Способ контроля размеров и формы объектов

Патент 470699

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О П И С А Н И Е 479699

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТАЛИ Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

i (",> 1 ) - ) 1B?И.ч! мÎC O 1 B B I . BII BBTC;!I ÑÒÂ i !! 51) М. К, !. Е 01 О (), 02

<;!,, «(!» (22) Залг)Г?епо 03.05.73 (21) 1920472, 26-2,.

I с Ilðèñîcäèècíècì заявки Л .. вЂ”вЂ”

I (32) ПриоритетвЂ”

1 (Опубликовано 15.05.75. Б?оллетсиь М 18. ! Дата опубс!Иковаии)! описания 23.10.75

Государственный комите

Совета Министров CCCF по делам изооретений и открытий (! 1 J)(, 5 1 > 7 7 500 (03З.Е! (72) Авторы и 3 О б р с т (! ! 51

11, V. В)!асов, 3. Г. (cMcHAB II 1;:. 11. П))ссн51ко» (71 ) Зе!510!! Еc.!ь (54) СПОСОГ> 1х011ТРОЛЯ РА.!МЕРОВ

И ФОРМ151 Or.ÚÅÊTÎÃ! и

Изобретение относится к оптическим измерениям иа основе голографии и предназначено для бесконтактного контроля размеров и формь! обьсктов, например, серп?!)?ых изделий, путем сравнения с эталоиш>?м ооъсктом, для контРО;!л 1)BBIIQT01 II?!tlIIIocTII 00 ье? тОВ>

1<онтроля дсфорЪ1аиии Неслед!>е .!1>!х ОоъсктОВ

1lo сравнению с деформациями или эталонного объекта, или другими частями исследуемых объектов, для исслсдова?!ия формы объектов методами сдвиговой иитерфсрометрии.

Известен способ контроля размеров и формы объектов путем освещения эталонного и контролируе.,!ого объектов когерентным излучением пог!учен!?я голограммы при помощи оптического coBмещения пучков, отраженных от указанных объектов и опорного пучков методом ЛВОЙЛОЙ экспОзиции или В реальном масштабе времени получают голограмму и восстаиавлива!от изображение, причем после первой экспозиции изменяют путь в части голографическои схемы, содержащей источник освещающего из;!учения, голограмму, эталонный и контролируемый объект и по получаемой на восстановленном изобрахкснии картине полос судят о разнице в размерах, форме между контролиргсмым и эталонны)л объекT B I I I.

Недостатком известного способа является недостаточная точность контроля, обусловл сина л м ллым 0?ITj! Ii сT051 по 1 ос, .! B !o.t B 1! (1! 3!сл на грани чувствитсльност?! рсгистрирук цих приборов или зрения и ): В;!зу()л» !о.: и а бл !Оде Ги! и.

Д IЛ П()BB!1!?Сi?11 i 0 !11«с)".! КО .!Т ) ()л?1 !) и,) ., I и Геl с. i!Оа? (п() со бе В 111);)t> с(c(":1 !! i(", i !(). I()l риммы иа исе фо ус,!ру!От сонм "щ.":.:?ь:.( оражеиия эталонного и кî;iòролируемого о()а,вЂ” (ктов. причем пучки, отраженные AT этих объектоВ, использ! !От 1\ а к Оно, Пы с il« ()T!101!!c

l! IIIo Др! Г к p Г;, 11, ка?(Обт>скт!Bн!?(и От?()П?спи!О 1 !Il!)t самим.

Способ реализуется слсдук)щим об а:?юм. ) Образцовое (эталонное) и контрслирусмо(Il3.tC 11!5! ОСвеlЦВIОТ 1"ОГсреliTHB151 IIB. lу >Iси!IC 1, отраженное от обр азцoBol о (эталонного) контролируемого изделий излучение совмещают,t фокусируют на поверхность квадратичного детектора, на котором записыва!От голограмму, причем пучки, отраженные от эталонного и коBтролируемогî Bздслий исполl, зуют, как опорные, по отношению друг к друГ и как Ооъе? т>!Ые по Отиoи?e??ИIО к ilиit самим. Таким образом, во время первой экспозиции IIB голограмме фиксируется

+ (-1 (".!!) !

470699

Составитель Г. Халатопа

Редактор С. Байкова Техред Л. Казачкова Корректор О. Тьзрина

Заказ 6171 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Череповецкая городская типография где: U,(х,g)l . U„.(x-,g)l " 11) комп. !скспь1е ямп, !итуды В плоскости изОбр>1женил для эталонного и ко ITролируемого изделий соответственно, -. (x,ó) включает в се5 оя случайную начальную фазу, характеризующую диффузно отражающую поверхность изделий, |а! и t>o средние и пространственныс частоты, иа которых происходит совмещение изображений, Требуемое совмещение и фокусировку с образованием несущей пространственной частоты можно осуществить различны>!и способами, например, при помощи двуапертурной белизны. Следующую операцию вЂ” изменение oIITititåñI>oãо пути в части голоI,5 графической схемы также можно осуществить несколькими методами, например, исследуемый объект поместить в кювету, заполненную газом itли жидкостью, На голограмму записывают дважды, изменяя между экспозициями коэффициент преломления жидкости ил!(газа, и 110;lучают на Bосстаповлсином изображении интерфереиционные полосы, образующие контурные картины, характеризующие геометрические параметры обьекта. В прототипе в к!овету помещают эталонный и коптролируемьш объекты, и па со;>мещенных восстановлейных изображения.; получают картин > полос, яг>ля!О1ц> юся м > яро»! >IB > х контурны.; карт, 30

Изменение коэффициента преломлен!1я па

Л17 между экспозициями к тому, что во время второй экспозиции пя голограмму зафиксируется интенсивность.

/, (х, д) ь>!х 1;, Лп 1, (х, y)

lU,(...) (х,l/) .

|,,(х,1|) l -- | и.А l !! .1 !lii(х,у)/- (2) где; 1 -- расстояние от псрсдпсй etc»iat кюгсты до tioiIcpxliocTII издслия.

При восстановлении используют один из первых порядков дифракции на голограмме восстанавливающего пучка, а математически !з амплитудное пропускание в указанном порядке описывается как

U(x,ó) = вЂ” U., (х,у) U„> (х,у) l

+U (х!)(.и (х 1) 1 l i) " ) >< п(1з (. 0) вЂ” 1|(..у))

= U,,(x g) U :,.(x,g) l -- - (" " - (" " у

|, |>||(1,(x y) вЂ” 1„(х, у))

>г. 1+ З)

Восстановленное изображение пропорционально распределению взаимной интенсивност!! на совмещенных изображениях объектов, полученная голограмма является голограм»о(интенсивности. Наблюдение или фотографирование восстановленного изображения математически описывастся возведением (3) в ква IpaT:

U(x,ó) I - = U, (х,у) U, (х,у) I >-,. (2

11 1 тп" ") (4 )

Таким ооразом, согласно изобретению различие в размерах и форме образцового и контролируемого изделий получают в виде

ПИ7ерференционных, а не муBpoBblx полос. В одном направлении (первый порядок дифракции) распрострапя!отся не четыре, а два волновых поля, поэтому контраст интерференцпoil!1»is по 7ос возрастает, приближаясь (без учета шумов рсгистриру|ощей среды) к максимально возмо>кпому значению, т. е. к единице, Исследование 1>oçìoæío пс только методом

;!вой !ой 31

Предмет изобретения

Способ контроля размеров и формы объектов Itããoì освещения эталонного и контролируемого объектов когер ентны м излучение г, получения голограммы с помощью оптичсскогo соп»ещеIIIIH иу ll(oB, отраженных от указа;!!!ых oo Lål>òoâ и опорного пучков и восстановления изображеш!я, по которому судят О разнице и размерах и форме между контрог!г!рус!и!1! и эталонным объектами, от.пниви!!йети тем, что, с целью повышения точности контроля, в процессе записи голограммы на псе фокусируют совмещенные изображения >Tel toHíoão и контролируемого объектов, причем пучки, итра>кенные от этих объектов используют, как опорные по отношению друг к другу, и, как объектные по отношению к пим самим,