Способ контроля формы поверхности и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля формы поверхности, например, деталей машин. Цель изобретения - повы шение производительности контроля и расширение области использования за счет обеспечения возможности контроля поверхностей любых размеров и с любой ориентацией микронеровностей поверхности. Устройство содержит источник 1 когерентного излучения, коллиматор 2, плоское зер

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 В 11/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

1 (21) 4734329/28 (22) 30.06.89 (46) 07.03,92. Бюл. ЬЬ 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский центр по созданию и эксплуатации экспериментальной автоматизированной информационно-управляющей системы "Агроресурсы" (72) В.А,Стуйт

: (53) 531.715.27 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . М 1040895, кл. 6 01 В 11/30, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N 422948, кл. G 01 В. 11/30, 1972.

„„ Ж„„1717958 А1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ ПОВЕРХНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕСО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретслие относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля формы поверхности, например. деталей машин. Цель изобретения — повы. шение производительности контроля и расширение области использования за счет обеспечения возможности контроля поверхностей любых размеров и с любой ориентацией микронеровностей поверхности.

Устройство содержит источник 1 когерентного излучения, коллиматор 2, плоское зер1717958 производят по распределению энергии в

Фурье-преобразовании этого иэображения.

Устройство для контроля формы поверхности, содержащее источник когерентного излучения, коллиматор и. последовательно расположенные вдоль оптической оси

Фурье-объектив, первый проекционный объектив и фотоприемник, снабжено светоделителем и пространственно-временным модулятором света, последовательно установленными вдоль оптической оси между первым проекционным объективом и .

Фурье-объективом, режекторным фильтром и вторым проекционным объективом, последовательно установленными вдоль оптической оси между Фурье-объективом и фотоприемником, и плоским зеркалом, установленным за коллиматором и под острым углом к оптической оси выходящего из него луча, светоделитель установлен на пересечении этих оптических осей так, что его от. ражающая грань составляет угол 45О с оптической осью устройства. а режекторный фильтр установлен на фокусном рассто5 янии от объектива.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для контроля формы поверхности.

Устройство содержит источник 1 когерентного света, коллиматор 2, плоское зеркало 3, светоделитель 4, первый проекционный объектив 5, пространственно-временной модулятор 6 света, Фурье-объектив

7, режекторный фильтр 8, второй проекци5 онный объектив 9 и фотоприемник 10.

Устройство работает следующим обра зом.

Изображение контролируемой поверхности проектируется с помощью первого проекционного объектива 5 на входную плоскость пространственно-временного модулятора 6. Пучок света от источника 1 когерентного света расширяется коллиматоро . 2 и с помощью зеркала 3 и светодели5 теля 4 направляется на входную плоскость пространственно-временного модулятора 6 света, где совмещается с изображением

15 производительность. Контролю могут быть подвержены только поверхности относи- 20 тельно небольших размеров с определен30

40 кало 3, светоделитель 4, первый проекционный объектив 5; пространственно-временной модулятор 6 света, Фурье-объектив 7, режекторный фильтр 8, второй проекционный объектив 9 и фотоприемник 10. Способ заключается в том, что направляют излучение от источника 1 когерентного излучения на исследуемую поверхность и наблюдают

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля формы поверхности, например, деталей машин.

Известны способы контроля формы поверхностей, заключающиеся в том, что направляют луч от источника когерентного излучения на исследуемую поверхность и наблюдают дифракционную картину.

Известно устройство для контроля формы поверхности, содержащее источник когерентного излучения, коллиматор, первый объектив и фотоприемник.

Недостатками известных способов и устройства является обязательное сканирование вдоль контролируемой поверхности, что значительно увеличивает продолжительность контроля и не позволяет повысить его ной ориентацией микронеровностей. Кроме того, практически трудно производить измерения грубообработанных поверхностей, а также невозможно контролировать форму поверхностей со сложным текстурным рисунком после обработки. например, полученные путем обкатки шариками.

Цель изобретения состоит в повышении производительности контроля и расширении области использования эа счет обеспечения возможности контроля поверхностей любых размеров и с любой ориентацией микронеровностей поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что при способе контроля формы поверхности, заключающемся в том, что направляют луч от источника когерентного излучения на исследуемую поверхность, проиэводят Фурье-преобразование и определяют форму поверхности, получают изображение контролируемой поверхности, преобразовывают его в когерентное. производят пространственное модулирование когерентного изображения контролируемой поверхности, а определение формы поверхности дифракционную картину. Преобразуют изображение эталонной (контролируемой поверхности), затем производят Фурье-пре; образование изображения эталонной (контролируемой) поверхности и по соотношению распределения энергии в Фурьепреобразовании судят о форме поверхности. 2 с.п. ф-лы, 1 ил, 1717958

Составитель В. Стуйт

РЬдактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал

Корректор Л. Патай

Заказ 869 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытйям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 контролируемой поверхности. Пространственно-временной модулятор 6 света преобразует некогерентное изображение 50 контролируемой поверхности в когерентное, которое подвергается дальнейшему преобразованию Фурье-объективом 7. В фокальной плоскости образуется Фурье-спектр изображения контролируемой поверхности. Для то- 55

ro, чтобы согласовать динамический диапазон фотоприемника 10 с энергетическим диапазоном Фурье-спектра, помещен режекторный фильтр 8, который перекрывает низкие неинформативные пространственные частоты, характеризующиеся энергетической насыщенностью.

Фотоприемник может быть выполнен в виде видикона, ПЗС-матрицы и т.п.

Использование предлагаемых способа . 5 и устройства для контроля формы поверхно-сти обеспечивает.по сравнению с известными резкое повышение производительности контроля формы поверхности за счет устранения операции сканирования контро- 10 лируемой поверхности, возможность контроля поверхностей с любой ориентацией микронеровностей, универсализацию контроля формы поверхности любых размеров (от нескольких миллиметров до 15 нескольких сот метров), что .определяется техническими возможностями оптического устройства ввода изображений, а также возможность контроля поверхностей со сложным текстурным рисунком, полученных 20 нетрадиционным способом, например обкаткой шариками.

Формула изобретения

1. Способ контроля формы поверхно- 25 сти, заключающийся в том, что направляют луч от источника когерентного излучения на исследуемую поверхность, производят

Фурье-преобразование и определяют форму поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля и расширения области использования за счет обеспечения возможности контроля поверхностей любых размеров и с любой ориентацией микронеровностей поверхности, получают изображение контролируемой поверхности, преобразовывают его в когерентное, производят пространственное модулирование когерентного изображения контролируемой поверхности, а определение формы поверхности производят по распределению энергии в Фурьепреобразовании этого изображения, 2. Устройство для контроля формы поверхности, содержащее источник когерентного излучения, коллиматор и последовательно расположенные вдоль оптической оси Фурье-объектив, первый проекционный объектив и фотоприемник, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено светоделителем и пространственно-вре-. менным модулятором света, последовательно установленными вдоль оптической .оси между первым проекционным объективом и Фурье-объективом, режекторным фильтром и вторым проекционным объективом, последовательно установленными вдоль оптической оси между Фурье-объективом и фотоприемником, и плоским зеркалом, установленным за коллиматором под острым углом к оптической оси выходящего из него луча, светоделитель установлен на пересечении этих оптических осей так, что его отражающая грань составляет угол 45 с оптической осью устройства. а режекторный фильтр установлен на фокусном расстоянии от объектива,