装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及光学产品加工机械领域的一种装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，包括机架、主轴电机、辅轴电机、主轴、辅轴、齿轮、轴承、公转盘和掩模板。机架内设有主轴，主轴外设有辅轴，主轴和辅轴均呈筒状相套，主轴上端设有齿圈、其下端连接公转盘，辅轴的上下两端均设有齿圈，主轴和辅轴均通过轴承与机架连接，机架分别设有主轴电机和辅轴电机，主轴电机和辅轴电机均通过齿轮与主轴和辅轴上端的齿圈啮合，公转盘设有多个均布的镀膜工件工位，通过其小齿轮与辅轴下端的齿圈啮合，每个工位的齿轮轴连接掩模板。本实用新型可实现镀膜工件按圆周方向展开波段分光的光学指标要求，且多工位的同时加工，提高了生产效率；且产品的一致性好、质量高等优点。
【专利说明】装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光学产品加工机械，更具体地说，本实用新型涉及一种装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具。
【背景技术】
[0002]目前通常光谱检测仪所用的分光手段是采用光栅分光。通过机械装置转动光栅以实现对光谱波长的分光。但由于光栅机械扫描方法速度慢，难以满足高速全光谱测量需求。现也有用平场光栅(无需转动)分光，并在其后放置级滤光片的做法。但由于信号接收采用配套的CCD光电检测器，由于该检测器的灵敏度与CCD曝光时间成正比，故相对而言，其灵敏度要比光电倍增管类型的信号接收器降低了约2至3个数量级。
[0003]采用圆周分光器，可将该分光器高速旋转，当在其后端设置了光电倍增管检测器后，即可对光谱信号进行快速高灵敏度的检测。生产圆周分光器需要特定而复杂的设备，而其中的工件架是制作高质量圆周分光器的关键。
【发明内容】
[0004]本实用新型发明的目的是克服现有技术不能实现圆周分光器生产制作的缺陷，而提供了一种装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具。
[0005]本实用新型发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，包括机架、主轴电机、辅轴电机、主轴、辅轴、齿轮、轴承、公转盘和掩模板。所述机架内设有主轴，所述主轴外设有辅轴，主轴和辅轴均呈筒状相套，主轴上端设有齿圈、其下端连接公转盘，所述辅轴的上下两端均设有齿圈，所述主轴和辅轴均通过轴承与机架连接，所述机架分别设有主轴电机和辅轴电机，所述主轴电机和辅轴电机均通过齿轮与主轴和辅轴上端的齿圈哨合，所述公转盘设有多个均布的镀膜工件工位，所述镀膜工件工位通过其小齿轮与辅轴下端的齿圈啮合，每个工位有齿轮轴连带掩模板。
[0007]本实用新型发明的目的还可以通过下述技术方案实现的:
[0008]所述主轴电机带动装有多个镀膜工件工位的公转盘绕其轴心公转。所述辅轴电机带动辅轴使多个镀膜工件工位上的掩模板绕公转盘轴心转动的同时又能绕镀膜工件工位自转。所述主轴和辅轴传动构成行星差动传动机构。所述镀膜工件工位由支架、轴承座、滚花螺母、齿轮轴、小齿轮、轴和掩模板连接构成，所述支架呈Z字形固定在公转盘的外圈上，支架的端部设有固定孔，所述轴承座穿过公转盘的通孔且与公转盘连接，齿轮座内设有齿轮轴，所述齿轮轴通过轴承与轴承座连接，所述轴承座的底部连接滚花螺母，所述齿轮轴的上端连接小齿轮，该小齿轮与辅轴下端的齿圈啮合，齿轮轴的下端连接掩模板。所述主轴电机齿轮与主轴齿圈的齿数比为28: 140。所述辅轴电机齿轮与辅轴齿圈的齿数比为30: 300。所述辅轴齿圈与镀膜工件工位小齿轮的齿数比为300: 90(所有齿数的速比可视镀膜机真空腔的大小而变)。[0009]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0010]1.通过自动掩模工装夹具公转盘的公转，可实现在镀膜基片上镀制膜层的均匀性；通过掩模板的不同旋转位置，可实现镀膜基片上不同位置的膜厚控制，从而实现透射光谱的波长可逐渐随圆周展开变化实现分光，该分光器适合应用于各种高速高灵敏度在线光谱检测仪。
[0011]2.多工位的同时加工，极大提高了生产效率，且产品的一致性好、质量高。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具示意图。
[0013]图中:机架1、主轴电机2、辅轴电机3、主轴4、辅轴5、齿轮6、轴承7、公转盘8、掩模板9、轴承座IO、滚花螺母11、齿轮轴12、支架13、轴14、小齿轮15、齿圈16-1、16-2、16-3。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合附图和实施例对本实用新型的实质性内容作进一步详细描述:
[0015]如图1所示:一种装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，包括机架1、主轴电机2、辅轴电机3、主轴4、辅轴5、齿轮6、轴承7、公转盘8和掩模板9。机架I内设有主轴4，主轴4外设有辅轴5，主轴4和辅轴5均呈筒状相套，主轴4上端设有齿圈16-1、其下端连接公转盘8 ;辅轴5的上下两端均设有相同齿数的齿圈16-2、16-3。主轴4和辅轴5均通过轴承7与机架连接。机架I分别设有主轴电机2和辅轴电机3，电机均属高精度数控电机，且由数控电机程序控制，实现本实用新型的精准运行。主轴电机2和辅轴电机3均通过齿轮6与主轴4和辅轴5上端的齿圈16-1、16-2啮合，当主轴电机2旋转时，通过主轴电机2的齿轮6啮合主轴4上端的齿圈16-1带动主轴4旋转；当辅轴电机3旋转时，通过辅轴电机3的齿轮6啮合辅轴5上端的齿圈16-2带动辅轴5旋转。主轴电机2齿轮6与主轴4齿圈16-1的齿数比为28: 140。辅轴电机3齿轮6与辅轴5齿圈16_2的齿数比为30: 300。公转盘8设有多个均布的镀膜工件工位，镀膜工件工位通过其小齿轮15与辅轴5下端的齿圈16-3啮合，辅轴5齿圈16-2、16-3与镀膜工件工位小齿轮15的齿数比为300: 90。镀膜工件工位由支架13、轴承座10、滚花螺母11、齿轮轴12、小齿轮15、轴14和掩模板9连接构成，支架13呈Z字形固定在公转盘8的外圈上，支架13的端部设有固定孔，轴承座10穿过公转盘8的通孔且与公转盘8连接，轴承座10内设有齿轮轴12，齿轮轴12通过轴承7与轴承座10连接，轴承座10的底部连接滚花螺母11，齿轮轴12的上端连接小齿轮15，该小齿轮15与辅轴5下端的齿圈16啮合，齿轮轴12的下端连接掩模板。当辅轴5旋转时，通过辅轴5下端的齿圈16-3与小齿轮15啮合带动齿轮轴12的旋转，进而带动掩模板旋转。
[0016]本实用新型的原理和作用如下:
[0017]1.关于圆周分光器。圆周分光器亦可称作圆周渐变滤光片，该片特点是:无论在圆片任何区域，它仅仅通过某一波长而称作窄带滤光片，或截止某波长称截止滤光片。针对一个圆片能随其圆心转动时在圆周上随角度变动分别通过不同波长的光量时，该圆片已超出普通滤光片的概念，成为象经典棱镜，光栅能分光那样的分光器，故称之为圆周分光器。
[0018]2.关于自动掩模。本实用新型提及的掩模指采用蒸镀技术制作滤光片过程中，针对特制波长滤光片，需要有按特定工艺要求在被镀工件和蒸发源之间，采用对有一定几何状的挡板做一定规则的机械运动来完成镀膜。关于自动掩模是指:针对制作多块相同波长范围的该分光片时，制作者仅需操作一种形式掩模以程控方法来完成多工位的镀膜，即谓适应本装置的自动掩模。而当一个生产批次制作多个圆周分光器时，因为每个分光器有一个多波长范围的分光，故有多个掩模波段，因此产生了对多个工件同时须分别对每个工件有多个波段的掩模方式来完成镀膜制作，也因此推出了具有自动掩模功能的工装夹具。
[0019]关于实现批量制作。常规滤光片由于波长单一，因此不存在批量生产的问题。当圆周分光器仅作为科研性的研制，例如每次仅研制一个分光器，那就无需掩模板须同时同步进行的镀膜工艺，也就不存在需要多工件镀膜的公转自转的复杂结构。本实用新型为一大一小转盘的行星差动机构，大盘(即公转盘)可制作成2-100个的工件位(工件位的多少视镀膜机的大小而定)，通过公转盘公转解决了均质生产的批量问题，而小盘行星运动由自转解决了掩模要求的掩模板转动，而掩模方式和精度由数控程序驱动高精度数控电机实现。
【权利要求】
1.一种装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，包括机架、主轴电机、辅轴电机、主轴、辅轴、齿轮、轴承、公转盘和掩模板，其特征在于:所述机架内设有主轴，所述主轴外设有辅轴，主轴和辅轴均呈筒状相套，主轴上端设有齿圈、其下端连接公转盘，所述辅轴的上下两端均设有齿圈，所述主轴和辅轴均通过轴承与机架连接，所述机架分别设有主轴电机和辅轴电机，所述主轴电机和辅轴电机均通过齿轮与主轴和辅轴上端的齿圈哨合，所述公转盘设有多个均布的镀膜工件工位，所述镀膜工件工位通过其小齿轮与辅轴下端的齿圈啮合，每个工位有齿轮轴连接掩模板。
2.根据权利要求1所述的装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，其特征在于:所述主轴电机带动装有多个镀膜工件工位的公转盘绕其轴心公转。
3.根据权利要求1所述的装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，其特征在于:所述辅轴电机带动辅轴使多个镀膜工件工位各自的掩模板能除绕公转盘轴心转动外同时又绕该工位自转。
4.根据权利要求1所述的装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，其特征在于:所述主轴和辅轴传动构成行星差动传动机构。
5.根据权利要求1所述的装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，其特征在于:所述镀膜工件工位由支架、轴承座、滚花螺母、齿轮轴、小齿轮及掩模板等连接构成，所述支架呈Z字形固定在公转盘的外圈上，支架的端部设有固定孔，所述轴承座穿过公转盘的通孔且与公转盘连接，齿轮座内设有齿轮轴，所述齿轮轴通过轴承与轴承座连接，所述轴承座的底部装有用于固定工件的滚花螺母，所述齿轮轴的上端连接小齿轮，该小齿轮与辅轴下端的齿圈啮合，所述齿轮轴的下端连接掩模板。
6.根据权利要求1所述的装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，其特征在于:所述主轴电机齿轮与主轴齿圈的齿数比为28: 140。
7.根据权利要求1所述的装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，其特征在于:所述辅轴电机齿轮与辅轴齿圈的齿数比为30: 300.根据权利要求1所述的装入镀膜机的多工位制作圆周分光器的自动掩模夹具，其特征在于:所述辅轴齿圈与镀膜工件工位小齿轮的齿数比为300: 90。
【文档编号】C23C14/04GK203768442SQ201420173143
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】黄正义, 高德发, 吴永刚, 王佩林, 覃红 申请人:上海沪国科学仪器有限公司