CN104561920B - 一种滚珠表面镀膜的装置 - Google Patents

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    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C23C14/505—Substrate holders for rotation of the substrates

Abstract

本发明公开了一种滚珠表面镀膜的装置。本发明采用将上转盘通过限位孔与固定架固定，而下转盘与旋转轴相连的方式，即下转盘转动，上转盘固定不动，使得滚珠的各表面与旋转轴的旋转中心的距离不一样，进而导致滚珠的自转，使得直线传播的膜料均匀沉积在滚珠表面，使得滚珠表面的膜层更加均匀。

Description

一种滚珠表面镀膜的装置
技术领域
本发明涉及滚珠镀膜领域，具体涉及一种滚珠表面镀膜的装置。
背景技术
轴承向高精度、长寿命方向发展，对滚珠和沟道的耐磨性提出了更高的要求，尤其是无油轴承和低转速油润滑轴承对耐磨的需求更为明显，这就需要制备具有高硬度的轴承轨道和滚珠。
在滚珠表面镀膜时，因阴影效应，滚珠表面膜层的均匀性一直是工程难题，目前国内已提出了一些镀膜方法，如将滚珠放置在一个托盘中，在镀膜过程中，托盘的两端做高低相对运动，滚珠通过重力作用，在托盘中滚动，从而实现均匀镀膜。然而，该方法在实施过程中，因靶源处蒸发或溅射的大颗粒会沉积到托盘中，滚珠在滚动过程中，其表面可能粘附较大的颗粒物，导致其不能够均匀镀膜，影响成膜质量。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种滚珠表面镀膜的装置，能够实现对滚珠表面膜层的均匀沉积。
一种滚珠表面镀膜的装置，其特征在于，包括：旋转轴、靶源、离子源、传动装置和工装架；
所述工装架由固定板、固定杆、旋转轴和多个旋转组件组成；其中，旋转组件由上转盘和下转盘组成，上转盘和下转盘相对表面上均加工有一圈环形凹槽；上转盘一侧装有限位块，且该限位块具有限位孔；
其连接关系在于：下转盘与旋转轴固定连接；上转盘通过中心孔与旋转轴套接且位于下转盘上方；将工装架中的固定板安装在真空室顶壁，且固定杆与固定板垂直连接；上转盘通过限位块中的限位孔与固定杆套接；将待制备的滚珠装备在上转盘和下转盘之间的环形凹槽上；
所述传动装置安装在真空室外壁任意位置，且其输出端垂直于水平面并与工装架中的旋转轴固定连接；
所述靶源和离子源位于工装架四周任意位置。
优选地，所述环形凹槽表面具有与滚珠的表面弧度相契合的弧形凹面。
有益效果：
1、本发明采用将上转盘通过限位孔与固定架固定，而下转盘与旋转轴相连的方式，即下转盘转动，上转盘固定不动，使得滚珠的各表面与旋转轴的旋转中心的距离不一样，进而导致滚珠的自转，使得直线传播的膜料均匀沉积在滚珠表面，使得滚珠表面的膜层更加均匀。
2、本发明所采用的上下转盘为具有环形凹槽的转盘，不仅可以起到限位作用，而且还由于上下转盘与滚珠的接触面范围的减少降低了滚珠与大颗粒物粘附的概率。
3、本发明所采用的环形凹槽是具有与滚珠表面相契合的弧形凹面，不仅起到了限位的作用，而且还能够使滚珠在自转时减小摩擦力，利于转动。
4、上转盘通过限位孔与固定杆套接，而非采用固定连接的方式，上转盘通过自身重力的作用，沿固定杆下滑，将滚珠压紧在上转盘和下装盘之间，这样一来，不仅方便取、放滚珠，而且使得结构简单。
附图说明
图1为本发明的滚珠装架结构示意图。
图2为本发明装配结构示意图。
其中，1-下转盘，2-滚珠，3-上转盘，4-旋转轴，5-固定板，6-固定杆，7-靶源，8-离子源，9-传动装置。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种滚珠表面镀膜的装置，其中，所述装置处于真空室中。
参见图1，本发明一较佳实施例的滚珠表面镀膜的装置包括旋转轴4、工装架11、靶源7、离子源8和传动装置9；
所述工装架由固定板5、固定杆6、旋转轴4和多个旋转组件组成；其中，每个旋转组件由上转盘3和下转盘1组成，上转盘3和下转盘1相对表面上均加工有一圈环形凹槽；采用环形凹槽的结构，不仅可以起到限位作用，而且还由于上下转盘与滚珠的接触面范围的减少降低了滚珠与大颗粒物粘附的概率。
上转盘3一侧装有限位块，且该限位块具有限位孔；
其连接关系在于：下转盘1与旋转轴4通过氩弧焊的方式焊接在一起，以保证在旋转轴的带动下，下转盘1旋转。上转盘3通过中心孔与旋转轴4套接且位于下转盘1上方。将工装架中的固定板5安装在真空室顶壁，且固定杆6与固定板5垂直连接；上转盘3通过限位块中的限位孔与固定杆6套接；在使用时，将上转盘3移动，将待制备的滚珠2装备在上转盘3和下转盘1的凹槽上，上转盘3在重力的作用下，沿固定杆6下滑，将滚珠压紧在上转盘3和下装盘1之间；这样一来，不仅方便取、放滚珠，而且使得结构简单。
一般地，相邻两旋转装置间的距离为5厘米。
所述传动装置9安装在真空室外壁任意位置，且其输出端垂直于水平面并与工装架中的旋转轴4固定连接。
其中，环形凹槽表面是具有与滚珠2的表面弧度相契合的弧形凹面，不仅起到了限位的作用，而且还能够使滚珠在自转时减小摩擦力，利于转动。当旋转轴4转动时，带动下转盘1转动，此时，滚珠2的各表面到旋转轴的旋转中心距离不同，导致滚珠2各表面受力不均，继而滚珠自身旋转，进一步的避免了滚动镀膜不均的现象，使得滚珠表面的膜层更加均匀。
在滚珠2能够均匀被靶源7和离子源8喷射的范围内，将靶源7和离子源8安装在工装架四周任意位置。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种滚珠表面镀膜的装置，其特征在于，包括：旋转轴(4)、靶源(7)、离子源(8)、传动装置(9)和工装架；
所述工装架由固定板(5)、固定杆(6)、旋转轴(4)和多个旋转组件组成；其中，旋转组件由上转盘(3)和下转盘(1)组成，上转盘(3)和下转盘(1)相对表面上均加工有一圈环形凹槽；上转盘(3)一侧装有限位块，且该限位块具有限位孔；
其连接关系在于：下转盘(1)与旋转轴(4)固定连接；上转盘(3)通过中心孔与旋转轴(4)套接且位于下转盘(1)上方；将工装架中的固定板(5)安装在真空室顶壁，且固定杆(6)与固定板(5)垂直连接；上转盘(3)通过限位块中的限位孔与固定杆(6)套接；将待制备的滚珠(2)装备在上转盘(3)和下转盘(1)之间的环形凹槽上；
所述传动装置(9)安装在真空室外壁任意位置，且其输出端垂直于水平面并与工装架中的旋转轴(4)固定连接；
所述靶源(7)和离子源(8)位于工装架四周任意位置。
2.如权利要求1所述的一种滚珠表面镀膜的装置，其特征在于，所述环形凹槽表面具有与滚珠(2)的表面弧度相契合的弧形凹面。
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