全自动化摆动式物镜转台制造技术

本发明专利技术涉及一种全自动化摆动式物镜转台，安装于显微镜的机架上，包括端面设有阶梯轴的物镜转台、固定架、安装于固定架前端的轴承座、安装于固定架上且依次连接的步进电机、绝对式编码器、转接电路板和串口接头。物镜转台的阶梯轴安装于轴承座中并与步进电机的转轴相连，步进电机带动物镜转台转动，绝对式编码器记录步进电机转动的绝对角度，从而确定物镜转台转动的绝对角度。串口接头与上位机控制板相连，转接电路板实现绝对式编码器与串口接头的数据互通。在观测不同量级的微小物体时，本发明专利技术所述转台能够对不同放大倍数的物镜进行快速准确的切换，操作简便快捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于显微镜的转台，尤其涉及一种全自动化摆动式物镜转台。技术背景显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，用于将微小物体放大，以 便人的肉眼能够进行观察。由于一定放大倍数的物镜的观测范围是有限的，所以一般显微镜 会配置不同放大倍数的物镜，以便观测不同量级的微小物体。在实际观测时，首先需要对被 观察物体做出大概估计，以此确定选用哪一级放大倍数的目镜来进行观测，如果观测结果与 所选物镜不符，则需更换其他放大倍数的物镜。因此，当测量不同物体时，就需要不停地更 换不同放大倍数的物镜，单靠操作者手工操作，不仅麻烦费时，而且容易选错所需放大倍数 的物镜，使用不便。目前，还没有全自动化摆动式切换物镜的转台。
技术实现思路
本专利技术在于提供一种全自动化摆动式物镜转台，该转台采用传动带与带轮的配合实现多 个物镜的切换。保证了观测不同量级的微小物体条件下对不同放大倍数的物镜进行快速准确 的切换，以节省调节操作时间。具体来说，本专利技术通过以下技术方案实现 一种用于全自动化摆动式物镜转台，安装于 显微镜的机架上，其特征在于所述转台包括端面设有阶梯轴的物镜转台、固定架、安装于 固定架前端的轴承座、安装于固定架上且依次连接的步进电机、绝对式编码器、转接电路板 和串口接头。物镜转台的阶梯轴安装于轴承座中并与步进电机的转轴相连，步进电机可带动 物镜转台转动。步进电机的后端轴与绝对式编码器相连，通过绝对式编码器可以记录电机转 轴的绝对角度，从而确定物镜转台转动的绝对角度，实现精确控制物镜转动的角度。转接电 路板的接线端子连接绝对式编码器的信号线和电源线，转接电路板的作用在于实现转接功能， 实现绝对式编码器与串口接头的数据互通。轴承座为装 有两个轴承的T形座，有助于增大轴承与物镜转台阶梯轴的轴向接触面积， 保证物镜转台的阶梯轴处于水平位置，防止光路发生倾斜。物镜转台的阶梯轴的轴端装有大带轮，大带轮与阶梯轴之间通过紧定螺钉进行联接；相 应的在步进电机转轴上装有小带轮，也通过紧定螺钉进行联接，以保证其稳固性。大带轮通 过皮带与小带轮相连，大带轮与小带轮之间传动比可以设置为2: 1。使用时，步进电机驱动 小带轮经由皮带带动大转轮转动，进而驱动物镜转台转动。物镜转台的圆周面开设有三个通孔，位于两侧的两个通孔与位于中间的通孔呈45度夹 角。在每个通孔的一端均开设有用于安装物镜的螺纹，通孔的另一端起到通光的作用。 物镜转台装设有10倍、40倍和100倍油镜，可以根据观察需要进行选用。固定架的横截面为倒"n"形，其两侧面的加工为镂空状，在保证固定架强度的同时又利于散热。固定架装设有外壳，外壳紧密包覆内部结构，既保护了传动部分，也使得外形更 为美观。外壳拆卸很方便，有助于观察其内部传动机构的运转情况。在固定架上分别装设有用于固定步进电机的电机固定座、用于固定绝对式编码器的编码 器固定座和用于固定转接电路板的电路板固定座。所述固定架与固定座之间均采用螺纹连接 方式，在固定架开设有螺纹孔，相应的在固定座上开设有通孔。串口接头的型号为DB9串口接头，可以与上位机控制板直接相连。 本专利技术的优点在于1. 采用步进电机、带轮和传动带的配合，带轮的传动比为2:1，应用编码器记录带轮的 转动角度，节省了传动机构所需要的空间，结构更加紧凑。2. 采用小转轮经由皮带带动大转轮的传动模式提高了物镜间转换的定位精度。3. 固定架紧密包覆内部结构，既保护了传动部分，也使外形较为美观。同时外壳结构容 易拆卸，以观察其内部传动机构的运转情况。4. 传统的物镜转台通过手动方式，可以调换不同倍数的物镜，当听到碰叩声时，物镜光 轴恰好对准通光孔中心，此时方可进行观察。但是传统物镜转台容易出现定位装置失灵，通 常是由于定位弹簧片损坏(变形、断裂、失去弹性、弹簧片的固定螺钉松动等)所致，在修 复时不仅需要更换新的弹簧片，同时还需要作光轴校正，操作步骤较为繁琐。而本专利技术所述 的物镜转台通过单片机控制电机，再通过传动部分实现物镜转台的转动，使得物镜能够实现 自动切换，实现对物镜位置的精确控制，从根本上避免了传统的物镜转台容易出现的定位装 置失灵等问题。5. 制造传统的物镜转台需要一个楔形块来连接显微镜基体，对于加工制造精度的要求很 高，制造成本也因此提高，而本专利技术所述的物镜转台的加工相对简单，只需在物镜转台的外 圆周面加工出与物镜连接的螺纹孔和通光孔，在端面加工出一个阶梯轴即可。6. 尽管观察载玻片的时候通常只需2--3个物镜就能达到观察清晰图像的效果，但是由 于传统物镜转台装配方式所限，传统的物镜转台即使只装一个物镜所占用的空间都与安装多 个物镜所占的空间相差无几，占用的体积较大。而本专利技术所述的物镜转台仅设有三个物镜装 配孔，而且水平放置，物镜装上之后所占用的空间较小，结构更加紧凑。附图说明图l是本专利技术所述用于全自动化摆动式物镜转台的整体结构示意图； 图2是本专利技术所述用于全自动化摆动式物镜转台的传动装配示意图； 图3是本专利技术所述用于全自动化摆动式物镜转台的物镜转台结构示意图； 图4是图3中所示物镜转台的B-B向剖视图；图5是本专利技术所述用于全自动化摆动式物镜转台的轴承座结构示意图； 图6是本专利技术所述用于全自动化摆动式物镜转台的固定架的外壳示意图； 图7是本专利技术所述用于全自动化摆动式物镜转台在显微镜中的安装示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。结合图l、图2、图3和图6所示，本专利技术所述的一种全自动化摆动式物镜转台，包括端 面设有阶梯轴9的物镜转台1、固定架3、安装于固定架3前端的轴承座2、安装于固定架3 上且依次连接的步进电机4、绝对式编码器5、转接电路板6和串口接头7。物镜转台1的阶梯轴9安装于轴承座2中，阶梯轴9的轴端装有大带轮14，大带轮14 与阶梯轴9之间通过紧定螺钉进行联接；相应的在步进电机4转轴上装有小带轮15，也通过 紧定螺钉进行联接，以保证其稳固性。大带轮14通过皮带16与小带轮15相连，大带轮14 与小带轮15之间传动比设置为2: 1。使用时，步进电机4驱动小带轮15经由皮带16带动 大转轮14转动，进而驱动物镜转台l转动。步进电机4的后端轴与绝对式编码器5相连，通 过绝对式编码器5可以记录步进电机4转轴的绝对角度，从而确定物镜转台1的转动的绝对 角度，实现精确控制物镜转动的角度。转接电路板6的接线端子连接绝对式编码器5的信号 线和电源线，转接电路板6的作用在于实现绝对式编码器5与串口接头7的数据互通。串口 接头7的型号选用为为DB9串口接头，可以与上位机控制板直接相连。在使用时，上位机通 过控制电路向步进电机4发送运动指令，步进电机4转动相应的圈数，通过皮带16传动，使 物镜转台1转动。绝对式编码器5同时将采集到的步进电机4的位置数据实时传送给上位机， 实现物镜间切换的位置控制，物镜转台1装设有10倍、40倍和100倍油镜，可以根据观察 需要进行选用。固定架3的横截面为倒"n"形，其两侧面加工成镂空状，在保证固定架3强度的同时 又利于散热。固定架3装设有外壳13，在固定架3上分别装设有用于固定步进电机4的电机 固定座17、用于固定绝对式编码器5的编码器固定座18和用于固定转接电路板6的电路板 固定座19。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动化摆动式物镜转台，安装于显微镜的机架（２０）上，其特征在于：所述转台包括端面设有阶梯轴（９）的物镜转台（１）、固定架（３）、安装于固定架（３）前端的轴承座（２）、安装于固定架（３）上且依次连接的步进电机（４）、绝对式编码器（５）、转接电路板（６）和串口接头（７）；所述物镜转台（１）的阶梯轴（９）安装于轴承座（２）中并与步进电机（４）的转轴相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈连生，孙明磊，王建中，宗光华，毕树生，
申请(专利权)人：北京赛尔蒂扶科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]