光柵刻劃機及其刻劃系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)，包括支架、滑套、導(dǎo)軌和驅(qū)動系統(tǒng)，其中，滑套上至少設(shè)置有兩組能夠進行刻劃的刀架，滑套可在導(dǎo)軌上往復(fù)滑動，驅(qū)動系統(tǒng)為滑套的往復(fù)運動提供動力支持。本申請中公開的刻劃系統(tǒng)至少具有兩組刀架可實現(xiàn)至少兩個光柵母板的刻劃，減少了刻劃次數(shù)、縮短了光柵的研制時間、提高了刻劃效率。本發(fā)明還公開了一種具有上述刻劃系統(tǒng)的光柵刻劃機。
【專利說明】
光柵刻劃機及其刻劃系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光柵技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種光柵刻劃機及其刻劃系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]衍射光柵是一種精密分光元件，機械刻劃方法是制作衍射光柵的主要方法之一，其原理是光柵刻劃刀在鍍有鋁膜或金膜的光柵基底上擠壓出一系列等間距的、規(guī)則槽形的光柵刻線，其中所有的中階梯光柵和刻線密度低的紅外光柵等，由于其對槽型、刻槽深度和衍射效率等要求嚴(yán)格。制作機刻光柵的光柵刻劃機主要由帶動光柵毛坯沿直線運動的分度系統(tǒng)和帶動金剛石刻刀做往復(fù)運動的刻劃系統(tǒng)組成。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中光柵刻劃機刻劃系統(tǒng)均為單刀架刻劃系統(tǒng)，即刻劃系統(tǒng)只有一套刀架機構(gòu)，帶動一個金剛石刻刀進行光柵刻劃，每次刻劃只能刻劃一塊光柵。對于研制同一刻線密度不同刻劃面積的光柵母板、刻線槽型要求較高復(fù)制較為困難的光柵和光柵指標(biāo)要求苛刻刻劃合格率較低的光柵等，現(xiàn)有技術(shù)的單刀架刻劃系統(tǒng)所需要的刻劃次數(shù)多、光柵的研制時間長、效率低，進而影響光柵的經(jīng)濟效益。
[0004]因此，如何提供一種光柵刻劃機刻劃系統(tǒng)，以提高刻劃的效率，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)，以提高刻劃的效率。本發(fā)明還提供了一種具有上述光柵刻劃機刻劃系統(tǒng)的光柵刻劃機。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)，其包括:
[0008]支架；
[0009]滑套，所述滑套上至少具有兩組進行刻劃的刀架；
[0010]導(dǎo)軌，所述滑套可在所述導(dǎo)軌上往復(fù)滑動；
[0011]與所述滑套連接驅(qū)動所述滑套往復(fù)滑動的驅(qū)動系統(tǒng)。
[0012]優(yōu)選地，上述的刻劃系統(tǒng)中，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括:
[0013]驅(qū)動電機；
[0014]與所述驅(qū)動電機的輸出軸相連的驅(qū)動輪，安裝在所述支架上的導(dǎo)向輪；
[0015]套設(shè)在所述驅(qū)動輪和所述導(dǎo)向輪上實現(xiàn)傳動的驅(qū)動帶，所述驅(qū)動帶與所述滑套連接。
[0016]優(yōu)選地，上述的刻劃系統(tǒng)中，所述驅(qū)動帶與所述滑套的中心軸線重合，所述刀架安裝在所述滑套平行于滑動方向的一個側(cè)面上，所述滑套中與所述刀架所在面相對的側(cè)面上設(shè)置有配重塊。
[0017]優(yōu)選地，上述的刻劃系統(tǒng)中，還包括位于所述導(dǎo)軌上用于限制所述滑套移動位置的接近開關(guān)，所述接近開關(guān)與所述驅(qū)動電機信號連接，當(dāng)所述接近開關(guān)檢測到所述滑套到達的信號后控制所述驅(qū)動電機反向轉(zhuǎn)動。
[0018]優(yōu)選地，上述的刻劃系統(tǒng)中，還包括用于驅(qū)動所述刀架抬落的驅(qū)動裝置。
[0019]優(yōu)選地，上述的刻劃系統(tǒng)中，還包括與所述驅(qū)動裝置信號連接的霍爾開關(guān)，當(dāng)所述刀架沿刻劃方向運動時，所述霍爾開關(guān)控制所述驅(qū)動裝置將所述刀架降落；當(dāng)所述刀架沿刻劃反方向運動時，所述霍爾開關(guān)控制所述驅(qū)動裝置將所述刀架抬起。
[0020]優(yōu)選地，上述的刻劃系統(tǒng)中，所述接近開關(guān)包括分別設(shè)置在所述滑套行程的兩端的第一接近開關(guān)和第二接近開關(guān)，且所述刀架由所述第二接近開關(guān)向所述第一接近開關(guān)移動為刻劃方向，所述刀架由所述第一接近開關(guān)向所述第二接近開關(guān)移動為刻劃反方向，所述霍爾開關(guān)包括安裝在所述第一接近開關(guān)處的抬起開關(guān)和安裝在所述第二接近開關(guān)處的降落開關(guān)，所述抬起開關(guān)用于抬起所述刀架，所述降落開關(guān)用于降落所述刀架。
[0021 ]優(yōu)選地，上述的刻劃系統(tǒng)中，所述驅(qū)動帶為鋼絲繩。
[0022]優(yōu)選地，上述的刻劃系統(tǒng)中，所述導(dǎo)軌為氣浮導(dǎo)軌。
[0023]—種光柵刻劃機，包括刻劃系統(tǒng)，其中，所述刻劃系統(tǒng)為如上述任一項所述的刻劃系統(tǒng)。
[0024]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，本發(fā)明公開了本發(fā)明公開了一種光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)，包括滑套、導(dǎo)軌和驅(qū)動系統(tǒng)，其中，滑套上至少設(shè)置有兩組能夠進行刻劃的刀架，滑套可在導(dǎo)軌上往復(fù)滑動，驅(qū)動系統(tǒng)為滑套的往復(fù)運動提供動力支持。本申請中公開的刻劃系統(tǒng)至少具有兩組刀架可實現(xiàn)至少兩個光柵母板的刻劃，減少了刻劃次數(shù)、縮短了光柵的研制時間、提尚了刻劃效率。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發(fā)明實施例提供的光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實施例提供的光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)的另一方向結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]本發(fā)明的核心是提供一種光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)，以提高刻劃的效率。本發(fā)明的另一核心是提供一種具有上述光柵刻劃機刻劃系統(tǒng)的光柵刻劃機。
[0029]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0030]如圖1和圖2所示，本發(fā)明公開了一種光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)，包括、滑套4、導(dǎo)軌和驅(qū)動系統(tǒng)，其中，滑套4上至少設(shè)置有兩組能夠進行刻劃的刀架5，滑套4可在導(dǎo)軌上往復(fù)滑動，驅(qū)動系統(tǒng)為滑套4的往復(fù)運動提供動力支持。本申請中公開的刻劃系統(tǒng)至少具有兩組刀架5可實現(xiàn)至少兩個光柵母板的刻劃，減少了刻劃次數(shù)、縮短了光柵的研制時間、提高了刻劃效率。
[0031 ]具體的實施例中公開的驅(qū)動系統(tǒng)包括:驅(qū)動電機1、導(dǎo)向輪和驅(qū)動帶3，其中，驅(qū)動電機I作為動力元件為驅(qū)動系統(tǒng)提供動力支持，驅(qū)動輪與驅(qū)動電機I的輸出軸相連，驅(qū)動帶3套設(shè)在驅(qū)動輪和導(dǎo)向輪上，實現(xiàn)驅(qū)動帶3的傳送，即通過驅(qū)動帶3的連接使得驅(qū)動輪作為主動輪，而導(dǎo)向輪作為從動輪轉(zhuǎn)動。上述的驅(qū)動帶3與滑套4連接，實現(xiàn)對滑套4的驅(qū)動。具體地，上述的驅(qū)動帶3可為鋼絲繩，也可為其他材料的帶狀結(jié)構(gòu)，此處提供的傳動方式為鋼絲繩的傳動，在實際中也可采用直線電機結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)直線往復(fù)運動即可。
[0032]上述的驅(qū)動帶3與滑套4的中心軸線重合，上述的刀架5安裝在滑套4平行于滑動方向的一個側(cè)面上，而滑套4中與刀架5所在面相對的側(cè)面上設(shè)置有配重塊9。將刀架5設(shè)置在滑套4的側(cè)面上，保證在滑套4滑動時，刀架5也同步滑動，實現(xiàn)刀架5上的刀刃刻劃光柵，而設(shè)置的配重塊9的作用在于保持滑套4的平衡，防止出現(xiàn)傾斜的問題。對于滑套4上的刀架5的個數(shù)可根據(jù)實際的需要進行設(shè)定，且均在保護范圍內(nèi)。
[0033]為了實現(xiàn)自動化控制，該刻劃系統(tǒng)還包括位于導(dǎo)軌上用于限制滑套4移動位置的接近開關(guān)，其中該接近開關(guān)與驅(qū)動電機I信號連接，并在接近開關(guān)檢測到滑套4到達的信號后控制驅(qū)動電機I反向轉(zhuǎn)動。即當(dāng)滑套4移動到接近開關(guān)位置時，驅(qū)動電機I反向轉(zhuǎn)動，使得驅(qū)動帶3反向運動，從而帶動滑套4反向移動，這個過程可實現(xiàn)刀架5往復(fù)運動，即完成刻劃和復(fù)位。對于接近開關(guān)的位置可根據(jù)需要刻劃的長度進行設(shè)定，以保證刻劃的面積。
[0034]在刀架5往復(fù)運動過程中，僅有一個運動方向是刻劃方向，而另一個運動方向則與刀架5的刻劃方向相反，即刀刃處于戧刃的狀態(tài)，因此，為了避免刀刃與光柵母板即金剛石發(fā)生損壞，需要在刀架5不刻劃的方向運動時，抬起刀架5，避免刀刃處于戧刀狀態(tài)，鑒于上述目的，在該刻劃系統(tǒng)中還包括了用于驅(qū)動刀架5抬刀的驅(qū)動裝置。具體的對于刀架5包括固定部分、彈簧片和活動部分，在驅(qū)動裝置抬起或降落刀架時，實際是帶有金剛石刻刀的活動部分通過彈簧片的變形相對固定部分的運動。
[0035]對于本申請中公開的刻劃系統(tǒng)中還包括與驅(qū)動裝置信號連接的霍爾開關(guān)，并在刀架5沿刻劃方向運動時，霍爾開關(guān)控制驅(qū)動裝置將刀架5降落，而在刀架5沿刻劃反向運動時，霍爾開關(guān)控制驅(qū)動裝置將刀架5抬起。通過霍爾開關(guān)與驅(qū)動裝置的信號連接，以控制刀架5自動的抬起和降落了，即實現(xiàn)了自動化控制，降低了操作者的勞動強度。對于驅(qū)動裝置壓電陶瓷，通過控制壓電陶瓷，從而實現(xiàn)刀架5的抬起和降落。此外，該驅(qū)動裝置還可為電機，只要能夠?qū)崿F(xiàn)刀架5的抬起和降落即可。此處的刀架5的抬起和降落是金剛石刻刀相對于刻劃面而言，可理解為刀架5的活動部分通過彈簧片的變形相對固定部分的運動。
[0036]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，該接近開關(guān)包括第一接近開關(guān)7和第二接近開關(guān)8，第一接近開關(guān)7和第二接近開關(guān)8分別布置在滑套4行程的兩個端部，并且上述的刀架5由第二接近開關(guān)8向第一接近開關(guān)7移動為刻劃方向，而刀架5由第一接近開關(guān)7向第二接近開關(guān)8移動的方向為刻劃反方向，即刀架5的復(fù)位方向。工作時，啟動驅(qū)動系統(tǒng)，滑套4經(jīng)過第二接近開關(guān)8時，此時控制系統(tǒng)驅(qū)動電機I正轉(zhuǎn)驅(qū)動刀架5向第一接近開關(guān)7的方向運動，此過程中刻刀完成一條光柵刻線的刻劃，滑套4經(jīng)過第一接近開關(guān)7時，第一接近開關(guān)7向控制系統(tǒng)發(fā)送指令，控制驅(qū)動電機I反轉(zhuǎn)，刀架5在驅(qū)動帶3的帶動下向第二接近開關(guān)8運動，直到經(jīng)過第二接近開關(guān)8，第二接近開關(guān)8向控制系統(tǒng)發(fā)送指令，控制驅(qū)動電機I反轉(zhuǎn)，即正轉(zhuǎn)。
[0037]此外，上述的霍爾開關(guān)包括安裝在第一接近開關(guān)7處的抬起開關(guān)和安裝在第二接近開關(guān)8處的降落開關(guān)，其中，抬起開關(guān)用于抬起刀架5，而降落開關(guān)用于降落刀架5。工作時，當(dāng)抬起開關(guān)檢測到滑套4經(jīng)過時向控制系統(tǒng)發(fā)送指令控制刀架5抬起，而當(dāng)降落開關(guān)檢測到滑套4經(jīng)過時向控制系統(tǒng)發(fā)送指令控制刀架5降落?；魻栭_關(guān)位于第一接近開關(guān)7和第二接近開關(guān)8之間，并且上述的接近開關(guān)和霍爾開關(guān)均安裝在支架6上。
[0038]調(diào)節(jié)抬刀開關(guān)的位置能夠調(diào)節(jié)各光柵的刻線長度，通過控制抬落刀次數(shù)能夠調(diào)節(jié)光柵的刻線寬度，從而實現(xiàn)不同刻劃面積光柵的并行刻劃。
[0039]本申請中公開的導(dǎo)軌為氣浮導(dǎo)軌，即導(dǎo)軌與滑套4之間通過具有氣體，以減小滑套4與導(dǎo)軌之間的摩擦力，降低磨損以及驅(qū)動系統(tǒng)的能耗。
[0040]此外，本申請還公開了一種光柵刻劃機，其包括刻劃系統(tǒng)，其中，該刻劃系統(tǒng)為上述實施例中公開的刻劃系統(tǒng)，因此，具有該刻劃系統(tǒng)的光柵刻劃機也具有上述所有技術(shù)效果，在此不再一一贅述。
[0041]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0042]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)，其特征在于，包括: 支架(6); 滑套(4)，所述滑套(4)上至少具有兩組進行刻劃的刀架(5); 所述滑套(4)可在所述導(dǎo)軌上往復(fù)滑動； 與所述滑套(4)連接驅(qū)動所述滑套(4)往復(fù)滑動的驅(qū)動系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻劃系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括: 驅(qū)動電機(I); 與所述驅(qū)動電機(I)的輸出軸相連的驅(qū)動輪(2)，安裝在所述支架(6)上的導(dǎo)向輪； 套設(shè)在所述驅(qū)動輪(2)和所述導(dǎo)向輪上實現(xiàn)傳動的驅(qū)動帶(3)，所述驅(qū)動帶(3)與所述滑套(4)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刻劃系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動帶(3)與所述滑套(4)的中心軸線重合，所述刀架(5)安裝在所述滑套(4)平行于滑動方向的一個側(cè)面上，所述滑套(4)中與所述刀架(5)所在面相對的側(cè)面上設(shè)置有配重塊(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刻劃系統(tǒng)，其特征在于，還包括位于所述導(dǎo)軌上用于限制所述滑套(4)移動位置的接近開關(guān)，所述接近開關(guān)與所述驅(qū)動電機(I)信號連接，當(dāng)所述接近開關(guān)檢測到所述滑套(4)到達的信號后控制所述驅(qū)動電機(I)反向轉(zhuǎn)動。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的刻劃系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于驅(qū)動所述刀架(5)抬落的驅(qū)動裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的刻劃系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述驅(qū)動裝置信號連接的霍爾開關(guān)，當(dāng)所述刀架(5)沿刻劃方向運動時，所述霍爾開關(guān)控制所述驅(qū)動裝置將所述刀架(5)降落；當(dāng)所述刀架(5)沿刻劃反方向運動時，所述霍爾開關(guān)控制所述驅(qū)動裝置將所述刀架(5)抬起。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刻劃系統(tǒng)，其特征在于，所述接近開關(guān)包括分別設(shè)置在所述滑套(4)行程的兩端的第一接近開關(guān)(7)和第二接近開關(guān)(8)，且所述刀架(5)由所述第二接近開關(guān)(8)向所述第一接近開關(guān)(7)移動為刻劃方向，所述刀架(5)由所述第一接近開關(guān)(7)向所述第二接近開關(guān)(8)移動為刻劃反方向，所述霍爾開關(guān)包括安裝在所述第一接近開關(guān)(7)處的抬起開關(guān)和安裝在所述第二接近開關(guān)(8)處的降落開關(guān)，所述抬起開關(guān)用于抬起所述刀架(5)，所述降落開關(guān)用于降落所述刀架(5)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的刻劃系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動帶(3)為鋼絲繩。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的刻劃系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌為氣浮導(dǎo)軌。10.一種光柵刻劃機，包括刻劃系統(tǒng)，其特征在于，所述刻劃系統(tǒng)為如權(quán)利要求1-9任一項所述的刻劃系統(tǒng)。
【文檔編號】G02B5/18GK106066502SQ201610647144
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月9日
【發(fā)明人】唐玉國, 糜小濤, 李曉天, 宋楠, 姚雪峰, 齊向東, 巴音賀希格
【申請人】中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所