CN110244524B - 一种曲面光刻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲面光刻机，包括机架、X向运动模组、Y向运动模组、Z向编码板、光刻镜头、连接机构；所述X向运动模组安装于机架内，所述Y向运动模组位于于X向运动模组上方，所述X向运动模组通过连接机构驱动Y向运动模组沿Z向编码板上表面的路径向前移动，所述光刻镜头安装于Y向运动模组上且由Y向运动模组驱动沿Y轴移动。本发明中X向运动模组、Y向运动模组、Z向编码板配合作用，使光刻镜头以曲面工件上表面的形状为路径前进，从而完成对曲面工件上表面的逐行扫描光刻。

Description

一种曲面光刻机

技术领域

本发明涉及激光光刻技术领域，尤其涉及一种曲面光刻机。

背景技术

光刻技术是一项在民用和军事等方面都有很大应用价值的综合性前沿技术，其优势在于刻划的超高精度。但是，由于基面上涂胶的不均匀以及安装误差和机械相对运动等等影响因素的存在，往往使得激光的有效焦深不能集中在被刻划位置上，造成刻划误差。对于基面为曲面的曲面刻划系统来说，由于倾斜角度的存在，需要不断对光刻镜头位置进行调整。现有的曲面光刻系统，大都结构复杂，无法大范围地应用到生产经营中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种曲面光刻机。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案来实现的：

一种曲面光刻机，包括机架、X向运动模组、Y向运动模组、Z向编码板、光刻镜头、连接机构；X向运动模组安装于机架内，Y向运动模组位于于X向运动模组上方，X向运动模组通过连接机构驱动Y向运动模组沿Z向编码板上表面的路径向前移动，光刻镜头安装于Y向运动模组上且由Y向运动模组驱动沿Y轴移动。

作为优选，机架包括框架，框架外形为长方体，框架底部设有X向运动模组安装板。

作为优选，X向运动模组包括安装于X向运动模组安装板上的两个X向丝杆座，两个X向丝杆座分别位于X向运动模组安装板上的前后侧，X向丝杆座上转动设置有X向丝杆，X向丝杆座左侧固定设置有X向丝杆电机，X向丝杆左端键连接在X向丝杆电机的输出轴上，X向丝杆上螺纹连接有X向滑块。

作为优选，连接机构包括固定于框架顶部且位于X向丝杆正上方的X向导向杆，X向导向杆上套设有导向块，导向块和X向滑块之间连接有Z向导向杆，Z向导向杆分别与导向块、X向滑块垂直，Z向导向杆上套设有Z向滑块，两个Z向滑块之间安装有Y向运动模组安装板，Y向运动模组安装板一侧设有滑轮支架，滑轮支架下部转动设置有滑轮，滑轮与Z向编码板上表面抵接。

作为优选，Y向运动模组包括安装在Y向运动模组安装板上的Y向丝杆座，Y向丝杆座和滑轮支架分别位于Y向运动模组安装板相对的两侧面，Y向丝杆座上转动设置有Y向丝杆，Y向丝杆上螺纹连接有Y向滑块，光刻镜头安装于Y向滑块上，Y向丝杆座后侧设有Y向丝杆电机，Y向丝杆与Y向丝杆电机的输出轴键连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：将涂有感光涂层的曲面工件安装于X向运动模组安装板上部且位于两个X向丝杆座之间，Z向编码板安装于X向丝杆座内侧面，Z向编码板上表面的形状与曲面工件上表面形状相同。Y向运动模组驱动光刻镜头沿Y向扫描，在曲面工件上光刻图案，扫描一行后，X向运动模块通过连接机构带动Y向运动模块向前移动。滑轮与Z向编码板上表面抵接，Y向运动模组沿Z向编码板上表面的路径向前移动，同时Z向编码板上表面的形状与曲面工件上表面形状相同，使光刻镜头与曲面工件之间的距离维持在相同量。光刻镜头由X向运动模组、Y向运动模组驱动在曲面工件上作逐行扫描，从而完成对曲面工件的光刻。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为本发明的结构示意图三；

图4为本发明的结构示意图四。

具体实施方式

下面结合附图1-4对本发明的实施例进行详细阐述。

一种曲面光刻机，包括机架1、X向运动模组2、Y向运动模组3、Z向编码板4、光刻镜头5、连接机构6；X向运动模组2安装于机1架内，Y向运动模组3位于于X向运动模组2上方，X向运动模组2通过连接机构6驱动Y向运动模组3沿Z向编码板4上表面的路径向前移动，光刻镜头5安装于Y向运动模组3上且由Y向运动模组3驱动沿Y轴移动。

作为优选，机架1包括框架11，框架11外形为长方体，框架11底部设有X向运动模组安装板12。

作为优选，X向运动模组2包括安装于X向运动模组安装板12上的两个X向丝杆座21，两个X向丝杆座21分别位于X向运动模组安装板12上的前后侧，X向丝杆座21上转动设置有X向丝杆22，X向丝杆座21左侧固定设置有X向丝杆电机23，X向丝杆22左端键连接在X向丝杆电机23的输出轴上，X向丝杆22上螺纹连接有X向滑块24。

作为优选，连接机构6包括固定于框架11顶部且位于X向丝杆22正上方的X向导向杆61，X向导向杆61上套设有导向块62，导向块62和X向滑块24之间连接有Z向导向杆63，Z向导向杆63分别与导向块62、X向滑块24垂直，Z向导向杆63上套设有Z向滑块64，两个Z向滑块64之间安装有Y向运动模组安装板67，Y向运动模组安装板67一侧设有滑轮支架65，滑轮支架65下部转动设置有滑轮66，滑轮66与Z向编码板4上表面抵接。

作为优选，Y向运动模组3包括安装在Y向运动模组安装板67上的Y向丝杆座31，Y向丝杆座31和滑轮支架65分别位于Y向运动模组安装板67相对的两侧面上，Y向丝杆座31上转动设置有Y向丝杆32，Y向丝杆32上螺纹连接有Y向滑块34，光刻镜头5安装于Y向滑块34上，Y向丝杆座31后侧设有Y向丝杆电机33，Y向丝杆32与Y向丝杆电机33的输出轴键连接。

本发明在具体实施时，将涂有感光涂层的曲面工件7安装于X向运动模组安装板12上部且位于两个X向丝杆座21之间，Z向编码板4安装于X向丝杆座21内侧面，Z向编码板4上表面的形状与曲面工件7上表面形状相同。Y向丝杆电机33驱动Y向丝杆32转动，从而带动Y向滑块34上的光刻镜头5沿Y向扫描，在曲面工件7上光刻图案，扫描一行后，X向丝杆电机23驱动X向丝杆22转动，带动X向滑块24前进，从而通过连接机构带动Y向运动模组3向前移动。滑轮66与Z向编码板4上表面抵接，使Y向运动模组3沿Z向编码板4上表面的路径向前移动，Z向编码板4上表面的形状与曲面工件7上表面形状相同，使光刻镜头5与曲面工件7之间的距离维持在相同量。光刻镜头5由X向运动模组2、Y向运动模组3驱动在曲面工件7上作逐行扫描，从而完成对曲面工件7的光刻。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1. 一种曲面光刻机，其特征在于：包括机架、X向运动模组、Y向运动模组、Z向编码板、光刻镜头、连接机构；所述X向运动模组安装于机架内，所述Y向运动模组位于于X向运动模组上方，所述Z 向编码板上表面的形状与曲面工件上表面形状相同，所述X向运动模组包括两个X向滑块，所述连接机构包括安装在X向滑块上的Z 向导向杆，所述Z 向导向杆上套设有Z向滑块，两个Z向滑块之间安装有 Y 向运动模组安装板，所述Y向运动模组安装板一侧设有滑轮支架，所述滑轮支架下部转动设置有滑轮，所述滑轮与Z向编码板上表面抵接，所述X向运动模组通过连接机构驱动Y向运动模组沿Z向编码板上表面的路径向前移动，使光刻镜头与曲面工件之间的距离维持在相同量，所述光刻镜头安装于Y向运动模组上且由Y向运动模组驱动沿Y轴移动。

2.根据权利要求1所述的一种曲面光刻机，其特征在于：所述机架包括框架，所述框架外形为长方体，所述框架底部设有X向运动模组安装板。

3.根据权利要求2所述的一种曲面光刻机，其特征在于：所述X向运动模组包括安装于X向运动模组安装板上的两个X向丝杆座，两个所述X向丝杆座分别位于X向运动模组安装板上的前后侧，所述X向丝杆座上转动设置有X向丝杆，所述X向丝杆座左侧固定设置有X向丝杆电机，所述X向丝杆左端键连接在X向丝杆电机的输出轴上，所述X向丝杆上螺纹连接有X向滑块。

4.根据权利要求3所述的一种曲面光刻机，其特征在于：所述连接机构包括固定于框架顶部且位于X向丝杆正上方的X向导向杆，所述X向导向杆上套设有导向块，所述导向块和X向滑块之间连接有Z向导向杆，所述Z向导向杆分别与导向块、X向滑块垂直，所述Z向导向杆上套设有Z向滑块，两个所述Z向滑块之间安装有Y向运动模组安装板，所述Y向运动模组安装板一侧设有滑轮支架，所述滑轮支架下部转动设置有滑轮，所述滑轮与Z向编码板上表面抵接。

5.根据权利要求4所述的一种曲面光刻机，其特征在于：所述Y向运动模组包括安装在Y向运动模组安装板上的Y向丝杆座，所述Y向丝杆座和滑轮支架分别位于Y向运动模组安装板相对的两侧面，所述Y向丝杆座上转动设置有Y向丝杆，所述Y向丝杆上螺纹连接有Y向滑块，所述光刻镜头安装于Y向滑块上，Y向丝杆座后侧设有Y向丝杆电机，Y向丝杆与Y向丝杆电机的输出轴键连接。

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