一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置转让专利

申请号 : CN201310207070.X

文献号 : CN103272734B

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发明人 : 鱼卫星郝东亮王泰升卢振武孙强

申请人 : 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

摘要 :

一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置属于用于制作光栅尺的钢带尺涂胶装置领域,其包括从动钢带盘、两个钢带盘支架、钢带尺水平定位装置、狭缝镀杆、输胶管、输送泵、盛胶器皿、胶液固化装置、主动钢带盘、抽真空系统和传动装置。狭缝镀杆位于从动钢带盘和主动钢带盘之间,并置于钢带运行平面的下方。输送泵的两端均与输胶管连接,盛胶器皿通过输胶管、输送泵与狭缝镀杆连接。该装置能够使弯月面涂胶法应用于钢带尺这种宽幅、大表面柔性材料的一次性涂胶过程,其镀膜胶液利用率和回收率都相对较高,胶液所形成的薄膜厚度可以精确控制、膜厚均匀,此外,该涂胶装置所需镀膜胶液易于制备,因此能很好地适应钢带尺的镀膜涂胶需求。

权利要求 :

1.一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置,其特征在于:该装置包括从动钢带盘(1)、两个钢带盘支架(2)、钢带尺水平定位装置(3)、狭缝镀杆(4)、输胶管(5)、输送泵(6)、盛胶器皿(8)、胶液固化装置(9)、主动钢带盘(10)、抽真空系统(11)和传动装置(12),从动钢带盘(1)和主动钢带盘(10)相对放置,二者的旋转轴平行并分别通过各自下方的一个钢带盘支架(2)固定在水平地面上,从动钢带盘(1)和主动钢带盘(10)的下端均位于钢带运行平面(13)上;

所述狭缝镀杆(4)位于从动钢带盘(1)和主动钢带盘(10)之间,并置于钢带运行平面(13)的下方;输送泵(6)的两端均与输胶管(5)连接,盛胶器皿(8)通过输胶管(5)、输送泵(6)与狭缝镀杆(4)连接;

所述钢带尺水平定位装置(3)包括用于定位钢带尺的导轨凹槽(3-1)、多个用于定位真空吸管的定位滑块(3-2)、多个真空吸管(3-3)、多个用于控制真空吸管开关状态的截止阀(3-4)和一个导轨调高机构(3-5),导轨调高机构(3-5)的下端与水平地面固连,导轨凹槽(3-1)与导轨调高机构(3-5)的上端固连;导轨凹槽(3-1)的方向平行于钢带尺水平行进方向,导轨凹槽(3-1)的下表面位于钢带运行平面(13)上;多个定位滑块(3-2)分别与导轨凹槽(3-1)滑动连接,定位滑块(3-2)上开有竖直的通孔;多个真空吸管(3-3)与多个定位滑块(3-2)一一对应,真空吸管(3-3)的下端穿过定位滑块(3-2)上的竖直通孔插到导轨凹槽(3-1)的下表面;多个截止阀(3-4)与定位滑块(3-2)一一对应,截止阀(3-4)的阀体安装于定位滑块(3-2)的竖直通孔内;抽真空系统(11)与真空吸管(3-3)连接;

所述胶液固化装置(9)位于盛胶器皿(8)和主动钢带盘(10)之间,并置于钢带运行平面(13)的下方;传动装置(12)与主动钢带盘(10)的旋转轴转动连接。

2.如权利要求1所述的一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置,其特征在于:所述导轨调高机构(3-5)包括L型支撑座(3-5-1)、竖直滑轨槽(3-5-2)和底座(3-5-3),L型支撑座(3-5-1)上端的水平部分与导轨凹槽(3-1)的侧壁固定连接,L型支撑座(3-5-1)的下端是滑杆,所述滑杆与竖直滑轨槽(3-5-2)滑动连接;所述竖直滑轨槽(3-5-2)固定在底座(3-5-3)上。

3.如权利要求2所述的一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置,其特征在于:所述L型支撑座(3-5-1)下端的滑杆上有千分尺刻度,竖直滑轨槽(3-5-2)的侧壁上设有滑杆定位紧固螺栓。

4.如权利要求1所述的一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置,其特征在于:所述抽真空系统(11)包括真空泵(11-1)、负压风道(11-2)和多条抽真空软管(11-3),多条抽真空软管(11-3)与多个真空吸管(3-3)一一对应,抽真空软管(11-3)的一端与真空吸管(3-3)的上端固连,其另一端与负压风道(11-2)的一端连接,负压风道(11-2)的另一端与真空泵(11-1)连接。

5.如权利要求1所述的一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置,其特征在于:所述狭缝镀杆(4)包括圆柱腔体(4-1)、狭缝调节板(4-2)、用于安装狭缝调节板的滑槽组(4-3)、狭缝(4-4)和注胶孔(4-5),矩形的狭缝(4-4)开在圆柱腔体(4-1)的侧壁上,圆柱腔体(4-1)两端均设有封口端盖,注胶孔(4-5)开在圆柱腔体(4-1)的一个封口端盖上,滑槽组(4-3)位于圆柱腔体(4-1)的圆柱表面并与其一体成型。

6.如权利要求5所述的一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置,其特征在于:所述滑槽组(4-3)包括轴向圆弧面滑槽组(4-3-1)和周向圆弧面滑槽组(4-3-2),它们的圆弧面的弧度都与圆柱腔体(4-1)的圆柱面弧度相同;轴向圆弧面滑槽组(4-3-1)沿圆柱腔体(4-1)的轴向分布于矩形的狭缝(4-4)的两侧,周向圆弧面滑槽组(4-3-2)沿圆柱腔体(4-1)的圆柱面圆周分布于矩形的狭缝(4-4)的两侧;所述狭缝调节板(4-2)包括两块狭缝宽度调节板(4-2-1)和两块狭缝长度调节板(4-2-2),狭缝宽度调节板(4-2-1)安装在轴向圆弧面滑槽组(4-3-1)中并与其形状相匹配,狭缝长度调节板(4-2-2)安装在周向圆弧面滑槽组(4-3-2)中并与其形状相匹配。

说明书 :

一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置

技术领域

[0001] 本发明属于用于制作光栅尺的钢带尺涂胶装置领域,具体涉及一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置。

背景技术

[0002] 光栅尺是一种常用的精密光学检测元件,其制作过程通常是以钢带尺作为基底,通过化学胶液镀膜法在钢带尺单侧表面上镀上一层光学胶液薄膜,待光学胶液薄膜层固化后再利用光刻的手段对该光学胶液薄膜层进行刻蚀处理,使其形成光栅尺所需光刻结构。因此,利用化学胶液镀膜法给钢带尺镀膜的过程也称作给钢带尺的涂胶。
[0003] 然而,钢带尺属于柔性材料,而现有的常规化学镀膜法在处理柔性材料时,普遍存在镀膜胶液利用率或回收率偏低、胶液薄膜厚度难以控制、膜厚均匀性差等不足,因此都不能很好地适应钢带尺的镀膜涂胶需求。
[0004] 喷溅镀膜法虽然可以在不规则表面大面积镀膜,但其对镀膜液的表面张力、粘滞系数、溶剂挥发性等要求较多,技术条件苛刻,不易实施。而另一种现有的弯月面镀膜法只能满足宽度较为狭窄的柔性材料镀膜,但因其镀膜装置尺寸和结构的局限性,无法进一步调整或扩大涂胶工作面积,因此也无法满足钢带尺这种宽幅、大表面的一次性涂胶需求。

发明内容

[0005] 为了解决现有常规化学镀膜法在处理柔性材料时,普遍存在镀膜胶液利用率或回收率偏低、胶液薄膜厚度难以控制、膜厚均匀性差等不足,而喷溅镀膜法因其对镀膜液的表面张力、粘滞系数、溶剂挥发性等要求较多,技术条件苛刻,不易实施,以及现有的弯月面镀膜法只能满足宽度较为狭窄的柔性材料镀膜,但无法满足钢带尺这种宽幅、大表面的一次性涂胶需求的技术问题,本发明提供一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置。
[0006] 本发明解决技术问题所采取的技术方案如下:
[0007] 一种用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置包括从动钢带盘、两个钢带盘支架、钢带尺水平定位装置、狭缝镀杆、输胶管、输送泵、盛胶器皿、胶液固化装置、主动钢带盘、抽真空系统和传动装置,从动钢带盘和主动钢带盘相对放置,二者的旋转轴平行并分别通过各自下方的一个钢带盘支架固定在水平地面上,从动钢带盘和主动钢带盘的下端均位于钢带运行平面上;
[0008] 所述狭缝镀杆位于从动钢带盘和主动钢带盘之间,并置于钢带运行平面的下方;输送泵的两端均与输胶管连接,盛胶器皿通过输胶管、输送泵与狭缝镀杆连接;
[0009] 所述钢带尺水平定位装置包括用于定位钢带尺的导轨凹槽、多个用于定位真空吸管的定位滑块、多个真空吸管、多个用于控制真空吸管开关状态的截止阀和导轨调高机构,导轨调高机构的下端与水平地面固连,导轨凹槽与导轨调高机构的上端固连;导轨凹槽的方向平行于钢带尺水平行进方向,导轨凹槽的下表面在位于钢带运行平面上;多个定位滑块分别与导轨凹槽滑动连接,定位滑块上开有竖直的通孔;多个真空吸管与多个定位滑块一一对应,真空吸管的下端穿过定位滑块上的竖直通孔插到导轨凹槽的下表面;多个截止阀与定位滑块一一对应,截止阀的阀体安装于定位滑块的竖直通孔内;抽真空系统与真空吸管连接;
[0010] 所述胶液固化装置位于盛胶器皿和主动钢带盘之间,并置于钢带运行平面的下方;传动装置与主动钢带盘的旋转轴转动连接。
[0011] 上述导轨调高机构包括L型支撑座、竖直滑轨槽和底座,L型支撑座上端的水平部分与导轨凹槽的侧壁固定连接,L型支撑座的下端是滑杆,所述滑杆与竖直滑轨槽滑动连接;所述竖直滑轨槽固定在底座上。
[0012] 上述L型支撑座下端的滑杆上有千分尺刻度,竖直滑轨槽的侧壁上设有滑杆定位紧固螺栓。
[0013] 上述抽真空系统包括真空泵、负压风道和多条抽真空软管,多条抽真空软管与多个真空吸管一一对应,抽真空软管的一端与真空吸管的上端固连,其另一端与负压风道的一端连接,负压风道的另一端与真空泵连接。
[0014] 上述狭缝镀杆包括圆柱腔体、狭缝调节板、用于安装狭缝调节板的滑槽组、狭缝和注胶孔,矩形的狭缝开在圆柱腔体的侧壁上,圆柱腔体两端均设有封口端盖,注胶孔开在圆柱腔体的一个封口端盖上,滑槽组位于圆柱腔体的圆柱表面并与其一体成型。
[0015] 上述滑槽组包括轴向圆弧面滑槽组和周向圆弧面滑槽组,它们的圆弧面的弧度都与圆柱腔体的圆柱面弧度相同;轴向圆弧面滑槽组沿圆柱腔体的轴向分布于矩形的狭缝的两侧,周向圆弧面滑槽组沿圆柱腔体的圆柱面圆周分布于矩形的狭缝的两侧;所述狭缝调节板包括两块狭缝宽度调节板和两块狭缝长度调节板,狭缝宽度调节板安装在轴向圆弧面滑槽组中并与其形状相匹配,狭缝长度调节板安装在周向圆弧面滑槽组中并与其形状相匹配。
[0016] 本发明的有益效果是:该装置能够使弯月面涂胶法应用于钢带尺这种宽幅、大表面柔性材料的一次性涂胶过程,其镀膜胶液利用率和回收率都相对较高,胶液所形成的薄膜厚度可以精确控制、膜厚均匀;此外,该涂胶装置所需镀膜胶液易于制备,胶液可以大量化生产,完全满足本装置对胶的需求量大的特点,因此能很好地适应钢带尺的镀膜涂胶需求。

附图说明

[0017] 图1是本发明用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置的结构示意图;
[0018] 图2是本发明钢带尺水平定位装置的立体结构示意图;
[0019] 图3是图2的俯视图;
[0020] 图4是图3的A-A剖视图;
[0021] 图5是本发明狭缝镀杆的结构示意图;
[0022] 图6是本发明狭缝镀杆圆柱腔体的结构示意图;
[0023] 图7是本发明狭缝镀杆狭缝长度调节板的结构示意图;
[0024] 图8是本发明狭缝镀杆狭缝宽度调节板的结构示意图。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
[0026] 如图1至图8所示,本发明的用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置包括从动钢带盘1、两个钢带盘支架2、钢带尺水平定位装置3、狭缝镀杆4、输胶管5、输送泵6、盛胶器皿8、胶液固化装置9、主动钢带盘10、抽真空系统11和传动装置12,从动钢带盘1和主动钢带盘10相对放置,二者的旋转轴平行并分别通过各自下方的一个钢带盘支架2固定在水平地面上,从动钢带盘1和主动钢带盘10的下端均位于钢带运行平面13上。
[0027] 狭缝镀杆4位于从动钢带盘1和主动钢带盘10之间,并置于钢带运行平面13的下方。输送泵6的两端均与输胶管5连接,盛胶器皿8通过输胶管5、输送泵6与狭缝镀杆4连接。
[0028] 钢带尺水平定位装置3包括用于定位钢带尺的导轨凹槽3-1、四个用于定位真空吸管的定位滑块3-2、四个真空吸管3-3、四个用于控制真空吸管开关状态的截止阀3-4和导轨调高机构3-5,导轨调高机构3-5的下端与水平地面固连,导轨凹槽3-1与导轨调高机构3-5的上端固连。导轨凹槽3-1的方向平行于钢带尺水平行进方向,导轨凹槽3-1的下表面在位于钢带运行平面13上。四个定位滑块3-2分别与导轨凹槽3-1滑动连接,定位滑块3-2上开有竖直的通孔。四个真空吸管3-3与四个定位滑块3-2一一对应,真空吸管3-3的下端穿过定位滑块3-2上的竖直通孔插到导轨凹槽3-1的下表面。四个截止阀3-4与定位滑块3-2一一对应,截止阀3-4的阀体安装于定位滑块3-2的竖直通孔内。抽真空系统11与真空吸管3-3连接。
[0029] 胶液固化装置9位于盛胶器皿8和主动钢带盘10之间,并置于钢带运行平面13的下方。传动装置12与主动钢带盘10的旋转轴转动连接。
[0030] 导轨调高机构3-5包括L型支撑座3-5-1、竖直滑轨槽3-5-2和底座3-5-3,L型支撑座3-5-1上端的水平部分与导轨凹槽3-1的侧壁固定连接,L型支撑座3-5-1的下端是滑杆,滑杆与竖直滑轨槽3-5-2滑动连接。竖直滑轨槽3-5-2固定在底座3-5-3上。
[0031] L型支撑座3-5-1下端的滑杆上有千分尺刻度,竖直滑轨槽3-5-2的侧壁上设有滑杆定位紧固螺栓。
[0032] 抽真空系统11包括真空泵11-1、负压风道11-2和多条抽真空软管11-3,多条抽真空软管11-3与四个真空吸管3-3一一对应,抽真空软管11-3的一端与真空吸管3-3的上端固连,其另一端与负压风道11-2的一端连接,负压风道11-2的另一端与真空泵11-1连接。
[0033] 狭缝镀杆4包括圆柱腔体4-1、狭缝调节板4-2、用于安装狭缝调节板的滑槽组4-3、狭缝4-4和注胶孔4-5,矩形的狭缝4-4开在圆柱腔体4-1的侧壁上,圆柱腔体4-1两端均设有封口端盖,注胶孔4-5开在圆柱腔体4-1的一个封口端盖上,滑槽组4-3位于圆柱腔体4-1的圆柱表面并与其一体成型。
[0034] 滑槽组4-3包括轴向圆弧面滑槽组4-3-1和周向圆弧面滑槽组4-3-2,它们的圆弧面的弧度都与圆柱腔体4-1的圆柱面弧度相同。轴向圆弧面滑槽组4-3-1沿圆柱腔体4-1的轴向分布于矩形的狭缝4-4的两侧,周向圆弧面滑槽组4-3-2沿圆柱腔体4-1的圆柱面圆周分布于矩形的狭缝4-4的两侧。狭缝调节板4-2包括两块狭缝宽度调节板4-2-1和两块狭缝长度调节板4-2-2,狭缝宽度调节板4-2-1安装在轴向圆弧面滑槽组4-3-1中并与其形状相匹配,狭缝长度调节板4-2-2安装在周向圆弧面滑槽组4-3-2中并与其形状相匹配。
[0035] 具体应用本发明的用于钢带尺单面涂胶的弯月面涂胶装置时,先将导轨调高机构3-5调高到距离钢带运行平面13上方一个较高的位置,预留出操作空间,然后,将盘绕在从动钢带盘1上的钢带尺拉出,并顺次经过狭缝镀杆4和胶液固化装置9的上方,最终再将钢带尺固定和盘绕在主动钢带盘10上。打开四个截止阀3-4,并启动抽真空系统11,此时,钢带尺的上表面由于四个抽真空软管11-3的抽真空吸附作用而紧贴在定位滑块3-2的下表上。然后,重新下调导轨调高机构3-5的高度,直至定位滑块3-2的下表面到达钢带运行平面13上,旋紧竖直滑轨槽3-5-2侧壁上的滑杆定位紧固螺栓,将钢带尺水平定位装置3的高度固定。
[0036] 从圆柱腔体4-1的两侧分别将一块狭缝宽度调节板4-2-1装入轴向圆弧面滑槽组4-3-1,然后再按同样的方法分别将一块狭缝长度调节板4-2-2装入周向圆弧面滑槽组4-3-2,调整狭缝调节板4-2以获得合适的狭缝4-4宽度和长度。
[0037] 向盛胶器皿8内注入足量配置好的镀膜胶液,启动输送泵6使镀膜胶液经输胶管5和注胶孔4-5注入到狭缝镀杆4内,并使胶液从狭缝4-4中溢出,直至胶液缓慢沿狭缝调节板4-2外壁重新回流到盛胶器皿8内。此时,从狭缝4-4内溢出的镀膜胶液刚好与钢带尺的下表面接触,并依靠液体的表面张力形成附着状态。
[0038] 最后,顺次启动传动装置12和胶液固化装置9,位于钢带尺水平定位装置3和狭缝镀杆4之间的钢带尺开始在主动钢带盘10的盘绕作用下水平运动,此时,附着在钢带尺的下表面对应狭缝4-4位置的镀膜胶液被钢带尺带动,形成一层弯月面薄膜,并均匀地附着在钢带尺的下表面上。当这层镀膜胶液薄膜随钢带尺运行到胶液固化装置9上方时,其在胶液固化装置9的加热作用下凝结固化,形成所需的光学胶液薄膜层。
[0039] 对应于不同厚度的钢带尺或不同厚度的预期膜厚,可以通过调整钢带尺水平定位装置3的高度或者精确调整传动装置12的运转角速度的方法进行调整。借助L型支撑座3-5-1下端的滑杆上的千分尺刻度和竖直滑轨槽3-5-2的侧壁上的滑杆定位紧固螺栓,操作者可以精确地控制水平定位装置3的高度。