自动显微镜电机支座分析与系统仿真

2021-06-02杨易明张彬

农业装备与车辆工程 2021年5期

杨易明，张彬

（200093上海市上海理工大学机械工程学院）

0 引言

目前在科研和生产制造产业中，经常要用到显微镜来观察、采集样品上的微小结构图像。比如，冶金工业中的金相结构观察、医疗卫生中的血液化验、机械工业中的表面粗糙度的观察等[1]。以往的做法是由操作者旋动手动旋钮调节平台来搜索视场和聚焦，并通过光学照相机照相获取视场图像[2]，这种人工调节缺乏准确性，并且耗时耗力。目前，国内外市场上均已出现自动化程度很高的显微镜调焦系统[3]，但是价格普遍很高，性价比较低。

本文设计了一款自动化光学显微镜载物平台，以其中的电机支座为研究对象，利用有限元分析其受力情况，通过Simulate模块进行静态分析、模态分析、全局灵敏度分析，进一步剖析其结构属性。然后使用Mechanism模块，对整个机构系统进行运动学仿真，保证各个机构之间互不干扰，平稳运行。

1 结构设计

在日常使用中，为了使操作者能够准确无误地观察到样品，需要显微镜载物平台平稳运行。显微镜载物台在找寻目标时，定位精度和运动控制都需要很高的精度，使得操作者在观察样品载玻片时不必再调整旋钮，大大降低了劳动强度，直接利用电机精确控制载物平台的移动[4]，保证能观察到精确的区域，因此，本文设计了一款自动化载物平台，如图1所示。