CN110205601B - 一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电容器加工设备，提供一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，旨在解决传统的蒸镀装置在对薄膜进行蒸镀时，蒸发源的受热不均，会导致蒸镀的厚度不一致、层次不均匀，且蒸镀效率较慢，影响薄膜电容器生产效率的问题，包括外箱、外箱下端安装的多个支撑脚和外箱前壁上安装的箱门，所述外箱的上端安装有抽真空机，且抽真空机的输入端上安装有抽真空管，抽真空管的下端延伸至外箱的内腔下部，所述外箱的内腔设有薄膜卷，且薄膜卷上缠绕有薄膜，所述薄膜的另一端依次绕过清洁组件、两个转向辊和冷却组件并缠绕在薄膜收卷辊上；本发明尤其适用于金属化薄膜的高效率蒸镀加工，具有较高的商业前景。
Description
技术领域
本发明涉及电容器加工设备技术领域，具体涉及一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备。
背景技术
金属化薄膜作为薄膜电容器中的芯组材料，其中包括普通金属化膜和金属化安全膜，蒸镀是将材料在真空环境中加热，使之气化并沉积到基片而获得薄膜材料的方法，又称为真空蒸镀或真空镀膜。
现有的薄膜电容器在加工时需要针对内部的薄膜进行蒸镀，形成金属化薄膜，从而保证薄膜的特性符合薄膜电容器的生产要求，传统的蒸镀装置在对薄膜进行蒸镀时，一方面由于蒸发源的受热不均，会导致蒸镀的厚度不一致、层次不均匀，进而引发的薄膜电容器安全质量问题，另一方面，市场上的蒸镀装置蒸镀效率较慢，需要耗费大量的时间去加工金属化膜，影响薄膜电容器的生产效率。
公开号为CN205774774U的专利，公开了一种蒸镀装置，包括蒸镀坩埚、蒸镀防沸板和顶盖，所述蒸镀坩埚上设置有所述蒸镀防沸板；所述蒸镀防沸板和顶盖之间设置有蒸镀腔室；所述蒸镀腔室连接有与所述蒸镀腔室连通的可拆卸的冷却室；还包括设置在所述冷却室和所述蒸镀腔室之间的隔板，用于导通或分隔所述蒸镀腔室和冷却室。该装置可使得蒸镀过程中气体更快达到蒸汽压，提高蒸镀效率，但是该装置在进行蒸镀时，会导致影响蒸镀的厚度和层次，为此，我们提出了一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，以解决传统的蒸镀装置在对薄膜进行蒸镀时，蒸发源的受热不均，会导致蒸镀的厚度不一致、层次不均匀，且蒸镀效率较慢，需要耗费大量的时间去加工金属化膜，影响薄膜电容器生产效率的问题。
(2)技术方案
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，包括外箱、外箱下端安装的多个支撑脚和外箱前壁上安装的箱门，所述外箱的上端安装有抽真空机，且抽真空机的输入端上安装有抽真空管，抽真空管的下端延伸至外箱的内腔下部，所述外箱的内腔设有薄膜卷，且薄膜卷上缠绕有薄膜，所述薄膜的另一端依次绕过清洁组件、两个转向辊和冷却组件并缠绕在薄膜收卷辊上，两个所述转向辊、薄膜卷和薄膜收卷辊均转动安装在外箱的内腔后壁上，所述薄膜收卷辊的后端到达外箱的外腔并安装在伺服电机的输出端上，且伺服电机通过支架固定安装在外箱的后壁上，所述外箱的内腔下部设有蒸镀装置；
所述蒸镀装置包括安装可拆卸安装的蒸镀箱和箱盖，所述蒸镀箱固定安装在外箱的内底壁上，且蒸镀箱的内底壁上固定安装有加热组件，所述箱盖的内壁上转动安装有多个转动轴，且转动轴上固定套设有翻转盖板，所述转动轴的后端到达箱盖的外部并安装有链轮，多个所述链轮通过链条传动连接，其中一个所述链轮上同轴安装有从动齿轮，且从动齿轮啮合有直齿条上端的齿牙，所述直齿条的一端到达安装套筒的内腔并安装有永磁铁，所述永磁铁滑动安装在安装套筒的内腔，且安装套筒固定安装在箱盖的后壁上，所述永磁铁远离直齿条的一侧通过伸缩弹簧连接有电磁铁，且电磁铁固定安装在安装套筒的内壁上；
所述外箱的内腔中部固定安装有隔温结构，且隔温结构位于两个转向辊之间，所述隔温结构包括两个上下平行设置的隔温板，且两个隔温板之间设有聚氨酯填充物，所述隔温板固定安装在外箱的内壁上；
所述冷却组件包括设置在隔温结构上端的水冷板，且水冷板位于薄膜的下方，所述水冷板为内部中空结构，且水冷板的后端贯通连接有两个连接水管，所述连接水管的上端贯通连接有冷却液箱，且冷却液箱固定插设在外箱的顶壁上，其中一个所述连接水管上安装有水泵。
优选的，所述蒸镀箱的内腔安装有温度感应器，且蒸镀箱的外壁上设有滑动变阻器，所述滑动变阻器与加热组件电性连接。
优选的，所述冷却液箱的上端贯通连接有多个冷却弯管，所述冷却液箱的内腔固定安装有隔板，且隔板将冷却液箱分为冷却腔和液体腔，所述隔板上开设有连接冷却腔和液体腔的通孔，两个所述连接水管的上端分别与冷却腔和液体腔贯通连接。
优选的，所述箱门上设有两个观察窗，且两个观察窗分别位于薄膜卷和薄膜收卷辊处。
优选的，所述翻转盖板的数量多于等于8个，且多个翻转盖板呈平行等距设置。
优选的，所述清洁组件包括转动安装在薄膜下端面的清洁辊，所述清洁辊的后端到达外箱的外部并安装有转动齿轮，且转动齿轮啮合有主动齿轮，所述主动齿轮同轴连接有第一带轮，且第一带轮转动安装在外箱的后壁上，所述第一带轮通过传动皮带连接有第二带轮，且第二带轮固定套设在伺服电机的输出端上。
优选的，所述箱门上安装有控制面板，且控制面板上设有显示屏和控制按钮，控制面板内置有PLC控制器。
(3)有益效果：
1、通过薄膜卷、蒸镀装置、转向辊和薄膜收卷辊的组合结构，伺服电机启动，实现对薄膜的卷绕抽拉，薄膜依次经过两个转向辊的变向，结合薄膜收卷辊对蒸镀后的薄膜进行变向抽拉，快速完成金属化薄膜的加工，同时蒸镀装置对不断运动的薄膜进行蒸镀，有效的保证金属化薄膜的加工，提高薄膜电容器的加工效率。
2、通过清洁辊、转动齿轮、主动齿轮、第一带轮、传动皮带、第二带轮和伺服电机的组合结构，在伺服电机启动时，带动薄膜从清洁辊的上端面滑动，此时，通过第一带轮、传动皮带和第二带轮的组合结构，带动主动齿轮转动，主动齿轮啮合转动齿轮，从而带动清洁辊沿着薄膜输送的反方向转动，对薄膜的蒸镀面进行清理，保证薄膜的蒸镀效果，提高薄膜电容器的生产质量。
3、通过水冷板、连接水管、冷却液箱、水泵、隔板、冷却弯管的组合结构，在薄膜蒸镀后，薄膜经过水冷板的上方，水冷板内腔中的冷却液吸收高温蒸镀后薄膜上残留的热量，随后，水泵启动，实现冷却液箱中的冷却液与水冷板的冷却液循环，实现蒸镀后薄膜快速冷却降温，缩短蒸镀时间。
4、通过蒸镀装置、冷却组件和隔温结构的组合结构，隔温结构的设置可以有效的将蒸镀装置与冷却组件分离开来，实现外箱内腔上下部的温度不统一，保证对薄膜的蒸镀加工温度，同时冷却组件的温度较低，有利于缩短蒸镀后的冷却时间，提高金属化薄膜生产效率。
附图说明
图1为本发明外观示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明结构剖视图；
图4为本发明中冷却组件结构示意图；
图5为本发明中蒸镀装置结构示意图；
图6为本发明中蒸镀装置结构后视图；
图7为本发明外观后视图。
图中：外箱1、箱门2、抽真空机3、薄膜卷4、蒸镀装置5、蒸镀箱51、箱盖52、加热组件53、翻转盖板54、转动轴55、链轮56、链条57、从动齿轮58、直齿条59、安装套筒510、永磁铁511、伸缩弹簧512、电磁铁513、温度感应器514、滑动变阻器515、清洁组件6、清洁辊61、转动齿轮62、主动齿轮63、第一带轮64、传动皮带65、第二带轮66、转向辊7、薄膜收卷辊8、冷却组件9、水冷板91、连接水管92、冷却液箱93、水泵94、隔板95、冷却弯管96、隔温结构10、隔温板101、聚氨酯填充物102、抽真空管11、观察窗12、控制面板13、伺服电机14、薄膜a。
具体实施方式
下面结合附图1-7和实施例对本发明进一步说明：
一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，包括外箱1、外箱1下端安装的多个支撑脚和外箱1前壁上安装的箱门2，多个支撑脚保证设备的稳固，箱门2的设置便于打开外箱1，取出和放入薄膜a与蒸镀源，所述外箱1的上端安装有抽真空机3，且抽真空机3的输入端上安装有抽真空管11，抽真空管11的下端延伸至外箱1的内腔下部，抽真空机3启动，将外箱1内腔中的空气抽出，防止空气影响薄膜的蒸镀，有利于提高镀膜室真空度、膜层纯度和膜基结合力，所述外箱1的内腔设有薄膜卷4，且薄膜卷4上缠绕有薄膜a，所述薄膜a的另一端依次绕过清洁组件6、两个转向辊7和冷却组件9并缠绕在薄膜收卷辊8上，两个所述转向辊7、薄膜卷4和薄膜收卷辊8均转动安装在外箱1的内腔后壁上，薄膜a依次经过清洁组件6进行清洁、两个转向辊7结合薄膜收卷辊8对蒸镀后的薄膜a进行变向抽拉、再经过冷却组件9实现蒸镀金属膜的冷却，快速完成金属化薄膜的加工，所述薄膜收卷辊8的后端到达外箱1的外腔并安装在伺服电机14的输出端上，且伺服电机14通过支架固定安装在外箱1的后壁上，所述外箱1的内腔下部设有蒸镀装置5，伺服电机14启动，实现对薄膜a的卷绕抽拉，同时蒸镀装置5对不断运动的薄膜a进行蒸镀，有效的保证金属化薄膜的加工，提高薄膜电容器的加工效率。
本实施例中，如图5和6所示，所述蒸镀装置5包括安装可拆卸安装的蒸镀箱51和箱盖52，所述蒸镀箱51固定安装在外箱1的内底壁上，且蒸镀箱51的内底壁上固定安装有加热组件53，加热组件53主要有电阻加热、电子束加热、高频感应加热、电弧加热和激光加热等五大类，本实施例中，加热组件53采用电阻加热板，所述箱盖52的内壁上转动安装有多个转动轴55，且转动轴55上固定套设有翻转盖板54，所述转动轴55的后端到达箱盖52的外部并安装有链轮56，多个所述链轮56通过链条57传动连接，其中一个所述链轮56上同轴安装有从动齿轮58，且从动齿轮58啮合有直齿条59上端的齿牙，所述直齿条59的一端到达安装套筒510的内腔并安装有永磁铁511，所述永磁铁511滑动安装在安装套筒510的内腔，且安装套筒510固定安装在箱盖52的后壁上，所述永磁铁511远离直齿条59的一侧通过伸缩弹簧512连接有电磁铁513，且电磁铁513固定安装在安装套筒510的内壁上，在箱门2关闭后，抽真空机3启动，将外箱1内腔抽真空，随后，加热组件53启动，对蒸镀箱51内腔中的蒸镀源进行加热，在加热到一定程度后，接通外接电源，电磁铁513通电产生磁性，吸引永磁铁511，带动直齿条59向安装套筒510的内腔滑动，直齿条59上的齿牙啮合从动齿轮58，通过多个链轮56和链条57的传动机构，带动多个翻转盖板54同时发生翻转，箱盖52的上端贯通，蒸发的蒸镀源对金属化薄膜进行蒸镀，结合伺服电机14带动薄膜收卷辊8抽拉薄膜a，不断的薄膜a进行蒸镀，大大提高了蒸镀的效率。
同时，本实施例中，多个翻转盖板54同时发生翻转，可以有效的调节蒸镀源对薄膜a蒸镀的角度，因而可得到不同显微结构和结晶形态(单晶、多晶或非晶等)的薄膜。
本实施例中，如图2和3所示，所述外箱1的内腔中部固定安装有隔温结构10，且隔温结构10位于两个转向辊7之间，所述隔温结构10包括两个上下平行设置的隔温板101，且两个隔温板101之间设有聚氨酯填充物102，所述隔温板101固定安装在外箱1的内壁上，隔温结构10的设置可以有效的将蒸镀装置5与冷却组件9分离开来，保证对薄膜a的蒸镀加工，缩短蒸镀后的冷却时间，提高金属化薄膜生产效率；
本实施例中，如图4所示，所述冷却组件9包括设置在隔温结构10上端的水冷板91，且水冷板91位于薄膜a的下方，所述水冷板91为内部中空结构，且水冷板91的后端贯通连接有两个连接水管92，所述连接水管92的上端贯通连接有冷却液箱93，且冷却液箱93固定插设在外箱1的顶壁上，其中一个所述连接水管92上安装有水泵94，在薄膜a蒸镀后，薄膜a经过水冷板91的上方，水冷板91内腔中的冷却液吸收高温蒸镀后薄膜a上残留的热量，随后，水泵94启动，实现冷却液箱93中的冷却液与水冷板91的冷却液循环，实现蒸镀后薄膜a快速冷却降温，缩短蒸镀时间。
本实施例中，如图5和6所示，所述蒸镀箱51的内腔安装有温度感应器514，且蒸镀箱51的外壁上设有滑动变阻器515，所述滑动变阻器515与加热组件53电性连接，温度感应器514可以有效的监控蒸镀箱51内腔的温度，保证蒸镀源的温度达到薄膜蒸镀的要求，提高薄膜电容器产品质量，同时，滑动变阻器515的加入，可以有效的调节加热组件53的输出热量，保证对蒸镀箱51内腔温度的控制，保证对薄膜a的均匀高质量蒸镀。
本实施例中，如图4所示，所述冷却液箱93的上端贯通连接有多个冷却弯管96，所述冷却液箱93的内腔固定安装有隔板95，且隔板95将冷却液箱93分为冷却腔和液体腔，所述隔板95上开设有连接冷却腔和液体腔的通孔，两个所述连接水管92的上端分别与冷却腔和液体腔贯通连接，多个冷却弯管96扩大与外界空气的接触面积，实现快速冷却，通过隔板95的分割，利用冷却腔和液体腔之间贯通的通孔，实现对冷却液的先冷却再循环注入水冷板91中，实现对蒸镀后的薄膜a快速冷却降温，提高蒸镀效率。
本实施例中，如图1所示，所述箱门2上设有两个观察窗12，且两个观察窗12分别位于薄膜卷4和薄膜收卷辊8处，便于加工人员随时观察薄膜卷4和薄膜收卷辊8上薄膜的收卷情况，在蒸镀完成后，开启箱门2取出金属化薄膜。
本实施例中，如图5所示，所述翻转盖板54的数量多于等于8个，且多个翻转盖板54呈平行等距设置，多个翻转盖板54的相互压盖，可以实现对蒸镀箱51和箱盖52的封闭，结合转动轴55的转动，实现打开箱盖52，蒸镀源对薄膜a进行蒸镀，同时，多个翻转盖板54同时发生翻转，可以有效的调节蒸镀源对薄膜a蒸镀的角度，因而可得到不同显微结构和结晶形态(单晶、多晶或非晶等)的薄膜。
本实施例中，如图3和7所示，所述清洁组件6包括转动安装在薄膜a下端面的清洁辊61，所述清洁辊61的后端到达外箱1的外部并安装有转动齿轮62，且转动齿轮62啮合有主动齿轮63，所述主动齿轮63同轴连接有第一带轮64，且第一带轮64转动安装在外箱1的后壁上，所述第一带轮64通过传动皮带65连接有第二带轮66，且第二带轮66固定套设在伺服电机14的输出端上，在伺服电机14启动时，带动薄膜a从清洁辊61的上端面滑动，此时，通过第一带轮64、传动皮带65和第二带轮66的组合结构，带动主动齿轮63转动，主动齿轮63啮合转动齿轮62，从而带动清洁辊61沿着薄膜a输送的反方向转动，对薄膜a的蒸镀面进行清理，保证薄膜a的蒸镀效果，提高薄膜电容器的生产质量。
本实施例中，如图1所示，所述箱门2上安装有控制面板13，且控制面板13上设有显示屏和控制按钮，控制面板13内置有PLC控制器，本实施例中，PLC控制器型号为西门子S7-400，控制面板13与抽真空机3、加热组件53、电磁铁513、温度感应器514、滑动变阻器515、水泵94和伺服电机14电性连接，加工人员结合控制按钮和PLC控制器实现对蒸镀进程的控制，抽真空机3对外箱1的内腔进行抽真空，随后，加热组件53启动，结合滑动变阻器515实现对蒸镀源蒸镀温度的控制，蒸镀源的加热温度通过温度感应器514感应出来，并传递到控制面板13的显示屏上，加工人员控制电磁铁513的启动，打开翻转盖板54，实现对薄膜a的蒸镀，伺服电机14启动，对薄膜a进行抽拉收卷，二者结合，实现了金属化薄膜的快速蒸镀，同时，水泵94启动，对蒸镀后的薄膜a进行快速冷却，缩短蒸镀的加工时间，大大提高了金属化薄膜的蒸镀效率。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，包括外箱、外箱下端安装的多个支撑脚和外箱前壁上安装的箱门，其特征在于，所述外箱的上端安装有抽真空机，且抽真空机的输入端上安装有抽真空管，抽真空管的下端延伸至外箱的内腔下部，所述外箱的内腔设有薄膜卷，且薄膜卷上缠绕有薄膜，所述薄膜的另一端依次绕过清洁组件、两个转向辊和冷却组件并缠绕在薄膜收卷辊上，两个所述转向辊、薄膜卷和薄膜收卷辊均转动安装在外箱的内腔后壁上，所述薄膜收卷辊的后端到达外箱的外腔并安装在伺服电机的输出端上，且伺服电机通过支架固定安装在外箱的后壁上，所述外箱的内腔下部设有蒸镀装置；
所述蒸镀装置包括安装可拆卸安装的蒸镀箱和箱盖，所述蒸镀箱固定安装在外箱的内底壁上，且蒸镀箱的内底壁上固定安装有加热组件，所述箱盖的内壁上转动安装有多个转动轴，且转动轴上固定套设有翻转盖板，所述转动轴的后端到达箱盖的外部并安装有链轮，多个所述链轮通过链条传动连接，其中一个所述链轮上同轴安装有从动齿轮，且从动齿轮啮合有直齿条上端的齿牙，所述直齿条的一端到达安装套筒的内腔并安装有永磁铁，所述永磁铁滑动安装在安装套筒的内腔，且安装套筒固定安装在箱盖的后壁上，所述永磁铁远离直齿条的一侧通过伸缩弹簧连接有电磁铁，且电磁铁固定安装在安装套筒的内壁上；
所述外箱的内腔中部固定安装有隔温结构，且隔温结构位于两个转向辊之间，所述隔温结构包括两个上下平行设置的隔温板，且两个隔温板之间设有聚氨酯填充物，所述隔温板固定安装在外箱的内壁上；
所述冷却组件包括设置在隔温结构上端的水冷板，且水冷板位于薄膜的下方，所述水冷板为内部中空结构，且水冷板的后端贯通连接有两个连接水管，所述连接水管的上端贯通连接有冷却液箱，且冷却液箱固定插设在外箱的顶壁上，其中一个所述连接水管上安装有水泵。
2.如权利要求1所述的一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，其特征在于：所述蒸镀箱的内腔安装有温度感应器，且蒸镀箱的外壁上设有滑动变阻器，所述滑动变阻器与加热组件电性连接。
3.如权利要求1所述的一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，其特征在于：所述冷却液箱的上端贯通连接有多个冷却弯管，所述冷却液箱的内腔固定安装有隔板，且隔板将冷却液箱分为冷却腔和液体腔，所述隔板上开设有连接冷却腔和液体腔的通孔，两个所述连接水管的上端分别与冷却腔和液体腔贯通连接。
4.如权利要求1所述的一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，其特征在于：所述箱门上设有两个观察窗，且两个观察窗分别位于薄膜卷和薄膜收卷辊处。
5.如权利要求1所述的一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，其特征在于：所述翻转盖板的数量多于等于8个，且多个翻转盖板呈平行等距设置。
6.如权利要求1所述的一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，其特征在于：所述清洁组件包括转动安装在薄膜下端面的清洁辊，所述清洁辊的后端到达外箱的外部并安装有转动齿轮，且转动齿轮啮合有主动齿轮，所述主动齿轮同轴连接有第一带轮，且第一带轮转动安装在外箱的后壁上，所述第一带轮通过传动皮带连接有第二带轮，且第二带轮固定套设在伺服电机的输出端上。
7.如权利要求1所述的一种薄膜电容器加工用金属薄膜蒸镀设备，其特征在于：所述箱门上安装有控制面板，且控制面板上设有显示屏和控制按钮，控制面板内置有PLC控制器。
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