主题:【第九届原创】解析单目生物显微镜调焦机构,教你自己动手排除故障

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sc360xp
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      生物显微镜是实验室常用的仪器,下滑跑焦是常见的调焦机构故障。XSZ-104单目生物显微镜属于初级显微镜,结构简单、价格低,学校拥有量大。使用中,调焦故障比较多,送厂家维修或外请第三方维修,费用高还麻烦,只要具备一些机械知识,清楚其结构,是可以自己维修的。


一、显微镜调焦机械原理

1、该生物显微镜调焦采用载物台不动,操作镜筒带动物镜升降调焦方式,见下图:

2、显微镜调焦有粗动和微动两种调焦装置,使用粗动调焦可以快速获得物体的大致影像,再通过微动调焦获得清晰图像。
⑴粗动调焦
显微镜粗动调焦机构是靠齿轮和齿条啮合运动来实现的。粗动调焦手轮转动一圈,可以使镜筒移动约10 mm。移动机构采用耐磨性好的铜合金燕尾导轨作精密导向。通过齿杆套的偏心调整,促进齿轮与齿条的啮合程度,以使运动平稳并消除空程;而保持调焦位置不自然下滑,是依靠齿杆套与齿杆之间的摩擦阻力,这个阻力大小可以通过齿杆套与齿杆之间的摩擦片来调整,粗动调焦机构如下图所示:

⑵、微动调焦
该显微镜微动调焦装置采用螺旋杠杆式,其结构简单,但精度较低,常用于低级生物显微镜。下图为螺旋杠杆式微动机构的结构示意图:

螺旋杠杆式微动调焦机构的工作原理:微动调焦手轮与螺杆连为一体,只能作转动。在螺杆上有一特殊形状的螺母,旋转调焦手轮时,这个螺母在螺杆上作水平左右移动、同时带动杠杆小角度转动,杠杆通过顶杆使微动燕尾垂直移动,通常手轮转一圈,可使燕尾移动0.1mm,达到微动调焦的目的。

二、显微镜调焦机构拆解

1、将粗动调焦手轮顺时针旋到头,再向上取下镜筒:

取下的镜筒,背后固定有齿条:

取下镜筒后的情况,各部位名称:


2、拆卸粗动调焦机构,用一只手握住一只手轮,用卡簧钳反时针取下另一只手轮的固定螺母:

取下手轮:

手轮内侧安装有硬塑料(赛璐珞)摩擦片,用于产生摩擦阻力:


取下的手轮及齿杆、齿杆套:


3、拆卸微动调焦机构,用手握住弹簧盖板(下面有弹簧,防止蹦掉),卸下两颗压紧螺丝:

慢慢取下弹簧盖板:

再向上握住手轮取下燕尾导轨(为了便于拆卸,将粗动手轮安装回去了):


燕尾导轨是黄铜材质,耐磨、不易生锈,它的上下微动是受顶杆支配的:

微动调焦机构全貌,此时微动调焦机构的杠杆处于中间位置(特殊螺母在中间),顶杆高度处于中间位置:

下图微动机构的杠杆处于最左边位置(特殊螺母在最左端),顶杆高度在最低位置:

下图微动机构的杠杆处于最右边位置(特殊螺母在最右端),顶杆高度在最高位置:

三、调焦机构故障修复
1、粗动机构故障
①对于镜筒下滑故障,首先检查齿杆套偏心锁紧螺丝是否松动,若松动,将其拧紧。注意:有些显微镜的偏心螺丝孔未贯穿,使得调节螺丝无法起到完全锁紧作用,可用同型号丝攻(一般为3mm)贯穿螺丝孔,再旋入锁紧螺丝:

②握紧一端手轮,用卡簧钳,分别顺时针旋紧另一端粗动调焦手轮的固定螺母,即把摩擦片的摩擦力加大,一般轻微的自动下滑故障即可排除:

③当旋紧两侧粗动调焦手轮的固定螺母后,下滑故障依旧,就需要拆下粗动手轮,检查摩擦片的情况,或增加摩擦片加大摩擦阻力。
    反时针旋紧粗动手轮一侧的固定螺母,卸下手轮固定螺母:

取下手轮:

比照这个摩擦片尺寸,用硬塑料片(厚度1mm以内)自制一个,安装回去。旋转手轮时,若太紧了,可以用薄一点的塑料片;若太松了,可以用两片:

④如果镜筒齿条磨损太严重,齿轮与齿条会无法啮合,转动粗动调焦手轮时,会产生空转打滑的现象,影响镜筒的上下移动。拆下镜筒,取下齿条,比照齿条尺寸制作一条塑料片,放在齿条下面,安装好;当手轮旋转升降太紧,换一张薄的塑料片,当手轮太松,可多垫一张塑料片。

这是自己制作的齿条塑料垫片:

2、微动机构故障
通常微动机构故障很少,个别情况,下图红圈内的螺丝松垮、顶杆架损坏、顶杆脱落,造成微动调焦失效;或螺杆润滑干涸,旋转费力;拆开此处,修复就行了:

结束语:
      通过拆解,了解单目生物显微镜调焦机械结构后,完全可以自己动手维修。在使用中,当出现调焦困难、阻力很大时,不要强行旋转,避免损坏内部机构零件,应拆开来检查,排除故障后再投入使用。如果齿轮与齿条严重磨损,按照以上方法不能恢复功能时,只有购买同型号零件更换。
      特别要提醒的是,解决镜筒自行下滑的问题,正确的方法是用加大粗动手轮和偏心齿杆套间的摩擦力来实现。只有当齿条与齿轮磨损严重、不能啮合,转动粗调手轮产生空转打滑现象,调整粗动手轮的偏心齿杆套及摩擦片仍无法排除故障,最后才用在齿条后加垫适当的薄垫片来解决问题。简单地在齿条后加垫片,使齿条紧紧地压住齿轮来阻止镜筒的下滑,齿轮和齿条的齿尖都紧紧地顶住对方的齿根。当齿轮转动时,相互之间会产生严重的磨削,导致齿条会彻底报废。因此不到最后,一般不要用垫高齿条的方法来排除镜筒下滑故障。
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UNM
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显微镜,算是一个在众人眼里比较简单的仪器。楼主能分析得这么透彻,佩服!
没谱
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