一種光柵刻劃裝置及具有該裝置的光柵刻劃機的製作方法
2023-06-05 00:58:01 2
本發明涉及光柵刻劃機械領域，具體涉及一種光柵刻劃裝置及具有該裝置的光柵刻劃機。
背景技術：
衍射光柵刻劃機是研製刻劃光柵的母機，一般採用羅蘭工作方式，主要包括帶動光柵毛坯直線運動的分度系統和帶動金剛石刻刀做往復運動的刻劃系統兩部分。機械刻劃方法製作衍射光柵是利用金剛石刻刀鍍在鍍有鋁膜或金膜的光柵基地上擠壓成一系列規則槽型的等間距的光柵刻線。對於所有的中階梯光柵和刻線密度低的紅外光柵等，由於其對槽型、刻槽深度和衍射效率等要求嚴格，一般均採用機械刻劃方法製作。
現有光柵刻劃機刻劃系統均為單刀架單行程刻劃系統，即刻劃系統只有一套刀架機構，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。對於研製同一刻線密度不同刻劃面積的光柵母板、刻線槽型要求較高複製較為困難的光柵和光柵指標要求苛刻刻劃合格率較低的光柵等，現有技術的單刀架單行程刻劃系統所需要的刻劃次數多、光柵的研製時間長、效率低，進而影響光柵的研製效率。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明的目的在於提出一種光柵刻劃裝置及具有該裝置的光柵刻劃機，解決上述所述的現有技術存在的問題。
第一方面，本發明提供一種光柵刻劃裝置，所述裝置包括：
底座；
安裝在所述底座上的導軌；
位於所述導軌上並可沿所述導軌往復滑動的滑套，所述滑套上至少設有一組用於刻劃的刀架；
與所述滑套連接用於提供所述滑套往復滑動驅動力的驅動組件；
至少兩組用於對所述滑套滑動位置進行定位的第一定位組件及第二定位組件；
當所述第一定位組件或所述第二定位組件檢測到所述滑套時，控制所述刀架進行刻劃操作。
可選地，所述底座上還設有支架，所述支架上還設有用於安裝所述第一定位組件和所述第二定位組件的橫梁，所述第一定位組件包括第一霍爾開關和第二霍爾開關，所述第二定位組件包括第三霍爾開關和第四霍爾開關，所述橫梁設有第一轉接板、第二轉接板、第三轉接板以及第四轉接板，所述第一轉接板上安裝有第一接近開關和所述第一霍爾開關，所述第二轉接板安裝有所述第二霍爾開關，所述第三轉接板安裝有所述第三霍爾開關，所述第四轉接板安裝有第二接近開關和所述第四霍爾開關，所述第一霍爾開關和所述第二霍爾開關之間的距離可以調整，所述第三霍爾開關和所述第四霍爾開關之間的距離可以調整。
可選地，所述驅動組件包括刻劃電機、安裝在所述刻劃電機轉軸上的驅動輪及纏繞在所述驅動輪上並與所述滑套連接的傳動帶，在所述刻劃電機的轉動帶動所述驅動輪轉動，所述驅動輪轉動帶動所述傳動帶做線性運動，所述傳動帶牽引所述滑套在所述導軌上做往復運動。
可選地，所述導軌為雙導軌氣浮導軌。
可選地，所述刀架包括金剛石刻刀和用於實現所述金剛石刻刀進行豎直方向往復運動的驅動機構，所述驅動機構固定安裝在所述滑套上。
可選地，所述金剛石刻刀的刃部與水平方向平行。
可選地，所述傳動帶與所述滑套的中心軸線重合。
可選地，所述傳動帶為鋼絲繩。
可選地，所述滑套設置所述刀架所在面相對的側面上設置有配重塊或另一組刀架。
第二方面，本發明提供一種光柵刻劃機，所述光柵刻劃機包括如上述的光柵刻劃裝置。
從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：
本發明提供的光柵刻劃裝置及刻劃機，包括刻劃電機、驅動輪、導軌、傳動帶、底座、橫梁、第一轉接板、第二轉接板、第三轉接板、第四轉接板、第一接近開關、第一霍爾開關、第二霍爾開關、第三霍爾開關、第四霍爾開關、刀架、第二接近開關和滑套，通過調節第三轉接板和第四轉接板的位置即調節第三霍爾開關和第四霍爾開關的位置，進而能夠調節第二光柵毛坯的刻線長度；通過控制刀架在第一霍爾開關與第二霍爾開關之間以及第三霍爾開關與第四霍爾開關之間的抬落刀次數，調節兩塊光柵毛坯不同刻劃寬度，實現不同刻劃面積光柵的並行刻劃，提高光柵刻劃裝置的適應性。
附圖說明
圖1是本發明實施例中提供了一種光柵刻劃裝置一種視角的結構圖；
圖2是本發明實施例中提供了一種光柵刻劃裝置另一種視角的結構圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本發明保護的範圍。
本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等(如果存在)是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的實施例能夠以除了在這裡圖示或描述的內容以外的順序實施。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
結合圖1所示，本發明提供一種光柵刻劃裝置，所述裝置包括：
底座21；
安裝在所述底座21上的導軌3；
位於所述導軌3上並可沿所述導軌3往復滑動的滑套20，所述滑套20上至少設有一組用於刻劃的刀架16；
與所述滑套20連接用於提供所述滑套20往復滑動驅動力的驅動組件；
至少兩組用於對所述滑套滑動位置進行定位的第一定位組件及第二定位組件；
當所述第一定位組件或所述第二定位組件檢測到所述滑套20時，控制所述刀架16進行刻劃操作。
結合圖2所示，所述底座21上還設有支架5，用於傳動帶的支撐和導向，所述支架5上還設有用於安裝所述第一定位組件和所述第二定位組件的橫梁6，第一定位組件包括第一霍爾開關12和第二霍爾開關13，第二定位組件包括第三霍爾開關14和第四霍爾開關15，所述橫梁6設有第一轉接板7、第二轉接板8、第三轉接板9以及第四轉接板10，所述第一轉接板7上安裝有第一接近開關11和第一霍爾開關12，所述第二轉接板8安裝有第二霍爾開關13，所述第三轉接板9安裝有第三霍爾開關14，所述第四轉接板10安裝有第二接近開關19和第四霍爾開關15，第一霍爾開關12和第二霍爾開關13之間的距離可以調整，可以實現第一種刻劃寬度的調節；第三霍爾開關14和第四霍爾開關15之間的距離可以調整，可以實現第二種刻劃寬度的調節，這樣在滑套的一次直線運動中可以刻劃至少兩種刻劃寬度，提高刻劃裝置的適應場合，第一霍爾開關12和第二霍爾開關13之間的距離和第三霍爾開關14和第四霍爾開關15之間的距離可以相同，也可以不相同，本領域普通技術人員可以靈活選擇調整，對此不做限定。
需要說明的是，並行刻劃是指一次能刻劃n(n≥2)塊衍射光柵，在本發明中，可以實現至少兩組的刻劃寬度，一次直線運動刻劃兩個寬度時候，刀架升起下落兩次；一次直線運動刻劃三個寬度時候，刀架升起下落三次，可以根據需要在橫梁6設置六個霍爾開關用於檢測滑套的位置，以此類推，刻劃n塊，則可在橫梁6上設置2n個霍爾開關，提高裝置的適應能力。
可選地，所述驅動組件包括刻劃電機1、安裝在所述刻劃電機1轉軸上的驅動輪2及纏繞在所述驅動輪2上並與所述滑套20連接的傳動帶4，在所述刻劃電機1的轉動帶動所述驅動輪2轉動，所述驅動輪2轉動帶動所述傳動帶4做線性運動，所述傳動帶3牽引所述滑套20在所述導軌上做往復運動。
可選地，所述導軌3為雙導軌氣浮導軌，雙導軌機構，負載能力大，運行平穩。
可選地，所述刀架16包括金剛石刻刀(圖中未示出)和用於實現所述金剛石刻刀進行豎直方向往復運動的驅動機構(圖中未示出)，所述驅動機構固定安裝在所述滑套20上。
可選地，所述金剛石刻刀的刃部與水平方向平行。
可選地，所述傳動帶4與所述滑套20的中心軸線重合，所述傳動帶4兩端連接於滑套20的幾何中心處。
可選地，所述傳動帶4可以為橡膠皮帶或鋼絲繩，優選地採用鋼絲繩。
可選地，所述滑套20設置所述刀架16所在面相對的側面上設置有配重塊或另一組刀架，可以更好地平衡配重或者提高刻劃效率。
可選地，所述第一轉接板7、所述第二轉接板8、所述第三轉接板9和所述第四轉接板10為尼龍，為了防止電磁幹擾幹擾對所述第一接近開關11、第二接近開關19、所述第一霍爾開關12、所述第二霍爾開關13、所述第三霍爾開關14和所述第四霍爾開關15的影響。
參見附圖1和2，本發明提供的光柵刻劃裝置，包括刻劃電機1、驅動輪2、導軌3、傳動帶4、支架5、橫梁6、第一轉接板7、第二轉接板8、第三轉接板9、第四轉接板10、第一接近開關11、第一霍爾開關12、第二霍爾開關13、第三霍爾開關14、第四霍爾開關15、刀架16、第二接近開關19、滑套20和底座21，所述驅動輪2安裝在所述刻劃電機1的轉軸上，所述支架5用於傳動帶的支撐和導向；所述橫梁6安裝於所述支架5上；所述第一轉接板7、所述第二轉接板8、所述第三轉接板9和所述第四轉接板10安裝於所述橫梁6上，並且在橫梁6的長度方向上霍爾開關的位置可調，所述第一接近開關11有兩個分別安裝於所述第一轉接板7，第二接近開關19安裝在所述第四轉接板10上，所述第一接近開關11和第二接近開關19用於通訊所述刻劃電機正反轉的切換，從而實現刻劃系統的往復運動；所述第一霍爾開關12、所述第二霍爾開關13、所述第三霍爾開關14和所述第四霍爾開關15分別安裝於所述第一轉接板7、所述第二轉接板8、所述第三轉接板9和所述第四轉接板10上，用於抬落刀的通訊，其中所述第一霍爾開關12和所述第二霍爾開關13一組用於所述第一光柵毛坯17刻劃時通訊落刀運動和抬刀運動，所述第三霍爾開關14和所述第四霍爾開關15一組用於所述第二光柵毛坯18刻劃時通訊落刀運動和抬刀運動；所述刀架16固定於所述滑套20上，用於承載金剛石刻刀；所述第一光柵毛坯17和第二光柵毛坯18是兩塊待刻劃的面積不同的光柵毛坯。
本發明的工作原理為：安裝有所述驅動輪2的所述刻劃電機1，通過所述傳動帶4帶動所述導軌3的滑套20經過安裝在所述第一轉接板7上的所述第一接近開關11時，刻劃電機1由順時針運動轉向逆時針運動，滑套20經過所述第一霍爾開關12時所述刀架16上的金剛石刻刀落下在所述第一光柵毛坯17上進行光柵刻劃，滑套20經過所述第二霍爾開關13時所述刀架16上的金剛石刻刀抬起，滑套20經過所述第三霍爾開關14時所述刀架16上的金剛石刻刀落下在所述第二光柵毛坯18上進行光柵刻劃，滑套20經過所述第四霍爾開關15時所述刀架16上的金剛石刻刀抬起，滑套20經過安裝在第四轉接板10上的所述第二接近開關19時，刻劃電機1由順時針運動轉向逆時針運動，直到滑套20經過安裝在所述第一轉接板7上的所述第一接近開關11開始下一個刻划過程；通過調節所述第一轉接板7和所述第二轉接板8的位置即調節所述第一霍爾開關12和所述第二霍爾開關13的位置，進而能夠調節第一光柵毛坯17的刻線長度；通過調節所述第三轉接板9和所述第四轉接板10的位置即調節所述第三霍爾開關14和所述第四霍爾開關15的位置，進而能夠調節第二光柵毛坯18的刻線長度；通過程序控制所述刀架16在所述第一霍爾開關12與所述第二霍爾開關13之間以及所述第三霍爾開關14與所述第四霍爾開關15之間的抬落刀次數，進而調節兩塊光柵毛坯不同刻劃寬度，進而實現不同刻劃面積光柵的並行刻劃，提高光柵刻劃裝置的適應性。
本發明實施例中還提供一種光柵刻劃機，所述光柵刻劃機包括如上述的光柵刻劃裝置，光柵刻劃機可以實現不同刻劃面積光柵的並行刻劃，提高光柵刻劃裝置的適應性。
本發明提供的光柵刻劃裝置及刻劃機，包括刻劃電機1、驅動輪2、導軌3、傳動帶4、支架5、橫梁6、第一轉接板7、第二轉接板8、第三轉接板9、第四轉接板10、第一接近開關11、第一霍爾開關12、第二霍爾開關13、第三霍爾開關14、第四霍爾開關15、刀架16、第二接近開關19、滑套20和底座21，通過調節第三轉接板9和第四轉接板10的位置即調節第三霍爾開關14和第四霍爾開關15的位置，進而能夠調節第二光柵毛坯18的刻線長度；通過控制刀架16在第一霍爾開關12與第二霍爾開關13之間以及第三霍爾開關14與第四霍爾開關15之間的抬落刀次數，調節兩塊光柵毛坯不同刻劃寬度，實現不同刻劃面積光柵的並行刻劃，提高光柵刻劃裝置的適應性。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
本領域普通技術人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體來完成，該程序可以存儲於一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括：只讀存儲器(rom，readonlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或光碟等。
本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。
以上對本發明所提供的一種光柵刻劃裝置及具有該裝置的光柵刻劃機進行了詳細介紹，對於本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。