Устройство для дистанционного измерения угловых отклонений объекта

 

Изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства путем увеличения дальности измерения за счет уменьшения линейного смещения двух коллимированных пучков на приемном устройстве. С помощью двух объективов 1, 3 формируют два коллимированных пучка от двух марок 2,4, каждая из которых оптически связана с одним из объективов и смещена относительно его оптической оси. Направляют сформированные коллимированные пучки на объективе 5 приемного узла, расположенного на контролируемом объекте. Совмещают сформированные пучки друг с другом на входной апертуре приемного объектива 5, с помощью которого строят их изображения на позиционно-чувствительном регистрирующем блоке. Измеряют изображения обеих марок на регистрирующем блоке и по измеренным координатам вычисляют углы поворота объекта относительно трех координатных осей. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИК (19) (И) А1 (51)5 6 01 В 11/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1"- - -фН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4497935/24-28 (22) 25. 10, 88 (46) 23,05,90, Бюл. У 19 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) Г,В.Бреенков и Э.Д.Панков (53) 531. 742 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1211601, кл, G Ol В 11/26, 1986.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО

ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ОБЬЕКТА (57) Изобретение позволяет расширить технологические возможности устройства путем увеличения дальности измерения за счет уменьшения линейного смещения двух коллимированных пучков на приемном устройстве. С помощью двух

1566206 объективов 1, 3 формируют два коллимированных пучка от, двух марок 2, 4, каждая из которых оптически связана с одним из объективов и смещена относитель««о его оптической оси, Направляют сформированные коллимиоованнь«е пучки на объектив 5 приемного узла, расположенного на контролируемом объекте, Совмещают сформированные пучИзобрете««ие относится к измеритель-15 ной т ехник е и может быт ь ис пол bs ов ано для измерения угловых отклонений объекта при эксппуатаиии, сборке и монтаже различных изделий, Целью изобретения является расшире-20 ние технологических возможностей путем увеличе««ия дальности измерения, На фиг, 1 приведена принципиальная оптическая схема устройства; на фиг. 2 и 3 — схемы, поясняющие взаим- 25 ное смещение изображений двух марок на позиционно-чувствительном регистрирующем блоке при угловых поворотах объекта„

Устройство содержит объектив 1, марку 2, установленную в фокальной плоскости объектива 1 образующий пер-. вый коллпматор, объектив 3 второго колтп«матора и вторую марку 4,,установленную в его фокальной плоскости, второй объек — тив 5 и псзициопно-чувствительный регис» трирующий блок 6 установленный в фокальной плоскости второго объектива 5.

Объективы 1 и 3 коллиматоров установлены на основании (не показано) 4О так, что их оптические оси параллельны, а марки 2 и 4 симметрично смеще«ы относительно соответствующих Оптических осей .на равные расстояния в разные стороны и лежат в одной плоскости, Образованной оптическими осями объектив ов, Объективы 1 и 3 симметрично смещеНЫ ОТНОСИТЕЛЪНО ОПТИЧЕСКОЙ ОСИ ВТОРО

ro объектива 5, который предназначен для установки его на контролируемый объект (не показан), Пучки, формируемые обоими коллиматорами, пересекаются на втором объективе 5, Кроме того, абозначеж«изобра55 женил 7 и 8 марок 2 и 4 коллиматора

I I на регистрирующем блоке 6, У> и У<

Х, и Х вЂ” текущие координаты смещения центров изображений 7 и 8 светяки друг с другом на входной апертуре приемного объектива 5, с помощью ко" торого строят их иэображения на позиционно-чувствительном регистрирующем блоке, Измеряют изображения обеих марок на регистрирующем блоке и по измеренным координатам вычисляют углы поворота объекта относительно трех координатных осей. 3 ил. щихся марок 2 и 4 при угле поворота объекта, Х, Y — текущие суммарные расстояния между центрами иэображений

7 и 8, 21 — расстояние между оптическими осями объективов 1 и 3 первого и второго коллиматоров.

Объектив имеет воэможность поворот та вокруг осей Х, Y Z на углы Р, с, У ц« сооветственно.

Устройство работает следукицим образом.

Объективы 1 и 3 коллиматоров формируют параллельные пучки лучей от светящихся марок 2 и 4, излучающих последовательность импульсов, сдвинутых по фазе на 180, и направляют их на второй объектив 5, На позиционно-чувствительном регистрирующем блоке 6 строят изображения

7 и 8 светящихся марок 2 и 4. Центры изображений 7 и 8 марок 2 и 4 при угловом повороте р (угол скручивания) объектив а вокру г Оси Z (фи г. 2 и 3) смещаются относительно нулевого положения в противоположные стороны на р ас стоя ни е

Y =Y ++Y а при угловом повороте объектива вокруг оси Y смещаются относительно нулевого. положения на расстояние Х, и:.

Х,.

С выходов позиционно-чувствительного регистрирующего блока 6 снимают сиг- на««ы, пропорционапьные смещениям Х, l I

Х и У, У, причем сигналы снимаются в порядке, согласованном с последовательностью излучаемых импульсов светящимися марками 2 и 4, т, е. вначале Х .и Y„, затем Х и У, 1, Дпя малых угловых отклонений объекта (не показан) олредепение углов поворота объектива « „, Epy è проводят из следующих зависимостей: (I л У1 л — -Т

"- х

x" <ю = ---- ° .fy f t

gt

+ юй 3

- 4 zr где f — фокусное расстояние второго з объектива 5, Формула иэ обретения

Устройство для дистанционного измерения угловых .отклонений объекта, содержащее основание, источник света, объектив и марку, расположенную в фокальной плоскости объектива и смещенную относительно его оптической оси, установленные на основании и образующие коллиматор, второй объектив и позиционно-чувствительный регистриру1566206 6 ющий блок, расположенный в ф кальной плоскости второго объектива, образуюпде приемный узел, предназначаемый для установки его на контролируемом объекте, отли ч ающеес ятем, что, с целью расширения технологи åñких возможностей путем уьеличения дальности измерения, оно снабжено вторым коллиматором, выполненным аналогично первому и установленным TQK> что его оптическая ось параллельна оптической оси первого коллиматора, а его марка симметрично смещена относительно марки первого коллнматора в противоположную сторону и расположена в плоскости, проходящей через оптические оси обоих коллиматоров.