Разработка методики контроля и юстировки микрообъектива

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УНИВЕРСИТЕТ «ДУБНА»
ЛЫТКАРИНСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО-ГУМАНИТАРНЫЙ КОЛЛЕДЖ
Выпускная квалификационная работа
Специальность: 12.02.05 Оптические и оптико-электронные приборы и системы
Тема: Разработка методики контроля
и юстировки микрообъектива
Выполнил: студент группы 012-с, Тетерев Данила Викторович
Руководитель: преподаватель спецдисциплин Феофанова Тамара Алексеевна
Г. Лыткарино, 2024г.

2.

Цель работы: разработать методику контроля и юстировки
микрообъектива
Задачи работы:
– проанализировать технологическую документацию по сборке,
контролю и юстировке микрообъективов на предприятии АО
ЛЗОС;
- Рассмотреть виды и назначение микрообъективов
– проанализировать оборудование и оснастку для контроля
микрообъективов на предприятии АО ЛЗОС;
– исследовать передовые методы контроля разрешающей
способности микрообъективов;
– разработать методику контроля и юстировки микрообъектива;
- Рассмотреть тенденции развития микрообъективов;
– рассчитать основные технико-экономические показатели сборки
микрообъектива.

3.

Актуальность выбранной темы
состоит в том, что микроскопы являются мощным средством
анализа и изучения микроскопических предметов и широко
используются в различных областях деятельности человека, а
именно для исследования веществ на молекулярном уровне,
изучения микроорганизмов, растительных и животных клеток,
мелких кристаллов, контроля микроструктуры металлов,
изготовления микроплат и других сферах недоступных
зрению человека. Ценность информации, полученной с
помощью микроскопии возрастает. Именно поэтому
производство высококачественных микрообъективов является
приоритетным направлением оптико-механической
промышленности.

4.

Оптико-электронные приборы
представляют собой обширную
группу устройств, основанных на
самых современных методах
преобразования лучистой энергии
оптического диапазона в
электрическую
Обобщённая схема оптико-электронных приборов
В состав ОЭП входят как
оптическое, так и
электрическое звенья,
каждое из которых
выполняет основные
функции и не является
вспомогательным.

5.

История создания
микроскопов
Микроскоп – прибор, предназначенный для получения
увеличенных изображений, а также измерения объектов или
деталей структуры, невидимых или плохо видимых
невооружённым глазом
В 1950-х годах
Стерлинг
Ньюберри
создал первый
рентгеновский
микроскоп
1590г.
1664г.
Захарий Янсен Роберт Гук
1665г.
Антони
Левенгук
1867-1873г.
1933г.
Эрнст Аббе Эрнст Руска
разработал создал первый
теорию
электронный
микроскопа микроскоп
1986г.
Генрих Рорер
создал первый
сканирующий
микроскоп

6.

Упрощённая оптическая система микроскопа
I – первое увеличение объекта В
действительное, увеличенное, перевёрнутое;
I′– второе увеличение объекта В
мнимое, перевёрнутое, на расстоянии
наилучшего видения ̴250 мм;
∆ – оптический интервал или оптическая длина тубуса
Основные характеристики микрообъективов
А – апертура, V – увеличение, λ – рабочая длина волны, глубина
резкости, разрешающая способность, рабочий отрезок.

7.

Аберрации оптических систем – это погрешности, искажающие
изображение, вызванные отклонением луча от заданного направления
Микрообъективы разделяются по:
1 - степени исправленной хроматической аберрации – ахроматы, апохроматы;
2 - степени исправленной кривизны изображения – планахроматы,
планапохроматы;
3 - свойствам иммерсии – сухие (без иммерсии) и иммерсионные системы;
4 - по длине тубуса микроскопа - 160 мм для проходящего света, 190 мм для
отраженного света, бесконечность - для проходящего и отраженного света;
линза
ахроматы
апохроматы
иммерсионный
планапохромат

8.

Апохромат
Планахромат
Данные о каждом объективе маркируются на его корпусе с
указанием следующих параметров:
40/0,65 или 40х/0,65 увеличение – 40х, числовая апертура – 0,65.
Дополнительная буквенная маркировка, используется для указания:
- метода исследования: поляризационный – П (Pol),
люминесцентный – Л (L);
- типа оптической коррекции: апохромат – АПО (АРО),
планахромат – ПЛАН (PL, Plan),
- для иммерсионных объективов маркируется
вид иммерсии: масло – Oil, вода – W, глицерин – Gli.

9.

ОА ЛЗОС
Акционерное общество
Лыткаринский Завод Оптического Стекла
Микроскоп МБС-12

10.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОБЪЕКТИВОВ
Структурная схема процесса сборки
Сборочные работы являются заключительным этапом в
производственном процессе, на котором из отдельных деталей и
узлов собираются готовые изделия
Сверление, подрезка, пригонка
Соединение оптических деталей
с механическими
Юстировка
Контроль параметров

11.

Технологическая документация сборки микрообъективов
К документации, описывающей технологический процесс
сборки микрообъектива относятся следующие документы:
1. Графические документы – сборочные чертежи узлов, изделия,
указывающие габаритные размеры, взаимное расположение деталей,
способы крепления и фиксации, требования к соединениям, отделке;
2. Текстовые документы – технические условия на конкретное изделие,
указывающие требования к характеристикам прибора, методы контроля
и контрольно-юстировочные приборы, виды и условия испытаний;
3. Маршрутная карта – маршрут перемещения деталей от одного
рабочего места к другому или между цехами;
4. Операционная карта – подробное описание операции с переходами,
указанием эскиза, используемого оборудования, инструментов и
оснастки;
5. Технологическая карта – самое подробное описание процесса сборки
узлов или изделия, с указанием используемого оборудования и оснастки.

12.

Процесс сборки микрообъективов
Объективы микроскопов в зависимости от своего назначения
имеют самые разнообразные конструкции:
со свинчивающимися оправами, насыпной конструкции и
специального назначения.
Наиболее распространены объективы насыпной конструкции.
Конструкция сборки объектива микроскопа МБС
насыпная, которая ведётся методом «столбика»

13.

Оборудование и оснастка для контроля
микрообъективов
Основные компоненты
оптической скамьи:
– осветительный узел;
– длиннофокусный коллиматор;
– турель с тест-объектами;
– объективодержатель
– отсчётный микроскоп с
окулярным микрометром.
Оптическая скамья ОСК-2ЦЛ
Тест-объекты
1 – точечная диафрагма
«светящаяся точка»;
2 – щелевая диафрагма;
3 – сетка с перекрестием
или шкалой;
4 – штриховая пластинка

14.

Методика центрирования микрообъектива
1. Выставить коллиматор К на бесконечность.
2. Протереть оптические поверхности центрируемого
объектива 0 и установить его в объективодержателе.
3. Включить источник света 1.
4. По изображению точечной диафрагмы совместить
ось, центрируемого объектива О с объективом К.
5. Микроскоп М навести на резкое видение изображения точки.
6. Анализируя дифракционное изображение точки, определить
качество сборки объектива.
7. Выполнить необходимую юстировку для устранения
погрешностей с помощью юстировочных винтов 2 и кольца 5.

15.

Методика контроля разрешающей способности микрообъектива
1. Выбрать штриховую пластину в соответствии с
параметрами испытуемого объектива .
2. Протереть оптические поверхности испытуемого
объектива и микроскопа.
3. Вкрутить испытуемый объектив в гнездо револьверной
головки.
3. Включить источник света 1.
4. Положить штриховую пластину на предметный столик и
произвести фокусировку на резкое видение пластины.
5. Рассматривая изображение штриховой пластины в окуляр,
определить по номеру штрихов наименьшее расстояние
между штрихами, ещё видимыми раздельно.
6. Записать наименьшее расстояние и полученный результат
разрешающей силы сравнить с заданными требованиями
в технических условиях.

16.

Методика контроля рабочего отрезка микрообъектива
Револьвер
микроскопа
1. Вкрутить эталонный объектив 1 с заданным
значением Рˊ в полый шпиндель 8.
2. Включить подсветку 3 и настроить
микроскоп М на резкое видение изображения
дифракционной точки 2.
3. Механизмом продольной подачи 5 вывести
шкалу 4 в нулевое положение.
4. Вместо эталонного объектива
установить объектив
контролируемый, проверить
резкость изображения точки 2
и определить поправку на
заданный размер Рˊ по шкале 5
5. Подрезать торец оправы
контролируемого объектива
резцом 7 на величину
поправки.
6. Снять контролируемый
объектив со шпинделя 8 и
уложить в отверстие стеллажа.

17.

Основные экономические показатели
Смета затрат
Статьи расходов
Плановая
1
Условные
обозначени
я
2
сырье и материалы
МЗ
56 000
топливо и энергия
Сэл
12492,63
зарплата основных работников
Зосн
176 720
Зарплата вспомогательных работников
Звсп
141 232
отчисления во внебюджетные фонды
СВ
84600
расходы на содержание и эксплуатацию
технологического оборудования.
Рсэ
15000
Амортизационные отчисления
А
30000
Производственная себестоимость
ПС
1 224 025.77
Накладные расходы 45% от
НР
243667
Полная себестоимость
С/С
3224.03
3
Расчёт себестоимости
сборки микрообъектива
Полная себестоимость
сборки микрообъектива
составила 3224.03 руб.
Примерная прибыль на
единицу продукции, при
рыночной стоимости
3500 руб. составила
3500 – 3224 = 276 руб.
Из полного расчёта
экономических
показателей можем
сделать вывод, что
на 1000 единиц продукции
прибыль составит около
276*1000 ≈ 276 тыс. руб.

18.

Заключение
В данной работе представлена краткая история создания
микроскопов, дана общая характеристика предприятия АО
ЛЗОС, рассмотрены основные виды микрообъективов их
назначение и основные характеристики, а также погрешности
оптических систем, возникающих в процессе сборки;
проведён анализ технологической документации, процесса
сборки микрообъектива и приёмо-сдаточных испытаний,
оборудования и оснастки для контроля и юстировки;
составлена методика центрирования, контроля разрешающей
способности и рабочего отрезка микрообъективов и
исследованы тенденции их развития; рассмотрены основные
экономические показатели и рассчитана себестоимость сборки
микрообъектива.