一种维氏显微硬度计用物镜转换装置的制作方法

1.本实用新型涉及硬度计领域，具体公开了一种维氏显微硬度计用物镜转换装置。


背景技术：

2.维氏硬度计是光机电一体化的高新技术产品，该机器造型新颖，具有良好的可靠性、可操作性和直观性，是采用精密机械技术和光电技术的新型维氏和努普硬度测试仪器。
3.传统台式显微硬度计的压头锤针和观察物镜之间转换，是通过机械转盘实现的。它来源于传统的台式硬度计结构方式，是以机械压头锤针为基准的设计。但是维氏硬度计的显微成像部分，是高精度的光学系统模块，它所构成的系统结构要求远远高于压头锤针部分。传统机械转盘的物镜装配效果，是不可能满足理论设计需求的，既无法达到成像部分的光学系统要求，也破坏了压头锤针的实际精度，容易产生微量偏差。因此在现实情况中，这一部分装配工作是十分繁重的，需要丰富的装配经验和大量的装配工时。此外装配后物镜的调节也很不方便，由于承载物镜的转盘装配后隐藏在机体中，因此在转换是需要搬动物镜实现转换。这样的操作会破坏物镜结构，降低成像部分精度，或者损坏物镜，给人们的操作带来很大的不便，影响物镜的测量精度和测量效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型为了解决传统台式显微硬度计上承载物镜的转盘，装配工作和调节工作繁琐，影响其测量精度和测量效率的问题，提供一种维氏显微硬度计用物镜转换装置。
5.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种维氏显微硬度计用物镜转换装置，包括圆盘结构的转盘，转盘的外表面设置有外齿纹，外齿纹起到防滑的作用，转盘外圈套装钢球轴承结构安装座，通过该钢球轴承结构安装座与硬度计主体连接，转盘周向均匀开设有若干连接孔，其中一个连接孔上连接硬度压头，其余连接孔上连接不同倍率的物镜，通过转换不同倍率的物镜，能够观察到不同放大倍数的待检测物。
6.进一步，硬度压头包括相互套接的压头杆和基座，压头杆上部固定安装有受力钢球，压头杆下部装有压头，压头杆上部套有支撑套管和预位弹性件，支撑套管和压头杆相对自由滑动，支撑套管在基座内自由滑动，压头杆在基座中滑动，基座下部装有若干层导向器，每层导向器包括若干组相对应的导向调节螺钉和卡在基座内侧的限位钢球。
7.进一步，压头杆上端呈半球状，上端的半球实现对硬度计压力的平稳转承，压头杆下部的压头为菱形压头，压头杆下端的菱形压头实现对待检测物的压力破口。
8.进一步，每层导向器中均匀设置有三组相对应的导向调节螺钉和卡在基座内侧的限位钢球，相邻限位钢球之间的夹角为60
°
、90
°
或120
°
。
9.进一步，相邻两层导向器中的限位钢球相错排列，即限位钢球的排布呈蛇形状，增强对压头杆的限位导向。
10.进一步，预位弹性件为波形弹簧，当支撑套管被压下时，波形弹簧均匀收缩，释放
压头进入工作位。
11.进一步，转盘呈球面状，转盘转动径向与水平方向的夹紧为10
°
。
12.进一步，连接孔的个数优选为3个或者4个。
13.进一步，连接孔内表面设置有4/5英寸的内螺纹，便于硬度压头、物镜与转盘的装配。
14.本实用新型的有益效果在于：
15.1、本实用新型所公开的维氏显微硬度计用物镜转换装置，通过在转盘上开设不同的连接孔，将不同倍率的物镜、硬度压头集成在转盘上，一体化设计为转换器模块，采用显微小倾角转换器设计，缩小了转动半径，有效减小了部件尺寸。并且这种高精度特种加工保证了物镜转换精度，同时硬度压头锤针设计为物镜式可更换部件，去除了此部分整机校正环节。加快了装配速度。
16.2、本实用新型所公开的维氏显微硬度计用物镜转换装置，简单易装配，高精度还原硬度压头击锤与物镜光轴中心转换；节省工时，可快速装配，不需要丰富的装配经验；缩短产品装配周期，增加了产品产量。
17.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
18.图1为本实用新型维氏显微硬度计用物镜转换装置的结构示意图一；
19.图2为本实用新型维氏显微硬度计用物镜转换装置的结构示意图二；
20.图3为本实用新型维氏显微硬度计用物镜转换装置的结构示意图三；
21.图4为本实用新型维氏显微硬度计用物镜转换装置中硬度压头的结构示意图。
22.附图中标记如下：转盘1、物镜2、硬度压头3、基座31、支撑套管32、压头杆33、受力钢球34、预位弹性件35、压头36、导向调节螺钉37、限位钢球38。
具体实施方式
23.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
24.如图1～4所述的一种维氏显微硬度计用物镜转换装置，包括圆盘结构的转盘1，转盘1呈弧形隆起状，转盘1呈球面状，转盘1转动径向与水平方向的夹紧为10
°
。转盘1的外表面设置有外齿纹，转盘1外圈套装钢球轴承结构安装座，通过该钢球轴承结构安装座与硬度计主体连接。转盘1周向均匀开设有若干连接孔，连接孔的个数优选为3个或者4个，其中一个连接孔上连接硬度压头3，其余连接孔上连接不同倍率的物镜2，通过转换不同倍率的物镜2，能够观察到不同放大倍数的待检测物。连接孔内表面设置有4/5英寸的内螺纹，便于硬度压头3、物镜2与转盘1的装配。
25.硬度压头3包括相互套接的压头杆33和基座31，压头杆33上部固定安装有受力钢球34，压头杆33下部装有压头36，压头杆33上端呈半球状，上端的半球实现对硬度计压力的平稳转承，压头杆33下部的压头36为菱形压头，压头杆33下端的菱形压头实现对待检测物
的压力破口。
26.压头杆33上部套有支撑套管32和预位弹性件35，支撑套管32和压头杆33可相对自由滑动，支撑套管32可在基座31内自由滑动，压头杆33可在基座31中滑动，预位弹性件35为波形弹簧(对顶垫圈)，其作用为预制压头待工作位，当支撑套管32被压下时，波形弹簧均匀收缩，释放压头36进入工作位。基座31下部装有若干层导向器，每层导向器包括若干组相对应的导向调节螺钉37和卡在基座内侧的限位钢球38，每层导向器中均匀设置有三组相对应的导向调节螺钉37和卡在基座内侧的限位钢球38，相邻限位钢球38之间的夹角为120
°
三列，为了提高精度，也可以选择60
°
六列或90
°
四列。相邻两层导向器中的限位钢球38也可以相错排列，即限位钢球38的排布呈蛇形状(螺旋状)，增强对压头杆33的限位导向。
27.该维氏显微硬度计用物镜转换装置使用时，通过硬度计主体带动支撑套管32和压头杆33向下移动，将待检测物进行施压破口，便于通过转盘1上不同物镜2观察待检测物的压痕，物镜转换装置便于各倍率物镜2、硬度压头3的平稳转换。
28.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。