Устройство для контроля лимбов

Устройство для контроля лимбов

Реферат

 

Использование: оптическое геодезическое приборостроение, в частности контрольно-измерительные приборы для проверки точности изготовления лимбов угломерных приборов. Сущность изобретения: устройство содержит пять проекционных систем, две из которых оптически сопрягают изображения диаметрально противоположных краев образцового 3 и поверяемого 4 лимбов, а третья проекционная система оптически сопрягает изображения штрихов образцового 3 и поверяемого 4 лимбов. По их смещению судят об ошибках штрихов поверяемого 4 лимба относительно штрихов образцового лимба 3. 1 ил.

Изобретение относится к оптическому геодезическому приборостроению, в частности к контрольно-измерительным приборам для поверки точности изготовления лимбов угломерных приборов.

Известно устройство для контроля лимбов, содержащее образцовый и поверяемый лимбы, задающий и регистрирующий каналы, размещенные таким образом, что образуют одностороннюю, общую для двух лимбов, систему считывания и измерительную систему, позволяющую проводить измерения в компенсационном режиме [1] Кроме того, устройство имеет систему графической записи результатов измерений с двукратным редуктором, в которой при полном обороте записываются ошибки всех штрихов поверяемого лимба относительно штрихов образцового лимба.

Недостаток известного устройства остаточное влияние ошибок эксцентриситета как образцового, так и поверяемого лимба.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля лимбов, содержащее ось вращения с расположенными на ней образцовым и поверяемым лимбами, задающий импульсный фотоэлектрический датчик, формирующий электрические импульсы, соответствующие модуляции светового потока штрихами образцового лимба, регистрирующий датчик, связанный с задающим датчиком через электронный блок, и фоторегистрирующую приставку, содержащую лентопротяжный механизм и фотопленку, на которую регистрируется кривая углового рассогласования сигналов с датчиков [2] Оптическая система устройства содержит источник излучения с участком штрихов образцового лимба, используемых для сравнения, регистрирующее устройство и вторую проекционную систему, оптически сопрягающую участок штрихов поверяемого лимба с регистрирующим устройством.

Недостатком известного устройства является односторонняя система отсчитывания по лимбам, не позволяющая устранить влияние эксцентриситета образцового и поверяемого лимбов.

Технической задачей изобретения является повышение точности контроля вследствие применения двусторонней системы считывания с каждого из лимбов и повышение устойчивости устройства к разъюстировкам за счет телецентрического хода лучей в проекционных системах.

Технический результат достигается тем, что в устройство для контроля лимбов, содержащее ось вращения с образцовым и поверяемым лимбами на ней, источник излучения и первую проекционную систему, оптически сопрягающую источник излучения с первым участком штрихов образцового лимба, регистрирующую систему и вторую проекционную систему, оптически сопрягающую первый участок штрихов поверяемого лимба с регистрирующей системой, введены три дополнительные призменные проекционные системы, содержащие по два объектива и четыре призмы, причем третья проекционная система оптически сопрягает первый участок штрихов образцового лимба с вторым диаметрально противоположным первому участком штрихов образцового лимба, четвертая проекционная система оптически сопрягает первый участок штрихов поверяемого лимба с вторым, диаметрально противоположным участком штрихов поверяемого лимба, причем по меньшей мере одна дополнительная проекционная система выполнена с совмещением фокусов объективов с дополнительной диафрагмой, установленной между ними.

Изобретение поясняется чертежом, где 1 источник излучения; 2 ось вращения; 3 образцовый лимб; 4 поверяемый лимб; 5 объектив первой проекционной системы; 6 объектив второй проекционной системы; 7 регистрирующая система; 8, 9, 10, 11 призмы третьей проекционной системы; 12, 13 объективы третьей проекционной системы; 14, 15, 16, 17 призмы пятой проекционной системы; 18, 19 объективы пятой проекционной системы; 20 диафрагма; 21, 22, 23 призмы четвертой проекционной системы (еще одна призма загорожена поверяемым лимбом и не изображена); 24, 25 объективы четвертой проекционной системы; 26 призма второй проекционной системы.

Образцовый 3 и поверяемый 4 лимбы установлены на одной оси вращения 2. Источник излучения 1 стоит на оси первой проекционной системы, которая на чертеже представлена объективом 5, направленным на первый участок штрихов образцового лимба. Регистрирующая система 7 через вторую проекционную систему: объектив 6 и призму 26 сопряжена с первым участком штрихов поверяемого лимба. Третья проекционная система обращена одной гранью призмы 8 к первому участку штрихов образцового лимба и одной гранью призмы 11 к второму участку штрихов образцового лимба. Четвертая проекционная система обращена одной гранью призмы, не показанной на чертеже, к первому участку штрихов поверяемого лимба. Пятая проекционная система обращена одной гранью призмы 14 к второму участку штрихов образцового лимба и одной гранью призмы 17 к второму участку штрихов поверяемого лимба. В пятой проекционной системе между объективами 18 и 19 установлена диафрагма 20, на которой совмещены фокусы этих объективов.

Устройство работает следующим образом.

Источник излучения 1 через объектив 5 первой проекционной системы освещает первый участок штрихов образцового лимба 3, установленного в нижней части оси 2. Далее излучение с помощью третьей проекционной системы 8-13 изображает штрихи первого участка образцового лимба 3 в плоскости штрихов второго участка образцового лимба 3, диаметрально противоположных штрихам первого участка. Штрихи изображаются рядом с другими штрихами, образуя биссекторы, один штрих в которых принадлежит первому участку образцового лимба, а второй второму участку. Эксцентриситет установки образцового лимба проявляется в расстоянии между штрихами биссектора, а средняя линия биссектора свободна от влияния эксцентриситета. Кроме того, средняя линия биссектора, образованная двумя независимыми штрихами, имеет ошибку в корень из двух меньше ошибки одиночного штриха. Далее образованный биссектор передается тем же излучением источника через пятую проекционную систему 4-20 в плоскость штрихов второго участка поверяемого лимба без каких-либо изменений. За счет диафрагмы 20, установленной в параллельном пучке излучения в точке совмещения фокусов объективов 18 и 19, и в пятой, и в третьей, и в четвертой проекционных системах образуется телецентрический ход лучей, что значительно снижает влияние расфокусировок, возникающих из-за биений лимбов 3 и 4 относительно плоскости, ортогональной к оси вращения 2. Изображение штрихов образцового лимба 3 размещается рядом со штрихами второго участка поверяемого лимба 4, но с радиальным сдвигом относительно их. Далее четвертая проекционная система 21-25 (включая не изображенную на чертеже призму) строит изображение штрихов второго участка поверяемого лимба 4 рядом со штрихами первого участка поверяемого лимба, создавая биссекторы из штрихов первого и второго участков. Изображение биссекторов из штрихов образцового лимба 3 строится рядом, но, как было указано, с радиальным сдвигом. Далее вторая проекционная система 6, 26 строит изображение биссекторов образцового и поверяемого лимбов в регистрирующей системе. Это может быть микрометр двойного изображения по типу применяемых в теодолитах, фотопленка, как в прототипе, или другое устройство, например ПЗС-матрица. Сдвиг биссекторов поверяемого лимба 4 относительно биссекторов образцового лимба 3 дает величину ошибок диаметров одного относительно другого лимба, свободную от влияния эксцентриситетов и расфокусировок.

Технико-экономическое преимущество устройство заключается в более точном измерении ошибок лимба.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛИМБОВ, содержащее ось вращения с расположенными на ней образцовым и поверяемым лимбами, источник излучения, оптически сопряженный с первым участком штрихов образцового лимба с помощью первой проекционной системы, а также регистрирующую систему, оптически сопряженную с первым участком штрихов поверяемого лимба с помощью второй проекционной системы, отличающееся тем, что в него введены дополнительно третья, четвертая и пятая проекционные системы, каждая из которых содержит четыре призмы и два объектива, при этом первый участок штрихов образцового лимба оптически сопряжен с вторым его участком, расположенным диаметрально противоположно первому участку, с помощью третьей проекционной системы, первый участок штрихов поверяемого лимба оптически сопряжен с вторым его участком, расположенным диаметрально противоположно первому участку, с помощью четвертой проекционной системы, а второй участок штрихов образцового лимба оптически сопряжен с вторым участком штрихов поверяемого лимба с помощью пятой проекционной системы, причем по меньшей мере одна из дополнительных проекционных систем выполнена с совмещением фокусов двух объективов с дополнительной диафрагмой, установленной между ними.

РИСУНКИ

Рисунок 1