CN105806781A - 显微镜的加持及调整装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显微镜的加持及调整装置,用于加持显微镜并调整显微镜的观测角度与视野范围,包括X‑Y‑Z三自由度调节机构与加持调整机构(5);所述的加持调整机构(5)包括显微镜固定板(27)、两个摆动滑杆(29),锁紧螺栓(30)与工作平台(31);工作平台(31)通过连接板(4)与X‑Y‑Z三自由度调节机构的终端移动件连接;显微镜安装于显微镜固定板(27)上。结构简单,使用方便,可以完成观测疲劳裂纹的功能,并且能完成对不同尺寸,不同部位疲劳裂纹各个观测角度的观察与测量,并根据裂纹的扩展走向加以移动观测,从而得到疲劳裂纹的显微图像,以及裂纹的长度数据和扩展规律走势图,并能够监测记录材料损伤过程,且能与在线裂纹检测系统同步进行。
Description
技术领域
本专利涉及机械结构技术领域,尤其是涉及一种显微镜的加持及调整装置,具体的是用于疲劳裂纹观测用显微镜的加持及调整装置。
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,主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。在对材料的疲劳裂纹观测时,需要有足够显微图像分辨率,能够监测并记录材料损伤过程,以便进行线裂纹检测,研究材料损伤特征。在实验室研究过程中,由于疲劳裂纹产生、扩展的不确定性,且实际实验过程中对观测角度的要求,现有显微镜并不能保证对裂纹不同角度及位置的观测要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种显微镜的加持及调整装置,结构简单,使用方便,可以完成观测疲劳裂纹的功能,并且能完成对不同尺寸,不同部位疲劳裂纹各个观测角度的观察与测量,并根据裂纹的扩展走向加以移动观测,从而得到疲劳裂纹的显微图像,以及裂纹的长度数据和扩展规律走势图,并能够监测记录材料损伤过程,且能与在线裂纹检测系统同步进行。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种显微镜的加持及调整装置,用于加持显微镜并调整显微镜的观测角度与视野范围,包括X-Y-Z三自由度调节机构与加持调整机构5;
所述的加持调整机构5包括显微镜固定板27、两个摆动滑杆29,锁紧螺栓30与工作平台31;工作平台31通过连接板4与X-Y-Z三自由度调节机构的终端移动件连接;
显微镜固定板27下边与工作平台31铰接,两个摆动滑杆29下端与工作平台31铰接,摆动滑杆29设有长滑槽,锁紧螺栓30于与长滑槽中并与显微镜固定板27两侧连接,显微镜固定板27、摆动滑杆29,锁紧螺栓30与工作平台31构成曲柄导杆机构;
显微镜安装于显微镜固定板27上。
显微镜固定板27摆动角度为0~90度。
所述的X-Y-Z三自由度调节机构包括X轴支撑及调节机构1、Y轴支撑及调节机构2与Z轴支撑及调节机构3;分别包括移动部件与固定部件;
Y轴支撑及调节机构2的固定部件固定于X轴支撑及调节机构1的移动部件上,Z轴支撑及调节机构3的固定部件固定于Y轴支撑及调节机构2的移动部件上;Z轴支撑及调节机构3的移动部件为所述的X-Y-Z三自由度调节机构的终端移动件。
所述的X轴支撑及调节机构1、Y轴支撑及调节机构2与Z轴支撑及调节机构3均采用丝杠-螺母结构实现调节,丝杠安装于固定部件上轴向旋转,螺母设于移动部件上,由丝杠驱动移动。
所述的X轴支撑及调节机构1、Y轴支撑及调节机构2与Z轴支撑及调节机构3均包括导向机构,导向机构采用两平行光杠固定于固定部件上导向,移动部件设有两导向孔沿光杠精准移动。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的一种显微镜的加持及调整装置,结构简单,使用方便,可以完成观测疲劳裂纹的功能,并且能完成对不同尺寸,不同部位疲劳裂纹各个观测角度的观察与测量,并根据裂纹的扩展走向加以移动观测,从而得到疲劳裂纹的显微图像,以及裂纹的长度数据和扩展规律走势图,并能够监测记录材料损伤过程,且能与在线裂纹检测系统同步进行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的显微镜的加持及调整装置的立体结构示意图;
图2为本发明实施例提供的显微镜的加持及调整装置的加持调整机构立体结构示意图;
图3为本发明实施例提供的显微镜的加持及调整装置的加持调整机构简化机构示意图;
图4为本发明实施例提供的显微镜的加持及调整装置的X轴支撑及调节机构立体结构示意图;
图5为本发明实施例提供的显微镜的加持及调整装置的Y轴支撑及调节机构立体结构示意图;
图6为本发明实施例提供的显微镜的加持及调整装置的Z轴支撑及调节机构立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
另需要说明的是本文中所提到的描述方位的“上”、“下”、“左”、“右”、“前、“后”除特殊说明均不特指该方位,只是为了描述方便,所述产品的放置方向不同其描述也不尽相同。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下可理解的方位,都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。
实施例一
如图1到图2所示,一种显微镜的加持及调整装置,用于加持显微镜并调整显微镜的观测角度与视野范围,本发明不仅适用疲劳裂纹观测用显微镜,也适用显微镜,其结构上包括X-Y-Z三自由度调节机构与加持调整机构5;
所述的加持调整机构5包括显微镜固定板27、两个摆动滑杆29,锁紧螺栓30与工作平台31;工作平台31通过连接板4与X-Y-Z三自由度调节机构的终端移动件连接;
显微镜固定板27下边与工作平台31铰接,具体是通过旋转轴28铰接,增加了铰接的牢固性,两个摆动滑杆29设于显微镜固定板27两侧,下端与工作平台31铰接,具体是通过螺栓铰接,摆动滑杆29上设有长滑槽,锁紧螺栓30设于长滑槽中并与显微镜固定板27两侧连接,显微镜固定板27摆动,锁紧螺栓30在长滑槽滑动,如图3所示,显微镜固定板27、摆动滑杆29,锁紧螺栓30与工作平台31构成曲柄导杆机构;工作平台31为“机架”,显微镜固定板27为连架杆“曲柄”,摆动滑杆29为连架杆“导杆”锁紧螺栓30为“滑块”,A、B为铰接点,C为滑动铰接点,这一结构可以保证显微镜固定板27摆动角度为0~90度。在合适的角度,锁紧螺栓30可以锁紧曲柄导杆机构。保证显微镜的观测角度。
显微镜是安装于显微镜固定板27上,具体的可以通过卡紧装置安装于显微镜固定板27上,现有的显微镜一般也是这样安装的。
本例的所述的X-Y-Z三自由度调节机构包括X轴支撑及调节机构1、Y轴支撑及调节机构2与Z轴支撑及调节机构3;分别包括移动部件与固定部件;
Y轴支撑及调节机构2的固定部件固定于X轴支撑及调节机构1的移动部件上,Z轴支撑及调节机构3的固定部件固定于Y轴支撑及调节机构2的移动部件上;Z轴支撑及调节机构3的移动部件为所述的X-Y-Z三自由度调节机构的终端移动件。
本例的所述的X-Y-Z三自由度调节机构,可以是任何的机械或机电结构,如X-Y-Z三方向的步进电机机构、齿轮齿条机构等,均是可以的,本领域技术人员可以实现,均是本发明的保护范围。
本例采用了最佳的机械结构的技术方案,所述的X轴支撑及调节机构1、Y轴支撑及调节机构2与Z轴支撑及调节机构3均采用丝杠-螺母结构实现调节,丝杠安装于固定部件上轴向旋转,螺母设于移动部件上,由丝杠驱动移动。这种丝杠-螺母结构具有精度高,调整方便的优点。同时,为了提高导向精度,所述的X轴支撑及调节机构1、Y轴支撑及调节机构2与Z轴支撑及调节机构3均包括导向机构,导向机构采用两平行光杠固定于固定部件上导向,移动部件设有两导向孔沿光杠精准移动。
所述的X轴支撑及调节机构1有具体结构如图4所示,包括作为固定部件的X轴底座6、2个X轴支撑块7、X轴丝杠8、2个X轴支撑用轴承9、X轴手轮10、2根X轴光杠11与作为移动部件的X轴滑台12;其中X轴支撑块7与X轴底座6固定连接,可以是螺栓连接也可以是一体结构;X轴支撑块7两边的光孔用于固定两根X轴光杠8,且每块X轴支撑块7中部设有轴承座孔,用于2个X轴支撑用轴承9的安装与定位,轴承内圈与X轴丝杠8采用小过盈的过度配合,X轴手轮10与X轴丝杠8尾端连接,具体可采用紧定螺钉固定连接。X轴滑台12中部设有螺纹孔,与X轴丝杠8配合形成螺旋传动,可以采用梯形螺纹,当手摇X轴手轮10,则带动X轴丝杠8旋转运动,将此运动转化为X轴滑台12的直线移动,X轴滑台12两边的光孔分别穿过两根X轴光杠11,对X轴滑台12的运动起导向作用及限位作用,保证其实现水平移动。这里采用两个光杠11,是一种“超定位”的方式,保证导向精准。
所述的Y轴支撑及调节机构2如图5所示,包括作为固定部件的Y轴底座13、2个Y轴支撑块14、Y轴丝杠15、Y轴支撑用轴承16、Y轴手轮17、2根Y轴光杠18与作为移动部件的Y轴滑台19;作为固定部件的Y轴底座13固定于作为X轴支撑及调节机构1的移动部件的X轴滑台12上;其中Y轴支撑块14与Y轴底座13固定连接,可以是螺栓连接也可以是一体结构;Y轴支撑块14两边的光孔用于固定两根Y轴光杠18,且每块Y轴支撑块14中部设有轴承座孔,用于2个Y轴支撑用轴承16的安装与定位,轴承内圈与Y轴丝杠15采用小过盈的过度配合,Y轴手轮17与Y轴丝杠15尾端连接,具体可采用紧定螺钉固定连接。Y轴滑台19中部设有螺纹孔,与Y轴丝杠15配合形成螺旋传动,可以采用梯形螺纹,当手摇Y轴手轮17,则带动Y轴丝杠15旋转运动,将此运动转化为Y轴滑台19的直线移动,Y轴滑台19两边的光孔分别穿过两根Y轴光杠18,对Y轴滑台19的运动起导向作用及限位作用,保证其实现水平移动。这里采用两个Y轴光杠18,是一种“超定位”的方式,保证导向精准。
所述的Z轴支撑及调节机构3如图6所示,包括作为固定部件的Z轴底座20、2个Z轴支撑块21、Z轴丝杠22、Z轴支撑用轴承23、Z轴手轮24、2根Z轴光杠25与作为移动部件的Z轴滑台26;作为固定部件的Z轴底座20固定于作为Y轴支撑及调节机构2的移动部件的Y轴滑台19上;其中Z轴支撑块21与Z轴底座20固定连接,可以是螺栓连接也可以是一体结构;Z轴支撑块21两边的光孔用于固定两根Z轴光杠25,且每块Z轴支撑块21中部设有轴承座孔,用于2个Z轴支撑用轴承23的安装与定位,轴承内圈与Z轴丝杠22采用小过盈的过度配合,这里下方的轴承可以采用端面止推轴承;Z轴手轮24与Z轴丝杠22尾端连接,具体可采用紧定螺钉固定连接。Z轴滑台26中部设有螺纹孔,与Z轴丝杠22配合形成螺旋传动,可以采用梯形螺纹,当手摇Z轴手轮24,则带动Z轴丝杠22旋转运动,将此运动转化为Z轴滑台26的直线移动,Z轴滑台26两边的光孔分别穿过两根Z轴光杠25,对Z轴滑台26的运动起导向作用及限位作用,保证其实现水平移动。这里采用两个Z轴光杠25,是一种“超定位”的方式,保证导向精准。Z轴滑台26作为X-Y-Z三自由度调节机构的终端移动件,用于固定连接加持调整机构5,具体的与工作平台31通过连接板4连接。
因此通过手动调节X轴、Y轴和Z轴三轴的手轮即可实现三个自由度的工进,从而使显微镜整体结构达到所需观测区域位置。
这里还要说明的是,上述的固定方式依次是X轴支撑及调节机构1、Y轴支撑及调节机构2、Z轴支撑及调节机构3与加持调整机构5;也可以是其它的排列组合:
固定方式依次是X轴支撑及调节机构1、Z轴支撑及调节机构3、Y轴支撑及调节机构2与加持调整机构5;
固定方式依次是Y轴支撑及调节机构2、X轴支撑及调节机构1、Z轴支撑及调节机构3与加持调整机构5;
固定方式依次是Y轴支撑及调节机构2、Z轴支撑及调节机构3、X轴支撑及调节机构1与加持调整机构5;
固定方式依次是Z轴支撑及调节机构3、X轴支撑及调节机构1、Y轴支撑及调节机构2与加持调整机构5;
固定方式依次是Z轴支撑及调节机构3、Y轴支撑及调节机构2、X轴支撑及调节机构1与加持调整机构5;
均是本发明的保护范围。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种显微镜的加持及调整装置,用于加持显微镜并调整显微镜的观测角度与视野范围,其特征在于,包括X-Y-Z三自由度调节机构与加持调整机构(5);
所述的加持调整机构(5)包括显微镜固定板(27)、两个摆动滑杆(29),锁紧螺栓(30)与工作平台(31);工作平台(31)通过连接板(4)与X-Y-Z三自由度调节机构的终端移动件连接;
显微镜固定板(27)下边与工作平台(31)铰接,两个摆动滑杆(29)下端与工作平台(31)铰接,摆动滑杆(29)设有长滑槽,锁紧螺栓(30)于与长滑槽中并与显微镜固定板(27)两侧连接,显微镜固定板(27)、摆动滑杆(29),锁紧螺栓(30)与工作平台(31)构成曲柄导杆机构;
显微镜安装于显微镜固定板(27)上。
2.根据权利要求1所述的显微镜的加持及调整装置,其特征在于,显微镜固定板(27)摆动角度为0~90度。
3.根据权利要求1或2所述的显微镜的加持及调整装置,其特征在于:所述的X-Y-Z三自由度调节机构包括X轴支撑及调节机构(1)、Y轴支撑及调节机构(2)与Z轴支撑及调节机构(3);分别包括移动部件与固定部件;
Y轴支撑及调节机构(2)的固定部件固定于X轴支撑及调节机构(1)的移动部件上,Z轴支撑及调节机构(3)的固定部件固定于Y轴支撑及调节机构(2)的移动部件上;Z轴支撑及调节机构(3)的移动部件为所述的X-Y-Z三自由度调节机构的终端移动件。
4.根据权利要求3所述的显微镜的加持及调整装置,其特征在于,所述的X轴支撑及调节机构(1)、Y轴支撑及调节机构(2)与Z轴支撑及调节机构(3)均采用丝杠-螺母结构实现调节,丝杠安装于固定部件上轴向旋转,螺母设于移动部件上,由丝杠驱动移动。
5.根据权利要求4所述的显微镜的加持及调整装置,其特征在于,所述的X轴支撑及调节机构(1)、Y轴支撑及调节机构(2)与Z轴支撑及调节机构(3)均包括导向机构,导向机构采用两平行光杠固定于固定部件上导向,移动部件设有两导向孔沿光杠精准移动。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160727 |