CN219143189U - 一种大行程显微镜z轴电控调焦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及显微镜技术领域，具体公开了一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置，包括升降机构和金相显微镜，所述的升降机构包括驱动电机、丝杆和丝杆螺母和壳体，所述丝杆转动设置在所述壳体内，所述丝杆的一端与所述驱动电机的输出端连接，所述的丝杆螺母与所述丝杆螺纹连接，所述的壳体上沿壳体开设有滑槽，所述金相显微镜固定在一镜头安装座上，所述镜头安装座穿过所述滑槽与所述丝杆螺母连接。本实用新型的优点是可以实现自动更换物镜并进行自动对焦。

Description

一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置

技术领域

本实用新型涉及显微镜技术领域，特别是一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置。

背景技术

金相显微镜的核心部件为金相物镜，但是目前，中低端的工业金相显微镜大部分采用手动旋转转换器挑选合适的物镜使用，由于每个物镜的工作距离不同，即物镜到载物台的距离不同，所以使用人员在旋转“转换器”更换物镜后，必须要再手动调整镜头在竖直方向（Z轴）的高度，调整方式一般通过手动旋转一个手轮，手轮带动丝杆，丝杆带动镜头上下运动，该上下运动的行程比较长，不同的物镜差异较大，并且使用人员在实际的使用过程中，会频繁的切换物镜观察物体，如此将导致物镜人工频繁的转动“物镜转换器”、转动Z轴的手轮，工作量较大，影响效率；业内也有一些解决方法，如物镜转换器变更为自动方式，或者Z轴的上下运动更改为电机驱动，可以减少一些操作人员的工作量，但是还是需要大量的人工参与。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供大行程显微镜Z轴电控调焦装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置，包括升降机构和金相显微镜，所述的升降机构包括驱动电机、丝杆和丝杆螺母和壳体，所述丝杆转动设置在所述壳体内，所述丝杆的一端与所述驱动电机的输出端连接，所述的丝杆螺母与所述丝杆螺纹连接，所述的壳体上沿壳体开设有滑槽，所述金相显微镜固定在一镜头安装座上，所述镜头安装座穿过所述滑槽与所述丝杆螺母连接。

具体的，所述的丝杆顶部设置有编码器。

具体的，所述丝杆的顶部设置有光耦，所述丝杆螺母上对应光耦的位置设置有光耦挡块。

具体的，所述的滑槽两侧的壳体上沿滑槽设置有滑轨，所述镜头安装座上设置有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接。

具体的，所述的金相显微镜具有物镜转换器，所述物镜转换器的圆周面上设置有从动齿轮，还包括物镜转换电机，所述物镜转换电机的输出端设置有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合。

具体的，所述的金相显微镜上设置有一安装板，所述物镜转换电机固定在所述安装板上。

具体的，所述的安装板上设置有一霍尔传感器，所述物镜转换器的端面上对应霍尔传感器设置多三个磁块，每个所述磁块对应一个金相显微镜的物镜。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过物镜转换电机驱动物镜转换器旋转，当旋转到该物镜时，物镜转换电机旋转并自锁，此时物镜切换到位本方案在竖直方向（Z轴方向）的上下运动，通过驱动电机带动丝杆上下运动，物镜转换器自动切换物镜，后仪器自动对该物镜调焦；过程中全程无需使用人员参与仪器调试。

附图说明

图1 为本实用新型的整体结构示意图；

图2 为本实用新型的升降机构剖视结构示意图；

图3 为本实用新型的光耦和光耦挡块设置结构示意图；

图4 为本实用新型的物镜转换器驱动结构示意图；

图中：1-升降机构，2-金相显微镜，3-物镜转换电机，4-滑槽，5-滑轨，6-镜头安装座，7-滑块，8-安装板，9-主动齿轮，10-物镜，11-从动齿轮，12-丝杆螺母，13-磁块，14-物镜转换器，15-丝杆，16-编码器，17-驱动电机，18-光耦挡块，19-壳体，20-光耦，21-霍尔传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域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。

需要说明的是，术语“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。

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1～图4所示，一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置，包括升降机构1和金相显微镜2，所述的升降机构1包括驱动电机17、丝杆15、丝杆螺母12和壳体19，所述丝杆15转动设置在所述壳体19内，所述丝杆15的一端与所述驱动电机17的输出端连接，所述的丝杆螺母12与所述丝杆15螺纹连接，所述的壳体19上沿壳体19开设有滑槽4，所述金相显微镜2固定在一镜头安装座6上，所述镜头安装座6穿过所述滑槽4与所述丝杆螺母12连接。本实施例中升降机构1可以带动金相显微镜2上下升降，在进行物镜10的切换后需要在竖直方向上调节金相显微镜2，使金相显微镜2的物镜10与载物台之间的距离进行调整，以方便观察待测物体，本实施例中设置一个竖直的壳体19，丝杆15的上下两端通过轴承转动设置在壳体19内，驱动电机17设置在壳体19的底部，然后驱动电机17的输出端通过联轴器与丝杆15连接，在壳体19上沿竖直方向开设一滑槽4，将金相显微镜2固定在镜头安装座6，然后在丝杆螺母12上通过螺栓连接一个连接块，连接块穿过滑槽4后与镜头安装座6连接，这样驱动电机17转动就能带动丝杆15转动，丝杆15转动带动丝杆螺母12沿丝杆15移动，这样就可以带动金相显微镜2整体沿竖直方向进行调整，能实现自动调整物镜10与载物台的具体，使用方便。

进一步的，所述的丝杆15顶部设置有编码器16。本实施例中在丝杆15的顶部设置编码器16，通过编码器16反馈转动的角度，与驱动电机17组成闭环的控制系统，驱动电机17采用步进电机。

进一步的，所述丝杆15的顶部设置有光耦20，所述丝杆螺母12上对应光耦20的位置设置有光耦挡块18。系统开机、首次测试时，进行初始化，驱动电机17带动丝杆螺母12向上运动，一直到丝杆螺母12带动光耦挡块18挡住光耦20，电路检测到光耦20低电平信号时，认为到了丝杆15初始位；编码器16计数归零。

进一步的，所述的滑槽4两侧的壳体19上沿滑槽4设置有滑轨5，所述镜头安装座6上设置有滑块7，所述滑块7与所述滑轨5滑动连接。本实施例中在壳体19的外侧设置两根滑轨5，并在镜头安装座6上设置与两根滑轨5滑动配合的滑块7，这样在丝杆螺母12上下移动时就可以带动镜头安装座6沿两根滑轨5移动，通过两根滑轨5进行导向，使移动更精密。

进一步的，所述的金相显微镜2具有物镜转换器14，所述物镜转换器14的圆周面上设置有从动齿轮11，还包括物镜转换电机3，所述物镜转换电机3的输出端设置有主动齿轮9，所述主动齿轮9与所述从动齿轮11啮合。本实施例中金相显微镜2是标准品，在物镜转换器14的圆周上设置从动齿轮11，通过物镜转换电机3带动主动齿轮9转动，然后带动从动齿轮11转动，进而使物镜转换器14转动，对物镜10进行自动更换，在物镜转换电机3带动物镜转换器14对物镜10进行更换后驱动电机17带动金相显微镜2上下移动进行自动调焦。

进一步的，所述的金相显微镜2上设置有一安装板8，所述物镜转换电机3固定在所述安装板8上。本实施例中在金相显微镜2设置一个安装板8用于安装物镜转换电机3，安装板8可以通过螺栓固定在金相显微镜2上，这样金相显微镜2就能带动物镜转换电机3一起移动。

进一步的，所述的安装板8上设置有一霍尔传感器21，所述物镜转换器14的端面上对应霍尔传感器21设置多三个磁块13，每个所述磁块13对应一个金相显微镜2的物镜10。本实施例中通过在安装板8上设置一个霍尔传感器21，然后在每个物镜10对应位置处设置一个磁块13，物镜转换电机14通过带动物镜转换器14转动时，霍尔传感器21探测到磁块13时，物镜转换电机14就停止并自锁；物镜10切换完成。

本实用新型可以采用控制系统来对物镜10的更换进行控制，每个物镜10首次装机时，在软件设置，点击【物镜设置】，命名、设定其工作距离、齐焦距离、在物镜转换器14上个的位置，点击【调试】后，驱动电机17带动丝杆15复位，后带着物镜10走到理论位置，然后人工观察图像清晰度，在软件上面上、下调整镜头与载物台的距离，直到图像最清晰，点击【保存】，则该竖直方向位置（Z轴位置）保存完成，编码器16全程记录，实际保存数字为编码器16的计数数字；物镜10设置完成后，在后续的使用当中，只要点击该物镜10，则物镜转换器14自动切换该物镜10，系统检测到霍尔传感器21的信号后，丝杆15带动物镜10走到该物镜10调试设定的Z轴位置。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置，其特征在于：包括升降机构（1）和金相显微镜（2），所述的升降机构（1）包括驱动电机（17）、丝杆（15）、丝杆螺母（12）和壳体（19），所述丝杆（15）转动设置在所述壳体（19）内，所述丝杆（15）的一端与所述驱动电机（17）的输出端连接，所述的丝杆螺母（12）与所述丝杆（15）螺纹连接，所述的壳体（19）上沿壳体（19）开设有滑槽（4），所述金相显微镜（2）固定在一镜头安装座（6）上，所述镜头安装座（6）穿过所述滑槽（4）与所述丝杆螺母（12）连接，所述的金相显微镜（2）具有物镜转换器（14），所述物镜转换器（14）的圆周面上设置有从动齿轮（11），还包括物镜转换电机（3），所述物镜转换电机（3）的输出端设置有主动齿轮（9），所述主动齿轮（9）与所述从动齿轮（11）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置，其特征在于：所述的丝杆（15）顶部设置有编码器（16）。

3.根据权利要求1所述的一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置，其特征在于：所述丝杆（15）的顶部设置有光耦（20），所述丝杆螺母（12）上对应光耦（20）的位置设置有光耦挡块（18）。

4.根据权利要求1所述的一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置，其特征在于：所述的滑槽（4）两侧的壳体（19）上沿滑槽（4）设置有滑轨（5），所述镜头安装座（6）上设置有滑块（7），所述滑块（7）与所述滑轨（5）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置，其特征在于：所述的金相显微镜（2）上设置有一安装板（8），所述物镜转换电机（3）固定在所述安装板（8）上。

6.根据权利要求5所述的一种大行程显微镜Z轴电控调焦装置，其特征在于：所述的安装板（8）上设置有一霍尔传感器（21），所述物镜转换器（14）的端面上对应霍尔传感器（21）设置多三个磁块（13），每个所述磁块（13）对应一个金相显微镜（2）的物镜（10）。

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