости объективов смещены, автоколлимационные изображения 45 светящейся марки в каждом режиме работы строятся с соответствуннцим масштабом угловых перемещений в одной и той же плоскости анализатора 5 изображений;. 50

Формула изобретения

1. Устройство для измерения углов поворота объекта, содержащее точный измерительный автоколлимационный канал, который включает длиннофокусный объектив, два плоских отражателя, установленных под углом 45 к оси длиннофокусного объектива и под углом 270 друг к другу, уголковое зеркало, плоскость главного сечения которого совпадает с плоскостью главного сечения плоских отражателей, а биссекторная плоскость перпендикулярна оси длиннофокусного объектива, установленное с возможностью перемещения вдоль линии пересечения указанных плоскостей, и анализатор поля изображения, уст новленный в задней фокальной плоскости длиннофокусного объектива, а также грубый поисковый автоколлимационный канал, который включает короткофокусный объектив и анализатор поля изображения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, упрощения конструкции и уменьшения габаритов, каждый из плоских отражателей выполнен в виде прямоугольной призмы полного внутреннего отражения, дополненной со стороны отражающей грани через воздушный промежуток аналогичной призмой до плоско-параллельной пластины в направлении оси длиннофокусного объектива, и установлен с возможностью поворота вокруг оси, связанной с введенным механизмом поворота и перпендикулярной плоскости главного сечения плоских отражателей, на угол, нарушающий полное внутреннее отражение, причем углы поворота отражателей равны по величине,. но противоположны по знаку, короткофокусный объектив установлен между плоскиж отражателями и образует вместе с ними при их развороте на указанный угол и вместе с длиннофокусным объективом грубый поисковый автоколлимационный канал, для чего ось короткофокусного объектива совмещена с осью длиннофокусного объектива с учетом разворота плоских отражателей на указанный угол, эквивалентная задняя фокальная плоскость длиннофокусного и короткофокусного объективов в грубом поисковом автоколлимационном канале, совмещена с задней фокальной плоскостью длиннофокусного объектива в точном измерительном автоколлимационном канале с учетом толщин развернутых на указанный угол плоских отражателей, а анализатор поля изображения выполнен общим для обоих каналов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью авто1282052

Составитель В.Кравченко

Редактор М.Бланар Техред И.Попович Корректор Л. Пилипенко

Заказ 7263/44 Тираж 522 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4— матизации поиска и наведения, анализатор поля изображения выполнен в виде фотоэлектрического преобраэователя с пороговым устройством, выход которого электрически связан с механизмом поворота плоских отражателей.