旧式大型工具显微镜数显化

　　大型工具显微镜的改造工作是针对机械厂和仪器仪表工厂及大中院校而提出的。一般工厂和大中院校还不可能更换老型号的大型工具显微镜和万能工具显微镜,况且,这类仪器通常是在计量室里使用,性能完好,不可能废弃掉。改变这类工具显微镜落后的检测方式经济而可行的途径是利用新技术改变这种老设备,提高仪器的自动化、智能化程度。这样,花钱少,效果好,符合我国当前的国情。

　　1　问题方案

　　老型号工具显微镜由于总体结构不先进,以至整个操作过程均需靠检验人员完成,这样不仅工作效率低,而且人为因素影响太大。为克服上述弊端而提出的自动化、智能化测量系统。下面主要从三个方面来改造老式大型工具显微镜。

　　1.1　工件自动对准

　　用光电显微镜,即光电自动对准系统自动判定工件轮廓,代替人工对准工件轮廓。

　　1.2　自动显示和输出工件位移

　　用光栅数字测长系统自动显示和输出工件位移量(坐标),代替螺纹测微鼓指示工件位移量。

　　1.3　自动采集和处理数据

　　用单片微型计算机系统自动采集和处理数据、自动比较和判别、自动显示和打印测量结果代替人工读数、记录和处理数据。流程图如图1.

　　2　光电显微镜

　　光电显微镜按其工作状态分为静态和动态的;按工作原理可分为光度式和位相式的,按其用途可分为对准刻线和对准轮廓的。位相式光电显微镜主要适用于对准刻线。在工具显微镜上判别工件轮廓位置时,工件同工具显微镜相对运动,所以,适合采用光度式动态显微镜。光度式动态光电显微镜通常包括照明系统、物镜、分光棱镜和分划板、目镜、狭缝、光电转换器件、信号提取和处理电路等部分。利用大型工具显微镜光学系统已有的某些部分作为光电显微镜的组成部分,改造费用可大大降低,但这样一来就要迁就原有的结构,受一些因素约束,使研制过程中技术难度增加。要使项目研制的光电测量系统能在今后工厂技术改造中容易推广应用,降低成本是至关重要的。所以,我们就选用此种方法,暂称这种方法为改造型方法。

　　把大工显的光学系统同光电显微镜的光学系统作一对比,可以看出两者的相似之处和不同之处,从中得到启发,形成了改造显微镜的基本方案,即:

　　(1)利用大型工具显微镜原来的光学系统,通过目镜观察和对准工件位置,这样就不需要另外设置光电显微镜的目镜观察系统。

　　(2)专门制作一光电头,其内部包括狭缝、光电转换器、信号提取和处理电路,其外部下端和大工显的目镜头下端结构和配合尺寸相同。从正向棱镜盒接口处取下目镜头,换上光电头,原来的光学系统集成为光电准系统,即光电显微镜。改造型光电显微镜除了光电头是新增加的,其他部分均为大工显原来有的。显然,增加光电头所花费用比研制整台产品型光电显微镜的费用要少的多。