CN115061272B - 一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构，属于连续变倍体视显微镜领域，解决现有连续变倍体视显微镜难以实现对物体不同角度全自动检测的问题。它包括底座、载物台和镜头，所述的底座一端设有升降机构，所述升降机构的输出端设有旋转机构，所述旋转机构的输出端连接有前后平移机构，所述前后平移机构的输出端连接有左右平移机构，所述的载物台安装在左右平移机构的输出端；所述的底座另一端设有可在竖直平面上摆动的摆动机构，所述的镜头安装在摆动机构的输出端，且所述的镜头位于载物台的上方。本发明的全自动连续变倍体视显微镜机械结构，方便对物体不同位置进行检测，并有效减轻工作强度，提高工作效率。

Description

一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构

技术领域

本发明涉及连续变倍体视显微镜领域，更具体地说，它涉及一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构。

背景技术

连续变倍体视显微镜的光学结构是由一个共用的初级物镜，对物体成像后的两光束被两组中间物镜——变焦镜分开，并成一体视角再经各自的目镜成像。广泛应用于物体表面质量、尺寸、体积等检测和配合软件实现三维重建等工作中。如图1所示，现有的连续变倍体视显微镜，其基本组成包括有：镜头(目镜、物镜)3、载物台2和底座1，在使用时，可以通过调焦手轮21调节镜头1相对载物台2的距离，来实现调节焦距。

现有的连续变倍体视显微镜，其载物台通常是固定在底座上，而镜头只能上下调节高度，在对物体不同位置进行检测时，需要人工手动转动物体调节位置，或者人工摆转镜头，但摆转角度定位精度低，使用十分不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，其目的是提供一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构，方便对物体不同位置进行检测，提高位置精度，精准对焦，并有效减轻工作强度，提高工作效率。

本发明的技术方案是这样的：一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构，包括底座、载物台和镜头，所述的底座一端设有升降机构，所述升降机构的输出端设有旋转机构，所述旋转机构的输出端连接有前后平移机构，所述前后平移机构的输出端连接有左右平移机构，所述的载物台安装在左右平移机构的输出端；所述的底座另一端设有可在竖直平面上摆动的摆动机构，所述的镜头安装在摆动机构的输出端，且所述的镜头位于载物台的上方。

作为进一步地改进，所述的升降机构包括固定基座、齿轮和齿条，所述的固定基座固定在底座上，所述的固定基座上贯穿固定有轴套，所述的轴套内转动连接有旋转轴，所述的齿轮固定在旋转轴的中间位置，所述的固定基座上开设有滑槽，所述的齿条滑动安装在滑槽内，所述的齿轮活动贯穿轴套并与齿条啮合相连，所述的旋转机构与齿条连接，所述的轴套上螺纹连接有锁紧螺钉，所述旋转轴两端设有旋钮。

进一步地，所述的旋转机构包括支撑轴和旋转套，所述的支撑轴通过支撑板固定在齿条一侧，所述的旋转套转动套设在支撑轴上，且所述的旋转套上螺纹连接有锁紧螺钉，所述的前后平移机构与旋转套连接。

进一步地，所述的前后平移机构包括下板、中板和第一丝杆螺母传动机构，所述的下板固定在旋转套顶部，所述的第一丝杆螺母传动机构通过第一轴承座安装在下板一侧，所述的下板顶面设有导向滑轨，所述的中板滑动安装在下板对应的导向导轨上，所述第一丝杆螺母传动机构的螺母与中板连接，所述的左右平移机构与中板连接。

进一步地，所述的左右平移机构包括第二丝杆螺母传动机构，所述的第二丝杆螺母传动机构通过第二轴承座安装在中板一侧，所述的中板顶面设有导向滑轨，所述的载物台滑动安装在中板对应的导向导轨上，所述第二丝杆螺母传动机构的螺母与载物台连接。

进一步地，所述的摆动机构包括U型架、涡轮、蜗杆和驱动电机，所述U型架的封闭一端固定在底座上，所述的U型架内设有第三轴承座，所述的蜗杆转动安装在第三轴承座上，所述的驱动电机安装在第三轴承座一侧，且所述驱动电机的输出端与蜗杆连接，所述的涡轮通过轴转动安装在U型架的开口一端，且所述的涡轮与蜗杆啮合相连，所述的镜头通过夹紧机构安装在涡轮上。

进一步地，所述的夹紧机构包括旋转微调机构和上下调节机构，所述的旋转微调机构包括支撑座和夹紧座，所述的支撑座固定在涡轮的顶部，所述的支撑座顶部设有夹紧轴，所述的夹紧座活动套设在夹紧轴上，且所述的夹紧座上螺纹连接有锁紧螺钉，所述的上下调节机构安装在夹紧座的一侧，所述的镜头安装在上下调节机构的输出端。

进一步地，所述的上下调节机构包括第三丝杆螺母传动机构和滑块，所述的第三丝杆螺母传动机构安装在夹紧座上，所述的滑块滑动安装在夹紧座一侧开设有的导向槽内，且所述的滑块与第三丝杆螺母传动机构的螺母连接，所述的镜头通过快拆机构安装在滑块上。

进一步地，所述的快拆机构包括固定轴和连接座，所述的固定轴竖向固定在滑块前侧的支撑块上，所述的连接座活动套设在固定轴上，且所述的连接座上螺纹连接有锁紧螺钉，所述的镜头固定在连接座上。

进一步地，所述的支撑块与连接座之间还设有定位机构，所述的定位机构包括定位条和定位槽，所述的定位条对称固定在固定轴两侧的支撑块顶部，所述的定位槽对称开设在连接座的顶部，所述的定位槽活动插接在定位条上。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的全自动连续变倍体视显微镜机械结构，通过在底座上设置升降机构和旋转机构来安装载物台，可以在使用前粗调载物台的高度和角度，以便于后续使用，同时通过前后平移机构和左右平移机构与摆动机构的配合，使得镜头能够对载物台上的物体进行三维方向的检测，方便对物体不同位置进行检测，无需人工转动物体，有效减轻工作强度，提高工作效率。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图；

图3为本发明中升降机构的立体结构放大示意图；

图4为本发明中旋转机构、前后平移机构和左右平移机构配合的立体结构放大示意图；

图5为本发明中支撑块的立体结构放大示意图；

图6为本发明中连接座的仰视结构放大示意图。

其中：1-底座、2-载物台、3-镜头、4-升降机构、5-旋转机构、6-前后平移机构、7-导向滑轨、8-摆动机构、9-锁紧螺钉、10-第二丝杆螺母传动机构、11-支撑座、12-夹紧座、13-夹紧轴、14-第三丝杆螺母传动机构、15-滑块、16-固定轴、17-连接座、18-支撑块、19-定位条、20-定位槽、21-调焦手轮、41-固定基座、42-齿轮、43-齿条、44-轴套、45-旋转轴、46-滑槽、51-支撑轴、52-旋转套、61-下板、62-中板、63-第一丝杆螺母传动机构、81-U型架、82-涡轮、83-蜗杆、84-驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。

参阅图2-6，本发明的一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构，包括底座1、载物台2和镜头3，其中，在底座1一端设有升降机构4，在升降机构4的输出端设有旋转机构5，升降机构4和旋转机构5的设置，主要目的是在显微镜使用前，用于对载物台2的粗调，在旋转机构5的输出端连接有前后平移机构6，在前后平移机构6的输出端连接有左右平移机构，载物台2安装在左右平移机构的输出端，前后平移机构6和左右平移机构的设置，其目的是在显微镜使用时，可以便于实现对载物台2的前后、左右自动调节；在底座1另一端设有可在竖直平面上摆动的摆动机构8，镜头3安装在摆动机构8的输出端，且所述的镜头3位于载物台2的上方，能够调节镜头3相对载物台2在竖直方向上摆动，可将镜头3切换至不同的位置。

本发明的全自动连续变倍体视显微镜机械结构，通过在底座1上设置升降机构4和旋转机构5来安装载物台2，可以在使用前粗调载物台的高度和角度，以便于后续使用，同时通过前后平移机构6和左右平移机构与摆动机构8的配合，使得镜头3能够对载物台2上的物体进行三维方向的检测，方便对物体不同位置进行检测，无需人工转动物体，有效减轻工作强度，提高工作效率。

优选的，升降机构4包括固定基座41、齿轮42和齿条43，其中，固定基座41固定在底座1上，固定基座41上贯穿固定有轴套44，轴套44的两端延伸至固定基座41的外侧，在轴套44内转动连接有旋转轴45，旋转轴45的两端延伸至轴套44的外侧，齿轮42固定在旋转轴45的中间位置，固定基座41上开设有滑槽46，齿条43滑动安装在滑槽46内，滑槽46的两侧壁可以开设限位槽，相应的，齿条43两侧壁也可以设置导向条，导向条滑动插接在限位槽中，利用导向条与限位槽的配合，防止齿条43脱离滑槽46，齿轮42活动贯穿轴套44并与齿条43啮合相连，旋转机构5与齿条43连接，轴套44上螺纹连接有锁紧螺钉9，锁紧螺钉9的端部抵压在旋转轴45上，用于反顶旋转轴45而锁定齿条43的位置，转轴45两端设有旋钮47，方便转动旋转轴45。

本实施例中，在显微镜使用前，可以通过松开锁紧螺钉9，然后转动旋钮47通过齿轮42带动齿条43上下移动，从而带动旋转机构5上下移动，实现对载物台2粗调节至适合的高度，最后再旋紧锁紧螺钉9即可。

优选的，旋转机构5包括支撑轴51和旋转套52，其中，支撑轴51通过支撑板固定在齿条43一侧，旋转套52转动套设在支撑轴51上，具体的，旋转套52与支撑轴51的上部之间通过轴承连接，且旋转套52上螺纹连接有锁紧螺钉9，锁紧螺钉9位于旋转套52的下部，且锁紧螺钉9的端部抵压在支撑轴51上，前后平移机构6与旋转套52连接。

本实施例中，在显微镜使用前，可以通过松开锁紧螺钉9，然后水平转动载物台2至合适的角度，再旋紧锁紧螺钉9即可实现对载物台2的角度粗调节。

优选的，前后平移机构6包括下板61、中板62和第一丝杆螺母传动机构63，第一丝杆螺母传动机构63为现有技术中的丝杆螺母传动机构，通常包括电机、丝杆和螺母，电机的输出端与丝杆连接，丝杆与螺母螺纹连接，丝杆安装在轴承座上，构成丝杆螺母传动机构，下板61固定在旋转套52顶部，第一丝杆螺母传动机构63通过第一轴承座安装在下板61一侧，下板61顶面设有导向滑轨7，中板62滑动安装在下板61对应的导向导轨7上，第一丝杆螺母传动机构63的螺母与中板62连接，左右平移机构与中板62连接。

本实施例中，采用丝杆螺母传动机构带动中板62前后移动，即可带动左右平移机构前后移动，实现对载物台2的前后调节，其丝杆螺母传动机构易于实现自动化控制，并且传动精度更高，更适合连续变倍体视显微镜的应用。

优选的，左右平移机构包括第二丝杆螺母传动机构10，第二丝杆螺母传动机构10的结构与第一丝杆螺母传动机构63相同，其中，第二丝杆螺母传动机构10通过第二轴承座安装在中板62一侧，中板62顶面设有导向滑轨7，载物台2滑动安装在中板62对应的导向导轨7上，第二丝杆螺母传动机构10的螺母与载物台2连接。

本实施例中，采用丝杆螺母传动机构带动载物台2左右移动，即可带动载物台2的左右调节，其丝杆螺母传动机构易于实现自动化控制，并且传动精度更高，更适合连续变倍体视显微镜的应用。

优选的，摆动机构8包括U型架81、涡轮82、蜗杆83和驱动电机84，其中，U型架81的封闭一端固定在底座1上，U型架81内设有第三轴承座，蜗杆83转动安装在第三轴承座上，驱动电机84安装在第三轴承座一侧，且驱动电机84的输出端与蜗杆83连接，涡轮82通过轴转动安装在U型架81的开口一端，且涡轮82与蜗杆83啮合相连，镜头3通过夹紧机构安装在涡轮82上。

本实施例中，采用蜗轮蜗杆带动镜头3摆动，可以实现调节镜头3相对载物台2在竖直方向的位置，其蜗轮蜗杆的结构，当镜头3的位置调节到位后，可以实现自锁，有效减少对驱动电机84的负载，减少驱动电机84的损耗，同时涡轮蜗杆的形式，也易于实现自动化控制。

优选的，夹紧机构包括旋转微调机构和上下调节机构，其中，旋转微调机构包括支撑座11和夹紧座12，支撑座11固定在涡轮82的顶部，具体的，支撑座11是位于涡轮82的一侧，在支撑座11顶部设有夹紧轴13，夹紧座12活动套设在夹紧轴13上，且夹紧座12上螺纹连接有锁紧螺钉9，锁紧螺钉9的端部抵压在夹紧轴13上，上下调节机构安装在夹紧座12的一侧，镜头3安装在上下调节机构的输出端。

本实施例中，在显微镜使用前，将夹紧座12套在夹紧轴13上，转动夹紧座12使镜头3位于载物台2的正上方，可以在使用前对镜头3进行调节，然后将锁紧螺钉9旋紧使其抵压在夹紧轴13上，即可实现对镜头3对应的整个组件的安装。

优选的，上下调节机构包括第三丝杆螺母传动机构14和滑块15，其中，第三丝杆螺母传动机构14的结构与第一丝杆螺母传动机构63相同，第三丝杆螺母传动机构14安装在夹紧座12上，具体的，第三丝杆螺母传动机构14的丝杆是通过第四轴承座与夹紧座12连接的，滑块15滑动安装在夹紧座12一侧开设有的导向槽内，导向槽的两侧壁可以开设限位槽，相应的，滑块15两侧壁也可以设置导向条，导向条滑动插接在限位槽中，利用导向条与限位槽的配合，防止滑块15脱离导向槽，且滑块15与第三丝杆螺母传动机构14的螺母连接，镜头3通过快拆机构安装在滑块15上。

本实施例中，采用丝杆螺母传动机构带动镜头3上下移动，即可实现对镜头上下调节，进而实现焦距调节，其丝杆螺母传动机构易于实现自动化控制，并且传动精度更高，更适合连续变倍体视显微镜的应用。

优选的，快拆机构包括固定轴16和连接座17，其中，固定轴16竖向固定在滑块15前侧的支撑块18上，连接座17活动套设在固定轴16上，且连接座17上螺纹连接有锁紧螺钉9，镜头3固定在连接座17上。

本实施例中，在镜头3安装时，将镜头3对应的连接座17套在固定轴16上，然后旋紧锁紧螺钉9反顶固定轴16，即可实现对镜头3的安装.该安装是镜头1的组件安装，在整个镜头组件安装在涡轮82之前就完成的。

优选的，在支撑块18与连接座17之间还设有定位机构，该定位机构包括定位条19和定位槽20，其中，定位条19对称固定在固定轴16两侧的支撑块18顶部，定位槽20对称开设在连接座17的顶部，定位槽20活动插接在定位条19上。本实施例中，采用定位条19和定位槽20的配合，可以实现将连接座17快速定位在支撑块18上，实现快速安装镜头，并且能够保证镜头中心对准光路中心。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构，包括底座（1）、载物台（2）和镜头（3），其特征在于，所述的底座（1）一端设有升降机构（4），所述升降机构（4）的输出端设有旋转机构（5），所述旋转机构（5）的输出端连接有前后平移机构（6），所述前后平移机构（6）的输出端连接有左右平移机构，所述的载物台（2）安装在左右平移机构的输出端；所述的底座（1）另一端设有可在竖直平面上摆动的摆动机构（8），所述的镜头（3）安装在摆动机构（8）的输出端，且所述的镜头（3）位于载物台（2）的上方；所述的摆动机构（8）包括U型架（81）、涡轮（82）、蜗杆（83）和驱动电机（84），所述U型架（81）的封闭一端固定在底座（1）上，所述的U型架（81）内设有第三轴承座，所述的蜗杆（83）转动安装在第三轴承座上，所述的驱动电机（84）安装在第三轴承座一侧，且所述驱动电机（84）的输出端与蜗杆（83）连接，所述的涡轮（82）通过轴转动安装在U型架（81）的开口一端，且所述的涡轮（82）与蜗杆（83）啮合相连，所述的镜头（3）通过夹紧机构安装在涡轮（82）上；所述的夹紧机构包括旋转微调机构和上下调节机构，所述的旋转微调机构包括支撑座（11）和夹紧座（12），所述的支撑座（11）固定在涡轮（82）的顶部，所述的支撑座（11）顶部设有夹紧轴（13），所述的夹紧座（12）活动套设在夹紧轴（13）上，且所述的夹紧座（12）上螺纹连接有锁紧螺钉（9），所述的上下调节机构安装在夹紧座（12）的一侧，所述的镜头（3）安装在上下调节机构的输出端，所述的上下调节机构包括第三丝杆螺母传动机构（14）和滑块（15），所述的第三丝杆螺母传动机构（14）安装在夹紧座（12）上，所述的滑块（15）滑动安装在夹紧座（12）一侧开设有的导向槽内，且所述的滑块（15）与第三丝杆螺母传动机构（14）的螺母连接，所述的镜头（3）通过快拆机构安装在滑块（15）上，所述的快拆机构包括固定轴（16）和连接座（17），所述的固定轴（16）竖向固定在滑块（15）前侧的支撑块（18）上，所述的连接座（17）活动套设在固定轴（16）上，且所述的连接座（17）上螺纹连接有锁紧螺钉（9），所述的镜头（3）固定在连接座（17），所述的支撑块（18）与连接座（17）之间还设有定位机构，所述的定位机构包括定位条（19）和定位槽（20），所述的定位条（19）对称固定在固定轴（16）两侧的支撑块（18）顶部，所述的定位槽（20）对称开设在连接座（17）的顶部，所述的定位槽（20）活动插接在定位条（19）上。

2.根据权利要求1所述的一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构，其特征在于，所述的升降机构（4）包括固定基座（41）、齿轮（42）和齿条（43），所述的固定基座（41）固定在底座（1）上，所述的固定基座（41）上贯穿固定有轴套（44），所述的轴套（44）内转动连接有旋转轴（45），所述的齿轮（42）固定在旋转轴（45）的中间位置，所述的固定基座（41）上开设有滑槽（46），所述的齿条（43）滑动安装在滑槽（46）内，所述的齿轮（42）活动贯穿轴套（44）并与齿条（43）啮合相连，所述的旋转机构（5）与齿条（43）连接，所述的轴套（44）上螺纹连接有锁紧螺钉（9），所述旋转轴（45）两端设有旋钮（47）。

3.根据权利要求2所述的一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构，其特征在于，所述的旋转机构（5）包括支撑轴（51）和旋转套（52），所述的支撑轴（51）通过支撑板固定在齿条（43）一侧，所述的旋转套（52）转动套设在支撑轴（51）上，且所述的旋转套（52）上螺纹连接有锁紧螺钉（9），所述的前后平移机构（6）与旋转套（52）连接。

4.根据权利要求3所述的一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构，其特征在于，所述的前后平移机构（6）包括下板（61）、中板（62）和第一丝杆螺母传动机构（63），所述的下板（61）固定在旋转套（52）顶部，所述的第一丝杆螺母传动机构（63）通过第一轴承座安装在下板（61）一侧，所述的下板（61）顶面设有导向导轨（7），所述的中板（62）滑动安装在下板（61）对应的导向导轨（7）上，所述第一丝杆螺母传动机构（63）的螺母与中板（62）连接，所述的左右平移机构与中板（62）连接。

5.根据权利要求2所述的一种全自动连续变倍体视显微镜的机械结构，其特征在于，所述的左右平移机构包括第二丝杆螺母传动机构（10），所述的第二丝杆螺母传动机构（10）通过第二轴承座安装在中板（62）一侧，所述的中板（62）顶面设有导向导轨（7），所述的载物台（2）滑动安装在中板（62）对应的导向导轨（7）上，所述第二丝杆螺母传动机构（10）的螺母与载物台（2）连接。