[发明专利]一种异形工件的曝光装置及曝光方法

权利要求书

1.一种异形工件的曝光装置，包括机座，其特征在于：所述机座上设置有工作平台，所述工作平台上沿X方向滑动安装有X滑座，所述X滑座上设置有用于固定异形工件的固定座，所述工作平台和X滑座之间安装有驱动X滑座滑动的X动力装置，所述固定座上设置有用于对异形工件进行粗定位的粗定位装置，所述工作平台上设置有安装架，所述安装架上沿Y方向滑动安装有由Y动力装置驱动的Y滑座，所述Y滑座上安装有由调焦动力装置驱动在Z方向调焦的曝光头组件，所述Y滑座上安装有用于对异形工件进行精定位的精定位检测相机，所述Y滑座上还设置有用来测量曝光头组件与异形工件之间距离的测距传感器，定义X的正方向为异形工件的进给方向，所述测距传感器位于曝光头组件的进给方向的上游侧，所述固定座的上表面与异形工件的下表面形状适配，所述固定座上还设置有负压吸附孔，所述负压吸附孔与负压系统连通，所述固定座包括可拆卸固定在X滑座上的底板，所述底板上设置有第一固定座体和第二固定座体，所述第一固定座体和第二固定座体间隔设置，所述第一固定座体和第二固定座体的上表面与异形工件下表面的对应部位适配，所述第一固定座体和第二固定座体上均设置了所述的负压吸附孔。

2.如权利要求1所述的一种异形工件的曝光装置，其特征在于：所述粗定位装置包括X方向定位机构和Y方向定位机构，所述X方向定位机构安装于固定座上从X方向定位异形工件，所述Y方向定位机构安装于固定座上从Y方向定位异形工件。

3.如权利要求2所述的一种异形工件的曝光装置，其特征在于：所述X方向定位机构包括间隔设置于固定座上的第一X定位块和第二X定位块，所述第一X定位块和第二X定位块之间的区域构成了异形工件的放置区域，所述第一X定位块或/和第二X定位块沿X方向滑动安装于固定座上，所述第一X定位块或/和第二X定位块由X定位动力装置驱动。

4.如权利要求3所述的一种异形工件的曝光装置，其特征在于：所述X滑座上还设置有用于固定平板工件的固定夹具。

5.一种异形工件的曝光方法，其特征在于：所述曝光方法使用了如权利要求1中的曝光装置，包括以下步骤：

S1、将异形工件的模型或图纸导入到曝光装置的工控电脑中，工控电脑根据曝光头组件的曝光焦距计算出曝光头组件与异形工件的待曝光面中每个点的理论曝光距离，并将异形工件的待曝光面划分若干条扫描带；

S2、将异形工件放置于固定座上并通过粗定位机构进行粗定位；

S3、利用精定位检测相机对异形工件进行精定位；

S4、X动力装置驱动X滑座滑动使异形工件的起始端处于曝光位置；

S5、Y动力装置驱动Y滑座滑动扫描第一条扫描带，在扫描的过程中，调焦动力装置根据待曝光面上第一条扫描带对应点的理论曝光距离调节曝光头组件的焦距，在异形工件的待曝光面上完成第一条带状图形的曝光；

S6、X动力装置驱动X滑座进给一条扫描带的宽度；

S7、Y动力装置驱动Y滑座逆向滑动扫描第二条扫描带，在扫描的过程中，调焦动力装置根据待曝光面上第二条扫描带对应点的理论曝光距离调节曝光头组件的焦距，在异形工件的待曝光面上完成第二条带状图形的曝光；

S8、重复步骤S6至S7，依次曝光形成第三条带状图形、第四条带状图形，……，第N条带状图形，直至待曝光面全部曝光完成，

所述曝光方法还包括曝光头组件的焦距误差补偿方法，所述焦距误差补偿方法如下：在Y滑座上位于曝光头组件的进给方向上游侧设置测距传感器，所述测距传感器随Y滑座滑动提前测量下一条待曝光的扫描带中各点的实际曝光距离，曝光头组件在曝光下一条扫描带时，调焦动力装置根据实际曝光距离对曝光头组件的焦距进行微调补偿。

6.如权利要求5所述的一种异形工件的曝光方法，其特征在于：所述曝光方法中还包括平板工件的组合曝光方法；所述组合曝光方法如下：在X滑座上设置一固定夹具，将平板工件放置在固定夹具上，曝光头组件在每次扫描的过程中，调焦动力装置均根据曝光头组件所处位置选择与当前工件匹配的曝光距离调节曝光头组件的焦距曝光。