CN209728316U - 显微镜测量平台的镜头自动切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，包括：支架；转换盘，可旋转安装于支架上，所述转换盘上环形阵列分布有不同倍率的多个镜头；动力装置，安装于支架上，为转换盘的转动提供动力；以及同步传动机构，设置于转换盘与动力装置之间，可将来自动力装置的动力传递至转换盘。本实用新型提供的显微镜测量平台的镜头自动切换装置，能实现显微镜镜头倍率的自动切换，实现了大幅面产品的便捷测量。

Description

显微镜测量平台的镜头自动切换装置

技术领域

本实用新型涉及镜头自动切换装置，特别是涉及一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置。

背景技术

测量显微镜，采用透、反射的方式对工件长度和角度作精密测量，特别适用于录象磁头、大规模集成电路线宽以及其它精密零件的测试，广泛地适用于计量室、生产作业线及科学研究等部门，工作台除作X、Y坐标的移动外，还可以作360度的旋转，亦可以进行高度方向做Z坐标的测量，是一种理想的固定场所小型精密测量仪器；测量显微镜仪器进一步可连接CCD电视摄像头，作工件的轮廓放大；亦可连接计算机进行数据处理等测量。

但是目前现有的测量显微镜，其不同倍率镜头的旋转测量都是靠人工手动去旋转调试，很容易导致手部触碰到待测量工件或物品，造成工件或物品的污染或磨损，且手动旋转镜头还容易造成镜头对准精度不高，扫描测量误差较大等问题。

有鉴于此，有必要提供一种能实现精准定位的显微镜测量平台的镜头自动切换装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能实现精准定位的显微镜测量平台的镜头自动切换装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，包括：

支架；

转换盘，可旋转安装于支架上，所述转换盘上环形阵列分布有不同倍率的多个镜头；

动力装置，安装于支架上，为转换盘的转动提供动力；以及

同步传动机构，设置于转换盘与动力装置之间，可将来自动力装置的动力传递至转换盘。

优选地，在上述一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置中，所述同步传动机构包括：

镜头支撑盘，固定于转换盘下方，所述镜头支撑盘上开设有与转换盘安装孔相对应的通孔，用于卡扣不同倍率的镜头；

同步带轮，固定设置于动力装置上；

同步传动带，一端与镜头支撑盘相卡合，另一端与动力装置上的同步带轮相卡合。

做为本实用新型的进一步改进点，在上述一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置中，所述镜头支撑盘外沿设有等距分布的横向槽，所述同步传动带上设有与之相对应的横向齿，所述横向槽与横向齿相啮合。

优选地，在上述一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置中，所述动力装置为混合步进电机，包括电机本体和与电机本体传动连接的连接杆，所述同步带轮固定于传动杆上。

优选地，在上述一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置中，所述镜头支撑盘为一拋面结构，其弧度大于所述转换盘弧度。

优选地，在上述一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置中，所述镜头支撑盘上通孔大小不一，用于卡合不同型号的镜头。

优选地，在上述一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置中，所述镜头支撑盘抛面边缘均匀开设有螺孔，所述镜头支撑盘可通过螺钉与转换盘固定连接。

优选地，在上述一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置中，所述镜头支撑盘的材质为金属材质。

优选地，在上述一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置中，所述同步传动带的材料为氯丁橡胶，表面覆有尼龙帆布。

优选地，在上述一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置中，还包括固定架，所述动力装置通过固定架安装于支架上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本显微镜测量平台的镜头自动切换装置，可以实现镜头倍率的自动切换和精准定位，实现了大幅面产品的便捷测量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1所示为本实用新型一具体实施例中一种显微镜测量平台的立体图；

图2所示为本实用新型一具体实施例中一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置结构图；

图3所示为本实用新型一具体实施例中一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置右视图；

图4为本实用新型一具体实施例中一种测量平台用显微镜的内部细节图；

图5所示为本实用新型一具体实施例中镜头自动切换装置中的同步传动机构结构图；

图6所示为本实用新型一具体实施例中一种测量平台用显微镜的定位结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1所示，在一具体实施例中提供了一种显微镜测量平台，包括底座架1，置于底座架1上的测量平台2以及可滑动于测量平台2上的显微镜结构。

底座架1的材质为花岗岩，底座架1外套有铂金外罩，底座架1与测量平台2间设有空气弹簧11，底座架1上还设有可用于方便移动的脚轮12。

在该技术方案中，空气弹簧11能隔绝环境振动，确保显微镜在扫描测量的过程中，镜头与待测表面之间不会发生各方向位移。

显微镜结构包括沿z轴方向设于测量平台2两侧的立柱31，沿x轴方向固定设于立柱31上的横梁32，设于横梁32上，可沿横梁32来回滑动的x轴滑台基板33以及固定于x轴滑台基板33上，可沿z轴上下移动的，用于扫描观测的、可自动切换镜头的测量平台用显微镜30。

立柱31材质为花岗岩，立柱31可同时沿着测量平台2的边缘滑动。

参考图2-6所示，在一具体实施例中提供了一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置及其细节图，包括支架301，转换盘302，同步传动机构，动力装置304、传感器305以及固定架306。

支架301用于显微镜在测量平台2和x轴滑台基板33上的固定，同时还用于显微镜内部光学组件的安装，支架301包括一平行于测量平台2的支架基座底面3011以及一镜头安装面3012，镜头安装面3012与支架基座底面3011呈现一钝角，便于单个镜头对下方工件的测量。

转换盘302，可旋转安装于支架301的镜头安装面3012上，转换盘302上开设有多个安装孔3023，参考图6所示，安装孔3023用于可拆卸安装不同倍率的镜头，相邻镜头之间分别设置有1个感应片(图未示)，感应片阵列设置于转换盘302的四周，感应片可与传感器305配合控制镜头旋转精度，转换盘302上方设有与转换盘302一体成型的固定件3021，固定件3021与转换盘302同轴设置，固定件3021为圆柱形，中央中空，可供旋转转轴通过，固定件3021上环形阵列分布有多个凹槽30211，每个凹槽30211分别对应一个镜头。

在其他实施例中，固定件还可设置于显微镜支架上。

支架301内，固定件3021的侧面还设有一可与固定件相对转动的定位件3022，定位件3022上沿其轴向设置有配合凹槽30211的弹性件30221，该弹性件30221作用于固定件3021，并可沿固定件3021表面滑动。弹性件30221包括弹簧以及设置于弹簧末端的弹珠，弹珠与凹槽30211配合，在无阻力的情况下，弹珠在弹簧的作用下，略冒出定位件3022表面，弹珠的大小与固定件3021上的凹槽30211相匹配，当转换盘302转动时，弹簧被压缩，弹珠在固定件3021表面滑动，当转到所需倍率镜头时，弹珠在弹簧的压力下，回弹进凹槽30211，进行镜头的精准定位。

在上述技术方案中，凹槽还可设于固定件上表面，与之相对应的，定位件也设于固定件上方，定位件中的弹性件-弹簧和弹珠向下凸伸于定位件下表面，与凹槽实现卡合。

动力装置304，安装于支架301上，为转换盘302的转动提供动力，动力装置304为混合步进电机，包括电机本体3041和与电机本体传动连接的连接杆(图未示)，参考图4所示。

同步传动机构，设置于转换盘302与动力装置304之间，可将来自动力装置304的动力传递至转换盘302，包括：镜头支撑盘3031，同步带轮3032以及同步传动带3032。

镜头支撑盘3031固定于转换盘301下方，为一拋面结构，其弧度略大于转换盘302的弧度，镜头支撑盘3031上开设有与转换盘安装孔3023相对应的通孔30311，用于卡扣不同倍率的镜头，镜头支撑盘3031抛面边缘均匀开设有螺孔30312，镜头支撑盘3032可通过螺钉与转换盘302固定连接，镜头支撑盘3031外沿设有等距分布的横向槽30313。

在上述技术方案中，镜头支撑盘上的通孔大小不一，以便于卡合不同型号大小的镜头。

同步带轮3032，固定设置于动力装置304的传动杆上。

同步传动带3033，同步传动带3033可以为同步齿形带，其上设有与镜头支撑盘3031外沿的横向槽30313相对应的横向齿(图未示)，同步传动带3033一端与镜头支撑盘上的横向槽30313相啮齿卡合，另一端与动力装置304上的同步带轮3032相卡合。

在一具体实施例中，镜头支撑盘302的材质为金属材质，同步传动带3033的材料为氯丁橡胶，表面覆有尼龙帆布。

在其他实施例中，同步传动带可以为普通的传动带，其与镜头支撑盘和动力装置之间靠强大的摩擦力实现同步传动。

传感器305，传感器305为光电传感器，设于转换盘302的侧面，与感应片相对应，通过感应转换盘302上的感应片来确定镜头的转换位置，同时配合控制软件控制流经动力装置电流的大小，从而控制动力装置的转速。

固定架306设于支架301侧面，用于将混合步进电机固定于支架301上。

本发明公开了一种上述的测量平台用显微镜的定位方法，包括：

s1、电机作用于转换盘并带动镜头转动；

s2、传感器实时感知经过的感应片，并将检测信号发送至控制单元；

s3、控制单元降低电机的电流，该电流满足可使得弹性件沿固定件表面滑动，但是无法使得弹性件无法从凹槽中滑出；

s4、弹性件滑动至凹槽内之后，以特定的频率抖动特定的时间，完成精确卡合；

s5、切换镜头时，输入镜头切换指令；

s6、增大电机的电流，使得弹性件从凹槽中滑出，回到步骤s1。

本实用新型提供的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其工作原理为：在进行镜头转换时，增大电流，电机驱动同步带轮，使得同步传动带带动镜头支撑盘转动，转换盘上的弹簧弹珠受力收缩，同时传感器进行持续不断的感应，当感应到下个所需镜头即将来临时，通过控制软件控制电流逐渐变小，转换盘转动变慢，弹簧弹珠遇到与所需镜头匹配的凹槽后，回弹，卡住凹槽，此时感应片正好处于传感器正中央，此时大小的电流不足以使弹簧弹珠从凹槽中滑出，转换盘停止转动，完成镜头的自动切换，当需要进行下一轮镜头切换时，增大电流即可。

为了弹簧弹珠能与凹槽完全卡合，实现更精准的定位，可以设置电机在感应片完全接近传感器时呈现一个高频抖动的状态，使得弹簧弹珠在高频抖动下能无缝卡合进凹槽，定位更精准。

本实用新型提供的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，支持软件控制镜头倍率切换，实现了大幅面产品的便捷测量，机械装置智能精密，镜头切换后锁定齐焦，显微镜的刚性和测量精度不受影响。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，包括：

支架；

转换盘，可旋转安装于支架上，所述转换盘上环形阵列分布有不同倍率的多个镜头；

动力装置，安装于支架上，为转换盘的转动提供动力；以及

同步传动机构，设置于转换盘与动力装置之间，可将来自动力装置的动力传递至转换盘。

2.根据权利要求1所述的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，所述同步传动机构包括：

镜头支撑盘，固定于转换盘下方，所述镜头支撑盘上开设有与转换盘安装孔相对应的通孔，用于卡扣不同倍率的镜头；

同步带轮，固定设置于动力装置上；

同步传动带，一端与镜头支撑盘相卡合，另一端与动力装置上的同步带轮相卡合。

3.根据权利要求2所述的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，所述镜头支撑盘外沿设有等距分布的横向槽，所述同步传动带上设有与之相对应的横向齿，所述横向槽与横向齿相啮合。

4.根据权利要求2所述的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，所述动力装置为混合步进电机，包括电机本体和与电机本体传动连接的连接杆，所述同步带轮固定于传动杆上。

5.根据权利要求2所述的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，所述镜头支撑盘为一抛面结构，其弧度大于所述转换盘弧度。

6.根据权利要求2所述的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，所述镜头支撑盘上通孔大小不一，用于卡合不同型号的镜头。

7.根据权利要求2所述的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，所述镜头支撑盘抛面边缘均匀开设有螺孔，所述镜头支撑盘可通过螺钉与转换盘固定连接。

8.根据权利要求2所述的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，所述镜头支撑盘的材质为金属材质。

9.根据权利要求2所述的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，所述同步传动带的材料为氯丁橡胶，表面覆有尼龙帆布。

10.根据权利要求1所述的一种显微镜测量平台的镜头自动切换装置，其特征在于，还包括固定架，所述动力装置通过固定架安装于支架上。