一种光栅刻划装置及具有该装置的光栅刻划机的制作方法

本发明涉及光栅刻划机械领域，具体涉及一种光栅刻划装置及具有该装置的光栅刻划机。

背景技术：

衍射光栅刻划机是研制刻划光栅的母机，一般采用罗兰工作方式，主要包括带动光栅毛坯直线运动的分度系统和带动金刚石刻刀做往复运动的刻划系统两部分。机械刻划方法制作衍射光栅是利用金刚石刻刀镀在镀有铝膜或金膜的光栅基地上挤压成一系列规则槽型的等间距的光栅刻线。对于所有的中阶梯光栅和刻线密度低的红外光栅等，由于其对槽型、刻槽深度和衍射效率等要求严格，一般均采用机械刻划方法制作。

现有光栅刻划机刻划系统均为单刀架单行程刻划系统，即刻划系统只有一套刀架机构，带动一个金刚石刻刀进行光栅刻划，每次刻划只能刻划一块光栅。对于研制同一刻线密度不同刻划面积的光栅母板、刻线槽型要求较高复制较为困难的光栅和光栅指标要求苛刻刻划合格率较低的光栅等，现有技术的单刀架单行程刻划系统所需要的刻划次数多、光栅的研制时间长、效率低，进而影响光栅的研制效率。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种光栅刻划装置及具有该装置的光栅刻划机，解决上述所述的现有技术存在的问题。

第一方面，本发明提供一种光栅刻划装置，所述装置包括：

底座；

安装在所述底座上的导轨；

位于所述导轨上并可沿所述导轨往复滑动的滑套，所述滑套上至少设有一组用于刻划的刀架；

与所述滑套连接用于提供所述滑套往复滑动驱动力的驱动组件；

至少两组用于对所述滑套滑动位置进行定位的第一定位组件及第二定位组件；

当所述第一定位组件或所述第二定位组件检测到所述滑套时，控制所述刀架进行刻划操作。

可选地，所述底座上还设有支架，所述支架上还设有用于安装所述第一定位组件和所述第二定位组件的横梁，所述第一定位组件包括第一霍尔开关和第二霍尔开关，所述第二定位组件包括第三霍尔开关和第四霍尔开关，所述横梁设有第一转接板、第二转接板、第三转接板以及第四转接板，所述第一转接板上安装有第一接近开关和所述第一霍尔开关，所述第二转接板安装有所述第二霍尔开关，所述第三转接板安装有所述第三霍尔开关，所述第四转接板安装有第二接近开关和所述第四霍尔开关，所述第一霍尔开关和所述第二霍尔开关之间的距离可以调整，所述第三霍尔开关和所述第四霍尔开关之间的距离可以调整。

可选地，所述驱动组件包括刻划电机、安装在所述刻划电机转轴上的驱动轮及缠绕在所述驱动轮上并与所述滑套连接的传动带，在所述刻划电机的转动带动所述驱动轮转动，所述驱动轮转动带动所述传动带做线性运动，所述传动带牵引所述滑套在所述导轨上做往复运动。

可选地，所述导轨为双导轨气浮导轨。

可选地，所述刀架包括金刚石刻刀和用于实现所述金刚石刻刀进行竖直方向往复运动的驱动机构，所述驱动机构固定安装在所述滑套上。

可选地，所述金刚石刻刀的刃部与水平方向平行。

可选地，所述传动带与所述滑套的中心轴线重合。

可选地，所述传动带为钢丝绳。

可选地，所述滑套设置所述刀架所在面相对的侧面上设置有配重块或另一组刀架。

第二方面，本发明提供一种光栅刻划机，所述光栅刻划机包括如上述的光栅刻划装置。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供的光栅刻划装置及刻划机，包括刻划电机、驱动轮、导轨、传动带、底座、横梁、第一转接板、第二转接板、第三转接板、第四转接板、第一接近开关、第一霍尔开关、第二霍尔开关、第三霍尔开关、第四霍尔开关、刀架、第二接近开关和滑套，通过调节第三转接板和第四转接板的位置即调节第三霍尔开关和第四霍尔开关的位置，进而能够调节第二光栅毛坯的刻线长度；通过控制刀架在第一霍尔开关与第二霍尔开关之间以及第三霍尔开关与第四霍尔开关之间的抬落刀次数，调节两块光栅毛坯不同刻划宽度，实现不同刻划面积光栅的并行刻划，提高光栅刻划装置的适应性。

附图说明

图1是本发明实施例中提供了一种光栅刻划装置一种视角的结构图；

图2是本发明实施例中提供了一种光栅刻划装置另一种视角的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1所示，本发明提供一种光栅刻划装置，所述装置包括：

底座21；

安装在所述底座21上的导轨3；

位于所述导轨3上并可沿所述导轨3往复滑动的滑套20，所述滑套20上至少设有一组用于刻划的刀架16；

与所述滑套20连接用于提供所述滑套20往复滑动驱动力的驱动组件；

至少两组用于对所述滑套滑动位置进行定位的第一定位组件及第二定位组件；

当所述第一定位组件或所述第二定位组件检测到所述滑套20时，控制所述刀架16进行刻划操作。

结合图2所示，所述底座21上还设有支架5，用于传动带的支撑和导向，所述支架5上还设有用于安装所述第一定位组件和所述第二定位组件的横梁6，第一定位组件包括第一霍尔开关12和第二霍尔开关13，第二定位组件包括第三霍尔开关14和第四霍尔开关15，所述横梁6设有第一转接板7、第二转接板8、第三转接板9以及第四转接板10，所述第一转接板7上安装有第一接近开关11和第一霍尔开关12，所述第二转接板8安装有第二霍尔开关13，所述第三转接板9安装有第三霍尔开关14，所述第四转接板10安装有第二接近开关19和第四霍尔开关15，第一霍尔开关12和第二霍尔开关13之间的距离可以调整，可以实现第一种刻划宽度的调节；第三霍尔开关14和第四霍尔开关15之间的距离可以调整，可以实现第二种刻划宽度的调节，这样在滑套的一次直线运动中可以刻划至少两种刻划宽度，提高刻划装置的适应场合，第一霍尔开关12和第二霍尔开关13之间的距离和第三霍尔开关14和第四霍尔开关15之间的距离可以相同，也可以不相同，本领域普通技术人员可以灵活选择调整，对此不做限定。

需要说明的是，并行刻划是指一次能刻划n(n≥2)块衍射光栅，在本发明中，可以实现至少两组的刻划宽度，一次直线运动刻划两个宽度时候，刀架升起下落两次；一次直线运动刻划三个宽度时候，刀架升起下落三次，可以根据需要在横梁6设置六个霍尔开关用于检测滑套的位置，以此类推，刻划n块，则可在横梁6上设置2n个霍尔开关，提高装置的适应能力。

可选地，所述驱动组件包括刻划电机1、安装在所述刻划电机1转轴上的驱动轮2及缠绕在所述驱动轮2上并与所述滑套20连接的传动带4，在所述刻划电机1的转动带动所述驱动轮2转动，所述驱动轮2转动带动所述传动带4做线性运动，所述传动带3牵引所述滑套20在所述导轨上做往复运动。

可选地，所述导轨3为双导轨气浮导轨，双导轨机构，负载能力大，运行平稳。

可选地，所述刀架16包括金刚石刻刀(图中未示出)和用于实现所述金刚石刻刀进行竖直方向往复运动的驱动机构(图中未示出)，所述驱动机构固定安装在所述滑套20上。

可选地，所述金刚石刻刀的刃部与水平方向平行。

可选地，所述传动带4与所述滑套20的中心轴线重合，所述传动带4两端连接于滑套20的几何中心处。

可选地，所述传动带4可以为橡胶皮带或钢丝绳，优选地采用钢丝绳。

可选地，所述滑套20设置所述刀架16所在面相对的侧面上设置有配重块或另一组刀架，可以更好地平衡配重或者提高刻划效率。

可选地，所述第一转接板7、所述第二转接板8、所述第三转接板9和所述第四转接板10为尼龙，为了防止电磁干扰干扰对所述第一接近开关11、第二接近开关19、所述第一霍尔开关12、所述第二霍尔开关13、所述第三霍尔开关14和所述第四霍尔开关15的影响。

参见附图1和2，本发明提供的光栅刻划装置，包括刻划电机1、驱动轮2、导轨3、传动带4、支架5、横梁6、第一转接板7、第二转接板8、第三转接板9、第四转接板10、第一接近开关11、第一霍尔开关12、第二霍尔开关13、第三霍尔开关14、第四霍尔开关15、刀架16、第二接近开关19、滑套20和底座21，所述驱动轮2安装在所述刻划电机1的转轴上，所述支架5用于传动带的支撑和导向；所述横梁6安装于所述支架5上；所述第一转接板7、所述第二转接板8、所述第三转接板9和所述第四转接板10安装于所述横梁6上，并且在横梁6的长度方向上霍尔开关的位置可调，所述第一接近开关11有两个分别安装于所述第一转接板7，第二接近开关19安装在所述第四转接板10上，所述第一接近开关11和第二接近开关19用于通讯所述刻划电机正反转的切换，从而实现刻划系统的往复运动；所述第一霍尔开关12、所述第二霍尔开关13、所述第三霍尔开关14和所述第四霍尔开关15分别安装于所述第一转接板7、所述第二转接板8、所述第三转接板9和所述第四转接板10上，用于抬落刀的通讯，其中所述第一霍尔开关12和所述第二霍尔开关13一组用于所述第一光栅毛坯17刻划时通讯落刀运动和抬刀运动，所述第三霍尔开关14和所述第四霍尔开关15一组用于所述第二光栅毛坯18刻划时通讯落刀运动和抬刀运动；所述刀架16固定于所述滑套20上，用于承载金刚石刻刀；所述第一光栅毛坯17和第二光栅毛坯18是两块待刻划的面积不同的光栅毛坯。

本发明的工作原理为：安装有所述驱动轮2的所述刻划电机1，通过所述传动带4带动所述导轨3的滑套20经过安装在所述第一转接板7上的所述第一接近开关11时，刻划电机1由顺时针运动转向逆时针运动，滑套20经过所述第一霍尔开关12时所述刀架16上的金刚石刻刀落下在所述第一光栅毛坯17上进行光栅刻划，滑套20经过所述第二霍尔开关13时所述刀架16上的金刚石刻刀抬起，滑套20经过所述第三霍尔开关14时所述刀架16上的金刚石刻刀落下在所述第二光栅毛坯18上进行光栅刻划，滑套20经过所述第四霍尔开关15时所述刀架16上的金刚石刻刀抬起，滑套20经过安装在第四转接板10上的所述第二接近开关19时，刻划电机1由顺时针运动转向逆时针运动，直到滑套20经过安装在所述第一转接板7上的所述第一接近开关11开始下一个刻划过程；通过调节所述第一转接板7和所述第二转接板8的位置即调节所述第一霍尔开关12和所述第二霍尔开关13的位置，进而能够调节第一光栅毛坯17的刻线长度；通过调节所述第三转接板9和所述第四转接板10的位置即调节所述第三霍尔开关14和所述第四霍尔开关15的位置，进而能够调节第二光栅毛坯18的刻线长度；通过程序控制所述刀架16在所述第一霍尔开关12与所述第二霍尔开关13之间以及所述第三霍尔开关14与所述第四霍尔开关15之间的抬落刀次数，进而调节两块光栅毛坯不同刻划宽度，进而实现不同刻划面积光栅的并行刻划，提高光栅刻划装置的适应性。

本发明实施例中还提供一种光栅刻划机，所述光栅刻划机包括如上述的光栅刻划装置，光栅刻划机可以实现不同刻划面积光栅的并行刻划，提高光栅刻划装置的适应性。

本发明提供的光栅刻划装置及刻划机，包括刻划电机1、驱动轮2、导轨3、传动带4、支架5、横梁6、第一转接板7、第二转接板8、第三转接板9、第四转接板10、第一接近开关11、第一霍尔开关12、第二霍尔开关13、第三霍尔开关14、第四霍尔开关15、刀架16、第二接近开关19、滑套20和底座21，通过调节第三转接板9和第四转接板10的位置即调节第三霍尔开关14和第四霍尔开关15的位置，进而能够调节第二光栅毛坯18的刻线长度；通过控制刀架16在第一霍尔开关12与第二霍尔开关13之间以及第三霍尔开关14与第四霍尔开关15之间的抬落刀次数，调节两块光栅毛坯不同刻划宽度，实现不同刻划面积光栅的并行刻划，提高光栅刻划装置的适应性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(rom，readonlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁盘或光盘等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种光栅刻划装置及具有该装置的光栅刻划机进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。