Пристрій для вимірювання форми криволінійних поверхонь

є МПК GOI BII/24 ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ Ф ОРІШ КРЖШНІ ИІ Ж ЇІОВЖЮНЬ. Пристрій відноситься до галузі вимірювальної техніки І може бути використаний для контролю форми та розташування криволіній них поверхонь, що їлають вісь обертання , зокреліа, осесшетричних антенних дзеркал. Шдомий пристрій для вимірювання форті параболічних повер хонь антенних дзеркал контактним способом , який включає в себе « . « * > два паралельні радіальні та один параболічний ножеві шаблони . Параболічний, шаблон мае можливість переміщатись по крої жах двох паралельних: шаблонів, при цьому його робоча кромка утворює над панеллю пристрою ділянку поверхні параболоїда обертання . Вимірюючи при допоїло зі щупа Індикатора І т.п. зазор між вка, заною робочою кромкою та поверхнею дзеркала антени , визначають відхилення останнього він ; теоретичного профілю , (а.с.СРСР J&56II35, HOI GH5AG, опуб.1990, бюл.^6). Недоліками описаного пристрою є низька точність та продук тивність вимірювання, а також недостатня універсальність , пов'язана Із необхідністю виготовлення спеціальних ножевпх шаблонів під конкретну поверхню . За прототип прийнятий пристрій для безконтактного вимірю вання криволінійних поверхонь , який, містить телекамеру , два джерела Еузькоиаправленого випромінювання (лазери), розташовані на кронштейні з можливістю переміщення разом Із ним по верти кальній направляючій. Лазери встановлені на базовій ЕІдстанІ один відносно одного І Еипрог/Інюють два промені вузьконаправле ного світла, які потрапляють на вимірювану поверхню під певним кутом, а телекамера реєструє величину розходження променів І передає Інформацію в блок дешифратора (a.c.GPOP H532809, СЮІ БІІ/24, опз?б.ІЗ&9, бюл.Г48). 7 порівнянні Із попереднім цей пристрій дозволяє Я точність та продуктивність вимірювань , а також частково автоматизувати цей процес . 4 9 » • с • г * » J її Недоліками пристрою, прийнятому за прототип, с низькі експлуатаційні характеристики, пов'язані Із великим часом налагод ження системи Із двох лазерів , складністю конструкції, обмеженим застосуванням для вимірювання криволінійних поверхонь великих розмірів, так як збільшення базової відстані зменшує жорсткість системі, що в свою чергу, приводить до зменшення точності вимірю вань, а також невисокий ступінь автоматизації процесу вимірювань ^, В основу винаходу поставлено задачу - вдосконалити конструкцію вимірювального пристрою з метою покращення його експлуата ційних характеристик та підвищення ступеня автоматизації процесу обробки Інформації. Ця задача вирішена за рахунок використання одного джерела вузьконаправленого оптичного випромінювання , встановлення об'єкту вимірювання з можливістю обертання відносно власної осі, виконання оптичної системи зведення променів у вигля ді світлоділильного блоку, поворотного дзеркала та блоку призм , встановленії на заданій відстані один відносно одного І зв'язку складових частин оптичної системи Із блоком обробки Інформації при допомозі відліконих елементів . На фіг Л показании загальний вигляд пристрою для вимірювана форми криволінійних поверхоньна на фїг.2на ЙгЛ зверху по стрілці'' на фіг.З - вид по стрілці А ; фіг Д; - вид - вид на фіг.І; • • • на фіг.І; на фіг.5 - розрахункова схема для визначення відхиленн профілю об'єкту вимірювання від теоретичного*,• * * Пристрій для вимірювання форми криволінійних поверхонь сі дасться Із джерела вузьконаправленого оптичного випромінювання'. лазерного вимірювача переміщень 2, приймальної оптичної системи (теодоліт І т.п.), розташованих нерухомо на жорстких направляючих 4 станини 5. На вказаних направляючих встановлені Із можли-вістю рівномірного переміщення два столики 6 І 7, На столику 6 розташовані юстувальні діафрагми 8, світлоділильний блок у вигляді напівпрозорого дзеркала 9, розміщеного під кутом 45° до напрямку ходу променя базового лазера, мікрометричний гвинт 10 з фотоелектричним перетворювачем та поворотне дзеркало II Із кутовим відліковим пристроєм 12. На столику 7 встановлена приз ма ІЗ, яка повертає промінь лазера на кут 90° до направляючих станини, обмежуюча діафрагма 14 І відбиваюча призма 15. Пристрій для ЕШІрюзання форми криволінійних поверхонь забезпе чений блоком обробки Інформації та запису 16 на базі ЕОМ. Об'єкт вимірювання 17 встановлений на осі (на фігурах не пока-зана ) з можливістю обертання відносно неї . Вказана вісь співпа-дає Із віссю симетрії вимірюваної криволінійної поверхні обертання . Запропонованим пристрій працює таким чином . Перед початком вимірювань він виставляється так, щоб площина, утворена розділеними променями базового лазера І була паралельна лінії горизонту І перпендикулярна до плоідаи вимірюваного об'єкту 17 при різних положеннях столика 6. Два промені від поворотного дзеркала Г та призми ІЗ спрямовуються на відмірювану поверхню в наперед роз 3 раховану точку простору/ , яка відповідає теоретичному профілю об'єкту вимірювань (фіг.5). При цьому вони утворюють на поверхи дзеркала антени точки У І М . А далі, при допомозі мікрометричної гвинта 10 зводяться в одну точку на поверхні (в даному випадку це точкаН). Точність зведення контролюють при допомозі теодолІ та 3, а^відлік величини А з мікрометричного гвинта реєструється блоком Інформації -та запису. Цим же блоком реєструється величи переміщення столика та кута повороту дзеркала II. Маючи величин відліку Л Із мікрометричного гвинта, можна визначити відхилення профілю реальної поверхні від теоретичного профілю по залежною 4 1 • = A' cos cuictg де 2- J-(x (/) - формула, що оппсуе форму теоретичної поверхні; і . z: [ Aft^p/ _ значення похідної від функції 2*f()L t!})b точці Р (ХЛ ,У?) При вимірюванні параболичного рефлектора , коли поворотне дзеркало II розташоване у фокусі параболоїду обертання, $opiviyj .для визначення відхилення Л матиме вигляд: S = Д cos jде оі KVT повороту поворотного дзеркала . Пристрій дпя (рорми & поверхонь Q /2 6 / Фпі Аотоои: Сиротюк & Г. Пастернак Б, і {ІВтруиха В. Иущак Л А Баіїцький 3. Фіг. I Прис трій А о торт С (Ар о mm f/ашернак Б.м IIШруш &0. З.А. ГІристрш дм cpopw tp A 1 1 7 \ Фи. з Фа. k fl&mopu: unpomm р flempytut Фіг, 5 доя І № тори: Сиротюк л Пастернак !}В тру їла Ку ьц а к.і