[实用新型]带分划板的同步连续变倍显微装置

说明书

技术领域

本实用新型属于精密机械加工中的光学显微技术领域，涉及一种精密曲线磨床的在线超长物距的显微测量技术，具体涉及一种带分划板的同步连续变倍显微装置。

背景技术

精密曲线磨床在磨制各种弧度值(R值)的金刚石刀具时，由于刀具的R值具有从0.05mm--10mm等很多规格,磨制时需要与刀对应的R值能随刀合成同步缩放图像便于在线控制磨削精度。

现有的精密曲线磨床的在线超长物距的显微测量技术，存在如下缺点：1、只能在预设固定放大倍率下将刀具尖刃轮廓投影在带R值的视屏上进行在线操作，无法同步缩放。特别对于微小刀具需要放大轮廓精密磨削时受到限制。2、应用计算机软件控制则会增加成本，占用空间，提高用工成本且因潮湿环境而受限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使精密曲线磨床在磨制各种弧度值的金刚石刀具时，与刀对应的R值能随刀合成同步缩放图像的带分划板的同步连续变倍显微装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种带分划板的同步连续变倍显微装置，它包括设置于镜筒内的前部一个望远系统和后部一个连续变倍显微系统；望远系统的前部是超长物距透镜组，后部是分划板；超长物距透镜组包括一个由前部一块双凸透镜和后部一块凹凸透镜组成的双胶合透镜组；连续变倍显微系统包括一个单筒连续变倍显微镜，单筒连续变倍显微镜包括前置初级物镜、中间变倍物镜组和后置辅助透镜；在单筒连续变倍显微镜的前置初级物镜的前面加置一个由前部一块双凸透镜和后部一块凹凸透镜组成的双胶合透镜组；连续变倍显微系统后端连接CCD图像传感器；连续变倍显微系统和超长物距透镜组中的所有透镜中心和分划板的中心都必须在同一光轴上。

进一步地，连续变倍显微系统为无穷远光学系统；连续变倍显微系统和超长物距透镜组中的所有物镜均为消色差物镜，具有消色差功能。

进一步地，该装置使用时只需采用单个光源照射被测物体，可在镜筒的前端安装一个照明用的环形LED光源，或者在被测物体前面设置一个照明光源。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的带分划板的同步连续变倍显微装置，无须预设固定放大倍率的R值图形，刀具尖刃合成R值图像后可以通过变倍物镜组直接缩放(变倍)以满足精密磨制的显微要求。基本不增加成本，工况空间小于现有的；对操作员工没有学历和计算机专业技能要求；适合推广应用。该装置采用单光路叠加成像，使用时只需用单个光源照射被测物体，简单实用。该技术是专为解决精密曲线磨床磨制各种弧度值(R值)金刚石刀具的在线超长物距的显微测量技术，也适用于其它各种精密条件复杂轮廓物件的观测和检查。

附图说明

图1是本实用新型一种带分划板的同步连续变倍显微装置的结构示意图。

图中：1、连续变倍显微系统2、分划板3、超长物距透镜组4、刀具尖刃5、镜筒6、双凸透镜7、凹凸透镜8、前置初级物镜9、变倍物镜组10、后置辅助透镜11、双凸透镜12、凹凸透镜

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型一种带分划板的同步连续变倍显微装置，它包括设置于镜筒5内的前部一个望远系统和后部一个连续变倍显微系统1；望远系统的前部是超长物距透镜组3，后部是分划板2；超长物距透镜组包括一个由前部一块双凸透镜11和后部一块凹凸透镜12组成的双胶合透镜组；连续变倍显微系统1包括一个单筒连续变倍显微镜，单筒连续变倍显微镜包括前置初级物镜8、中间变倍物镜组9和后置辅助透镜10；在单筒连续变倍显微镜的前置初级物镜8的前面加置一个由前部一块双凸透镜6和后部一块凹凸透镜7组成的双胶合透镜组；连续变倍显微系统1后端连接CCD图像传感器；连续变倍显微系统为无穷远光学系统，无穷远连续变倍显微系统和超长物距透镜组中的所有物镜均为消色差物镜；连续变倍显微系统和超长物距透镜组中的所有透镜中心和分划板的中心都在同一光轴上。

本实用新型的工作原理如下：待加工刀具尖刃4的轮廓图像通过超长物距透镜组3反射或投影在分划板2，与分划板上的R值图形叠加合成图像(R值图像)，然后变倍物镜组对这个合成图像进行连续的变倍(即同步缩放)后，成像到CCD图像传感器上，再由CCD图像传感器将成像的光信号转换成电信号，传送到曲线磨床的监控系统，经监视器(CRT)成像在操作者面前，使操作者一目了然，可以对刀具尖刃的弧度磨削精准控制，变复杂的加工简单化。

本实用新型的创新点在于：1、在光学的某个空间点上将刀具尖刃的反射或投影图像与分划板上的R值图形先进行一次叠加合成图像，然后对这个合成图像进行同步连续变倍缩放，以满足精密磨制的显微要求。这个光学空间点须由实际操作所需的物距和图像的视场来决定。2、采用单光路叠加成像，简单实用。这种成像技术的原理可以是单光路叠加成像或者双光路复合成像。相比较于双光路复合成像，单光路叠加成像肯定要简单实用。本实用新型采用的就是单光路叠加成像，即采用一个光源照射，使刀具尖刃的轮廓图像反射或投影在分划板上，与分划板上的R值图形叠加合成图像，但由于两物体是有前后距离差异(有景深)的，前后叠加成像肯定会有清晰度和分辨率的差异，因此在光学设计和制作上有着极其精准和精密的要求。目前国内尚未见有类似产品的生产信息。