Фотоэлектрический копирный щуп

Фотоэлектрический копирный щуп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОГШРНЬЙ, ЩУП, содержащий фотоэлектрический автоколлиматор, выполненный в виде источника излучения и последовательно расположенных объектива, светоделительного элемента и фотоприемника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности копирования , он снабжен диафрагмой, выполненной с возможностью изменения сечения ее отверстия, и расположенной перед объективом двугранной призмой, установленной в фокальной плоскости объектива между светоделительным элементом и фотоприемником, и вторым фотоприемником, расположенным за призмой, входные грани призмы выполнены с неравными по ширине щеляi ми, выходная грань призмы - в виде положительной линзы, а источник излу (Л (Z чения выполнен в виде модулируемого током точечного источника инфракрасного излучения, установленного в фокальной плоскости объектива.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,„SU„„1О96492

С 01 В.11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ” К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИЙ (21) 3471119/25-28 (22) 20.07.82 (46) 07.06.84. Бюл. Ф 21 (72) С.Т. Цуккерман (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени институт точной механики и оптики (53) 531.715.27(088.8) (56) 1. Николаев П.В., Сабинин Ю.А.

Фотоэлектрические следящие системы.

11 !!

Энергия, Ленинградское отделение, 1969, с. 96, рис. 48.

2. Вайнер Ш.А., Вайнер С.А. Фотокопировальные системы управления технологическим оборудованием. М., "Машиностроение, 1980, рис. 84-86 (прототип). (54) (57) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОПИРНЬП1

ЩУП, содержащий фотоэлектрический автоколлиматор, выполненный в виде источника излучения и последовательно расположенных объектива, светоделительного элемента и фотоприемника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности копирования, он снабжен диафрагмой, выполненной с возможностью изменения сечения ее отверстия, и расположенной перед объективом двугранной призмой, установленной в фокальной плоскости объектива между светоделительным элементом и фотоприемником, и вторым фотоприемником, расположенным за призмой, входные грани призмы выполнены с неравными по ширине щелями, выходная грань призмы — в виде положительной линзы, а источник излучения выполнен в виде модулируемого током точечного источника инфракрасного излучения, установленного в фокальной плоскости объектива.

1096492

Изобретение относится к контрольной технике и может быть использовано, в частности, для бесконтактного автоматического переноса профиля кромки листа, не имеющего "узловых точек", т.е. резкого изменения профиля, например на свариваемый с ним лист в целях исключения ручнь»х операций обрезки и подгонки.

Известно автоколлиматрное фотоэлектрическое устройство, содержащее автоколлиматор и фотоприемник ь 13.

Недостатком этого устройства является низкая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности я»»ляется фотоэлектрический копирньгй щуп, содержащий фотоэлектрический агзтоколлиf матор„ вь»палненный в виде источника

»»злуче1»ия и последовательно расположен,»ых объектива, светаделительного элемента и фотоприемника 52 3.

Однако известный фотоэлектрический щуп имеет низкую точность копиропаш»я, поскольку при наличии на профиле мелких дефектов и увеличении или уменьшении расстояния между копиром и профилем точность копироваl

El !E резко, уменьшается по причине расфокусировки пятна.

Цель изобретения — повышение точе»ости копирования

Поставленная цель достигается тем, что фотоэлектрический копирный щуп, содержащий фотоэлектрический автаколлгматор, выполненный в виде источника излучения и последовательно раслоложенньгх объектива, светаделительнога элемента и фотоприемника, снабжен диафрагмой, выполненной с воз можностью изменения сечения ее отверстия, и расположенной перед объективом двугранной призмой, установленной в фокальной плоскости объектива между светоделительным элементом и фотоприемником,, и вторым фотоприемником, расположенным за призмой, входные грани призмы вь»полнень» с неравными по шчрипе щелями, выходная грань призмы -- в вице положительной линзы, а источник излучения выполне!» в виде модулируемого током точечного источника инфракрасного излъ>IpEII»EI установленного в факаль ной плоскости объектива.

На фи:., 1 изображена принципиальная схем;-:.. фотоэлектрического копирного щуг»а,- на фиг. 2 — фотоприемник»» I» двугранная ПРизма °

Фотоэлектрический копирный щуп содержит фотоэлектрический автоколлиматор, выполненный в виде исто::;»E»êà

1 излучения и последовательно расположенньгх объектива 2, светоделительного элемента 3 и фотоприемника

4, диафрагму- 5, выполненную с возможнастью изменения сечения ее отверстия, расположенную перед объек10 тивом 2 двугранную призму 6, установленную в фокальной плоскости объектива 2, второй фотоприемник 7. Грани призмы 6 выполнены с неравными по ширине щелями, выходная грань приз15 мы — в виде положительной линзы. Источник 1 излучения выполнен в виде модулируемого током тачечного источника инфракрасного излучения, установленного в фокальнай плоскости

20 объектива 2 и представляющего собой, например точечный ИК светоциод.

Прецлагаемый фотоэлектрический, копирный щуп работает следующим образом.

25 Источник 1 излучения излучает модулированный ИК поток, с частотой

6-8 кГц на светоделительный элемент

3 в виде тонкой пластинки, отражающий его в объектив 2. За объективом

2 установлена непрозрачная фигурная диафрагма 5 с резко изменяющейся шириной выреза от с EIo d.

Поскольку источник 1 излучения установлен в фокальной плоскости объектива, то на копируемый объект 8 падает параллельный пучок лучей (пунктирная линия), повторяющий форму диафрагмы 5.

Поверхность объекта 8 (пунктирные стрелки) отражает падающий пучок обратно в объектив 2, который строит изображение подсвеченного участка профиля АВ в своей сопряженной фокальной плоскости, где установлено ребро 0 0 двугранной призмы 6.

Диафрагма 5 (фиг. 1) показана в положении, когда щуп находится в согласованном положении относительно копируемой кромки АВ. В этом поло жении 0 1 0 „, гт.е. граница между частями с и 6 диафрагмы 5, сдвинута на величину относительно копируемого профиля АВ, а величина проектируемой на призму 6 полоски шириною равна Ь .

Чтобы надежно фиксировать согласованное (нулевое) положение щупа от носительно копируемой кромки АВ, грани призмы 6 выполнены в вице щелей

Заказ 3787/29

Подписное

Р.1-" ЦДЩ тираж 587

3 1096 разной ширины с и Д (фиг. 2). В этом случае в более широкую щель Д направляется отраженный поток от полоски (фиг. 1), а на узкую ще.ль d— от полоски . 5

Если отношение ширины щелей и на призме 6 обратно пропорционально отношению ширины вырезов и у ди- афрагмы 5, то при описанном положении подводимые к призме 6 потоки 10 равны. Для фокусировки прошедших через призму 6 потоков ее задняя поверхность выполнена в виде положительной линзы, направляющей эти потоки на два фотоприемника 4 и 7, включенных в электронную схему сравнения (не показана), причем усиленный разностный сигнал спользуется для

/ подслеживапия копиру-емого профиля.

Если щуп по какой-либо причине сместится по стрелке, то в щель начнет поступать отраженный поток от более узкой части (примерно в

2 раза меньший) с результатом нарушения равенства электрических сигналов фотоприемников 4 и 7. При сме492 4 щении щупа против стрелки сигнал фотоприемника 7 станет больше, чем у фотоприемника 4. Зона управления (фиг. 1) слежением равна- 1/2 диаметра объектива 2, т.е. 12 мм при ф объектива 25 мм.

Изменение расстояния P. от щупа до объекта на -5 мм не вызывает существенного понижения чувствительнос. ти копирования по причине небольшого размывания границ контура диафраг— мы 5, проектируемой на объект 8, и соответственно контура, проектируемого в обратном ходе на двугранную призму 6. Расчетная точность слежения в указанных условиях работы по поверхности из окисленной стали порядка 0,5 — 0,6 мм.

Местные дефекты профиля и его отражающей способности усредняются в процессе копирования в пределах размеров г. и а, т.е. в среднем 15 мм, t что и повышает точность копирования.

К преимуществам предлагаемого щупа относится отсутствие в нем подвижных частей.

Филиал ШШ Патент

r Ужгород, ул. Проектная, 4