[發明專利]一種單筒同軸光顯微鏡電動微動調焦裝置及其調焦方法

在審

• 申請號: 201710628015.6
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107367830A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 張仁奇;袁冬
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G02B21/24
• 分類號: G02B21/24
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 商小川

技術領域

本發明涉及一種單筒同軸光顯微鏡電動微動調焦裝置及其調焦方法，屬于金相學技術領域。

背景技術

現就目前國內外較流行的兩種同軸同導軌金相顯微鏡粗微動調焦機構主要有兩種。

第一種為齒輪式粗微調機構。

這種機構有如下優點：

（a）微動行程大。由于粗微動是共用一導軌和齒輪齒條，粗動行程即微動行程并在行程中任意位置均可進行微調。

（b）無原理誤差，傳動精度高。因機構全部為齒輪傳動，無一杠桿傳動結構，故克服了原理誤差，能保證調焦全行程都有很好的線性。

（c）微動空回小。由于鏡臂或載物臺的自重作用，齒輪始終處于單面嚙合的狀態，消除了空回（當然由于導軌的間隙和構件的彈性形變仍會導致一定的微調空回）。這對加工工藝性及使用壽命來說都是有利的。

（d）微調平穩轉動舒適。因微調齒輪組的傳動比可作得較大。固微動手輪旋動較為舒適平穩。

（e）可克服調焦自動下滑現象，同時還可定位。

由于有以上優點，這種機構越來越廣泛地應用在顯微鏡中。

第二種為蝸輪蝸桿式粗微調焦機構。

這是一種新型的粗微調焦機構，由于它的靈敏度、精度較高，運動舒適，是理想的顯微鏡調焦機構。因此，它廣泛地為各類中、高檔顯微鏡所采用。

這種機構有以下優點：

(a) 因蝸輪副本身有很好的自鎖作用，故從結構上保證不會出現下滑的現象。

(b) 由于蝸輪蝸桿傳動有較大的傳動比，故旋轉粗動手輪時就覺得特別輕松、靈活。

(c) 這種機構因無杠桿系統，故消除了原理誤差，精度高、線性好。

(d) 因機構各個傳動部份始終處于單面嚙合狀態，并有消隙簧片的作用，故微動空回誤差很小。

(e) 粗微動同軸安裝，操作方便。雖然微動量受端面凸輪的限制，粗動全行程的任何位置都可進行正、反方向的微動調焦。所以，使用仍然十分方便。

但這種機構工藝性要求較高，零件加工困難，例如它的精度及運動舒適程度，主要取決于端面凸輪加工的精度及光潔度；同時蝸輪蝸桿的加工也較困難。另一方面粗微動都靠齒輪副來實現，所以齒輪、齒條的加工精度和裝配要求均很高。

以上兩種同軸顯微鏡的粗微調焦機構主要應用在顯微鏡支架上，并且只能進行手動操作，當現場作金相檢驗時，對于大型工件，金相顯微鏡調焦的抖動，很容易造成金相觀察點發生移動，很難獲得清晰的金相視場，嚴重影響金相組織觀察和評定。因此，大型工件的現場金相檢驗已成為金屬材料理化檢驗工程師最畏懼的工作。

發明內容

本發明解決的技術問題是：提供一種單筒同軸光顯微鏡電動微動調焦裝置及其調焦方法，明顯提高大型金屬部件現場金相檢驗效率、檢驗質量,減輕工作人員的勞動強度，以解決現有技術中存在的問題。

本發明采取的技術方案為：一種單筒同軸光顯微鏡電動微動調焦裝置，包括物鏡座和鏡筒，物鏡座上端可上下活動地嵌入到鏡筒下端內，并采用外側壁固定連接的限位導向螺釘穿過鏡筒上的豎直條形槽進行導向限位，限位導向螺釘外端鑲嵌到在調焦螺母的內螺旋槽內，調焦螺母可活動地套接在鏡筒下端，調焦螺母外柱面設置成齒形結構，與調焦螺母齒面相嚙合的主動齒輪連接到電機輸出軸，電機通過電機座固定連接在鏡筒上，調焦螺母旋轉能夠帶動限位導向螺釘上下移動。

優選的，上述調焦螺母下安裝有限位調焦螺母，限位調焦螺母連接在調焦螺母連接處的螺紋上，可推動調焦螺母上下移動的行程。

優選的，上述物鏡座設置有保護罩，保護罩上端通過內螺紋連接到調焦螺母連接處的螺紋上。

優選的，上述電機采用步進電機。

優選的，上述電機座設置有鏡筒安裝孔和電機安裝孔，鏡筒安裝孔為圓形，鏡筒安裝孔直徑為鏡筒外徑，調焦步進電機安裝孔為矩形。

優選的，上述一種單筒同軸光顯微鏡電動微動調焦裝置的調焦方法，通過控制步進電機旋轉，步進電機帶動相嚙合的兩齒輪旋轉，驅動調焦螺母轉動，帶動限位導向螺釘在調焦螺母內螺旋槽內上下移動，限位導向螺釘會沿著鏡筒開的條形槽上下移動，從而實現物鏡的上下對焦。

本發明的有益效果：與現有技術相比，本發明用于工件現場金相檢驗中，通過控制電機，驅動調焦螺母，調焦螺母旋轉后，帶動限位導向螺釘上下移動，從而使物鏡上下移動調整，螺旋槽的螺旋面平滑微調，避免了顯微鏡的抖動和移位，調整方便快捷，調整精度高，這樣可以明顯提高大型金屬部件金相檢驗效率，極大地提高金相檢驗質量，減輕工作人員的勞動強度，本發明還具有結構簡單、成本低的特點。