SU1538039A1

SU1538039A1 - Device for measuring linear dimensions of articles

Info

Publication number: SU1538039A1
Application number: SU884432311A
Authority: SU
Inventors: Михаил Павлович Никонов; Матильда Моисеевна Хейфец
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский Институт Кварцевого Стекла
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1990-01-23

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени за счет обеспечени строго параллельного перемещени сканирующего пучка, а также повышение производительности за счет снижени трудоемкости юстировки элементов устройства. Световой луч, сформированный лазерной осветительной системой, направл етс в сканирующую систему в виде двух параллельных обращенных друг к другу зеркал, жестко укрепленных на вращающемс диске. Последовательно отразившись от зеркал сканирующей системы, луч попадает в измерительное пространство, в котором установлен контролируемый объект, и далее, отража сь от плоского зеркала, направл етс на фотоприемник. При вращении диска происходит параллельное перемещение луча (сканирование), и по времени затемнени фотоприемника объектом определ ют его линейный размер. 2 ил.This invention relates to instrumentation technology. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by providing strictly parallel movement of the scanning beam, as well as improving performance by reducing the complexity of the alignment of the device elements. The light beam formed by the laser illumination system is directed into the scanning system in the form of two parallel mirrors facing each other, rigidly mounted on a rotating disk. After successive reflection from the mirrors of the scanning system, the beam enters the measurement space in which the object to be monitored is installed, and further, reflecting from the flat mirror, is directed to the photodetector. When the disk is rotated, the parallel movement of the beam occurs (scanning), and the object determines its linear size by the time it darkens the photodetector. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в фотоэлектрических системах бесконтактного измерени линейный размеров изделийThe invention relates to measuring and control technology and can be used in photovoltaic systems for contactless measurement of linear dimensions of products.

Цель изобретени - повышение точности измерени за счет обеспечени строго параллельного перемещени сканирующего пучка и повышение производительности измерений за счет снижени трудоемкости юстировки элементов устройства.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by providing strictly parallel movement of the scanning beam and improving the measurement performance by reducing the labor intensity of the alignment of the device elements.

На фиг.1 представлено устройство дл измерени линейных размеров изделий , вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху.Figure 1 shows a device for measuring the linear dimensions of products, front view; figure 2 is the same, top view.

Устройство содержит лазерную осветительную систему 1,сканирующуюThe device contains a laser lighting system 1, scanning

систему, содержащую два зеркала 2 и 3 с параллельными, направленными навстречу друг другу отражающими поверхност ми, жестко установленных на диске 4, вращающимс с посто нной скоростью вокруг оси 00, параллельной отражающим поверхност м зеркал 2 и 3 и расположенной на равном рассто нии от них, плоское отражающее зеркало 5, отражающа поверхность которого составл ет острый угол в пределах 10° с осью вращени ОС , фотоприемник 6 установленный перед сканирующей системой на пути отраженного от зеркал в обратном ходе пучка лучей, блок 7 отработки информации . При этом направление падающего на сканирующую систему свеелa system containing two mirrors 2 and 3 with parallel, directed toward each other reflecting surfaces rigidly mounted on a disk 4 rotating at a constant speed around the axis 00 parallel to the reflecting surfaces of mirrors 2 and 3 and located at an equal distance from them , a flat reflecting mirror 5, the reflecting surface of which makes an acute angle within 10 ° with the axis of rotation of the OS, the photodetector 6 installed in front of the scanning system on the path reflected from the mirrors in the reverse course of the beam of rays, the testing unit 7 information. In this case, the direction of the incident on the scanning system

СО 00 О 00 СОCO 00 O 00 CO

1515

тового пучка от осветительнойсистемы 1 лежит в плоскости,, перпендикул рной отражающей поверхности плоского зеркала и содержит направление, перпендикул рное оси вращени 00 (плоскость чертежа фиг.2), и составл ет небольшой острый угол с((в пределах 2 ) с направлением нормали к отражающей поверхности зеркала 5, ,„ позицией 8 обозначен контролируемыйThe lighting beam from the illumination system 1 lies in the plane, perpendicular to the reflecting surface of the flat mirror and contains a direction perpendicular to the axis of rotation 00 (the plane of the drawing of Fig. 2), and makes a small acute angle with ((within 2) with the direction normal to the reflecting surface of the mirror 5,, "the position 8 denotes the controlled

объект.an object.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Световой пучок от осветительной системы направл етс на сканирующую систему и, отразившись сначала от зеркала 3, а затем от зеркала 2, пересекает измерительное пространство , в котором расположен измер емый объект 8. При вращении диска с зеркалами световой пучок смещаетс в измерительном пространстве, остава сь параллельным самому себе, в направлении , перпендикул рном оси вращени 25 00. Измер емый объект 8 помещаетс The light beam from the illumination system is directed to the scanning system and, reflecting first from mirror 3 and then from mirror 2, crosses the measuring space in which the measured object 8 is located. When the disk with mirrors is rotated, the light beam shifts parallel to itself, in a direction perpendicular to the axis of rotation 25 00. The measured object 8 is placed

на пути сканирующего пучка между сканирующей системой и плоским зеркалом 5 и ориентируетс таким образом, чтобы измер емый размер d располагалс параллельно направлению смещени сканирую- щего пучка. Причем, за врем оборота диска с зеркалами на 360° лазерный пучок дважды сканирует измерительное пространство. Измер емое изделие 8 предпочтительно размещать таким об- 35 разом, чтобы измер емый размер d располагалс симметрично относительно первоначального направлени Ion the path of the scanning beam between the scanning system and the plane mirror 5 and is oriented in such a way that the measured dimension d is parallel to the direction of displacement of the scanning beam. Moreover, during the turnaround of a disk with mirrors at 360 °, the laser beam twice scans the measurement space. Measured article 8 is preferably placed in such a way that measured dimension d is located symmetrically with respect to the original direction I

светового пучка.light beam.

40 40

Не затененный измер емым изделием световой пучок попадает на плоское зеркало 5 под небольшим углом с к нормали к его поверхности . Отразив- щись от него, снова отражаетс в обратном ходе сначала от зеркала 2t а затем от зеркала 3, и, оказавшись отклоненным относительно прежнего направлени на угол 2of, попадает на фотоприемник 6, который преобразует световой сигнал в электрический, затем сигнал поступает в блок 7 обработки информации, с помощью которогоThe light beam not obscured by the product being measured falls on a flat mirror 5 at a small angle from to the normal to its surface. Reflected from it, it is again reflected in the reverse course, first from mirror 2t and then from mirror 3, and being deflected relative to the previous direction at an angle of 2of, hits the photodetector 6, which converts the light signal into an electric one, then the signal goes to block 7 information processing by which

5050

по величине временного промежутка, в течение которого сканирующий световой пучок перекрываетс измер емым зделием, определ ют вешичину измер - емого размера издели .,the magnitude of the time interval during which the scanning light beam overlaps with the measured object determines the magnitude of the measurable size of the product.,

5five

„ „

5 five

00

Перемещение сканирующего пучка, выход щего после отражени от системы вращающихс зеркал 2 и 3, осуществл етс в измерительном пространстве строго параллельно самому себе, что предопредел ет высокую точность измерений , даже если отражающие поверхности зеркал 2 и 3 не параллельны ДРУГ другу. Следовательно, в предлагаемом устройстве дл получени высокой точности измерений не требуетс точна юстировка зеркал. Непараллельность поверхностей зеркал 2 и 3 вли ет лишь на характер перемещени сканирующего пучка во времени, который учитываетс при коррекции данных в блоке обработки информации 7.The scanning beam moving after reflection from the system of rotating mirrors 2 and 3 moves in the measurement space strictly parallel to itself, which determines high measurement accuracy even if the reflecting surfaces of mirrors 2 and 3 are not parallel to EACH friend. Therefore, in the proposed device for obtaining high accuracy of measurements, precise adjustment of the mirrors is not required. The non-parallelism of the surfaces of mirrors 2 and 3 affects only the nature of the movement of the scanning beam in time, which is taken into account when correcting the data in the information processing unit 7.

Наличие of между нормалью к поверхности плоского зеркала 5 и падающим на него пучком лучей обеспечивает пространственное разделение световых пучков, первоначально падающего на сканирующую систему и отраженного от нее в обратном ходе, в пространстве, расположенном перед ней, что дает возможность разместить фотоприемник 6, не затен первоначально падающий на сканирующую систему пучек лучей. Угол о(1 - 2° обеспечивает достаточное пространственное разделение пучков.The presence of between the normal to the surface of the flat mirror 5 and the beam of rays incident on it ensures the spatial separation of the light beams, initially falling on the scanning system and reflected from it in the reverse course, in the space in front of it, which makes it possible to place the photodetector 6, is not obscured a beam of light initially incident on the scanning system. The angle o (1–2 ° provides sufficient spatial separation of the beams.

Claims

Invention Formula

A device for measuring linear dimensions of products, comprising a laser illumination system for generating a light beam, a scanning system located along the light beam, a reflecting element, a photodetector, and an information processing unit, characterized in that, in order to improve the accuracy and performance of the measurement, the scanning system is made the form of a disk and two flat reflecting mirrors rigidly mounted on the disk and oriented so that their reflective surfaces are parallel and. . facing one another, the disk is mounted for rotation around an axis parallel to the reflecting surfaces of the mirrors and located at the same distance from these surfaces, the reflecting element is designed as a flat mirror oriented so that the normal to the reflecting surface of the mirror is no more than 10 ° with the axis of rotation

8 5

FIG. 2