[发明专利]一种单筒同轴光显微镜电动微动调焦装置及其调焦方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单筒同轴光显微镜电动微动调焦装置及其调焦方法，属于金相学技术领域。

背景技术

现就目前国内外较流行的两种同轴同导轨金相显微镜粗微动调焦机构主要有两种。

第一种为齿轮式粗微调机构。

这种机构有如下优点：

（a）微动行程大。由于粗微动是共用一导轨和齿轮齿条，粗动行程即微动行程并在行程中任意位置均可进行微调。

（b）无原理误差，传动精度高。因机构全部为齿轮传动，无一杠杆传动结构，故克服了原理误差，能保证调焦全行程都有很好的线性。

（c）微动空回小。由于镜臂或载物台的自重作用，齿轮始终处于单面啮合的状态，消除了空回（当然由于导轨的间隙和构件的弹性形变仍会导致一定的微调空回）。这对加工工艺性及使用寿命来说都是有利的。

（d）微调平稳转动舒适。因微调齿轮组的传动比可作得较大。固微动手轮旋动较为舒适平稳。

（e）可克服调焦自动下滑现象，同时还可定位。

由于有以上优点，这种机构越来越广泛地应用在显微镜中。

第二种为蜗轮蜗杆式粗微调焦机构。

这是一种新型的粗微调焦机构，由于它的灵敏度、精度较高，运动舒适，是理想的显微镜调焦机构。因此，它广泛地为各类中、高档显微镜所采用。

这种机构有以下优点：

(a) 因蜗轮副本身有很好的自锁作用，故从结构上保证不会出现下滑的现象。

(b) 由于蜗轮蜗杆传动有较大的传动比，故旋转粗动手轮时就觉得特别轻松、灵活。

(c) 这种机构因无杠杆系统，故消除了原理误差，精度高、线性好。

(d) 因机构各个传动部份始终处于单面啮合状态，并有消隙簧片的作用，故微动空回误差很小。

(e) 粗微动同轴安装，操作方便。虽然微动量受端面凸轮的限制，粗动全行程的任何位置都可进行正、反方向的微动调焦。所以，使用仍然十分方便。

但这种机构工艺性要求较高，零件加工困难，例如它的精度及运动舒适程度，主要取决于端面凸轮加工的精度及光洁度；同时蜗轮蜗杆的加工也较困难。另一方面粗微动都靠齿轮副来实现，所以齿轮、齿条的加工精度和装配要求均很高。

以上两种同轴显微镜的粗微调焦机构主要应用在显微镜支架上，并且只能进行手动操作，当现场作金相检验时，对于大型工件，金相显微镜调焦的抖动，很容易造成金相观察点发生移动，很难获得清晰的金相视场，严重影响金相组织观察和评定。因此，大型工件的现场金相检验已成为金属材料理化检验工程师最畏惧的工作。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种单筒同轴光显微镜电动微动调焦装置及其调焦方法，明显提高大型金属部件现场金相检验效率、检验质量,减轻工作人员的劳动强度，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种单筒同轴光显微镜电动微动调焦装置，包括物镜座和镜筒，物镜座上端可上下活动地嵌入到镜筒下端内，并采用外侧壁固定连接的限位导向螺钉穿过镜筒上的竖直条形槽进行导向限位，限位导向螺钉外端镶嵌到在调焦螺母的内螺旋槽内，调焦螺母可活动地套接在镜筒下端，调焦螺母外柱面设置成齿形结构，与调焦螺母齿面相啮合的主动齿轮连接到电机输出轴，电机通过电机座固定连接在镜筒上，调焦螺母旋转能够带动限位导向螺钉上下移动。

优选的，上述调焦螺母下安装有限位调焦螺母，限位调焦螺母连接在调焦螺母连接处的螺纹上，可推动调焦螺母上下移动的行程。

优选的，上述物镜座设置有保护罩，保护罩上端通过内螺纹连接到调焦螺母连接处的螺纹上。

优选的，上述电机采用步进电机。

优选的，上述电机座设置有镜筒安装孔和电机安装孔，镜筒安装孔为圆形，镜筒安装孔直径为镜筒外径，调焦步进电机安装孔为矩形。

优选的，上述一种单筒同轴光显微镜电动微动调焦装置的调焦方法，通过控制步进电机旋转，步进电机带动相啮合的两齿轮旋转，驱动调焦螺母转动，带动限位导向螺钉在调焦螺母内螺旋槽内上下移动，限位导向螺钉会沿着镜筒开的条形槽上下移动，从而实现物镜的上下对焦。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明用于工件现场金相检验中，通过控制电机，驱动调焦螺母，调焦螺母旋转后，带动限位导向螺钉上下移动，从而使物镜上下移动调整，螺旋槽的螺旋面平滑微调，避免了显微镜的抖动和移位，调整方便快捷，调整精度高，这样可以明显提高大型金属部件金相检验效率，极大地提高金相检验质量，减轻工作人员的劳动强度，本发明还具有结构简单、成本低的特点。