CN106199942B - 一种基于弧面分度凸轮机构的物镜转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于弧面分度凸轮机构的物镜转换器，应用于光学仪器中，包括物镜、转位机构、步进电机、标尺光栅、光栅读数头、转接头、底板、外壳；四个不同倍数的所述物镜装在所述转位机构旋转盘上；所述转位机构与所述底板连接；所述标尺光栅贴在所述转位机构旋转盘上；所述光栅读数头固定在所述底板凹槽中；所述步进电机通过固定支架与所述底板连接，其通过联轴器与所述转位机构蜗杆凸轮连接，作为转位机构的驱动力；所述转接头与所述底板连接；所述外壳与所述底板连接。本发明通过控制步进电机，完成在不需要定位机构的情况下对物镜进行精确转位，操作简单、结构紧凑、转位精度高、响应速度快、模块化、易于维护与更换。

Description

一种基于弧面分度凸轮机构的物镜转换器
技术领域
本发明属于光学仪器领域，具体涉及一种基于弧面分度凸轮机构的物镜转换器。
背景技术
物镜是生物显微镜的核心器件。为了观察不同尺度的生物组织信息，显微镜通常配置多种不同放大倍数、数值孔径的物镜。随着全自动扫描显微镜的发展，出现了各种电动物镜转换装置，大多数是齿轮传动的转盘式物镜转换装置，采用弹簧片、关电开关等进行定位，定位精度差，物镜切换速度慢，要求步进电机的输出转矩较大，对电机的性能要求高，且大多属于一体机，拆装、维护困难。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种基于弧面分度凸轮机构的物镜转换器，其可以在不需要定位装置的情况下进行精确转位，定位精度高，切换速度快，结构紧凑，切换运动平稳，模块化设计，易于拆装与维护，且机构运动时要求步进电机的输出转矩较小，因而可大大提高步进电机的输出转速。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于弧面分度凸轮机构的物镜转换器，包括物镜、蜗杆凸轮、滚子、旋转盘、固定螺钉、钢珠、底盘、底板、蜗杆凸轮固定支架、联轴器、步进电机、电机固定支架、标尺光栅、光栅读数头、转接头、外壳。四个不同倍数的所述物镜装在所述旋转盘上；所述滚子装在所述旋转盘的外边缘上；所述旋转盘通过所述钢珠和固定螺钉与所述底盘构成相对旋转运动结构；所述底盘与所述底板固定连接；所述标尺光栅贴在所述旋转盘的270°位置上；所述光栅读数头固定在所述底板凹槽中，用于物镜转换装置的回零；所述蜗杆凸轮通过两个所述蜗杆凸轮固定支架固定在所述底板上；所述步进电机通过所述电机固定支架固定在所述底板上；所述步进电机与所述蜗杆凸轮通过所述联轴器相连；所述蜗杆凸轮主要做间歇分度，所述蜗杆凸轮每转一周，带动装有所述滚子的所述旋转盘转动一个固定角度并停歇一定的时间，从而通过控制所述步进电机来控制所述旋转盘旋转的角度，实现所述旋转盘上的所述物镜精确转位；所述旋转盘旋转的角度由所述滚子个数决定；所述转接头连接在所述底板的底部；所述外壳分别安装在所述底板上。
与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点：
本发明可以在不需要定位装置的情况下进行精确转位，定位精度高，切换速度快，结构紧凑，切换运动平稳，模块化设计，易于拆装与维护，且机构运动时要求步进电机的输出转矩较小，因而可大大提高步进电机的输出转速，从而提高物镜的切换速度。
附图说明
图1是一种基于弧面分度凸轮机构的物镜转换器的总体外观立体示意图。
图2是图1的内部传动立体示意图。
图3是图1的标尺光栅、光栅读数头和转接头的位置立体示意图。
图4是图3的标尺光栅和光栅读数头局部放大立体示意图。
图5是图3的转接头立体示意图。
图6是图3的标尺光栅的位置立体示意图。
图7是图1的旋转盘的坐标示意图。
图8是图1的部分内部结构立体示意图。
图9是图1的弧面分度凸轮传动机构立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例进行详细描述。
如图1至图9所示，一种基于弧面分度凸轮机构的物镜转换器，包括物镜4、蜗杆凸轮6、滚子13、旋转盘12、固定螺钉5、钢珠17、底盘18、底板10、蜗杆凸轮固定支架11、联轴器7、步进电机9、电机固定支架8、标尺光栅14、光栅读数头15、转接头16、外壳1、2、3。四个不同倍数的所述物镜4装在所述旋转盘12上；所述滚子13装在所述旋转盘12的外边缘上；所述旋转盘12通过所述钢珠17和固定螺钉5与所述底盘18构成相对旋转运动结构；所述底盘18与所述底板10固定连接；所述标尺光栅14贴在所述旋转盘12的270°位置上；所述光栅读数头15固定在所述底板10凹槽中，用于物镜转换装置的回零；所述蜗杆凸轮6通过两个所述蜗杆凸轮固定支架11固定在所述底板10上；所述步进电机9通过所述电机固定支架8固定在所述底板10上；所述步进电机9与所述蜗杆凸轮6通过所述联轴器7相连；所述蜗杆凸轮6主要做间歇分度，所述蜗杆凸轮6每转一周，带动装有所述滚子13的所述旋转盘12转动一个固定角度并停歇一定的时间，从而通过控制所述步进电机9来控制所述旋转盘12旋转的角度，实现所述旋转盘12上的所述物镜4精确转位，所述旋转盘12旋转的角度由所述滚子13个数决定；所述转接头16连接在所述底板10的底部；所述外壳1、2、3分别安装在所述底板10上。

Claims (1)

1.一种基于弧面分度凸轮机构的物镜转换器，包括物镜(4)、旋转盘(12)、底盘(18)、步进电机(9)、电机固定支架(8)，其特征在于，包括蜗杆凸轮(6)、滚子(13)、固定螺钉(5)、钢珠(17)、底板(10)、蜗杆凸轮固定支架(11)、联轴器(7)、标尺光栅(14)、光栅读数头(15)、转接头(16)、外壳(1、2、3)，四个不同倍数的所述物镜(4)装在所述旋转盘(12)上；所述滚子(13)装在所述旋转盘(12)的外边缘上；所述旋转盘(12)通过所述钢珠(17)和所述固定螺钉(5)与所述底盘(18)构成相对旋转运动结构；所述底盘(18)与所述底板(10)固定连接；所述标尺光栅(14)贴在所述旋转盘(12)的270°位置上；所述光栅读数头(15)固定在所述底板(10)凹槽中，用于物镜转换装置的回零；所述蜗杆凸轮(6)通过两个所述蜗杆凸轮固定支架(11)固定在所述底板(10)上；所述步进电机(9)通过所述电机固定支架(8)固定在所述底板(10)上；所述步进电机(9)与所述蜗杆凸轮(6)通过所述联轴器(7)相连；所述蜗杆凸轮(6)主要做间歇分度，所述蜗杆凸轮(6)每转一周，带动装有所述滚子(13)的所述旋转盘(12)转动一个固定角度并停歇一定的时间，从而通过控制所述步进电机(9)来控制所述旋转盘(12)旋转的角度，实现所述旋转盘(12)上的所述物镜(4)精确转位；所述旋转盘(12)旋转的角度由所述滚子(13)个数决定；所述转接头(16)连接在所述底板(10)的底部，所述外壳(1、2、3)分别安装在所述底板(10)上。
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