202977. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gömb alakú testek, célszerűen acélgolyók geometriai vizsgálatára
1 HU 202977 B 2 A találmány tárgya berendezés gömb alakú testek, célszerűen acélgolyók geometriai vizsgálatára, amelynél fényforrás által előállított fénynyaláb terjedési útjában féligáteresztő tükör és vizsgálandó gömb alakú test, különösen acélgolyó, míg a féligáteresztő tükör mögött a gömb alakú testről származó fénynyalábot fogadó kiértékelő egység van elrendezve. A golyóscsapágyak és általában a mozgatható golyós támaszok zavarmentes, csendes működésének hosszú élettartamának alapfeltétele, hogy az alkalmazott gömb alakú testek a lehető legnagyobb pontossággal közelítsék az elméleti gömb alakot. Ez lényegében azt jelenti, hogy bármely felületi ponton is mérjük meg a test átmérőjét, az mindenhol azonosnak mutatkozzon. A golyók minőségellenőrzésének a csapágyiparban alkalmazott módszere az, hogy fészekben három etalongolyót rendeznek el, ezekkel támasztják alá a mérendő golyót, majd az utóbbit gyémánt tűvel érintkeztetik és igy az etalongolyó támasztást biztositó felületi pontja és a mérendő golyónak a gyémánttűvel érintkeztetett felületi pontja közötti távolságot megmérik. A távolságmérés általában induktiv elven történik. Nyilvánvaló, hogy egyetlen méréssel csak egyetlen átmérőt lehet meghatározni. Ezért több felületi pontra kiterjesztve ez a vizsgálati módszer hosszadalmas, egy pontra elvégezve pedig hibás termék megfelelőként történő elfogadásénak valószínűsége viszonylag nagy. Ezen kívül a gyémánttű a golyót karcolhatja, felületét megsértheti, ezért a gyakorlati követelményeknek az igy megvizsgált golyó általában nem felel meg. Mindezek következménye, hogy a módszer inkább laboratóriumi szinten, mintavételes vizsgálatokhoz terjedt el. A különböző alakú testek méreteinek ellenőrzésére optikai módszereket is kidolgoztak, amellyel kontúrvonalakat lehet nagy pontossággal lehet követni. Ilyen módszert megvalósító berendezés ismerhető meg egyebek között a HU 183 582 továbbá a HU 183 677 lsz. magyar szabadalmi leírásokból. Ezeknél a berendezéseknél fényforrás, elsősorban lézer fényét megfelelő nyalábátalakitón és optikai leképező elemen, célszerűen lencsén átvezetve féligáteresztő tükörre vetítik, amely egyrészt referencianyalébot állit elő, másrészt pedig a vizsgálandó tárgyat megvilágító nyalábot képez. A referencianyalábot vonalas jelöléssel kiegészített optikai jellegű kódoló rácson vezetik át. A két nyalábot egy-egy fényérzékeny elem és számitógépes kiértékelő egység segítségével elemzik, ennek alapján a tárgy kontúrjára és méreteire vonatkozóan következtetéseket vonnak le. Az optikai rácsot kódolásra használják, ami a vizsgált objektumokra vonatkozó gépi adatfeldolgozást hivatott megkönnyíteni. A berendezés viszonylag bonyolult, a mérés pontossága a kódoló í'ács felépítésétől erősen függ, ez csak annak különleges kialakításával .javítható. Ezekkel a berendezésekkel a golyóscsapágyak nagy termelékenységű gyártása során szükséges gyors minőségellenőrzés nehezen végezhető. Mindezek alapján továbbra is fennáll az igény olyan megoldás létrehozására, amely gömb alakú testek, különösen acélgolyók alakhűségének és felületi minőségének nagy sebességű érintésmentes vizsgálatára alkalmas. Találmányunk feladata a fenti igénynek eleget tevő olyan berendezés kidolgozása, amely optikai, érintésmentes úton egyszerű elrendezés mellett a gömb alakú testek, különösen acélgolyók alakpontosságának gyors és hatékony gyártásközi vizsgálatát teszi lehetővé. Találmányunk alapja az • a felismerés, hogy információhordozó optikai rácsot a lehető legegyszerűbb formában, például négyzetrácsként létrehozva és azt a vizsgálandó tárgyra vetítve könnyen értékelhető képet nyerünk. A tárgynak az ideális gömbi formától való eltérése a róla nyert képnek a kiindulásitól jellemző módon eltérő megváltozását hozza, amely akár szemmel, akár megfelelő fényérzékeny elemekkel, kamerával hatásosan észlelhető. A kitűzött feladat megoldásaként gömb alakú testek, célszerűen acélgolyók geometriai vizsgálatára szolgáló berendezést dolgoztunk ki, amelynél fényforrás által előállított fénynyaláb terjedési útjában féligáteresztő tükör és vizsgálandó gömb alakú test, különösen acélgolyó, míg a féligáteresztő tükör mögött a gömb alakú testről származó fénynyalábot fogadó kiértékelő egység van elrendezve, és a találmány értelmében a fényforrás és a féligáteresztő tükör között a fényforrás fényére rendezett információt szuperponáló, célszerűen négyzetrácsként (karthauzi) rácsként kiképzett optikai rács, míg a féligáteresztő tükör és a gömb alakú test között az optikai rács éles képét az előbbi felületén létrehozó lencse van elhelyezve, továbbá kiértékelő egységként a féligáteresztő tükör mögött az optikai rácsnak a gömb alakú testről visszavert képét fogadó ernyő van kialakítva. A találmány szerinti berendezés különösen számitógépes kiértékelésre válik különösen alkalmassá, ha az ernyő fényérzékeny elemekkel van felépítve, amelyek például mikroszkóphoz illeszkedő videokamera fényérzékeny felületét alkotják. A képalkotás szempontjából előnyös a találmány szerinti berendezésnek az a kiviteli alakja, amelynél az optikai rács és a féligáteresztő tükör között első, míg a féligáteresztő tükör és a kiértékelő ernyő között második optikai leképező elem van elrendez-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
