[发明专利]显微硬度计自动升降对焦装置

说明书

技术领域

本发明涉及材料硬度检测领域，尤其涉及一种显微硬度计在金属或非金属材料硬度检测过程中的升降对焦装置，具体是指一种显微硬度计自动升降对焦装置。

背景技术

目前市场上使用的显微硬度计通常是采用旋转调整手轮，通过升降丝杆结构将载物台调整到适当位置，由于在测试过程中使用的物镜放大倍数通常较高，因此需要将载物台上的试件升高到离压头约0.5mm左右的高度，需要精准的调节调焦手轮来对光学系统进行调整，直至达到所需要的调焦效果，而且在调焦过程中容易误操作发生试件与压头的碰撞，并造成这些部件的损坏，产生不必要的损失，另外调焦过程全部由人工操作，不仅费时费力，且对不同使用者难以达到相同的测试效果，存在着不可重复性，经常造成对焦过程图像清晰度不够等问题，严重影响硬度测试的精度。

专利CN201420491713.8中现有技术中提出了一个解决上述问题的方案，其特征在于：在机身内腔，底座上固定有立柱总成，立柱总成上固定两条直线滑轨，直线滑轨上设有与之匹配的滑块，滑块固定在机头总成上，立柱总成上固定有升降丝杆座，升降丝杆座上端安装手轮轴，手轮轴左端连接手轮，手轮轴右端连接小齿轮，升降丝杠座下端安装升降丝杆，升降丝杆上套接大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，升降丝杆上端旋接丝母，丝母固定在丝杆连接座上，丝杆连接座固定在机头总成后端。上述专利方案提出了靠手动调节丝杠转动，由丝杠螺母带动直线滑轨来实现对焦过程升降精度，可以在一定程度上提高对焦的精度。

上述技术还存在以下几个缺点：

1、采用升降自动转塔机头来实现试样的对焦，由于显微硬度计大多采用砝码加压的方式，因此转塔机头的构造相对复杂，若要实现复杂机构的精密升降，势必会加大安装调试过程的难度；

2、上述专利所述升降结构是一种悬臂方式，因此在硬度检测的加压过程中，不可避免的会发生受力的变形，对精度要求极高的显微硬度计显然是不能满足；

3、仍然采用手动调节丝杆的方式实现对焦，因此不能够避免人工操作造成的图像不清晰的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种装配更加简单、调焦方式可选择的显微硬度计自动升降对焦装置。

为了实现上述目的，本发明的显微硬度计自动升降对焦装置具体如下：

该显微硬度计自动升降对焦装置，其主要特点是，所述的装置包括内置的自动升降对焦控制机制和一升降对焦机构，其中所述的自动升降对焦控制机制用以在自动模式下控制驱动机构对所述的升降对焦机构进行自动调节，从而实现该装置的自动升降对焦，所述的装置还设置有手动模式，所述的手动模式下用户通过一手动控制装置控制所述的升降对焦机构，从而实现该装置的手动升降对焦，且所述的手动模式和自动模式可通过一离合器进行切换。

较佳地，所述的升降对焦机构包括同步带轮组、涡轮蜗杆副、丝杆螺母副和载物台，其中所述的载物台安装在所述的丝杆螺母副上，由所述的丝杆螺母副中螺母的升降带动所述的载物台的升降，且所述的装置处于自动模式时通过所述的驱动机构控制所述的丝杆螺母副中的螺母的升降，所述的装置处于手动模式时通过所述的手动控制装置实现对所述的升降对焦机构的手动控制，从而控制所述的丝杆螺母副中的螺母的升降，且所述的手动控制装置为一旋转手轮。

更佳地，所述的载物台为一可搭载X-Y二维试验台的载物台，所述的丝杆螺母副为丝杆与螺母之间无间隙的丝杆螺母副。

更佳地，所述的同步带轮组包括第一同步带轮和第二同步带轮，且所述的第一同步带轮和第二同步带轮之间通过一张紧机构进行张紧，且所述的驱动机构且所述的驱动机构与丝杆螺母副之间的传动通过手轮轴套和涡轮蜗杆副的配合连接以实现，且所述的手轮轴套固定安装在所述的第一同步带轮上，所述的旋转手轮与丝杆螺母副之间的传动通过手轮轴套和涡轮蜗杆副的配合连接以实现。

尤佳地，所述的驱动机构为步进电机，所述的步进电机通过电机轴套、深沟球轴承和圆螺母固定在所述的张紧机构上，且所述的电机轴套固定安装在所述的第二同步带轮上。

尤佳地，所述的离合器为一牙嵌式电磁离合器，且所述的牙嵌式电磁离合器通过深沟球轴承和孔用弹性挡圈安装在所述的第一同步带轮上，且该牙嵌式电磁离合器的吸合状态决定当前的操作模式。

较佳地，所述的自动升降对焦控制机制中包括一闭环控制机制，且该闭环控制机制以需进行对焦的图像的清晰度作为反馈参量，并根据所述的反馈参量获取相应控制信息，由所述的控制信息控制所述的驱动装置，从而控制所述的升降对焦机构，实现该装置的自动对焦。