專利名稱：一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法
一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及護(hù)膜涂覆領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法。背景技術(shù)：
自上世紀(jì)五十年代以來，各國研究機(jī)構(gòu)從事精密位置檢測(cè)的研究，開發(fā)新一代的檢測(cè)元件和測(cè)量方法。精密位置檢測(cè)技術(shù)的重要性日趨顯著，多年來在航空航天及船舶工程、生物醫(yī)學(xué)及健康工程、微電子加工以及精密機(jī)械儀器等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。光柵測(cè)量的工作原理都是根據(jù)物理上莫爾條紋的形成原理進(jìn)行工作的。光柵測(cè)量通常用于數(shù)字檢測(cè)系統(tǒng)，用來檢測(cè)高精度直線位移和角位移，是數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用較多的一種檢測(cè)裝置。光柵尺位移傳感器可分為敞開式和封閉式兩類敞開式為高精度型，主要用于精密儀器的數(shù)字化改造最高分辨率可達(dá)0. ιμπι，封閉式則主要用于普通機(jī)床、儀器的數(shù)字化改造；光柵尺位移傳感器按照制造方法和光學(xué)原理的不同，分為透射光柵和反射光柵。光柵尺的測(cè)量原理是通過柵線結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的莫爾條紋進(jìn)行檢測(cè)的，對(duì)于敞開式光柵尺，為防止柵線結(jié)構(gòu)表面腐蝕和劃傷，保證光柵尺的測(cè)量精度，必須對(duì)光柵尺表面做保護(hù)處理。目前對(duì)于光柵尺的保護(hù)方法主要是在表面制作保護(hù)膜，制作保護(hù)膜的方法主要有噴涂、濺射、蒸鍍等，這些方法不適合對(duì)于長尺寸的光柵尺保護(hù)膜的涂覆，而且生產(chǎn)效率低，成本高。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，該方法具有高效率、低成本、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)移等優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)保護(hù)膜材料的制備將紫外光固化無影膠中加硅油，然后混合均勻形成保護(hù)膜材料；2)保護(hù)層薄膜的制備在轉(zhuǎn)移薄膜上涂覆一層保護(hù)膜材料，形成轉(zhuǎn)移膠膜；3)保護(hù)膜預(yù)固化將轉(zhuǎn)移膠膜在紫外光燈下照射進(jìn)行預(yù)固化；4)輥涂校準(zhǔn)將光柵尺放置于轉(zhuǎn)移膠膜下方，校準(zhǔn)使光柵尺和轉(zhuǎn)移膠膜對(duì)齊；5)保護(hù)膜填充采用輥對(duì)輥的方式將經(jīng)過預(yù)固化的轉(zhuǎn)移膠膜上的保護(hù)膜材料填充到光柵尺的表面光柵線紋凹槽處形成保護(hù)膜，在輥壓的同時(shí)，將上輥和下輥線接觸附近空氣抽出，降低局部氣壓；6)完全固化進(jìn)過輥壓填充后的轉(zhuǎn)移膠膜在紫外光燈下充分曝光，使保護(hù)膜完全固化；7)剝離將光柵尺的保護(hù)膜表面的轉(zhuǎn)移薄膜剝離。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于紫外光固化無影膠的透光率為大于85%，折射率小于1. 25。
本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于所述轉(zhuǎn)移薄膜為雙向拉伸聚丙烯薄膜、聚乳酸薄膜、流延聚丙烯薄膜或低密度聚乙烯薄膜。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于步驟2、中在轉(zhuǎn)移薄膜上涂覆一層保護(hù)膜材料的涂膠方法為輥涂法、刷涂法或噴涂法。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于步驟幻中的紫外光燈為冷紫外線光源，燈頭加有濾鏡，轉(zhuǎn)移膠膜通過該紫外光燈的速度為0. 02m/s-0. 5m/s，轉(zhuǎn)移膠膜距離燈頭的距離為IOmm-15mm ；該紫外光燈線寬為10mm，燈頭功率為3w。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于步驟幻中上輥為光滑橡膠輥，具有減壓和線性補(bǔ)償作用，通過電機(jī)帶動(dòng)，為主動(dòng)輥；下輥為光滑鋼輥，為從動(dòng)輥。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于下輥壓緊的壓力為0. OlMPa-O. IMPa0本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于轉(zhuǎn)移薄膜的張力為30N-50N。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于步驟1)中紫外光固化無影膠與硅油的體積比為(5 15) 1。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于步驟6)完全固化時(shí)用到的紫外光燈的功率為10W，距離轉(zhuǎn)移膠膜的距離為5mm-10mm。本發(fā)明保護(hù)膜材料為摻入少量硅油的紫外光固化無影膠，是一種改性丙烯酸酯，具有使用方便，時(shí)間可控，透光率高等優(yōu)點(diǎn)；保護(hù)膜材料中含有硅油小分子，在紫外光的照射下，硅油小分子會(huì)上升到固化膠的表面，在分界面處不能完全固化，便于轉(zhuǎn)移薄膜的剝離；用超聲波以及磁力攪拌器將紫外固化膠和硅油混合均勻；所述轉(zhuǎn)移薄膜為具有高拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、剛性、強(qiáng)韌性和良好的透明性薄膜，在涂膠前對(duì)薄膜進(jìn)行等離子處理，增加薄膜表面的粘附力，提高涂膠的均勻性；所述的預(yù)固化中的紫外光燈為冷紫外線光源，可有效地降低由于溫度過高引起的薄膜變形；燈頭加濾鏡，提高紫外線的純度；本發(fā)明使用一字線紅外發(fā)射器使光柵尺與轉(zhuǎn)移膠膜對(duì)齊，該一字線紅外發(fā)射器波長為635nm ；本發(fā)明中放卷部分、涂膠部分、輥壓部分、收卷部分的4臺(tái)伺服電機(jī)通過傳動(dòng)帶達(dá)到同步運(yùn)動(dòng)；控制轉(zhuǎn)移薄膜上的張力，保證涂膠的均勻性、收放卷的連續(xù)性和轉(zhuǎn)移薄膜的變形；相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用成熟的涂膠工藝，能確保在薄膜上涂膠均勻；對(duì)保護(hù)膜材料的選擇考慮了材料的高透光性以及低折射率，并且不會(huì)對(duì)表面產(chǎn)生破壞；保護(hù)膜的填充采用輥壓的方法，并添加了降低局部氣壓的裝置，更有利于保護(hù)膜在光柵尺光柵線紋凹槽處的填充；本發(fā)明方法具有高效率、低成本、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)移等優(yōu)
點(diǎn)ο

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式

對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明圖1是本發(fā)明方法的輥壓印整體流程圖；圖2是用輥涂法在轉(zhuǎn)移薄膜上涂覆一層保護(hù)膜材料的示意圖；圖3是涂覆紫外保護(hù)膜的薄膜示意圖4是輥壓過程圖；圖5為涂覆保護(hù)層得光柵尺表面示意圖。其中1、網(wǎng)紋輥；2、轉(zhuǎn)移橡膠輥；3、薄膜驅(qū)動(dòng)輥；4、薄膜驅(qū)動(dòng)輥；5、第一紫外光燈；6、有機(jī)玻璃箱；7、輥壓光滑橡膠輥；8、輥壓光滑鋼輥；9、第二紫外光燈；10、薄膜收卷輥；11、抽氣孔；12、薄膜放卷輥；14、保護(hù)膜材料；15、轉(zhuǎn)移薄膜；16、轉(zhuǎn)移膠膜；17、光柵尺；18、保護(hù)膜；19、線紋凹槽。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的操作步驟對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。請(qǐng)參閱圖1至圖5所示，本發(fā)明方法主要包括保護(hù)膜材料的制備、保護(hù)層膠膜的制備、預(yù)固化、輥壓對(duì)準(zhǔn)、保護(hù)膜材料填充、完全固化等環(huán)節(jié)。其中，保護(hù)膜膠膜的制備環(huán)節(jié)采用印刷機(jī)械中的收送料傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及張力控制機(jī)構(gòu)。輥壓填充保護(hù)膜是重要環(huán)節(jié)，主要包括壓力大小的控制、轉(zhuǎn)速的控制、輥壓對(duì)準(zhǔn)和輥壓局部真空的創(chuàng)造。壓力大小由氣壓閥控制，用一字線紅外發(fā)射器校準(zhǔn)光柵尺和保護(hù)膜膠膜的位置，用真空泵形成局部負(fù)壓。本發(fā)明一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜涂覆方法，具體的實(shí)施方式包括以下步驟1)保護(hù)膜材料的制備取500ml的紫外光固化無影膠(一種改性丙烯酸酯，具有極強(qiáng)的透光性)，并在其中加入50ml硅油(含有硅油小分子)，充分?jǐn)嚢?，并放在超聲清洗機(jī)中超聲15min，確保混合均勻，形成保護(hù)膜材料14 ；本發(fā)明所選取的無影膠具有高透光率，其透光率為85 %以上，折射率小于1. 25 ；2)保護(hù)層薄膜的制備將轉(zhuǎn)移薄膜15進(jìn)行等離子處理，增加表面能，提高粘附力。在網(wǎng)紋輥1上涂覆一層步驟1)制備的保護(hù)膜材料，用刮刀控制厚度為10Um-20Um，網(wǎng)紋輥1與轉(zhuǎn)移橡膠輥2反向轉(zhuǎn)動(dòng)，保護(hù)膜材料14由網(wǎng)紋輥1轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移橡膠輥2上，再轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移薄膜15上，該過程如圖2所示。在轉(zhuǎn)移過程中控制適當(dāng)?shù)膹埦o力為30N-50N，確保保護(hù)膜材料14涂覆均勻，即得到圖3所示的轉(zhuǎn)移膠膜16 ；3)預(yù)固化將涂覆保護(hù)膜材料14的轉(zhuǎn)移膠膜16勻速通過第一紫外光燈5，設(shè)定速度為0. 02m/s-0. 5m/s，距離燈頭的距離為10mm-15mm，第一紫外燈5為線光源，線寬為10mm，燈頭功率為3w ；4)輥涂校準(zhǔn)將光柵尺17放在涂有保護(hù)膜材料的轉(zhuǎn)移膠膜16的下方，采用光投影法確保光柵尺17的一端在轉(zhuǎn)移膠膜16的中央，以在轉(zhuǎn)移膠膜16中央的光柵尺17的一端為基準(zhǔn)，用一字線紅外發(fā)射器分別校準(zhǔn)光柵尺17的兩側(cè)，使光柵尺17兩側(cè)完全平行于轉(zhuǎn)移膠膜16的兩側(cè)，確保被轉(zhuǎn)移膠膜16覆蓋；5)保護(hù)膜材料填充在圖4所示輥壓過程中，當(dāng)光柵尺17和經(jīng)過預(yù)固化的轉(zhuǎn)移膠膜16同步運(yùn)動(dòng)到輥壓部分后，下面的光滑鋼輥8通過氣動(dòng)裝置沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，壓力大小通過氣壓來決定，大小為0. OlMPa-O. IMPa,當(dāng)上下輥?zhàn)咏佑|后開啟真空泵，在光柵尺17和轉(zhuǎn)移膠膜16輥壓的瞬間，真空泵通過抽氣孔11降低輥壓處的氣壓，形成局部負(fù)壓，易于保護(hù)膜材料14的填充。上輥壓光滑橡膠輥7為主動(dòng)輥，通過電機(jī)帶動(dòng)，具有減壓和線性補(bǔ)償作用，下輥壓光滑鋼輥8為從動(dòng)輥?zhàn)?。設(shè)定橡膠輥7輥壓速度為0. 01m/s-0. 9m/s，在輥壓力的作用下將轉(zhuǎn)移膠膜16上附著的保護(hù)膜材料14填充在光柵尺17線紋凹槽19中，形成保護(hù)膜18，如圖5所示；
6)完全固化經(jīng)過輥壓填充的保護(hù)膜18還具有一定的粘性，將其放在第二紫外光燈9下充分曝光，第二紫外光燈9的功率為10W，距離為5mm-10mm，充分曝光后，硅油小分子上升到表面，使保護(hù)膜18與轉(zhuǎn)移薄膜15分界面處不能完全固化，易于將轉(zhuǎn)移薄膜15剝離；7)剝離將經(jīng)過充分曝光的光柵尺17的保護(hù)膜18表面的轉(zhuǎn)移薄膜15剝離，即完成了對(duì)光柵尺17表面保護(hù)膜18的涂覆。盡管以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行了描述，但發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方案，上述的具體實(shí)施方案僅僅是示意性的、指導(dǎo)性的，而不是限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本說明書的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍的情況下，還可以做出很多種的形式，這些均屬于本發(fā)明保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)保護(hù)膜材料的制備將紫外光固化無影膠中加硅油，然后混合均勻形成保護(hù)膜材料；2)保護(hù)層薄膜的制備在轉(zhuǎn)移薄膜(1 上涂覆一層保護(hù)膜材料，形成轉(zhuǎn)移膠膜(16)；3)保護(hù)膜預(yù)固化將轉(zhuǎn)移膠膜(16)在紫外光燈下照射進(jìn)行預(yù)固化；4)輥涂校準(zhǔn)將光柵尺(17)放置于轉(zhuǎn)移膠膜(16)下方，校準(zhǔn)使光柵尺(17)和轉(zhuǎn)移膠膜(16)對(duì)齊；5)保護(hù)膜填充采用輥對(duì)輥的方式將經(jīng)過預(yù)固化的轉(zhuǎn)移膠膜(16)上的保護(hù)膜材料填充到光柵尺(17)的表面光柵線紋凹槽(19)處形成保護(hù)膜(18)，在輥壓的同時(shí)，將上輥和下輥線接觸附近空氣抽出，降低局部氣壓；6)完全固化進(jìn)過輥壓填充后的轉(zhuǎn)移膠膜(16)在紫外光燈下充分曝光，使保護(hù)膜完全固化；7)剝離將光柵尺(17)的保護(hù)膜(18)表面的轉(zhuǎn)移薄膜(15)剝離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，紫外光固化無影膠的透光率為大于85%，折射率小于1.25。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)移薄膜(1 為雙向拉伸聚丙烯薄膜、聚乳酸薄膜、流延聚丙烯薄膜或低密度聚乙烯薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，步驟2)中在轉(zhuǎn)移薄膜(1 上涂覆一層保護(hù)膜材料的涂膠方法為輥涂法、刷涂法或噴涂法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，步驟3)中的紫外光燈為冷紫外線光源，燈頭加有濾鏡，轉(zhuǎn)移膠膜(16)通過該紫外光燈的速度為0.02m/s-0. 5m/s，轉(zhuǎn)移膠膜(16)距離燈頭的距離為10mm-15mm ；該紫外光燈線寬為10mm，燈頭功率為3w。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，步驟5)中上輥為光滑橡膠輥，具有減壓和線性補(bǔ)償作用，通過電機(jī)帶動(dòng)，為主動(dòng)輥；下輥為光滑鋼輥，為從動(dòng)輥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，下輥壓緊的壓力為0. OlMPa-O. IMPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，轉(zhuǎn)移薄膜(15)的張力為30N-50N。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，步驟1)中紫外光固化無影膠與硅油的體積比為(5 15) 1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，其特征在于，步驟6)完全固化時(shí)用到的紫外光燈的功率為10W，距離轉(zhuǎn)移膠膜(16)的距離為5mm-10mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種機(jī)床測(cè)量用光柵尺保護(hù)膜的涂覆方法，該方法是用輥涂的方式在轉(zhuǎn)移薄膜上涂覆保護(hù)膜，用刮刀控制厚度，以張緊力控制保護(hù)膜的均勻性，將轉(zhuǎn)移薄膜上的保護(hù)膜的進(jìn)行預(yù)固化，以提高其粘度，便于其向光柵線槽中填充；然后采用輥壓的方式將保護(hù)膜與光柵尺表面貼合并填充到光柵線紋凹槽處，在輥壓的線接觸前，用真空泵降低待接觸部位附近的氣壓，便于保護(hù)膜的填充，待保護(hù)膜填充完成后，對(duì)轉(zhuǎn)移有保護(hù)膜的光柵尺進(jìn)行充分曝光，確保保護(hù)膜結(jié)構(gòu)固定，最后將轉(zhuǎn)移薄膜剝離。本發(fā)明方法具有高效率、低成本、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)轉(zhuǎn)移等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B32B38/10GK102555415SQ201110455
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者丁玉成, 馮龍, 劉樹林, 劉紅忠, 盧秉恒, 史永勝, 尹磊, 李烜, 楊俊 , 王良軍, 蔣維濤 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)