Устройство фотоследящей системы

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам автоматизации контроля размеров. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет обеспечения простоты конструкции. Устройство фотоследящей системы состоит из призмы 1, 2, 3 и 4 из оптически прозрачного материала, к торцам 5 которых крепятся фотоприемники 6. Призмы расположены попарно так, что оси призм 1 и 2 располагаются на одной оси, например, вертикальной, а призмы 3 и 4 - на горизонтальной и обе эти оси взаимно перпендикулярны друг другу. Торцы всех призм, противоположно расположенные торцам 5, скошены так, что образующие их боковые грани 7, 8 имеют наклон по отношению к оси призмы /равный 45/, между ними имеется грань 9, параллельная торцам 5. Все призмы крепятся скошенными гранями 7, 8 жестко друг к другу оптическим клеем, образуя окно 10, в центре которого помещен фотоприемник 11. Фотоприемники 6 призм вертикальной и горизонтальной осей попарно соединены в две мостовые схемы и осуществляют соответственно ориентацию устройства по вертикали и горизонтали. Оба моста с одной своей стороны запитаны от источника питания посредством регулятора питания и центрального фотоприемника 11. Устройство фотоследящей системы работает следующим образом. Световой поток от объекта слежения /например, края поковки/ отклоняется внутри каждой из призм на 90и выходит в ее торец, претерпев в призме полное внутреннее отражение. В фотоприемниках 6, прикрепленных к торцам 5 призм 1, 2, 3 и 4, возникает ток, пропорциональный величине падающего на приемные грани призм свтового потока. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для совершенствования средств автоматизации контроля размеров изделия.

Известна фотоследящая система, содержащая анализатор в виде четырехгранной зеркальной пирамиды, приемники лучистой энергии электронные системы и т. п.

Недостатком известной системы является наличие большого количества оптических и электронных элементов, невысокая точность и надежность.

Известна также фотоследящая система, принятая нами за прототип, содержащая преобразователь, включающий фотоприемники, соединенные со схемой индикации и обработки сигналов.

Недостатком приведенной системы является его сложность и, как следствие недостаточная надежность.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве фотоследящей системы, содержащем преобразователь, включающий фотоприемники, соединенные со схемой индикации и обработки сигналов - преобразователь выполнен в виде четырех призм с фасками, установленных попарно так, что оси каждой пары взаимно перпендикулярны, на торце каждой призмы расположен фотоприемник, фотоприемники попарно соединены в две мостовые схемы, питаемые от источника тока, а один фотоприемник расположен в окне, образованном фасками граней четырех призм.

На фиг. 1 изображено устройство фотоориентации в сборе; на фиг. 2 - функциональная схема устройства.

Устройство фотоследящей системы содержит преобразователь в виде четырех призм 1,2,3 и 4 установленных так, что оси каждой пары взаимно перпендикулярны, на торце 5 каждой из призм 1,1,3 и 4 расположен фотоприемник 6.

Призмы расположены попарно так, что призмы 1 и 2 расположены на вертикальной оси, а призмы 3 и 4 лежат на горизонтальной оси. Торцы всех четырех призм 1,2,3 и 4, противоположно расположенные торцам 5 этих призм, имеют фаски - скошены так, что две образующие их боковые грани 7 и 8 имеют наклон по отношению к оси призмы равный 45^о и между ними имеется грань 9 у основания призмы, параллельная торцу 5. Все четыре призмы крепятся скошенными гранями 7 и 8 жестко друг к другу, образуя окно 10, в центре которого помещается фотоприемник 11.

Фотоприемники 6 вертикальной оси включены в плечи моста 12, а фотоприемники 6 горизонтальной оси включены в плечи моста 13 и осуществляют ориентацию по горизонтали, в то время как мост 12 осуществляет ориентацию системы по вертикали.

Оба моста 12 и 13 с одной стороны запитываются от источника питания посредством регулятора 14 и центрального фотоприемника 11. Под анализатором и приемником лучистой энергии понимаются мостовые схемы с фотоприемниками 12 и 13 и фотоприемник 11 с регулятором питания 14.

Устройство фотоследящей системы работает следующим образом. Луч света от объекта слежения отклоняется внутри каждой из призм на 90^о и выходит в ее торец, претерпев в призме полное внутреннее отражение.

В фотоприемниках 6 возникает ток, пропорциональный величине падающего на приемные грани призм светового потока.

Электроприводы отработки положения устройства, питаемые от соответствующих мостов 12 и 13, перемещают устройство фотослежения до тех пор, пока уравнительные токи в диагоналях обоих мостов не станут равными нулю, а в фотоприемнике 11 ток не станет максимальным. Таким образом, осуществляется точная наводка устройства на экстремум контролируемой световой величины.

Устройство универсально, просто, малогабаритно, обладает высокой точностью и надежно. Может быть применено также в схватах роботов, при наводке на цель.

(56) Якушенко Ю. Г. Оптические системы фотоэлектрических систем. М. , Энергоиздат, 1981 г.

Лазарев Л. П. Оптико-электронные приборы наведения летательных аппаратов. М. , Машиностроение, 1974 г. , стр. 199-214.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ФОТОСЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ, содержащее преобразователь, включающий фотоприемники, соединенные со схемой индикации и обработки сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, преобразователь выполнен в виде четырех призм с фасками, установленных попарно так, что оси каждой пары взаимно перпендикулярны, на торце каждой призмы расположен фотоприемник, фотоприемники попарно соединены в две мостовые схемы, питаемые от источника тока, а один фотоприемник расположен в окне, образованном фасками граней четырех призм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3