一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置，屬于機械刻劃平面衍射光柵制作領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)影響光柵的衍射性能指標(biāo)，穩(wěn)定性差的技術(shù)問題；本發(fā)明包括旋轉(zhuǎn)電機、旋轉(zhuǎn)軸、氣浮滑套、氣浮導(dǎo)軌、刀架轉(zhuǎn)接板、滑輪支撐架、接近開關(guān)、橫梁、滑輪、鋼絲繩、鋼絲繩壓板、滑套連接板和刀架配重塊。所述氣浮導(dǎo)軌及所述氣浮滑套共有兩個且平行放置，且所述兩個氣浮滑套固定連接。本發(fā)明采用所述鋼絲繩與所述雙氣浮滑套的幾何中心位置進行固定連接，通過所述電機帶動所述鋼絲繩實現(xiàn)所述雙氣浮滑套往復(fù)運動，有效避免了所述電機驅(qū)動產(chǎn)生的瞬態(tài)扭矩對刻劃刀架運動穩(wěn)定性的影響。
【專利說明】一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械刻劃平面衍射光柵制作領(lǐng)域，具體涉及一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]機械刻劃法是制作平面衍射光柵的主要方法之一，該方法是采用金剛石刻刀在光柵基底的鋁膜上擠壓出一條固定間距的光柵刻線。機械刻劃法一般工作于羅蘭工作方式，即光柵刻劃刀架帶動金剛石刻刀做往復(fù)運動，工作臺承載光柵基底做單方向的進給運動。光柵刻劃刀架的驅(qū)動方式?jīng)Q定了光柵刻劃刀架往復(fù)運動穩(wěn)定性的優(yōu)劣，是光柵性能指標(biāo)的主要因素之一。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中光柵刻劃刀架采用曲柄連桿結(jié)構(gòu)對光柵刻劃刀架進行驅(qū)動，曲柄連桿機構(gòu)包括曲柄連桿、鞍型滑塊、石英導(dǎo)軌、刻劃刀架，鞍型滑塊與石英導(dǎo)軌通過觸點進行摩擦接觸，曲柄連桿帶動安裝在鞍型滑塊上的刻劃刀架在石英導(dǎo)軌上做往復(fù)運動，曲柄連桿驅(qū)動刻劃刀架做往復(fù)運動過程中存在較大的換向沖擊，影響金剛石刻刀的位置定位精度；且曲柄連桿式的驅(qū)動方式以及鞍型滑塊和石英導(dǎo)軌間的摩擦接觸方式導(dǎo)致光柵刻劃刀架往復(fù)運動存在一定的不重復(fù)性誤差，影響光柵的衍射波前和雜散光等性能指標(biāo)；此外，現(xiàn)有技術(shù)要求刻劃刀架應(yīng)具有較輕的重量，當(dāng)刻劃刀架的重量較大時，即使配有平衡結(jié)構(gòu)也會導(dǎo)致刻劃刀架的運動穩(wěn)定性變差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)影響光柵的衍射性能指標(biāo)，穩(wěn)定性差的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置包括旋轉(zhuǎn)電機、電機座、氣浮滑套1、氣浮導(dǎo)軌1、氣浮導(dǎo)軌底座1、滑輪支撐架1、滑輪支撐架底座1、刀架轉(zhuǎn)接板、接近開關(guān)、氣浮滑套I1、氣浮導(dǎo)軌I1、氣浮導(dǎo)軌底座I1、滑輪支撐架I1、滑輪支撐架底座I1、刀架配重塊、滑套連接板、橫梁、滑輪、滑輪座、鋼絲繩和鋼絲繩壓板；
[0006]氣浮導(dǎo)軌I固定連接在氣浮導(dǎo)軌底座I上，氣浮滑套I在氣浮導(dǎo)軌I滑動，刀架轉(zhuǎn)接板固定連接在氣浮滑套I上，導(dǎo)軌I1、氣浮導(dǎo)軌底座I1、滑輪支撐架I1、支撐架底座、刀架配重塊、滑套連接板、橫梁、滑輪、滑輪座、鋼絲繩和鋼絲繩壓板；
[0007]氣浮導(dǎo)軌I固定連接在氣浮導(dǎo)軌底座I上，氣浮滑套I在氣浮導(dǎo)軌I滑動，刀架轉(zhuǎn)接板固定連接在氣浮滑套I上，刻劃刀架固定連接在刀架轉(zhuǎn)接板上；
[0008]氣浮導(dǎo)軌II固定連接在氣浮導(dǎo)軌底座II上，氣浮滑套II在氣浮導(dǎo)軌II滑動，刀架配重塊固定連接在氣浮滑套II上；
[0009]滑套連接板分別與氣浮滑套I和氣浮滑套II固定連接；
[0010]滑輪支撐架I上設(shè)有橫梁，在靠近橫梁的兩側(cè)各設(shè)置一個接近開關(guān)；
[0011]滑輪支撐架I和滑輪支撐架II平行的固定連接在支撐架底座上，滑輪支撐架I和滑輪支撐架II在氣浮導(dǎo)軌I和氣浮導(dǎo)軌II之間，在滑輪支撐架I和滑輪支撐架II的兩側(cè)分別設(shè)置兩個滑輪，每個滑輪固定連接在滑輪座上，滑輪座分別于滑輪支撐架I和滑輪支撐架II固定連接；
[0012]旋轉(zhuǎn)電機固定連接在電機座上，旋轉(zhuǎn)電機帶動鋼絲繩運動，鋼絲繩在各個滑輪上運動，鋼絲繩的兩端通過鋼絲繩壓板固定在花套連接架的中心位置上。
[0013]所述旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)軸、所述刀架轉(zhuǎn)接板、所述滑輪支撐架和所述橫梁均采用不導(dǎo)電的非金屬材料制作。
[0014]所述刀架配重塊的重量與所述刻劃刀架的重量相等。
[0015]本發(fā)明的工作原理:鋼絲繩的兩端均通過鋼絲繩壓板固定在滑套連接板的幾何中心位置上，旋轉(zhuǎn)電機通過旋轉(zhuǎn)軸帶動與滑輪摩擦接觸的鋼絲繩運動，從而帶動氣浮滑套沿氣浮導(dǎo)軌進行運動。氣浮滑套運動至位于接近開關(guān)下方時，接近開關(guān)發(fā)生電平反轉(zhuǎn)信號，該信號通知電機進行正轉(zhuǎn)運動和反轉(zhuǎn)運動的運動切換，從而實現(xiàn)所述氣浮滑套沿所述氣浮導(dǎo)軌進行往復(fù)運動。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的鋼絲繩的兩端通過鋼絲繩壓板與滑套連接板的幾何中心位置進行固定連接，電機帶動鋼絲繩運動實現(xiàn)雙氣浮滑套沿氣浮導(dǎo)軌運動做反復(fù)運動，從而實現(xiàn)刻劃刀架的往復(fù)運動，有效避免了電機驅(qū)動產(chǎn)生的瞬態(tài)扭矩對刻劃刀架運動穩(wěn)定性的影響，有效消除了刻劃刀架運動過程中的換向沖擊，提高了刻劃刀架的位置定位精度，從而有助于提高光柵的衍射波前和雜散光等性能指標(biāo)；本發(fā)明具有較大的負載能力，可以帶動重量較大的刻劃刀架進行光柵刻劃，特別適合于具有較大刻劃刀架重量的光柵刻劃主動控制方案；此外，本發(fā)明在一些機械結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)采用了非金屬材料，從而有效避免了電磁干擾對安裝在刻劃刀架上的壓電執(zhí)行器的輸出性能的影響；此外本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)軸、刀架轉(zhuǎn)接板、滑輪支撐架和所述橫梁均采用不導(dǎo)電的非金屬材料制作，從而有效避免了電磁干擾對安裝在刻劃刀架上的壓電執(zhí)行器性能的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2為本發(fā)明一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置的鋼絲繩與滑套連接板固定方式的示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置的刀架配重塊安裝位置的不意圖；
[0020]其中，1、旋轉(zhuǎn)電機，2、電機座、3、氣浮滑套I，4、氣浮導(dǎo)軌I，5、氣浮導(dǎo)軌底座I，6、刀架轉(zhuǎn)接板，7、刻劃刀架，8、氣浮滑套II，9、氣浮導(dǎo)軌II，10、氣浮導(dǎo)軌底座II，11、滑輪支撐架I，12、滑輪支撐架II，13、橫梁，14、接近開關(guān)，15、滑輪座，16、支撐架底座，17、滑套連接板，18鋼絲繩，19、刀架配重塊。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步闡述。
[0022]【具體實施方式】一:
[0023]參見附圖1、附圖2和附圖3，本發(fā)明一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置包括旋轉(zhuǎn)電機1、電機座2、氣浮滑套I 3、氣浮導(dǎo)軌I 4、氣浮導(dǎo)軌底座I 5、滑輪支撐架I 11、刀架轉(zhuǎn)接板6、接近開關(guān)14、刻劃刀架7、氣浮滑套II 8、氣浮導(dǎo)軌II 9、氣浮導(dǎo)軌底座II 10、滑輪支撐架II 12、支撐架底座16、刀架配重塊19、滑套連接板17、橫梁13、滑輪、滑輪座15、鋼絲繩18和鋼絲繩壓板；
[0024]氣浮導(dǎo)軌I 4固定連接在氣浮導(dǎo)軌底座I 5上，氣浮滑套I 3在氣浮導(dǎo)軌I 4滑動，刀架轉(zhuǎn)接板6固定連接在氣浮滑套I 3上，刻劃刀架7固定連接在刀架轉(zhuǎn)接板6上；
[0025]氣浮導(dǎo)軌II 9固定連接在氣浮導(dǎo)軌底座II 10上，氣浮滑套II 8在氣浮導(dǎo)軌II 9滑動，刀架配重塊19固定連接在氣浮滑套II 8上；
[0026]滑套連接板17分別與氣浮滑套I 3和氣浮滑套II 8固定連接；
[0027]滑輪支撐架I 11上設(shè)有橫梁13，在靠近橫梁13的兩側(cè)各設(shè)置一個接近開關(guān)14 ;
[0028]滑輪支撐架I 11和滑輪支撐架II 12平行的固定連接在支撐架底座16上，滑輪支撐架I 11和滑輪支撐架II 12在氣浮導(dǎo)軌I 4和氣浮導(dǎo)軌II 9之間，在滑輪支撐架I 11和滑輪支撐架II 12的兩側(cè)分別設(shè)置兩個滑輪，每個滑輪固定連接在滑輪座15上，滑輪座15分別于滑輪支撐架I 11和滑輪支撐架II 12固定連接；
[0029]旋轉(zhuǎn)電機I固定連接在電機座2上，旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)軸帶動鋼絲繩18運動，鋼絲繩18在各個滑輪上運動，鋼絲繩18的兩端通過鋼絲繩壓板固定在滑套連接板17的中心位置上。
[0030]所述旋轉(zhuǎn)電機I的旋轉(zhuǎn)軸、所述刀架轉(zhuǎn)接板6、所述滑輪支撐架11和所述橫梁13均采用不導(dǎo)電的非金屬材料制作。
[0031]所述刀架配重塊19的重量與所述刻劃刀架7的重量相等，刀架配重塊的作用是使氣浮滑套I 3和氣浮滑套II 8的兩側(cè)受力平衡，從而保證氣浮滑套I 3和氣浮滑套II 8運動平穩(wěn)性。
[0032]【具體實施方式】二:
[0033]本實施例與實施例一的區(qū)別在于氣浮導(dǎo)軌的材料均為花崗巖，氣浮滑套的材料均為鎂鋁合金，氣浮導(dǎo)軌三維尺寸均為300 X 240 X 900mm，可刻劃的最大光柵刻線長度為600mmo
[0034]以上所述本發(fā)明的【具體實施方式】，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所作出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)電機(1)、電機座(2)、氣浮滑套I (3)、氣浮導(dǎo)軌I (4)、氣浮導(dǎo)軌底座I (5)、滑輪支撐架I (11)、刀架轉(zhuǎn)接板￠)、接近開關(guān)(14)、刻劃刀架(7)、氣浮滑套II (8)、氣浮導(dǎo)軌II (9)、氣浮導(dǎo)軌底座II (10)、滑輪支撐架II (12)、支撐架底座(16)、刀架配重塊(19)、滑套連接板(17)、橫梁(13)、滑輪、滑輪座(15)、鋼絲繩(18)和鋼絲繩壓板； 氣浮導(dǎo)軌I (4)固定連接在氣浮導(dǎo)軌底座I (5)上，氣浮滑套I (3)在氣浮導(dǎo)軌I (4)滑動，刀架轉(zhuǎn)接板(6)固定連接在氣浮滑套I (3)上，刻劃刀架(7)固定連接在刀架轉(zhuǎn)接板(6)上； 氣浮導(dǎo)軌II (9)固定連接在氣浮導(dǎo)軌底座II (10)上，氣浮滑套II (8)在氣浮導(dǎo)軌IIO)滑動，刀架配重塊(19)固定連接在氣浮滑套II (8)上； 滑套連接板(17)分別與氣浮滑套I (3)和氣浮滑套II (8)固定連接； 滑輪支撐架I (11)上設(shè)有橫梁(13)，在靠近橫梁(13)的兩側(cè)各設(shè)置一個接近開關(guān)(14); 滑輪支撐架I (11)和滑輪支撐架II (12)平行的固定連接在支撐架底座(16)上，滑輪支撐架I (11)和滑輪支撐架II (12)在氣浮導(dǎo)軌I (4)和氣浮導(dǎo)軌II (9)之間，在滑輪支撐架I (11)和滑輪支撐架II (12)的兩側(cè)分別設(shè)置兩個滑輪，每個滑輪固定連接在滑輪座(15)上，滑輪座(15)分別于滑輪支撐架I(11)和滑輪支撐架II (12)固定連接； 旋轉(zhuǎn)電機(I)固定連接在電機座(2)上，旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)軸帶動鋼絲繩(18)運動，鋼絲繩(18)在各個滑輪上運動，鋼絲繩(18)的兩端通過鋼絲繩壓板固定在滑套連接板(17)的中心位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)電機(I)的旋轉(zhuǎn)軸、所述刀架轉(zhuǎn)接板出)、所述滑輪支撐架(11)和所述橫梁(13)均采用不導(dǎo)電的非金屬材料制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙氣浮導(dǎo)軌式光柵刻劃刀架驅(qū)動裝置，其特征在于，所述刀架配重塊19的重量與所述刻劃刀架7的重量相等。
【文檔編號】G02B5/18GK104459858SQ201410839808
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】宋楠, 李曉天, 于海利, 唐玉國, 劉兆武, 糜小濤, 于宏柱, 齊向東 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所