專利名稱：圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，屬于微細(xì)加工制作納米圖形結(jié)構(gòu)器件納米壓印裝置設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
納米壓印技術(shù)由于操作簡(jiǎn)單、分辨率高、能大批量制作納米圖形結(jié)構(gòu)而受到重視，它是由微接觸印刷和毛細(xì)管微模壓制的刻印技術(shù)發(fā)展起來的，是使用有納米圖形的有彈性的印章或鑄模將自組裝單分子膜印制到基片上，由于印章或鑄模是有彈性的，在大面積基片上制作納米圖形時(shí)圖形各部位的均勻性和重復(fù)性將出現(xiàn)較大的誤差。為克服該不足，出現(xiàn)了采用剛性壓模的硬壓印，即在基片的聚合物薄膜上壓出納米級(jí)圖形，它包括加熱壓印和閃光壓印，無論是那一種壓印，在壓模下壓時(shí)壓模的圖形平面都必須與被壓基片平面平行貼合，在已有的壓印裝置中，壓模下壓后壓模的圖形平面已能做到與被壓基片平面平行，但存在一個(gè)問題，那就是在自動(dòng)調(diào)整壓模圖形平面和被壓基片平面平行時(shí)，需要一定的旋轉(zhuǎn)力矩，壓模平面相對(duì)于基片平面橫向產(chǎn)生了微小位移，使在下壓前已套準(zhǔn)了的圖形，在壓印后產(chǎn)生了偏離，因此存在著套壓精度較低，同時(shí)結(jié)構(gòu)和加工工藝復(fù)雜，成本高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)極其簡(jiǎn)單，成本又低的圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，該傾斜校正機(jī)構(gòu)在壓模下壓后既能自動(dòng)調(diào)整壓模圖形平面和被壓基片平面平行貼合，又不會(huì)在壓模下壓中產(chǎn)生壓模和基片的相對(duì)橫向方向上微位移，套壓精度高，壓印出高精度的納米圖形。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)在于它由上圓弧導(dǎo)軌、中圓弧導(dǎo)軌、下圓弧導(dǎo)軌、限位外套、壓?？ūP、壓模、基片、鋼球或滾柱、上下隔離架、拉簧和拉簧掛銷組成，上中下圓弧導(dǎo)軌之間有鋼球或滾柱，4個(gè)拉簧的兩端掛鉤分別掛在安裝在上圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌上的各4個(gè)拉簧掛銷上，下圓弧導(dǎo)軌與壓?？ūP相接，壓模裝于壓?？ūP內(nèi)，正對(duì)壓模的下方是基片，上隔離架位于上圓弧導(dǎo)軌和中圓弧導(dǎo)軌之間，由中圓弧導(dǎo)軌或鋼球支撐，下隔離架位于中圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌之間，由下圓弧導(dǎo)軌或鋼球支撐，鋼球或滾柱位于各隔離架內(nèi)，限位外套安裝在上圓弧導(dǎo)軌上，它的下方四周對(duì)下圓弧導(dǎo)軌的旋轉(zhuǎn)角度范圍起限位作用；當(dāng)壓模和基片由于不平行，在下壓時(shí)某處先接觸，壓?？衫@過壓模下表面中心點(diǎn)的Y或X軸線作滾動(dòng)微旋轉(zhuǎn)，達(dá)到壓模和基片的完全平行貼合與壓緊，不產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)偏離和在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
所述的上圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌圓弧MyMy圓心為O點(diǎn)，下圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌圓弧MxMx圓心也為O點(diǎn)，中圓弧導(dǎo)軌包含了兩個(gè)互相垂直方向的上下面兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌，其上下面導(dǎo)軌的圓弧MyMy和MxMx圓心也為O點(diǎn)，不少于10個(gè)的鋼球可在由上圓弧導(dǎo)軌和中圓弧導(dǎo)軌的上面圓弧導(dǎo)軌組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，也能在由中圓弧導(dǎo)軌的下面圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，使中下圓弧導(dǎo)軌繞過上圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AxAx(即X軸線)沿圓弧MyMy作±Δα角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，也使下圓弧導(dǎo)軌繞過下圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AyAy(即Y軸軸線)沿圓弧MxMx作±Δβ角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓心O和壓模的下表面中心點(diǎn)重合，當(dāng)壓模和基片由于不平行，在下壓時(shí)某處P先接觸而產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩時(shí)，壓模可繞過O點(diǎn)的Y或X軸線作微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，在X(或Y)方向上壓模邊緣的最大偏離為Δx＝OAx-OAx|cosVβ|Δy＝OAy-OAy|cosVα|拉簧不僅將上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌拉緊在一起，使中下圓弧導(dǎo)軌及壓模不會(huì)下落，同時(shí)在微旋轉(zhuǎn)時(shí)保證Z向無間隙，上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌截面是上下正V型鋼球滾動(dòng)導(dǎo)軌截面，鋼球只能在圓弧導(dǎo)軌V型槽內(nèi)沿圓弧導(dǎo)軌弧線MyMy(MxMx)滾動(dòng)。
所述的上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌截面均為左右側(cè)V型鋼球滾動(dòng)導(dǎo)軌截面，中下圓弧導(dǎo)軌及壓模自身不會(huì)下落，4個(gè)拉簧只是使圓弧導(dǎo)軌在微旋轉(zhuǎn)時(shí)保證Z向無間隙，鋼球只能在圓弧導(dǎo)軌V型槽內(nèi)沿圓弧導(dǎo)軌弧線MyMy(MxMx)滾動(dòng)，不夾雜其它運(yùn)動(dòng)。
所述的上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌截面為左右側(cè)V型滾柱滾動(dòng)導(dǎo)軌截面，4個(gè)拉簧只是使圓弧導(dǎo)軌在微旋轉(zhuǎn)時(shí)保證Z向無間隙，滾柱只能在圓弧導(dǎo)軌V型槽內(nèi)沿圓弧導(dǎo)軌弧線MyMy(MxMx)滾動(dòng)，不夾雜其它運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)承受下壓力大。
所述的上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌截面均為上下V型滾柱滾動(dòng)導(dǎo)軌截面，4個(gè)拉簧不僅將上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌拉緊在一起，同時(shí)在微旋轉(zhuǎn)時(shí)保證Z向無間隙，滾柱只能在圓弧導(dǎo)軌V型槽內(nèi)沿圓弧導(dǎo)軌弧線MyMy(MxMx)滾動(dòng)，不夾雜其它運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)承受下壓力大。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、該傾斜校正機(jī)構(gòu)從結(jié)構(gòu)原理上分析，不存在下壓后自動(dòng)找兩個(gè)面平行的過程中產(chǎn)生橫向微位移，因?yàn)閴耗５男D(zhuǎn)中心真正做到了位于壓模下表面即圖形面的中心，不像多鉸鏈納米壓印壓模傾斜校正機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心是近似位于壓模下表面的中心，在下壓后的理論橫向位移為零，其實(shí)際橫向位移只與鋼球精度及圓弧導(dǎo)軌精度有關(guān)，其量很小，重復(fù)性更好；2、該傾斜校正機(jī)構(gòu)在下壓中，因?yàn)閴耗：突瑑蓚€(gè)面的不平行，在某處先接觸而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩非常小，因它的微旋轉(zhuǎn)校正是滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所需轉(zhuǎn)動(dòng)力幾乎為零，而這個(gè)非常小的力的方向又垂直基片平面，使基片與壓模相互壓緊而移動(dòng)的橫向力也為零，因此非常有利于保持納米圖形的已對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)，使納米壓印套準(zhǔn)精度更高，制作出更復(fù)雜多層的小尺寸納米圖形結(jié)構(gòu)；3、應(yīng)用該傾斜校正機(jī)構(gòu)來校正納米壓印機(jī)下壓中兩平面的不平行，不產(chǎn)生橫向水平平移的同時(shí)，還不會(huì)產(chǎn)生水平面內(nèi)微旋轉(zhuǎn)，有利于保持原有的對(duì)準(zhǔn)精度；4、該傾斜校正機(jī)構(gòu)由于用了滾柱滾動(dòng)，承受下壓力可以達(dá)到非常大，很適合大面積壓印的壓印設(shè)備應(yīng)用；5、該結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，加工工藝也較為簡(jiǎn)單，用傳統(tǒng)精密車床和精密鏜床就可完成加工，制作成本低廉，易于推廣應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1圓弧導(dǎo)軌滾動(dòng)傾斜校正機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1圓弧導(dǎo)軌滾動(dòng)傾斜校正機(jī)構(gòu)側(cè)視剖面圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1傾斜校正原理示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例2傾斜校正機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例2傾斜校正機(jī)構(gòu)側(cè)視剖面圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例3傾斜校正機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例3傾斜校正機(jī)構(gòu)側(cè)視剖面圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例4傾斜校正機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例4傾斜校正機(jī)構(gòu)側(cè)視剖面圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1、2所示，是本發(fā)明實(shí)施例1圓弧導(dǎo)軌傾斜校正機(jī)構(gòu)圖和側(cè)視剖面圖，它由上圓弧導(dǎo)軌1、中圓弧導(dǎo)軌2、下圓弧導(dǎo)軌3、限位外套4、壓?？ūP5、壓模6、基片7、鋼球8、上隔離架9、下隔離架10、拉簧11和拉簧掛銷12組成，上圓弧導(dǎo)軌1通過鋼球8與中圓弧導(dǎo)軌2相接，上隔離架9位于上圓弧導(dǎo)軌1和中圓弧導(dǎo)軌2之間，由中圓弧導(dǎo)軌2支撐，是一個(gè)兩邊具有不少于10個(gè)可均勻容納鋼球8圓孔的水平方向矩形薄環(huán)柱片，將鋼球8相互隔離開，中圓弧導(dǎo)軌2也通過鋼球8與下圓弧導(dǎo)軌3相接，下隔離架10位于中圓弧導(dǎo)軌2和下圓弧導(dǎo)軌3之間，由下圓弧導(dǎo)軌3支撐，同樣也是一個(gè)兩邊具有不少于10個(gè)可均勻容納鋼球8圓孔的水平方向矩形薄環(huán)柱片，將鋼球8相互隔離開，4個(gè)拉簧11的兩端掛鉤分別掛在安裝在上圓弧導(dǎo)軌1和下圓弧導(dǎo)軌3上的各4個(gè)拉簧掛銷12上，下圓弧導(dǎo)軌3與壓?？ūP5相接，壓模6裝于壓?？ūP5內(nèi)，正對(duì)壓模6的下方是基片7，限位外套4安裝在上圓弧導(dǎo)軌1上，它的下方四周對(duì)外形為矩形的下圓弧導(dǎo)軌3的旋轉(zhuǎn)角度范圍起限位作用。由上向下看，上中下圓弧導(dǎo)軌外形均為矩形，內(nèi)部也均開矩形通孔。上圓弧導(dǎo)軌1的導(dǎo)軌圓弧MyMy圓心為O點(diǎn)，下圓弧導(dǎo)軌3的導(dǎo)軌圓弧MxMx圓心也為O點(diǎn)，中圓弧導(dǎo)軌2包含了兩個(gè)互相垂直方向的上下面兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌，其上下面導(dǎo)軌的圓弧MyMy和MxMx圓心也為O點(diǎn)，不少于10個(gè)鋼球的鋼球8可在由上圓弧導(dǎo)軌1和中圓弧導(dǎo)軌2的上面圓弧導(dǎo)軌組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，也能在由中圓弧導(dǎo)軌2的下面圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌3組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，使中下圓弧導(dǎo)軌(包括相接的壓模6和壓?？ūP5)繞過上圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AxAx(即X軸線)沿圓弧MyMy作±Δα角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，也使下圓弧導(dǎo)軌3(包括相接的壓模6及壓模卡盤5)繞過下圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AyAy(即Y軸軸線)沿圓弧MxMx作±Δβ角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，由于在結(jié)構(gòu)上已預(yù)先設(shè)計(jì)達(dá)到圓心O和壓模6的下表面中心點(diǎn)精確重合，當(dāng)壓模6和基片7由于不平行(見圖3)，在下壓時(shí)某處P先接觸而產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩時(shí)，壓模6則可沿上面所述的圓弧MyMy與MxMx繞過O點(diǎn)的Y或X軸線作微旋轉(zhuǎn)，達(dá)到壓模6和基片7的完全平行貼合與壓緊，因?yàn)槭菨L動(dòng)旋轉(zhuǎn)，不僅因接觸而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩最小，而且在下壓的過程中還準(zhǔn)確繞壓模6的下表面中心O點(diǎn)作±Δβ(±Δα)微旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，在x(或y)方向上壓模邊緣的最大偏離可從幾何關(guān)系得到Δx＝OAx-OAx|cosVβ|Δy＝OAy-OAy|cosVα|由上面兩式可知，Δα(Δβ)微旋轉(zhuǎn)角很小，cosVβ和cosVα都趨向1，Δx(Δy)都是趨向于零的二階微量，所以實(shí)際偏離量達(dá)到最小。
在圖1和2中還可看到，由于4個(gè)拉簧11分別借助于固定在上圓弧導(dǎo)軌1和下圓弧導(dǎo)軌3上的8個(gè)拉簧掛銷12將上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌拉緊在一起，使中下圓弧導(dǎo)軌及壓模不會(huì)下落，同時(shí)在微旋轉(zhuǎn)時(shí)保證Z向無間隙，又由于上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌截面均為上下正V型鋼球滾動(dòng)截面，鋼球8只能在圓弧導(dǎo)軌V型槽內(nèi)沿圓弧導(dǎo)軌弧線MyMy(MxMx)滾動(dòng)，不會(huì)在水平面內(nèi)有任何的微旋轉(zhuǎn)偏離。因此在壓模6下壓，由于微旋轉(zhuǎn)調(diào)整而引起的壓模6的水平微移動(dòng)和微轉(zhuǎn)動(dòng)為最小，同時(shí)也不夾雜其它運(yùn)動(dòng)，非常有利壓模6和基片7圖形下壓時(shí)的高精度套準(zhǔn)。
如圖4、5所示，是本發(fā)明實(shí)施例2圓弧導(dǎo)軌傾斜校正機(jī)構(gòu)圖和側(cè)視剖面圖，它由上圓弧導(dǎo)軌1、中圓弧導(dǎo)軌2、下圓弧導(dǎo)軌3、限位外套4、壓?？ūP5、壓模6、基片7、鋼球8、上隔離架9、下隔離架10、拉簧11和拉簧掛銷12組成，與上實(shí)施例1同樣上圓弧導(dǎo)軌1通過鋼球8與中圓弧導(dǎo)軌2相接，上隔離架9位于上圓弧導(dǎo)軌1和中圓弧導(dǎo)軌2之間，由鋼球8支撐，是一個(gè)兩邊具有不少于10個(gè)可均勻容納鋼球8圓孔的矩形薄環(huán)圈，將鋼球8相互隔離開，中圓弧導(dǎo)軌2也通過鋼球8與下圓弧導(dǎo)軌3相接，下隔離架10位于中圓弧導(dǎo)軌2和下圓弧導(dǎo)軌3之間，由鋼球8支撐，也是一個(gè)兩邊具有不少于10個(gè)可均勻容納鋼球8圓孔的矩形薄環(huán)圈，將鋼球8相互隔離開，4個(gè)拉簧11的兩端掛鉤分別掛在安裝在上圓弧導(dǎo)軌1和下圓弧導(dǎo)軌3上的各4個(gè)拉簧掛銷12上，下圓弧導(dǎo)軌3與壓?？ūP5相接。壓模6裝于壓?？ūP5內(nèi)，正對(duì)壓模6的下方是基片7，限位外套4安裝在上圓弧導(dǎo)軌1上，它的下方四周對(duì)外形為矩形的下圓弧導(dǎo)軌3的旋轉(zhuǎn)角度范圍起限位作用。由上向下看，上中下圓弧導(dǎo)軌外形均為矩形，內(nèi)部也均開矩形通孔。上圓弧導(dǎo)軌1的導(dǎo)軌圓弧MyMy圓心為O點(diǎn)，下圓弧導(dǎo)軌3的圓弧導(dǎo)軌的圓弧MxMx圓心也為O點(diǎn)，中圓弧導(dǎo)軌2包含了兩個(gè)互相垂直方向的上下面兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌，其上下面導(dǎo)軌的圓弧MyMy和MxMx圓心也為O點(diǎn)，不少于10個(gè)鋼球的鋼球8可在由上圓弧導(dǎo)軌1和中圓弧導(dǎo)軌2的上面圓弧導(dǎo)軌組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，也能在由中圓弧導(dǎo)軌2的下面圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌3組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，使中下圓弧導(dǎo)軌(包括相接的壓模6和壓?？ūP5)繞過上圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AxAx(即X軸線)沿圓弧MyMy作±Δα角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，也使下圓弧導(dǎo)軌3(包括相接的壓模6及壓?？ūP5)繞過下圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AyAy(即Y軸軸線)沿圓弧MxMx作±Δβ角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，上下圓弧導(dǎo)軌圓弧的圓心都為同一的O點(diǎn)，由于在結(jié)構(gòu)上已預(yù)先設(shè)計(jì)保證圓心O和壓模6的下表面中心點(diǎn)精確重合，當(dāng)壓模6和基片7由于不平行，在下壓時(shí)某處先接觸而產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩時(shí)，壓模6則可沿上面所述的圓弧MyMy與MxMx繞過O點(diǎn)的X或Y軸線作微旋轉(zhuǎn)，達(dá)到壓模6和基片7的完全平行貼合與壓緊，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩最小，在x(或y)方向上偏離由于都是趨向于零的二次微量，加上微旋轉(zhuǎn)角本來就很小，所以實(shí)際偏離量也是最小。
由圖4和5還可看到，本實(shí)施例2上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌截面均為左右側(cè)V型鋼球滾動(dòng)截面，中下圓弧導(dǎo)軌及壓模自身不會(huì)下落，4個(gè)拉簧11只是使圓弧導(dǎo)軌在微旋轉(zhuǎn)時(shí)保證Z向無間隙，同樣鋼球8只能在圓弧導(dǎo)軌V型槽內(nèi)沿圓弧導(dǎo)軌弧線MyMy(MxMx)滾動(dòng)，不夾雜其它運(yùn)動(dòng)。
如圖6、7所示，是本發(fā)明實(shí)施例3圓弧導(dǎo)軌傾斜校正機(jī)構(gòu)圖和側(cè)視剖面圖，它由上圓弧導(dǎo)軌1、中圓弧導(dǎo)軌2、下圓弧導(dǎo)軌3、限位外套4、壓?？ūP5、壓模6、基片7、滾柱13、上隔離架9、下隔離架10、拉簧11和拉簧掛銷12組成，與上實(shí)施例1同樣上圓弧導(dǎo)軌1通過滾柱13與中圓弧導(dǎo)軌2相接，上隔離架9位于上圓弧導(dǎo)軌1和中圓弧導(dǎo)軌2之間，由中圓弧導(dǎo)軌2支撐，是一個(gè)兩邊具有不少于10個(gè)可均勻容納滾柱13小矩形孔的矩形框，將滾柱13相互隔離開，中圓弧導(dǎo)軌2也通過滾柱13與下圓弧導(dǎo)軌3相接，下隔離架10位于中圓弧導(dǎo)軌2和下圓弧導(dǎo)軌3之間，由下圓弧導(dǎo)軌3支撐，也是一個(gè)兩邊具有不少于10個(gè)可均勻容納滾柱13小矩形孔的矩形框，將滾柱13相互隔離開，4個(gè)拉簧11的兩端掛鉤分別掛在安裝在上圓弧導(dǎo)軌1和下圓弧導(dǎo)軌3上的各4個(gè)拉簧掛銷12上，下圓弧導(dǎo)軌3與壓模卡盤5相接，壓模6裝于壓?？ūP5內(nèi)，正對(duì)壓模6的下方是基片7，限位外套4安裝在上圓弧導(dǎo)軌1上，它的下方四周對(duì)外形為矩形的下圓弧導(dǎo)軌3的旋轉(zhuǎn)角度范圍起限位作用。由上向下看，上中下圓弧導(dǎo)軌外形均為矩形，內(nèi)部也均開矩形通孔。上圓弧導(dǎo)軌1的導(dǎo)軌圓弧MyMy圓心為O點(diǎn)，下圓弧導(dǎo)軌3的導(dǎo)軌圓弧MxMx圓心也為O點(diǎn)，中圓弧導(dǎo)軌2包含了兩個(gè)互相垂直方向的上下面兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌，其上下面導(dǎo)軌圓弧MyMy和MxMx圓心也為O點(diǎn)，不少于10個(gè)滾柱的滾柱13可在由上圓弧導(dǎo)軌1和中圓弧導(dǎo)軌2的上面圓弧導(dǎo)軌組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，也能在由中圓弧導(dǎo)軌2的下面圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌3組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，使中下圓弧導(dǎo)軌(包括相接的壓模6和壓?？ūP5)繞過上圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AxAx(即X軸線)沿圓弧MyMy作±Δα角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，也使下圓弧導(dǎo)軌3(包括相接的壓模6及壓模卡盤5)繞過下圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AyAy(即Y軸軸線)沿圓弧MxMx作±Δβ角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，上下圓弧導(dǎo)軌圓弧的圓心都為同一的O點(diǎn)，由于在結(jié)構(gòu)上已預(yù)先設(shè)計(jì)保證圓心O和壓模6的下表面中心點(diǎn)精確重合，當(dāng)壓模6和基片7由于不平行，在下壓時(shí)某處先接觸而產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩時(shí)，壓模6則可沿上面所述的圓弧MyMy與MxMx繞過O點(diǎn)的X或Y軸線作微旋轉(zhuǎn)，達(dá)到壓模6和基片7的完全平行貼合與壓緊，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩最小，在x(或y)方向上偏離由于都是趨向于零的二次微量，加上微旋轉(zhuǎn)角本來就很小，所以實(shí)際偏離量也是最小。
由圖6和7還可看到，本實(shí)施例3上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌截面均為左右側(cè)V型滾柱滾動(dòng)截面，中下圓弧導(dǎo)軌及壓模自身不會(huì)下落，4個(gè)拉簧11只是使圓弧導(dǎo)軌在微旋轉(zhuǎn)時(shí)保證Z向無間隙，同樣滾柱13只能在圓弧導(dǎo)軌V型槽內(nèi)沿圓弧導(dǎo)軌弧線MyMy(MxMx)滾動(dòng)，不夾雜其它運(yùn)動(dòng)，由于是滾柱滾動(dòng)，承受下壓力可以達(dá)到非常大，適合大面積壓印的壓印設(shè)備應(yīng)用。
如圖8、9所示，是本發(fā)明實(shí)施例4圓弧導(dǎo)軌傾斜校正機(jī)構(gòu)圖和側(cè)視剖面圖，它由上圓弧導(dǎo)軌1、中圓弧導(dǎo)軌2、下圓弧導(dǎo)軌3、限位外套4、壓模卡盤5、壓模6、基片7、滾柱13、上隔離架9、下隔離架10、拉簧11和拉簧掛銷12組成，與上實(shí)施例1同樣上圓弧導(dǎo)軌1通過滾柱13與中圓弧導(dǎo)軌2相接，上隔離架9位于上圓弧導(dǎo)軌1和中圓弧導(dǎo)軌2之間，由中圓弧導(dǎo)軌2支撐，是一個(gè)兩邊具有不少于10個(gè)可均勻容納滾柱13小矩形孔的矩形框片，將滾柱13相互隔離開，中圓弧導(dǎo)軌2也通過滾柱13與下圓弧導(dǎo)軌3相接，下隔離架10位于中圓弧導(dǎo)軌2和下圓弧導(dǎo)軌3之間，由下圓弧導(dǎo)軌3支撐，也是一個(gè)兩邊具有不少于10個(gè)可均勻容納滾柱13小矩形孔的矩形框片，將滾柱13相互隔離開，4個(gè)拉簧11的兩端掛鉤分別掛在安裝在上圓弧導(dǎo)軌1和下圓弧導(dǎo)軌3上的各4個(gè)拉簧掛銷12上，下圓弧導(dǎo)軌3與壓?？ūP5相接，壓模6裝于壓?？ūP5內(nèi)，正對(duì)壓模6的下方是基片7，限位外套4安裝在上圓弧導(dǎo)軌1上，它的下方四周對(duì)外形為矩形的下圓弧導(dǎo)軌3的旋轉(zhuǎn)角度范圍起限位作用。由上向下看，上中下圓弧導(dǎo)軌外形均為矩形，內(nèi)部也均開矩形通孔。上圓弧導(dǎo)軌1的圓弧導(dǎo)軌的圓弧MyMy圓心為O點(diǎn)，下圓弧導(dǎo)軌3的圓弧導(dǎo)軌的圓弧MxMx圓心也為O點(diǎn)，中圓弧導(dǎo)軌2包含了兩個(gè)互相垂直方向的上下面兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌，其上下面導(dǎo)軌的圓弧MyMy和MxMx圓心也為O點(diǎn)，不少于10個(gè)滾柱的滾柱13可在由上圓弧導(dǎo)軌1和中圓弧導(dǎo)軌2的上面圓弧導(dǎo)軌組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，也能在由中圓弧導(dǎo)軌2的下面圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌3組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，使中下圓弧導(dǎo)軌(包括相接的壓模6和壓?？ūP5)繞過上圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AxAx(即X軸線)沿圓弧MyMy作±Δα角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，也使下圓弧導(dǎo)軌3(包括相接的壓模6及壓?？ūP5)繞過下圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AyAy(即Y軸軸線)沿圓弧MxMx作±Δβ角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，上下圓弧導(dǎo)軌圓弧的圓心都為同一的O點(diǎn)，由于在結(jié)構(gòu)上已預(yù)先設(shè)計(jì)保證圓心O和壓模6的下表面中心點(diǎn)精確重合，當(dāng)壓模6和基片7由于不平行，在下壓時(shí)某處先接觸而產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩時(shí)，壓模6則可沿上面所述的圓弧MyMy與MxMx繞過O點(diǎn)的X或Y軸線作微旋轉(zhuǎn)，達(dá)到壓模6和基片7的完全平行貼合與壓緊，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩最小，在x(或y)方向上偏離由于都是趨向于零的二次微量，加上微旋轉(zhuǎn)角本來就很小，所以實(shí)際偏離量也是最小。
由圖8和9還可看到，本實(shí)施例4上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌的導(dǎo)軌截面均為上下V型滾柱滾動(dòng)導(dǎo)軌截面，由于4個(gè)拉簧11分別借助于固定在上圓弧導(dǎo)軌1和下圓弧導(dǎo)軌3上的8個(gè)拉簧掛銷12將上中下三個(gè)圓弧導(dǎo)軌拉緊在一起，使中下圓弧導(dǎo)軌及壓模不會(huì)下落，同時(shí)在微旋轉(zhuǎn)時(shí)保證Z向無間隙，同樣滾柱13只能在圓弧導(dǎo)軌V型槽內(nèi)沿圓弧導(dǎo)軌弧線MyMy(MxMx)滾動(dòng)，不夾雜其它運(yùn)動(dòng)，由于是滾柱滾動(dòng)，承受下壓力可以達(dá)到非常大，適合大面積壓印的壓印設(shè)備應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，其特征在于由上圓弧導(dǎo)軌(1)、中圓弧導(dǎo)軌(2)、下圓弧導(dǎo)軌(3)、限位外套(4)、壓?？ūP(5)、壓模(6)、基片(7)、鋼球(8)或滾柱(13)、上隔離架(9)、下隔離架(10)、4個(gè)拉簧(11)和8個(gè)拉簧掛銷(12)組成，上圓弧導(dǎo)軌(1)、中圓弧導(dǎo)軌(2)、下圓弧導(dǎo)軌(3)之間均設(shè)有鋼球(8)或滾柱(13)，4個(gè)拉簧(11)的兩端掛鉤分別掛在安裝在上圓弧導(dǎo)軌(1)和下圓弧導(dǎo)軌(3)上的各4個(gè)拉簧掛銷(12)上，下圓弧導(dǎo)軌(3)與壓?？ūP(5)相接，壓模(6)裝于壓?？ūP(5)內(nèi)，正對(duì)壓模(6)的下方是基片(7)，上隔離架(9)位于上圓弧導(dǎo)軌(1)和中圓弧導(dǎo)軌(2)之間，由中圓弧導(dǎo)軌(2)或鋼球(8)支撐，下隔離架(10)位于中圓弧導(dǎo)軌(2)和下圓弧導(dǎo)軌(3)之間，由下圓弧導(dǎo)軌(3)或鋼球(8)支撐，鋼球(8)或滾柱(13)位于各隔離架內(nèi)，限位外套(4)安裝在上圓弧導(dǎo)軌(1)上，它的下方四周對(duì)下圓弧導(dǎo)軌(3)的旋轉(zhuǎn)角度范圍起限位作用；當(dāng)壓模(6)和基片(7)由于不平行，在下壓時(shí)某處先接觸，壓模(6)可繞過壓模(6)下表面中心點(diǎn)的Y或X軸線作滾動(dòng)微旋轉(zhuǎn)，達(dá)到壓模(6)和基片(7)的完全平行貼合與壓緊，不產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)偏離與在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的上圓弧導(dǎo)軌(1)的導(dǎo)軌圓弧MyMy圓心為O點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的下圓弧導(dǎo)軌(3)的導(dǎo)軌圓弧MxMx圓心為O點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的中圓弧導(dǎo)軌(2)包含了兩個(gè)互相垂直方向的上下面兩個(gè)圓弧導(dǎo)軌，其上下面導(dǎo)軌的圓弧MyMy和MxMx圓心為O點(diǎn)，不少于10個(gè)鋼球的鋼球(8)可在由上圓弧導(dǎo)軌(1)和中圓弧導(dǎo)軌(2)的上面圓弧導(dǎo)軌組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，也能在由中圓弧導(dǎo)軌(2)的下面圓弧導(dǎo)軌和下圓弧導(dǎo)軌(3)組成的導(dǎo)軌槽內(nèi)滾動(dòng)，使中下圓弧導(dǎo)軌繞過上圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AxAx(即X軸線)沿圓弧MyMy作±Δα角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，也使下圓弧導(dǎo)軌(3)繞過下圓弧導(dǎo)軌圓心O點(diǎn)的直線AyAy(即Y軸軸線)沿圓弧MxMx作±Δβ角微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)圓心O和壓模(6)的下表面中心點(diǎn)重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，其特征還在于上圓弧導(dǎo)軌(1)、中圓弧導(dǎo)軌(2)和下圓弧導(dǎo)軌(3)的導(dǎo)軌截面均為上下正V型鋼球滾動(dòng)導(dǎo)軌截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，其特征還在于上圓弧導(dǎo)軌(1)、中圓弧導(dǎo)軌(2)、下圓弧導(dǎo)軌(3)的導(dǎo)軌截面均為左右側(cè)V型鋼球滾動(dòng)導(dǎo)軌截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，其特征還在于上圓弧導(dǎo)軌(1)、中圓弧導(dǎo)軌(2)、下圓弧導(dǎo)軌(3)的導(dǎo)軌截面為左右側(cè)V型滾柱滾動(dòng)導(dǎo)軌截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，其特征還在于上圓弧導(dǎo)軌(1)、中圓弧導(dǎo)軌(2)、下圓弧導(dǎo)軌(3)的導(dǎo)軌截面均為上下V型滾柱滾動(dòng)導(dǎo)軌截面。
全文摘要
圓弧導(dǎo)軌納米壓印傾斜校正機(jī)構(gòu)，由上中下圓弧導(dǎo)軌、限位外套、壓?？ūP、壓模、基片、鋼球或滾柱、上下隔離架、拉簧和拉簧掛銷組成，上中下圓弧導(dǎo)軌之間有鋼球或滾柱，并通過拉簧拉緊連接，下圓弧導(dǎo)軌與裝有壓模的壓?？ūP相接，正對(duì)壓模的下方是基片，限位外套安裝在上圓弧導(dǎo)軌上，它的下方四周對(duì)下圓弧導(dǎo)軌的旋轉(zhuǎn)角度范圍起限位作用。當(dāng)壓模和基片由于不平行，在下壓時(shí)某處先接觸，壓?？衫@過壓模下表面中心點(diǎn)的Y或X軸線作微滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，達(dá)到壓模和基片的完全平行貼合與壓緊，不產(chǎn)生對(duì)準(zhǔn)偏離與在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使納米壓印套準(zhǔn)精度大幅提高，制作出復(fù)雜多層的納米圖形結(jié)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)用常規(guī)設(shè)備加工，制作方便，成本低廉，應(yīng)用廣泛。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1799852SQ20051013074
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者陳旭南, 羅先剛, 陳獻(xiàn)忠, 杜春雷, 胡承剛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所