CN108950512B - 一种连续镀膜设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续镀膜设备，包括进料仓、过渡仓和至少一条镀膜室，镀膜室连接于进料仓和过渡仓之间，镀膜室内设置靶材、溅射电源和传送机构，进料仓内设置有第一基片架，过渡仓内设有第二基片架和翻转机构，第一基片架和第二基片架分别用于放置钕铁硼磁片，翻转机构为三轴翻转机械手，翻转机构包括翻转机械手X轴链、翻转机械手Y轴链、翻转机械手Z轴链、翻转机械手运行轨道、旋转臂、夹紧气缸和翻转驱动机构，旋转臂设置于翻转机械手Z轴链的输出端，夹紧气缸设置于旋转臂上，翻转机构用以将第一基片架上的钕铁硼磁片翻转至第二基片架上。本发明具有自动化程度高、钕铁硼磁片不易氧化、工作效率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及磁体制备技术领域，特别涉及一种连续镀膜设备。
背景技术
钕铁硼（Nd2Fe14B）永磁体具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积，是现今所知的综合性能最高的稀土永磁材料，促进了磁学器件的小型化、轻型化的发展，使得在风力发电、变频压缩机和新能源乘用车等高端热门领域得到了广泛的应用。
在现有技术中，为了获得高性能的烧结钕铁硼永磁体主要运用到重稀土等元素的添加，晶界扩散添加重稀土元素成为近年来研究的热点，使用晶界扩散的方法，使重稀土元素扩散进入磁体晶界及主相晶粒边缘区域，既能达到提高各向异性场的目的，又不明显的降低剩磁和磁能积，同时成本微量增加。
磁控溅射便是晶界扩散添加稀土元素的方法中的一种，磁控溅射是通过磁控溅射设备溅射重稀土金属在钕铁硼磁体表面，但是现有的磁控溅射是将磁体平放在托盘上，使一面溅射镀膜之后冷却，再进行手工翻面，再对另一面进行溅射，这无疑增加了溅射的时间，降低了生产效率，而且手工翻面容易导致钕铁硼磁体发生氧化，而影响钕铁硼磁体的性能。
发明内容
针对现有技术的不足和缺陷，提供一种连续镀膜设备，具有自动化程度高、钕铁硼磁片不易氧化、工作效率高的特点。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。
一种连续镀膜设备，包括进料仓、过渡仓和至少一条镀膜室，镀膜室连接于进料仓和过渡仓之间，镀膜室内设置靶材、溅射电源和传送机构，溅射电源与所述靶材电连接，用以向所述靶材输出溅射功率，进料仓内设置有第一基片架和进料机构，进料机构为三轴进料机械手，三轴进料机械手包括进料机械手X轴链、进料机械手Y轴链、进料机械手Z轴链、进料机械手运行轨道、真空吸盘、进料驱动机构，进料机械手X轴链、进料机械手Y轴链、进料机械手Z轴链分别设置于进料机械手运行轨道上，且通过进料驱动机构带动进料机械手X轴链、进料机械手Y轴链、进料机械手Z轴链在进料机械手运行轨道上滑动，真空吸盘设置于进料机械手Z轴链的输出端，真空吸盘连接有真空发生器, 真空吸盘用以将钕铁硼磁片移送至第一基片架上,过渡仓内设有第二基片架和翻转机构，第一基片架和第二基片架分别用于放置钕铁硼磁片，翻转机构为三轴翻转机械手，翻转机构包括翻转机械手X轴链、翻转机械手Y轴链、翻转机械手Z轴链、翻转机械手运行轨道、旋转臂、夹紧气缸和翻转驱动机构，翻转机械手X轴链、翻转机械手Y轴链、翻转机械手Z轴链均设置于翻转机械手运行轨道上，且通过翻转驱动机构带动翻转机械手X轴链、翻转机械手Y轴链、翻转机械手Z轴链在进翻转械手运行轨道上滑动，旋转臂设置于翻转机械手Z轴链的输出端，夹紧气缸设置于旋转臂上，翻转机构用以将第一基片架上的钕铁硼磁片翻转至第二基片架上。
进一步的，传送机构为伺服电机通过磁流体驱动的中间传送辊。
进一步的，进料仓和过渡仓内分别设有与中间传送辊对接的内传送辊, 内传送辊通过外部的同步带机构或内部的链传动实现。
进一步的，镀膜室和进料仓之间设有进料室，镀膜室和过渡仓之间设有出料室。
进一步的，进料室和进料仓之间以及出料室和过渡仓之间分别设有真空翻板阀门。
进一步的，进料仓、过渡仓和镀膜室内均连接有真空发生器。
进一步的，进料驱动机构为驱动电机，驱动电机通过齿轮带动进料机械手X轴链、进料机械手Y轴链、进料机械手Z轴链在进料机械手运行轨道上滑动。
进一步的，电机的输出端还连接有减速机。
进一步的，进料仓内还设有自动码盘机。
本发明的有益效果为：本发明的镀膜设备，使用时，将装有钕铁硼磁片的料盒放入进料仓内，再通过驱动机构带动进料机械手X轴链、进料机械手Y轴链、进料机械手Z轴链在进料机械手运行轨道上滑动至料盒上方，真空吸盘将料盒内的钕铁硼磁片吸附，再通过驱动机构带动进料机械手X轴链、进料机械手Y轴链、进料机械手Z轴链在进料机械手运行轨道上滑动至第一基片架上，将钕铁硼磁片码放至第一基片架上，待码放完成后，第一基片架再通过内传送辊和中间传送辊移送至镀膜室内通过靶材进行镀膜,待钕铁硼磁片一面镀膜完成后,再移送至中间过渡仓,此时再通过翻转驱动机构带动翻转机械手X轴链、翻转机械手Y轴链、翻转机械手Z轴链沿翻转机械手运行轨道移动至第二基片架上，并通过夹紧气缸将第二基片架夹紧并通过旋转臂翻转180度，再将第二基片架的开口处与第一基片架相贴合,再通过夹紧气缸同时将第一基片架和第二基片架夹紧，并再次通过翻转臂翻转180度，此时第一基片架上的钕铁硼磁片便会在重力的作用下翻转至第二基片架上,再将第二基片架移动至镀膜室内,对钕铁硼磁片另一面通过靶材进行镀膜,镀膜完成后再移动至进料仓内。本发明通过自动化对钕铁硼磁片进行镀膜,提高了自动化程度, 大大提高了工作效率,而且避免了钕铁硼磁片被氧化。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的整体结构示意图（俯视）。
图3是本发明的三轴翻转机械手结构示意图。
图4是本发明的三轴进料机械手结构示意图。
图5是本发明的另一实施例整体结构示意图。
图中，1.进料仓；2.过渡仓；3.镀膜室；4.靶材；5.内传送辊；6.进料室；7.出料室；8.真空翻板阀门；9.三轴翻转机械手；10.翻转机械手X轴链；11.翻转机械手Y轴链；12.翻转机械手Z轴链；13.翻转机械手运行轨道；14.旋转臂；15.夹紧气缸；16.三轴进料机械手；17.进料机械手X轴链；18.进料机械手Y轴链；19.进料机械手Z轴链；20.进料机械手运行轨道；21.真空吸盘。
具体实施方式
结合附图对本发明进一步阐释。
参见图1至图5所示的一种连续镀膜设备，包括进料仓1、过渡仓2和一条镀膜室3，镀膜室3连接于进料仓1和过渡仓2之间，镀膜室3内设置靶材4、溅射电源和传送机构，溅射电源与所述靶材4电连接，用以向所述靶材4输出溅射功率，传送机构为伺服电机通过磁流体驱动的中间传送辊,镀膜室3和进料仓1之间设有进料室6，镀膜室3和过渡仓2之间设有出料室7,进料仓1和过渡仓2内分别设有与中间传送辊对接的内传送辊5，中间传送辊穿过进料室6和出料室7与内传送辊5连接。内传送辊通过外部的同步带机构或内部的链传动实现。进料仓1、过渡仓2和镀膜室3内均连接有真空发生器,以对进料仓1、过渡仓2和镀膜室3内进行抽真空,避免钕铁硼磁片被氧化。此外进料仓1、过渡仓2内分别进行充氮保护，以避免钕铁硼磁片被氧化。进料室6和进料仓1之间以及出料室7和过渡仓2之间分别设有真空翻板阀门8，通过设置真空翻板阀门8，避免氮气进入镀膜室3内。
进料仓1内设置有第一基片架和三轴进料机械手16，三轴进料机械手16包括进料机械手X轴链17、进料机械手Y轴链18、进料机械手Z轴链19、进料机械手运行轨道20、真空吸盘、进料驱动机构，进料机械手X轴链17、进料机械手Y轴链18、进料机械手Z轴链19分别设置于进料机械手运行轨道20上，且通过进料驱动机构带动进料机械手X轴链17、进料机械手Y轴链18、进料机械手Z轴链19在进料机械手运行轨道20上滑动，真空吸盘设置于进料机械手Z轴链19的输出端，真空吸盘连接有真空发生器，进料驱动机构为驱动电机，驱动电机通过齿轮带动进料机械手X轴链17、进料机械手Y轴链18、进料机械手Z轴链19在进料机械手运行轨道20上滑动，电机的输出端还连接有减速机，以能够增加电机的输出转矩。
过渡仓2内设有第二基片架和翻转机构，第一基片架和第二基片架分别用于放置钕铁硼磁片，翻转机构为三轴翻转机械手9，翻转机构包括翻转机械手X轴链10、翻转机械手Y轴链11、翻转机械手Z轴链12、翻转机械手运行轨道13、旋转臂14、夹紧气缸15和翻转驱动机构，翻转机械手X轴链10、翻转机械手Y轴链11、翻转机械手Z轴链12均设置于翻转机械手运行轨道13上，且通过翻转驱动机构带动翻转机械手X轴链10、翻转机械手Y轴链11、翻转机械手Z轴链12在进翻转械手运行轨道上滑动，旋转臂14设置于翻转机械手Z轴链12的输出端，夹紧气缸15设置于旋转臂14上，翻转机构用以将第一基片架上的钕铁硼磁片翻转至第二基片架上。
本发明的镀膜设备，使用时，将装有钕铁硼磁片的料盒放入进料仓1内，再通过驱动机构带动进料机械手X轴链17、进料机械手Y轴链18、进料机械手Z轴链19在进料机械手运行轨道20上滑动至料盒上方，真空吸盘将料盒内的钕铁硼磁片吸附，再通过驱动机构带动进料机械手X轴链17、进料机械手Y轴链18、进料机械手Z轴链19在进料机械手运行轨道20上滑动至第一基片架上，将钕铁硼磁片码放至第一基片架上，待码放完成后，第一基片架再通过内传送辊5和中间传送辊移送至镀膜室3内通过靶材4进行镀膜,待钕铁硼磁片一面镀膜完成后,再移送至中间过渡仓2,此时再通过翻转驱动机构带动翻转机械手X轴链10、翻转机械手Y轴链11、翻转机械手Z轴链12沿翻转机械手运行轨道13移动至第二基片架上，并通过夹紧气缸15将第二基片架夹紧并通过旋转臂14翻转180度，再将第二基片架的开口处与第一基片架相贴合,再通过夹紧气缸15同时将第一基片架和第二基片架夹紧，并再次通过翻转臂翻转180度，此时第一基片架上的钕铁硼磁片便会在重力的作用下翻转至第二基片架上,再将第二基片架通过内传送辊5和中间传送辊移动至镀膜室3内,对钕铁硼磁片另一面通过靶材4进行镀膜,镀膜完成后再移动至进料仓1内。本发明通过自动化对钕铁硼磁片进行镀膜,提高了自动化程度, 大大提高了工作效率,而且避免了钕铁硼磁片被氧化，进料仓1内还设有自动码盘机，待钕铁硼磁片两面镀膜完成后，再通过自动码盘机将第二基片架叠放一起，以集中取出，减少取出频率，节约时间。
进一步的，进料仓1、过渡仓2之间并联两个或以上的镀膜室3，当其中一个镀膜室3用以对第一基片架经进料仓1进入过渡仓2的过程中对钕铁硼磁片一面进行镀膜，另一镀膜室3用以对第二基片架由过渡仓2进入进料仓1的过程中对钕铁硼磁片另一面进行镀膜，形成循环，待一面镀膜完成后，便可是基片架再次进入镀膜室3，从而使得钕铁硼磁片可连续不断地进入镀膜室3进行镀膜, 提高了工作效率。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (7)
1.一种连续镀膜设备，包括进料仓（1）、过渡仓（2）和至少一条镀膜室（3），镀膜室（3）连接于进料仓（1）和过渡仓（2）之间，镀膜室（3）内设置靶材（4）、溅射电源和传送机构，溅射电源与所述靶材（4）电连接，用以向所述靶材（4）输出溅射功率，其特征在于：进料仓（1）内设置有第一基片架和进料机构，进料机构为三轴进料机械手（16），三轴进料机械手（16）包括进料机械手X轴链（17）、进料机械手Y轴链（18）、进料机械手Z轴链（19）、进料机械手运行轨道（20）、真空吸盘（21）、进料驱动机构，进料机械手X轴链（17）、进料机械手Y轴链（18）、进料机械手Z轴链（19）分别设置于进料机械手运行轨道（20）上，且通过进料驱动机构带动进料机械手X轴链（17）、进料机械手Y轴链（18）、进料机械手Z轴链（19）在进料机械手运行轨道（20）上滑动，真空吸盘（21）设置于进料机械手Z轴链（19）的输出端，真空吸盘（21）连接有真空发生器, 真空吸盘（21）用以将钕铁硼磁片移送至第一基片架上,过渡仓（2）内设有第二基片架和翻转机构，第一基片架和第二基片架分别用于放置钕铁硼磁片，翻转机构为三轴翻转机械手（9），翻转机构包括翻转机械手X轴链（10）、翻转机械手Y轴链（11）、翻转机械手Z轴链（12）、翻转机械手运行轨道（13）、旋转臂（14）、夹紧气缸（15）和翻转驱动机构，翻转机械手X轴链（10）、翻转机械手Y轴链（11）、翻转机械手Z轴链（12）均设置于翻转机械手运行轨道（13）上，且通过翻转驱动机构带动翻转机械手X轴链（10）、翻转机械手Y轴链（11）、翻转机械手Z轴链（12）在翻转械手运行轨道上滑动，旋转臂（14）设置于翻转机械手Z轴链（12）的输出端，夹紧气缸（15）设置于旋转臂（14）上， 翻转机构用以将第一基片架上的钕铁硼磁片翻转至第二基片架上；
镀膜室（3）和进料仓（1）之间设有进料室（6），镀膜室（3）和过渡仓（2）之间设有出料室（7）；
进料驱动机构为驱动电机，驱动电机通过齿轮带动进料机械手X轴链（17）、进料机械手Y轴链（18）、进料机械手Z轴链（19）在进料机械手运行轨道（20）上滑动。
2.根据权利要求1所述的一种连续镀膜设备，其特征在于：传送机构为伺服电机通过磁流体驱动的中间传送辊。
3.根据权利要求2所述的一种连续镀膜设备，其特征在于：进一步的，进料仓（1）和过渡仓（2）内分别设有与中间传送辊对接的内传送辊（5）。
4.根据权利要求1所述的一种连续镀膜设备，其特征在于：进料室（6）和进料仓（1）之间以及出料室（7）和过渡仓（2）之间分别设有真空翻板阀门（8）。
5.根据权利要求1所述的一种连续镀膜设备，其特征在于：进料仓（1）、过渡仓（2）和镀膜室（3）内均连接有真空发生器。
6.根据权利要求1所述的一种连续镀膜设备，其特征在于：电机的输出端还连接有减速机。
7.根据权利要求1所述的一种连续镀膜设备，其特征在于：进料仓（1）内还设有自动码盘机。
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