CN101881877A - 一种用于显微镜的自动切换物镜的转台 - Google Patents
一种用于显微镜的自动切换物镜的转台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于显微镜的自动切换物镜的转台，该转台包括有驱动单元、壳体单元、物镜固定单元和串行接口，驱动单元、物镜固定单元和串行接口安装在壳体单元上。串行接口用于实现本发明的转台与上位机进行信息通讯。本发明设计的转台采用步进电机、带轮和传动带的配合，应用编码器记录A带轮的两级传动，既保持了与编码器安装在一起的C带轮与A带轮间的传动比为1∶1，节省了传动机构所需要的空间。通过在一个圆盘上安装不同放大倍数的物镜，是为了方便在观察不同物体、不同倍数条件下，在同一焦距下进行多物体的观察。
Description
技术领域
本发明涉及一种物镜用转台，更特别地说，是指一种适用于显微镜上的自动切换物镜的转台。
背景技术
显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器。用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。但由于一定放大倍数的物镜的观测范围是有限的，所以显微镜一般配有不同放大倍数的四套物镜，以便观测不同量级的微小物体。实际观测时，需要先对被观察物体做出大概估计，选用某一放大倍数的目镜进行观测。如果观测结果与所选物镜不符，则需更换不同放大倍数的物镜进行观测。因此，测量不同物体时，需要不停地更换不同放大倍数的物镜，不仅操作麻烦费时，而且还需进行焦距调整，使用不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于显微镜的自动切换物镜的转台，该转台采用传动带与带轮的配合实现多个物镜的更换。保证了在观察不同物体、不同倍数条件下进行多物体观察。
本发明的一种用于显微镜的自动切换物镜的转台，该转台包括有驱动单元1、壳体单元2、物镜固定单元3和串行接口4，驱动单元1、物镜固定单元3和串行接口4安装在壳体单元2上。串行接口4用于实现本发明的转台与上位机(安装有控制物镜信息处理软件的计算机)进行信息通讯。串行接口4可以是九针或者十五针的标准接口。四个不同倍数的物镜分别安装在圆盘上，而圆盘安装在物镜固定单元3上。
驱动单元1由步进电机101、编码器102、两个轴承(A轴承104、B轴承105)、三个传动带(A传动带111、B传动带112、C传动带113)、五个带轮(A带轮121、B带轮122、C带轮123、D带轮124、E带轮125)组成。
壳体单元2包括有安装座21、盖板22、上盖23和半环壳24。
物镜固定单元3由轴承31、轴承压环32、物镜安装盘33和四个结构相同的螺扣(A螺扣34、B螺扣35、C螺扣36、D螺扣37)组成；A螺扣34、B螺扣35、C螺扣36、D螺扣37分别安装在物镜安装盘33的四个通孔内，轴承压环32安装在物镜安装盘33上，轴承31安装在轴承压环32的半环凸台321上。
本发明的一种用于显微镜的自动切换物镜的转台具有如下优点：
(1)采用步进电机、带轮和传动带的配合，应用编码器记录A带轮的两级传动，既保持了与编码器安装在一起的C带轮与A带轮间的传动比为1∶1，节省了传动机构所需要的空间。
(2)采用传动带、带轮的传动模式提高了物镜间转换的定位精度。
(3)由于更换物镜相对频繁，为防止螺纹生锈，螺扣采用黄铜材质。将物镜安装在螺扣中，螺扣安装在物镜安装盘上，螺扣与物镜安装盘的过盈配合方便了物镜更换的操作，而且结构稳固，提高转台的使用寿命。
(4)外壳紧密包覆内部结构，充分保护了传动部分，既缩小了装置占用空间，外形也较为美观。同时外壳结构容易拆卸，观察内部传动结构的运转情况。
附图说明
图1是本发明自动物镜转台的外部结构图。
图1A是本发明自动物镜转台的后视图。
图2是本发明驱动单元的结构图。
图2A是本发明E带轮的结构图。
图3是本发明安装座的结构图。
图3A是本发明盖板的结构图。
图3B是本发明上盖的结构图。
图3C是本发明半环壳的结构图。
图4是本发明物镜固定单元的结构图。
图4A是本发明物镜固定单元的仰视图。
图4B是本发明物镜固定单元的分解图。
图中：1.驱动单元 101.步进电机 102.编码器 103.编码器输出轴104.A轴承 105.B轴承 111.A传动带 112.B传动带 113.C传动带121.A带轮 122.B带轮 123.C带轮 124.D带轮 125.E带轮151.带轮轴 152.带轮A槽 153.带轮B槽 2.壳体单元 21.安装座211.底板 212.围板 213.梯形孔 214.A连接孔 215.连接端22.盖板 221.沉头孔 222.A通孔 223.B通孔 224.C通孔225.凹槽 23.上盖 231.圆盘体 232.凸台 233.D通孔234.A螺纹孔 235.B螺纹孔 24.半环壳 241.A连接端 242.B连接端3.物镜固定单元 31.轴承 32.轴承压环 321.半环凸台 322.弧口33.物镜安装盘 331.凸球面 332.凹球面 333.E通孔 334.F通孔335.G通孔 336.H通孔 34.A螺扣 35.B螺扣 36.C螺扣37.D螺扣 4.串行接口11.A物镜 12.B物镜 13.C物镜 14.D物镜
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
参见图1、图1A所示，本发明是一种用于显微镜的自动切换物镜的转台，该转台包括有驱动单元1、壳体单元2、物镜固定单元3和串行接口4，驱动单元1、物镜固定单元3和串行接口4安装在壳体单元2上。串行接口4用于实现本发明的转台与上位机(安装有控制物镜信息处理软件的计算机)进行信息通讯。串行接口4可以是九针或者十五针的标准接口。
在本发明中，物镜固定单元3的圆盘301上安装有A物镜11、B物镜12、C物镜13和D物镜14。这四个物镜的放大倍数是不同的，如A物镜11可以是20倍的放大倍数的物镜。B物镜12可以是40倍的放大倍数的物镜。C物镜13可以是60倍的放大倍数的物镜。D物镜14可以是100倍的放大倍数的物镜。在一个圆盘301上安装不同放大倍数的物镜，是为了方便在观察不同物体、不同倍数条件下，在同一焦距下进行多物体的观察。
(一)驱动单元1
参见图2、图2A所示，驱动单元1由步进电机101、编码器102、两个轴承(A轴承104、B轴承105)、三个传动带(A传动带111、B传动带112、C传动带113)、五个带轮(A带轮121、B带轮122、C带轮123、D带轮124、E带轮125)组成；
步进电机101的输出轴上套接有D带轮124，D带轮124与B带轮122之间套有A传动带111，从而使得D带轮124与B带轮122之间通过A传动带111，在步进电机101的驱动下实现同步转动。
B带轮122与A带轮121固定连接，保证了A带轮121随B带轮122同向同步转动。
A带轮121与E带轮125的带轮A槽152之间套有B传动带112，通过B传动带112实现E带轮125随着A带轮121转动。E带轮125的带轮轴151上套接有B轴承105，带轮轴151的一端穿过壳体单元2的盖板22上的B通孔203后(如图3B所示)连接一螺母，通过该螺母实现将E带轮125与盖板22的固定。
E带轮125的带轮B槽153与C带轮123之间套有C传动带113，C传动带113能够将步进电机101输出的转速经两级传动传递给编码器102进行记录，然后编码器102将记录的数据经串行接口4传输给上位机。编码器102的输出轴103穿过A轴承104后与C带轮123固定连接。
(二)壳体单元2
参见图3、图3A、图3B、图3C所示，壳体单元2包括有安装座21、盖板22、上盖23和半环壳24。
安装座21的围板212的侧壁上开有梯形孔213，该梯形孔213用于串行接口4通过，安装座21的底板211上开有A连接孔214，该A连接孔214用于与半环壳24的连接A端241连接。
盖板22上设有A通孔222、B通孔223、C通孔224、沉头孔221，C通孔224设置在凹槽225中，盖板22安装在安装座21上。A通孔222用于编码器的输出轴103通过。B通孔223用于带轮轴151的通过。C通孔224用于步进电机的输出轴通过，且电机的壳体安装在凹槽225内。沉头孔221用于沉头螺钉通过后连接在圆盘体23的B螺纹孔235内。
上盖23的圆盘体231上设有凸台232，凸台232的中心开有D通孔233，D通孔233的四周设有A螺纹孔234，凸台232的一侧设有B螺纹孔235；该D通孔233可以使显微镜中各物镜观察的物体的光路通过，以使观察者通过目镜观察物体的显微结构。该螺纹孔234用于将本发明的转台安装在显微镜的基座上。B螺纹孔235与螺钉的配合实现上盖23与盖板22之间的安装。
半环壳24的连接A端241安装在安装座21的底板211的A连接孔214上，半环壳24的连接B端242安装在安装座21的连接端215上。
(三)物镜固定单元3
参见图4、图4A、图4B所示，物镜固定单元3由轴承31、轴承压环32、物镜安装盘33和四个结构相同的螺扣(A螺扣34、B螺扣35、C螺扣36、D螺扣37)组成；A螺扣34、B螺扣35、C螺扣36、D螺扣37分别安装在物镜安装盘33的四个通孔内，轴承压环32安装在物镜安装盘33上，轴承31安装在轴承压环32的半环凸台321上。
轴承压环32的上部有一半环凸台321，半环凸台321的开口处设有一弧口322，该弧口322的设计保证了光路通畅。
物镜安装盘33的底部为凸球面331，与之相对应的安装盘33的上部为凹球面332；在物镜安装盘33的底部球面上开有四个通孔(E通孔333、F通孔334、G通孔335、H通孔336)，该四个通孔在同一球面圆上采用等角度分布设置。该四个通孔内分别安装有A螺扣35、B螺扣36、C螺扣37、D螺扣38。该四个螺扣中分别安装有不同放大倍数的四个物镜(A物镜11、B物镜12、C物镜13和D物镜14)。
本发明设计的转台采用步进电机101通过一组同步带驱动物镜安装盘33转动，在传动带的传动条件下，实现多个物镜(不同放大倍数的物镜)的变化对物体进行观察。步进电机101的转矩为0.09N·m，相电流0.95A。
在本发明中，A传动带111与B传动带112选用齿形带，A传动带111与B传动带112的传动比为8.5∶1，电机与编码器传动比为8.5∶1，转台与编码器传动比为1∶1。
本发明的一种用于显微镜的自动切换物镜的转台，在上位机、控制电路、步进电机和显微镜通电后，显微镜用当前的物镜观察载物台上的样品。若需要切换不同放大倍数的物镜(A物镜11、B物镜12、C物镜13和D物镜14)时，上位机则通过控制电路向步进电机101发送运动指令，步进电机101转动相应的圈数，通过传动带(A传动带111、B传动带112、C传动带113之间的多级传动)使B带轮122转动。由于B带轮122与A带轮121固定连接，为使编码器102上的C带轮123与A带轮121的传动比为1∶1，A带轮121通过两级传动，这样编码器102将采集的B带轮122的位置数据实时传送给上位机，实现物镜间切换的位置控制。
Claims (3)
1.一种用于显微镜的自动切换物镜的转台，包括有物镜固定单元(3)、串行接口(4)，串行接口(4)用于实现转台与上位机进行信息通讯；其特征在于：还包括有驱动单元(1)和壳体单元(2)，驱动单元(1)、物镜固定单元(3)和串行接口(4)安装在壳体单元(2)上；
驱动单元(1)的步进电机(101)的输出轴上套接有D带轮(124)，D带轮(124)与B带轮(122)之间套有A传动带(111)；B带轮(122)与A带轮(121)固定连接，保证了A带轮(121)随B带轮(122)同向同步转动；A带轮(121)与E带轮(125)的带轮A槽(152)之间套有B传动带(112)，E带轮(125)的带轮轴(151)上套接有B轴承(105)，带轮轴(151)的一端穿过壳体单元(2)的盖板(22)上的B通孔(203)后连接一螺母，通过该螺母实现将E带轮(125)与盖板(22)的固定；E带轮(125)的带轮B槽(153)与C带轮(123)之间套有C传动带(113)，C传动带(113)能够将步进电机(101)输出的转速经两级传动传递给编码器(102)进行记录，然后编码器(102)将记录的数据经串行接口(4)传输给上位机；编码器(102)的输出轴(103)穿过A轴承(104)后与C带轮(123)固定连接；
壳体单元(2)的安装座(21)的围板(212)的侧壁上开有梯形孔(213)，该梯形孔(213)用于串行接口(4)通过，安装座(21)的底板(211)上开有A连接孔(214)，该A连接孔(214)用于与半环壳(24)的连接A端(241)连接；盖板(22)上设有A通孔(222)、B通孔(223)、C通孔(224)、沉头孔(221)，C通孔(224)设置在凹槽(225)中，盖板(22)安装在安装座(21)上；A通孔(222)用于编码器的输出轴(103)通过；B通孔(223)用于带轮轴(151)的通过；C通孔(224)用于步进电机的输出轴通过，且电机的壳体安装在凹槽(225)内；沉头孔(221)用于沉头螺钉通过后连接在圆盘体(23)的B螺纹孔(235)内；上盖(23)的圆盘体(231)上设有凸台(232)，凸台(232)的中心开有D通孔(233)，D通孔(233)的四周设有A螺纹孔(234)，凸台(232)的一侧设有B螺纹孔(235)；该D通孔(233)可以使显微镜中各物镜观察的物体的光路通过，以使观察者通过目镜观察物体的显微结构；半环壳(24)的连接A端(241)安装在安装座(21)的底板(211)的A连接孔(214)上，半环壳(24)的连接B端(242)安装在安装座(21)的连接端(215)上；
物镜固定单元(3)包括有轴承(31)、轴承压环(32)、物镜安装盘(33)、A螺扣(34)、B螺扣(35)、C螺扣(36)和D螺扣(37)；A螺扣(34)、B螺扣(35)、C螺扣(36)、D螺扣(37)分别安装在物镜安装盘(33)的四个通孔内，轴承压环(32)安装在物镜安装盘(33)上，轴承(31)安装在轴承压环(32)的半环凸台(321)上；轴承压环(32)的上部有一半环凸台(321)，半环凸台(321)的开口处设有一弧口(322)，该弧口(322)的设计保证了光路通畅；物镜安装盘(33)的底部为凸球面(331)，与之相对应的安装盘(33)的上部为凹球面(332)；在物镜安装盘(33)的底部球面上开有E通孔(333)、F通孔(334)、G通孔(335)、H通孔(336)，E通孔(333)内安装有A螺扣(35)、F通孔(334)内安装有B螺扣(36)、G通孔(335)内安装有C螺扣(37)、H通孔(336)内安装有D螺扣(38)；A螺扣(35)内安装有A物镜(11)、B螺扣(36)内安装有B物镜(12)、C螺扣(37)内安装有C物镜(13)、D螺扣(38)内安装有D物镜(14)。
2.根据权利要求1所述的用于显微镜的自动切换物镜的转台，其特征在于：步进电机(101)的转矩为0.09N·m，相电流0.95A。
3.根据权利要求1所述的用于显微镜的自动切换物镜的转台，其特征在于：A传动带(111)与B传动带(112)的传动比为8.5∶1，步进电机(101)与编码器(102)传动比为8.5∶1，转台与编码器传动比为1∶1。
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Addressee: Beijing Saier Difu S. & T. Development Co., Ltd. Document name: Notification that Application Deemed to be Withdrawn |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101110 |