專利名稱：應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于超精密制造技術(shù)研究領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，當(dāng)今社會對于光柵的需求度逐漸升高，高精度刻劃光柵尤其是高分辨率中階梯光柵成為光譜技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注的新熱點，現(xiàn)有技術(shù)中的光柵刻劃機的刻劃系統(tǒng)采用“跨橋式”結(jié)構(gòu)，采用這種結(jié)構(gòu)制造大光柵的刻劃機，需要制造更大的刀架，不僅加工難度高，對于大尺寸工作臺的穩(wěn)定性及刻劃系統(tǒng)的精度也難以保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的穩(wěn)定性弱、刻劃精度低的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺包括內(nèi)層臺、外層臺和壓電陶瓷，所述內(nèi)層臺嵌入在所述外層臺的內(nèi)部，所述內(nèi)層臺徑向上通過彈簧片與所述外層臺連接，軸向上通過封閉彈簧與所述外層臺連接，所述內(nèi)層臺和所述外層臺構(gòu)成回字型結(jié)構(gòu)，所述壓電陶瓷對稱設(shè)置在所述外層臺前端兩側(cè)，通過壓電陶瓷的伸縮驅(qū)動所述內(nèi)層臺相對所述外層臺移動。

所述彈簧片的個數(shù)為四個，所述四個彈簧片相互平行設(shè)置于所述外層臺與所述內(nèi)層臺之間。所述封閉彈簧以及所述壓電陶瓷的個數(shù)都為兩個，所述兩個壓電陶瓷對稱設(shè)于所述外層臺同一側(cè)，所述封閉彈簧與所述壓電陶瓷平行設(shè)置。所述壓電陶瓷一端設(shè)有滾珠，所述內(nèi)層臺一端設(shè)有硬質(zhì)材料，所述滾珠與所述硬質(zhì)材料接觸連接。所述壓電陶瓷為堆式結(jié)構(gòu)。所述彈簧片為彈性鋼片。所述硬質(zhì)材料為洛氏硬度95以上的材料。本發(fā)明的有益效果為:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺通過壓電陶瓷來驅(qū)動工作臺的內(nèi)層臺，根據(jù)壓電陶瓷伸縮長度的不同可以實現(xiàn)對光柵刻劃機位移以及擺角的校正，完成工作臺的兩個自由度微位移調(diào)節(jié)，是一種新型的微位移工作臺調(diào)整結(jié)構(gòu)，能夠為工作臺刻劃出正確的刻槽位置提供基本的保障，滿足大尺寸高精度光柵制造的穩(wěn)定性及精度要求；本發(fā)明采用彈性鋼片懸掛連接內(nèi)層臺和外層臺的方式，當(dāng)所述內(nèi)層臺與所述外層臺產(chǎn)生相對位移時相互之間無軸向摩擦力，內(nèi)層臺在微定位過程中可以避免爬行問題，使工作臺實現(xiàn)較高精度的微位移和角度分辨力。


圖1為本發(fā)明的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺的內(nèi)層臺結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺的壓電陶瓷驅(qū)動內(nèi)層臺工作示意圖；其中:1、外層臺，2、內(nèi)層臺，3、彈性鋼片，4、封閉彈簧，5、壓電陶瓷，6、滾珠，7、藍(lán)寶
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具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。參見附圖1和附圖2，本發(fā)明的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺包括內(nèi)層臺2、外層臺I和壓電陶瓷5，所述內(nèi)層臺2嵌入在所述外層臺I的內(nèi)部，所述內(nèi)層臺2徑向上通過彈簧片與所述外層臺I連接，軸向上通過封閉彈簧4與所述外層臺I連接，所述內(nèi)層臺2和所述外層臺I構(gòu)成回字型結(jié)構(gòu)，所述壓電陶瓷5對稱設(shè)置在所述外層臺I同一側(cè)，通過壓電陶瓷5的伸縮驅(qū)動所述內(nèi)層臺2相對所述外層臺I移動，為適用于不同質(zhì)量衍射光柵的刻劃，可更換不同彈性系數(shù)的彈簧片來調(diào)節(jié)工作臺的位移響應(yīng)性能。所述彈簧片的個數(shù)為四個，所述四個彈簧片相互平行設(shè)置于所述外層臺I與所述內(nèi)層臺2之間。所述封閉彈簧4以及所述壓電陶瓷5的個數(shù)都為兩個，所述兩個壓電陶瓷5對稱設(shè)于所述外層臺I同一側(cè)，所述封閉彈簧4與所述壓電陶瓷5平行設(shè)置。兩個壓電陶瓷5對稱安裝在外層臺I上，內(nèi)層臺2和外層臺I之間由封閉彈簧4連接，并由封閉彈簧4提供封閉力，本實施例中，為提高行程和負(fù)載驅(qū)動力，所述壓電陶瓷5采用堆式結(jié)構(gòu)；當(dāng)然，所述壓電陶瓷5可為其它任何符合所述工作臺要求的結(jié)構(gòu)。
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參考附圖3，所述壓電陶瓷5 —端設(shè)有滾珠6，所述內(nèi)層臺2 —端設(shè)有硬質(zhì)材料，所述滾珠6與所述硬質(zhì)材料接觸連接；所述硬質(zhì)材料為藍(lán)寶石7，壓電陶瓷5提供推力，封閉彈簧4提供拉力，壓電陶瓷5通過設(shè)置在其一端的滾珠6作用在固定于內(nèi)層臺2的藍(lán)寶石7上，這種結(jié)構(gòu)的好處是可以避免壓電陶瓷5在進(jìn)行位移收縮時承受較大的負(fù)載力而將所述內(nèi)層臺2損壞，滾珠6可以降低壓電陶瓷5與工作臺裝配時對于同軸度的要求，藍(lán)寶石7硬度較高，可以避免直接作用于內(nèi)層臺2使所述內(nèi)層臺2變形或損壞。所述彈簧片為彈性鋼片3，也可以是其它任何適用于所述工作臺的彈簧片。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(hù)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(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺，其特征在于，包括內(nèi)層臺(2)、外層臺(I)和壓電陶瓷(5)，所述內(nèi)層臺(2)嵌入在所述外層臺(I)的內(nèi)部，所述內(nèi)層臺(2)徑向上通過彈簧片與所述外層臺(I)連接，軸向上通過封閉彈簧(4)與所述外層臺(I)連接，所述內(nèi)層臺(2)和所述外層臺(I)構(gòu)成回字型結(jié)構(gòu)，所述壓電陶瓷(5)對稱設(shè)置在所述外層臺(I)同一側(cè)，通過壓電陶瓷(5)的伸縮驅(qū)動所述內(nèi)層臺(2)相對所述外層臺(I)移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺，其特征在于，所述彈簧片的個數(shù)為四個，所述四個彈簧片相互平行設(shè)置于所述外層臺(I)與所述內(nèi)層臺(2)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺，其特征在于，所述封閉彈簧(4)以及所述壓電陶瓷(5)的個數(shù)都為兩個，所述兩個壓電陶瓷(5)對稱設(shè)于所述外層臺(I)同一側(cè)，所述封閉彈簧(4)與所述壓電陶瓷(5)平行設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺，其特征在于，所述壓電陶瓷(5)一端設(shè)有滾珠(6)，所述內(nèi)層臺(2) —端設(shè)有硬質(zhì)材料，所述滾珠(6)與所述硬質(zhì)材料接觸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺，其特征在于，所述壓電陶瓷(5)為堆式結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺，其特征在于，所述彈簧片為彈性鋼片(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 所述的應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺，其特征在于，所述硬質(zhì)材料為洛氏硬度95以上的材料。
全文摘要
應(yīng)用于光柵刻劃機的工作臺屬于超精密制造技術(shù)研究領(lǐng)域，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的穩(wěn)定性弱、刻刻劃度低的問題。本發(fā)明包括內(nèi)層臺、外層臺和壓電陶瓷，所述內(nèi)層臺嵌入在所述外層臺的內(nèi)部，所述內(nèi)層臺徑向上通過彈簧片與外層臺連接，軸向上通過封閉彈簧與外層臺連接，所述內(nèi)層臺和所述外層臺構(gòu)成回字型結(jié)構(gòu)，所述壓電陶瓷對稱設(shè)置在所述外層臺前端兩側(cè)，通過壓電陶瓷的伸縮驅(qū)動所述內(nèi)層臺相對所述外層臺移動。本發(fā)明根據(jù)壓電陶瓷伸縮長度的不同實現(xiàn)對光柵刻劃機位移及擺角的校正；彈性鋼片懸掛連接內(nèi)層臺和外層臺，當(dāng)內(nèi)層臺與外層臺產(chǎn)生相對位移時相互之間無軸向摩擦力，內(nèi)層臺在微定位過程中可以避免爬行問題，較高精度的微位移和角度分辨力。
文檔編號G12B5/00GK103247348SQ20131018049
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者唐玉國, 楊超, 于海利, 李曉天, 齊向東, 巴音賀希格 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所