CN105112854A - 一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，包括用于加热蒸发金属的蒸发机构，所述蒸发机构包括若干个蒸发舟；和用于向所述蒸发机构内输送蒸镀原料金属丝的送丝机构，所述送丝机构包括一个主驱动轴和若干个由所述主驱动轴驱动的传动组件，每个所述传动组件均包括送丝轮；以及用于控制所述送丝机构的送丝速率的控制机构，每个所述控制机构均包括用于检测所述蒸发舟蒸发速率的信号采集器、用于处理所述信号采集器采集的检测信号并输出控制信号的信号处理器、以及用于接收所述信号处理器输出的控制信号并通过调节所述传动组件的传动比从而调节所述送丝轮送丝塑料的信号执行器。本发明能够提高金属化薄膜金属镀层的蒸镀厚度均匀性。

Description

一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备

技术领域

本发明涉及一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，属于金属化薄膜制造设备技术领域。

背景技术

用于制造薄膜电容器的金属化薄膜由绝缘介质膜和蒸镀金属层构成，通过真空蒸镀工艺在绝缘介质膜的表面蒸镀一层金属薄膜。

其中绝缘介质膜主要由聚丙烯和聚酯薄膜两大类，聚丙烯薄膜中的双向拉伸聚丙烯薄膜应用较为广泛，双向拉伸聚丙烯薄膜具有较高的机械性能和电气性能，双向拉伸聚丙烯薄膜通过真空蒸镀后制造的电容器具有热收缩率低、性能稳定、耐高温、耐高压、防止击穿等显著优点。

而金属薄膜主要由铝、锌或锌铝合金材料构成；镀铝金属化薄膜具有较好的附着性能，且生产过程易于处理，但是镀铝金属化薄膜在空气中容易被氧化而形成以三氧化二铝为主要成份致密氧化层，该氧化层虽然能够阻止金属化薄膜进一步被氧化，但是在交流高压大电流下工作时，该氧化层会导致电容器的容量迅速下降。而镀锌金属化薄膜在空气中被氧化后，对于交流高压大电流的适应能力不会急剧地下降，但是氧化形成的氧化锌具有蓬松的结构，难以阻止进一步氧化的发生，因此金属化薄膜镀锌层不仅在加工时难以处理，而且容易导致电容器发生发热甚至击穿的事故。为此，通常采用锌铝合金材料或交替蒸镀镀锌层、镀铝层的方式来综合解决上述问题。

随着薄膜电容器的应用场合的不断扩大，对于其耐高压和超薄性能的要求也日益提高，就用于制作薄膜电容器芯子的金属化薄膜而言，其耐高压和超薄性能水平一方面取决于材料上改进，例如开发新型的绝缘介质薄膜，从而在保证载流耐电压能力的前提下进一步降低绝缘介质薄膜的厚度，或在金属镀层材料中掺杂有助于提升抗氧化性的元素，从而进一步降低金属镀层的厚度；金属化薄膜的耐高压和超薄性能水平另一方面取决于真空蒸镀工艺的进一步提高，具体地是提高金属镀层的厚度控制技术的水平，使金属镀层的蒸镀厚度更均匀，提高金属镀层薄弱位置处的厚度就能够显著地降低金属镀层的整体厚度要求。

现有技术中的连续蒸镀设备通常具有较大的宽幅，可以同时蒸镀多条金属化薄膜，在蒸镀完成后再通过分切设备将整幅的金属化薄膜分切成多条，对于较大宽幅的金属蒸发炉，通常需要并列设置若干个蒸发舟，每个蒸发舟对应设置一个送丝轮，由于金属丝的外形结构及质地均匀性存在一定的误差，且送丝轮的送丝速率也存在偏差，导致各蒸发舟中产生金属蒸气的速率存在差异，从而导致金属化薄膜产品的镀层厚度均匀性不足，有待于进一步地改进。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术存在的不足，提供一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，能够提高金属化薄膜金属镀层的蒸镀厚度均匀性。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，包括：用于加热蒸发金属的蒸发机构，所述蒸发机构包括若干个蒸发舟；

和用于向所述蒸发机构内输送蒸镀原料金属丝的送丝机构，所述送丝机构包括一个主驱动轴和若干个由所述主驱动轴驱动的传动组件，且若干个所述传动组件与若干个所述蒸发舟一一对应，每个所述传动组件均包括送丝轮；

以及用于控制所述送丝机构的送丝速率的控制机构，所述控制机构为若干个且与若干个所述传动组件一一对应，每个所述控制机构均包括用于检测所述蒸发舟蒸发速率的信号采集器、用于处理所述信号采集器采集的检测信号并输出控制信号的信号处理器、以及用于接收所述信号处理器输出的控制信号并通过调节所述传动组件的传动比从而调节所述送丝轮送丝塑料的信号执行器。

作为上述技术方案的改进，蒸发机构还包括蒸发炉和设置于所述蒸发炉上方的蒸镀喷板，若干个所述蒸发舟设置于所述蒸发炉内且位于所述蒸镀喷板下方，所述蒸镀喷板上设置有镂空的蒸镀喷槽，所述蒸发炉底部设置有若干个排气口，若干个所述排气口与若干个所述蒸发舟一一对应。

作为上述技术方案的改进，每个所述传动组件均包括固定设置的安装座、设置于所述安装座上且一端连接所述送丝轮且轴线与所述主驱动轴平行的传动轴，所述传动轴的另一端设置有调节压缸，所述传动轴的端部位于所述调节压缸中且作为所述调节压缸的活塞部，所述调节压缸内的压力由所述控制机构控制；

每个所述传动组件均包括套装在所述主驱动轴上的主动摩擦轮和套装在所述传动轴上且与所述主动摩擦轮相配合的从动摩擦轮，所述从动摩擦轮为圆锥台形且轴向两端的长度大于所述主动摩擦轮，所述安装座上设置有仅可以沿水平径向运动的活动轴承，所述调节压缸固定设置于所述活动轴承上，所述活动轴承与所述安装座之间设置有调节弹簧，所述调节弹簧通过调节所述活动轴承轴线与所述主驱动轴轴线之间的间距使所述从动摩擦轮始终紧压所述主动摩擦轮。所述圆锥台形是指等腰梯形以中心线为转轴的旋转体结构。

作为上述技术方案的改进，所述活动轴承位于所述调节弹簧和所述主驱动轴之间。

作为上述技术方案的改进，所述活动轴承为两个且分别为活动轴承一和活动轴承二，所述安装座上设置有分别放置所述活动轴承一和所述活动轴承二的轴承槽一和轴承槽二，所述轴承槽一和所述轴承槽二分别对所述活动轴承一和所述活动轴承二具有轴向限位作用，所述轴承槽一位于所述送丝轮和所述从动摩擦轮之间，所述轴承槽二位于所述调节压缸和所述从动摩擦轮之间；所述从动摩擦轮朝向所述轴承槽一的一端外径小，所述从动摩擦轮朝向所述轴承槽二的一端外径大。

作为上述技术方案的改进，所述信号采集器包括通过第一电源供电作业且用于检测总蒸发速率的第一电离真空计，和通过第二电源供电作业且用于检测残余蒸发速率的第二电离真空计，所述第一电离真空计位于所述蒸发舟上方且位于所述蒸镀喷板下方，所述第二电离真空计位于所述排气口处。

作为上述技术方案的改进，所述调节压缸上设置有压力输入管，所述压力输入管上设置有压力控制阀，所述信号执行器即为所述压力控制阀且包括加压电磁阀和泄压电磁阀。

作为上述技术方案的改进，所述信号处理器和加压电磁阀之间还依次设置有第一PID放大器、第一电磁放大器；所述信号处理器和泄压电磁阀之间还依次设置有第二PID放大器、第二电磁放大器。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，通过实时检测蒸发速率，实时调节送丝轮的送丝速率，能够实时地调节金属蒸镀层厚度与标准值之间的偏差，从而提高金属镀层的厚度控制水平，使金属镀层的蒸镀厚度更均匀，从而显著地降低金属镀层的整体厚度要求，即实现了金属化薄膜在耐压和超薄性能上的进一步提升。

附图说明

图1为本发明所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备的整体结构示意图；

图2为本发明所述的送丝机构的结构示意图；

图3为本发明所述的蒸镀喷板的结构示意图；

图4为本发明所述的控制机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。

如图1至图4所示，为本发明所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备结构示意图。本发明所述一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，包括：

用于加热蒸发金属的蒸发机构，蒸发机构包括若干个蒸发舟11；蒸发机构还包括蒸发炉12和设置于蒸发炉12上方的蒸镀喷板13，若干个蒸发舟11设置于蒸发炉12内且位于蒸镀喷板13下方，蒸镀喷板13上设置有镂空的蒸镀喷槽14，蒸发炉12底部设置有若干个排气口15，若干个排气口15与若干个蒸发舟11一一对应。

和用于向蒸发机构内输送蒸镀原料金属丝的送丝机构，送丝机构包括一个主驱动轴21和若干个由主驱动轴21驱动的传动组件，且若干个传动组件与若干个蒸发舟11一一对应，每个传动组件均包括送丝轮22；每个传动组件均包括固定设置的安装座23、设置于安装座23上且一端连接送丝轮22且轴线与主驱动轴21平行的传动轴24，传动轴24的另一端设置有调节压缸25，传动轴24的端部位于调节压缸25中且作为调节压缸25的活塞部，调节压缸25内的压力由控制机构控制；每个传动组件均包括套装在主驱动轴21上的主动摩擦轮211和套装在传动轴24上且与主动摩擦轮211相配合的从动摩擦轮241，从动摩擦轮241为圆锥台形且轴向两端的长度大于主动摩擦轮211，安装座23上设置有仅可以沿水平径向运动的活动轴承，调节压缸25固定设置于活动轴承上，活动轴承与安装座23之间设置有调节弹簧26，调节弹簧26通过调节活动轴承轴线与主驱动轴21轴线之间的间距使从动摩擦轮241始终紧压主动摩擦轮211。活动轴承位于调节弹簧26和主驱动轴21之间。具体地，活动轴承为两个且分别为活动轴承一271和活动轴承二272，安装座23上设置有分别放置活动轴承一271和活动轴承二272的轴承槽一281和轴承槽二282，轴承槽一281和轴承槽二282分别对活动轴承一271和活动轴承二272具有轴向限位作用，轴承槽一281位于送丝轮22和从动摩擦轮241之间，轴承槽二282位于调节压缸25和从动摩擦轮241之间；从动摩擦轮241朝向轴承槽一281的一端外径小，从动摩擦轮241朝向轴承槽二282的一端外径大。

以及用于控制送丝机构的送丝速率的控制机构，控制机构为若干个且与若干个传动组件一一对应，每个控制机构均包括用于检测蒸发舟11蒸发速率的信号采集器、用于处理信号采集器采集的检测信号并输出控制信号的信号处理器、以及用于接收信号处理器输出的控制信号并通过调节传动组件的传动比从而调节送丝轮22送丝塑料的信号执行器。信号采集器包括通过第一电源供电作业且用于检测总蒸发速率的第一电离真空计，和通过第二电源供电作业且用于检测残余蒸发速率的第二电离真空计，第一电离真空计位于蒸发舟11上方且位于蒸镀喷板13下方，第二电离真空计位于排气口15处。调节压缸25上设置有压力输入管31，压力输入管31上设置有压力控制阀32，信号执行器即为压力控制阀32且包括加压电磁阀和泄压电磁阀。信号处理器和加压电磁阀之间还依次设置有第一PID放大器、第一电磁放大器；信号处理器和泄压电磁阀之间还依次设置有第二PID放大器、第二电磁放大器。信号处理器可以是单片机或芯片。

工作时，首先通过主驱动轴21驱动若干个传动组件中的送丝轮22同步作业，当由于金属丝的外形结构及质地均匀性存在误差，或送丝轮22结构存在误差而导致各蒸发舟11中金属蒸发蒸镀速率不一致时，通过第一电离真空计检测总蒸发速率，再通过第二电离真空计检测残余蒸发速率，第一电离真空计和第二电离真空计检测到的信号输送至信号处理器中，信号处理器进行逻辑运算，用总蒸发速率减去残余蒸发速率获得蒸发速率，比较各个蒸发舟11所对应的检测结果或与标准值对比，根据偏差的大小发出或强或弱的控制信号：

当蒸发速率过快时，发出信号控制加压电磁阀，使调节压缸25接通压力输入管31进行加压，推动传动轴24以及传动轴24上的从动摩擦轮241向左运动，从而降低主动摩擦轮211和从动摩擦轮241之间的传动比，即降低送丝轮22的转动速率从而降低送丝速率，最终实现蒸发速率的下调直至符合标准值。

当蒸发速率过慢时，发出信号控制泄压电磁阀，使调节压缸25接通大气进行泄压，在调节弹簧26的弹力作用下推动从动摩擦轮241以及传动轴24向右运动，从而提高主动摩擦轮211和从动摩擦轮241之间的传动比，即提高送丝轮22的转动速率从而提高送丝速率，最终实现蒸发速率的上调直至符合标准值。

当从动摩擦轮241向左运动，活动轴承克服调节弹簧26的弹力向调节弹簧26的方向运动；当从动摩擦轮241向右运动，活动轴承在调节弹簧26的弹力作用下向主驱动轴21的方向运动。

以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，其特征是，包括：

用于加热蒸发金属的蒸发机构，所述蒸发机构包括若干个蒸发舟（11）；

和用于向所述蒸发机构内输送蒸镀原料金属丝的送丝机构，所述送丝机构包括一个主驱动轴（21）和若干个由所述主驱动轴（21）驱动的传动组件，且若干个所述传动组件与若干个所述蒸发舟（11）一一对应，每个所述传动组件均包括送丝轮（22）；

以及用于控制所述送丝机构的送丝速率的控制机构，所述控制机构为若干个且与若干个所述传动组件一一对应，每个所述控制机构均包括用于检测所述蒸发舟（11）蒸发速率的信号采集器、用于处理所述信号采集器采集的检测信号并输出控制信号的信号处理器、以及用于接收所述信号处理器输出的控制信号并通过调节所述传动组件的传动比从而调节所述送丝轮（22）送丝塑料的信号执行器。

2.如权利要求1所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，其特征是，蒸发机构还包括蒸发炉（12）和设置于所述蒸发炉（12）上方的蒸镀喷板（13），若干个所述蒸发舟（11）设置于所述蒸发炉（12）内且位于所述蒸镀喷板（13）下方，所述蒸镀喷板（13）上设置有镂空的蒸镀喷槽（14），所述蒸发炉（12）底部设置有若干个排气口（15），若干个所述排气口（15）与若干个所述蒸发舟（11）一一对应。

3.如权利要求2所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，其特征是，每个所述传动组件均包括固定设置的安装座（23）、设置于所述安装座（23）上且一端连接所述送丝轮（22）且轴线与所述主驱动轴（21）平行的传动轴（24），所述传动轴（24）的另一端设置有调节压缸（25），所述传动轴（24）的端部位于所述调节压缸（25）中且作为所述调节压缸（25）的活塞部，所述调节压缸（25）内的压力由所述控制机构控制；

每个所述传动组件均包括套装在所述主驱动轴（21）上的主动摩擦轮（211）和套装在所述传动轴（24）上且与所述主动摩擦轮（211）相配合的从动摩擦轮（241），所述从动摩擦轮（241）为圆锥台形且轴向两端的长度大于所述主动摩擦轮（211），所述安装座（23）上设置有仅可以沿水平径向运动的活动轴承，所述调节压缸（25）固定设置于所述活动轴承上，所述活动轴承与所述安装座（23）之间设置有调节弹簧（26），所述调节弹簧（26）通过调节所述活动轴承轴线与所述主驱动轴（21）轴线之间的间距使所述从动摩擦轮（241）始终紧压所述主动摩擦轮（211）。

4.如权利要求3所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，其特征是，所述活动轴承位于所述调节弹簧（26）和所述主驱动轴（21）之间。

5.如权利要求4所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，其特征是，所述活动轴承为两个且分别为活动轴承一（271）和活动轴承二（272），所述安装座（23）上设置有分别放置所述活动轴承一（271）和所述活动轴承二（272）的轴承槽一（281）和轴承槽二（282），所述轴承槽一（281）和所述轴承槽二（282）分别对所述活动轴承一（271）和所述活动轴承二（272）具有轴向限位作用，所述轴承槽一（281）位于所述送丝轮（22）和所述从动摩擦轮（241）之间，所述轴承槽二（282）位于所述调节压缸（25）和所述从动摩擦轮（241）之间；所述从动摩擦轮（241）朝向所述轴承槽一（281）的一端外径小，所述从动摩擦轮（241）朝向所述轴承槽二（282）的一端外径大。

6.如权利要求5所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，其特征是，所述信号采集器包括通过第一电源供电作业且用于检测总蒸发速率的第一电离真空计，和通过第二电源供电作业且用于检测残余蒸发速率的第二电离真空计，所述第一电离真空计位于所述蒸发舟（11）上方且位于所述蒸镀喷板（13）下方，所述第二电离真空计位于所述排气口（15）处。

7.如权利要求6所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，其特征是，所述调节压缸（25）上设置有压力输入管（31），所述压力输入管（31）上设置有压力控制阀（32），所述信号执行器即为所述压力控制阀（32）且包括加压电磁阀和泄压电磁阀。

8.如权利要求7所述的一种超薄耐高压金属化薄膜蒸镀设备，其特征是，所述信号处理器和加压电磁阀之间还依次设置有第一PID放大器、第一电磁放大器；所述信号处理器和泄压电磁阀之间还依次设置有第二PID放大器、第二电磁放大器。