CN112080731A - 多室连续光学镀膜机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多室连续光学镀膜机，所述镀膜机包括运转机构、至少一个传送部、至少一个前室，以及至少一个镀膜室，镀件设于一工件转架上，所述传送部与前室衔接，所述前室与镀膜室衔接，所述传送部、前室和镀膜室形成镀件的镀膜通道，所述前室与镀膜室独立设置真空设备，所述前室和镀膜室为单独的密封腔室，所述工件转架通过运转机构在镀膜室内转动。本发明提供多室连续光学镀膜机，提高了镀膜效率，节约能源，并且镀膜后镀件的膜厚均匀。

Description

多室连续光学镀膜机

技术领域

本发明涉及光学镀膜技术领域，具体涉及多室连续光学镀膜机。

背景技术

光学镀膜技术广泛应用于各行各业中，从精密光学设备、显示器设备到日常生活中的光学薄膜应用，比方说，平时戴的眼镜、数码相机、各式家电用品，或者是钞票上的防伪技术，皆能被称之为光学薄膜技术应用或者其技术上的延伸。倘若没有光学薄膜技术作为发展基础，近代光电、通讯或是激光技术将无法进展，这显示出光学薄膜技术研究发展重要性。

一般来说，要使用多层薄膜时，必须根据设计者需求，借用高低折射率薄膜堆栈技术，做为各类型光学薄膜设计之用，才能达到事先预期后评估的光学特性。比方说：抗反射镜、高反射镜、分光镜、截止滤光镜、带通滤光镜、带止滤光镜等；而在计算机分析软、硬件发展健全的今日，不仅使光学薄膜在设计上变得更为便捷，且光学薄膜技术研究发展也将更为快速。而要得到预期的薄膜效果，就要对薄膜的厚度进行控制、检测，目前主流的检测方法有两种：光学监控(目视法、反射式、透过式)和物理监控(石英晶体监控)，其中，目前的光学监控方法主要采用反射式光控控制的镀膜机，利用在光学玻璃材料上镀上一层介质薄膜的过程中，介质薄膜与光学玻璃之间的光学特征(反射率和透过率)都会发生变化，通过这种变化，从理论上任意膜厚都可以找到光学特征与之对应。把光学特征的光的变化变为光信号的变化。在使用时需要向镀膜机内输入用于检测并反馈控制镀膜厚度是否精确的参数，以此来保证镀膜机镀膜厚度的准确性。

光学镀膜机镀膜过程多采用石英晶体膜厚仪(简称膜厚仪)监测膜厚变化，膜厚仪的石英晶体探头(简称探头)一般安装在炉顶中央的固定位置上，通过传输导线把膜厚信号送至到炉外的膜厚仪主机上。

这种最传统的把探头固定在炉上方的方法，安装、传输和使用都最为简便，但只适用于从下向上蒸发膜镀的炉型，且以该炉炉顶中心点的膜厚值代表整炉各点的膜厚值，误差较大。

后来出现了立式镀膜机，采用立式溅射靶进行溅射沉积，探头则改成伸入炉内靠近工件处，侧装在一个固定位置，进行膜厚监测，以此不动点的膜厚信息代表整炉运动着工件的膜厚，这种方式同样存在误差大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供多室连续光学镀膜机，提高了镀膜效率，节约能源，并且镀膜后镀件的膜厚均匀。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种多室连续光学镀膜机，所述镀膜机包括运转机构、至少一个传送部、至少一个前室，以及至少一个镀膜室，镀件设于一工件转架上，所述传送部与前室衔接，所述前室与镀膜室衔接，所述传送部、前室和镀膜室形成镀件的镀膜通道，所述前室与镀膜室独立设置真空设备，所述前室和镀膜室为单独的密封腔室，所述工件转架通过运转机构在镀膜室内转动。

作为上述技术方案的进一步改进为：

上述方案中，优选地，所述运转机构包括公转组件和自转组件，所述工件转架设有多个自转轴，所述工件转架通过公转组件转动，所述自转轴通过自转组件转动。

上述方案中，优选地，所述传送部设有传送机构，所述传送机构设有第一移动单元和第二移动单元，所述工件转架通过第一移动单元传送至前室，所述工件转架通过第二移动单元传送至前室。

上述方案中，优选地，所述第一移动单元设有第一驱动组件、滑轨和滑块，所述滑轨滑设于滑轨上；移动时，所述工件转架位于滑块上，所述第一驱动组件驱动工件转架沿滑轨移动。

上述方案中，优选地，所述第二移动单元设有移动架、第二驱动组件，移动时，所述工件转架位于第二驱动组件上，所述第二驱动组件安装于移动架上，所述第一驱动组件驱动移动架移动，带动工件转架移动；所述第二驱动组件驱动工件转架移动至前室。

上述方案中，优选地，所述前室与传送部衔接处设有第一隔离门，所述前室与镀膜室之间设有第二隔离门。

上述方案中，所述前室设有加热机构和第一转送机构，所述加热机构设于前室的室壁，所述第一转送机构设于前室底部，所述工件转架通过第一转送机构移动于前室。

上述方案中，优选地，所述前室设有第一顶升机构，所述第一顶升机构安装于前室底部。

上述方案中，优选地，所述镀膜室设有镀膜机构和加热机构，所述镀膜机构和加热机构安装于镀膜室的室壁。

上述方案中，优选地，所述镀膜室设有第二转送机构，所述工件转架通过第二转送机构移动于镀膜室。

上述方案中，优选地，所述镀膜室设有第二顶升机构，所述第二顶升机构安装于镀膜室的底部。

上述方案中，优选地，所述镀膜室设有膜厚监测机构，所述膜厚监测机构设有膜厚控制仪和膜厚传感器，所述膜厚控制仪设于镀膜机的电气控制柜，所述膜厚传感器安装于工件转架。

上述方案中，优选地，所述工件转架设有多个自转架，所述自转架固定于自转轴。

上述方案中，优选地，所述运转机构通过齿轮组传动，所述自转组件通过齿轮组传动，通过齿轮的传动带动自转轴和自转架转动。

上述方案中，优选地，所述前室设有两个，分别位于镀膜入口和镀膜出口处，所述前室和镀膜室之间设有隔断门。

上述方案中，优选地，所述传送部设有两个，其中，所述一个传送部、一个前室和镀膜室形成镀件的镀膜通道，所述另一个前室、另一个传送部构成出膜通道。

上述方案中，优选地，所述镀膜机还设有预备部所述预备部与传动部衔接，所述预备部设有第三驱动组件。

本发明提供的多室连续光学镀膜机，与现有技术相比有以下优点：

(1)本发明的多室连续光学镀膜机，通过设置传送部和前室，能够减少镀膜室抽真空的时间，节约能源，并且带镀膜的镀件能够依次排序进入镀膜室，提高了镀膜工作效率。

(2)本发明的多室连续光学镀膜机，采用能够公转和自转的工作转架，能够用于金属、半导体或绝缘体材质的镀件。

(3)本发明的多室连续光学镀膜机，可一次性的对材料进行镀膜工序，膜层始终在真空环境下，保证了镀膜的质量，并且工作转架整体移动，自动化程度高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的仰视结构示意图。

图3是本发明镀膜室的结构示意图。

图4是本发明实施例1的结构示意图。

图5是本发明实施例2的结构示意图。

图中标号说明：

1、传送机构；11、移动架；12、滑轨；13、滑块；14、齿条；15、齿轮；16、传送链；2、前室；21、第一顶升机构；211、驱动件；212、承载轴承座；22、第一转送机构；3、镀膜室；31、第二转送机构；32、第二顶升机构；33、顶盘挡板；4、工件转架；41、顶板；42、底板；43、侧板；44、自转轴；5、真空设备；6、加热机构；7、动力机构；71、转动盘；8、第三驱动组件；9、自转组件；91、主动轮；92、传动轮；93、自转轮。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1

图1至图4示出了本发明多室连续光学镀膜机的第一种实施方式，本实施例中工件转架4只能公转，不能自转。

本实施例中，所述镀膜机包括运转机构、至少一个传送部、至少一个前室2，以及至少一个镀膜室3，镀件设于一工件转架4上，所述传送部与前室2衔接，所述前室2与镀膜室3衔接，所述一侧的传送部、前室2和镀膜室3形成镀件的镀膜通道，另一侧的前室2、另一个传送部构成出膜通道。所述前室2与镀膜室3独立设置真空设备5，所述前室2和镀膜室3为单独的密封腔室，所述工件转架4通过运转机构在镀膜室3内转动。

本实施例中，镀膜机为立式镀膜机，传送部设有2个，前室2设有2个，镀膜室3设有一个，还设有一个预备部，沿第一个工件转架4镀膜方向，依次为第一传送部、第一前室、镀膜室3、第二前室、第二传送部，预备部位于第一传送部上料口处，用于运送待镀件的工件转架4。本实施例中，将预备部设于连个传送部之间，即位于第一传送部入口和第二传送部出口处，使镀膜机形成“口”字型排布，便于工件的转运，节省了人工运作时间，提高工作效率。

本实施例中，工件转架4包括顶板41、底板42、支撑柱和侧板43，支撑柱固定于顶板41和底板42之间，侧板43设有多个，围设于顶板41和底板42的外圆周，镀膜时，镀件架设置于侧板43上。

本实施例中，传送部设有传送机构1，所述传送机构1设有第一移动单元和第二移动单元，所述传送部所述工件转架4通过第一移动单元传送至前室2，所述工件转架4通过第二移动单元传送至前室2。

本实施例中，第一移动单元设有第一驱动组件、滑轨12和滑块13，所述滑轨12滑设于滑轨12上；移动时，所述工件转架4位于滑块13上，所述第一驱动组件驱动工件转架4沿滑轨12移动，设为X方向。所述第二移动单元设有移动架11、第二驱动组件，移动时，所述工件转架4位于第二驱动组件上，所述第二驱动组件安装于移动架11上，所述第一驱动组件驱动移动架11移动，带动工件转架4移动；所述第二驱动组件驱动工件转架4移动至前室2，设为Y方向，X方向和Y方向相垂直。第一驱动组件包括齿条14、电机和齿轮15，齿条14安装于传送部的机架上，所述电机安装于移动架11，所述齿轮15与电机的转轴固定连接，齿轮15和齿条14啮合，电机驱动齿轮15沿齿条14滚动，使移动架11和工件转架4在X方向移动。滑轨12设有2根。第二驱动组件包括传送链16、电机、驱动轮和驱动轴，驱动轮固定于驱动轴，电机通过驱动轴和驱动轮带动传送链16转动。

本实施例中，所述前室2与传送部衔接处设有第一隔离门，为了节省空间，第一隔离门为圆弧形。所述前室2与镀膜室3之间设有第二隔离门，第二隔离门有插板阀控制，主要用于保持镀膜室3的真空度，减少工件转架4进入镀膜室3后抽真空的时间，提高工作效率。隔离门一般采用气动门。前室2设有加热机构6、第一转送机构22和第一顶升机构21，所述加热机构6设于前室2的室壁，加热机构6可以采用现有技术中镀膜室3的加热机构6，加热机构6设有4个，位于前室2的4个角。第一转送机构22设于前室2底部，采用链条传动，前室2底部设有第一锥齿轮，第一锥齿轮通过电机驱动，第一转送机构22设有转轴，转轴的端部设有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。前室2底部还设有轨道，转轴上设有在轨道上滚动的滚轮。链条通过两个锥齿轮的传动带动传动。工件转架4通过第一转送机构22移动于前室2内，工件转架4由第二驱动组件驱动进入前室2，第一转送机构22将工件转架4移动至前室2中部，并对工件转架4上的镀件进行预加热。所述第一顶升机构21安装于前室2底部。第一顶升机构21可采用气缸或螺旋升降机构。第一顶升机构21包括驱动件211和承载轴承座212，所述承载轴承座212安装于驱动件211上，所述承载轴承座212能够随着工作转架转动，而驱动件211不随着工件转架4转动。

本实施例中，前室2的顶部设有第一动力机构，第一动力机构驱动工件转架4转动。动力机构7采用现有技术中真空镀膜机的顶部转动电机即可。工件转架4的中心设有中空孔，动力机构7设有转动盘71，所述转动盘71可插入中空孔中，带动工件转架4转动。转动盘71设有定位件，能够使转动盘71插入中空孔后与工件转架4构成一体。

本实施例中，前室2可以作为镀膜室3的预热室，实际上，如果是需要多工序镀膜，那可以再前室2加设蒸发镀膜源或者测控溅射镀膜源。

本实施例中，镀膜室3设有镀膜机构、加热机构6、第二转送机构31和运转机构，所述镀膜机构和加热机构6安装于镀膜室3的室壁。镀膜机构采用现有立式镀膜机中的靶材机构。所述镀膜室3设有第二转送机构31，所述工件转架4通过第二转送机构31移动于镀膜室3。第二转送机构31的结构与第一转送机构22相同。前室2和镀膜室3中均设有位置感应器，用于检测工件转架4是否行进至预设位置。公转组件包括设于顶部的第二动力机构，第二动力机构与第一动力机构的结构相同。

本实施例中，所述镀膜室3设有第二顶升机构32，所述第二顶升机构32安装于镀膜室3的底部。第二顶升机构32与第一顶升机构21结构相同。

本实施例中，所述镀膜室3设有膜厚监测机构，所述膜厚监测机构设有膜厚控制仪、膜厚传感器和振荡器，所述膜厚控制仪设于镀膜机的电气控制柜，所述膜厚传感器安装于镀膜室3内的顶盘挡板33上。

本实施例中，所述镀膜机还设有预备部所述预备部与传动部衔接，所述预备部设有第三驱动组件8，第三驱动组件8结构采用链条传动。

本发明的多室连续光学镀膜机，在使用时的工作原理为：

先将基片安装于工件转架4上，工件转架4从左侧的前室2进入。工件转架4通过第一传送部送至前室入口处，第一隔离门打开，工件转架4通过第一转送机构22进入前室，第一隔离门关闭，第一顶升机构21将工件转架4升高，转动盘71插入中空孔中，第一动力机构带动工件转架4转动，抽真空后开始预热。预热后第二隔离门打开，第一顶升机构21将工件转架4下降至第一转送机构22上，然后由第一转送机构22将工件转架4移动至镀膜室3处，第二转送机构31将工件转架4移动至镀膜室3中预定位置，第二隔离门关闭，第二顶升机构32将工件转架4升高，同时抽真空；真空度到达预定值时，第二动力机构带动工件转架4转动开始溅射镀膜。镀膜后，第二顶升机构32下降，镀膜室3与右侧前室的隔离门打开，第二转送机构31将工件转架4送至右侧的前室处，右侧前室中的转送机构将工件转架4移动至右侧前室，隔离门关闭，镀膜室3与前室完全隔离，工件转架4再由右侧前室送出。

实施例2

图4示出了本发明多室连续光学镀膜机的第二种实施方式，本实施例中，传送部、前室、预备部的结构与实施例1相同，区别在于工件转架4能够公转和自转，运转机构设有自转组件9。

本实施例中，工件转架4包括顶板41、底板42、多个自转架、多个自转轴44，自转轴44设于顶板41和底板42之间，沿圆周方向设置，每个自转架安装于一个自转轴44上。自转轴44与顶板41和底板42连接处设有轴承，自转架沿顶板41和底板42的圆周均匀布设。

本实施例中，运转机构包括公转组件和自转组件9，所述工件转架4通过公转组件转动，公转组件与实施例1相同，为动力机构。自转组件9转动包括电机、主动轮91、传动轮92和自转轮93，主动轮91、传动轮92和自转轮93为齿轮，主动轮91和自转轮93的直径小于传动轮92，电机安装于工件转架4底部，电机的转轴带动一传送带轮，传送带的从动轮与自转组件9的主动轮91固定安装在一个转轴上。

本实施例中，电机带动主动轮91转动，主动轮91与传动轮92的内圈齿啮合，所有自转轮93与传动轮92的外圈齿啮合。

上述实施案例只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述镀膜机包括运转机构、至少一个传送部、至少一个前室，以及至少一个镀膜室，镀件设于一工件转架上，所述传送部与前室衔接，所述前室与镀膜室衔接，所述传送部、前室和镀膜室形成镀件的镀膜通道，所述前室与镀膜室独立设置真空设备，所述前室和镀膜室为单独的密封腔室，所述工件转架通过运转机构在镀膜室内转动。

2.根据权利要求1所述的多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述运转机构包括公转组件和自转组件，所述工件转架设有多个自转轴，所述工件转架通过公转组件转动，所述自转轴通过自转组件转动。

3.根据权利要求1或2所述的多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述传送部设有传送机构，所述传送机构设有第一移动单元和第二移动单元，所述工件转架通过第一移动单元传送至前室，所述工件转架通过第二移动单元传送至前室。

4.根据权利要求3所述的多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述第一移动单元设有第一驱动组件、滑轨和滑块，所述滑轨滑设于滑轨上；移动时，所述工件转架位于滑块上，所述第一驱动组件驱动工件转架沿滑轨移动。

5.根据权利要求4所述的多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述第二移动单元设有移动架、第二驱动组件，移动时，所述工件转架位于第二驱动组件上，所述第二驱动组件安装于移动架上，所述第一驱动组件驱动移动架移动，带动工件转架移动；所述第二驱动组件驱动工件转架移动至前室。

6.根据权利要求1所述的多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述前室与传送部衔接处设有第一隔离门，所述前室与镀膜室之间设有第二隔离门。

7.根据权利要求6所述的多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述前室设有加热机构和第一转送机构，所述加热机构设于前室的室壁，所述第一转送机构设于前室底部，所述工件转架通过第一转送机构移动于前室。

8.根据权利要求6所述的多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述前室设有第一顶升机构，所述第一顶升机构安装于前室底部。

9.根据权利要求2所述的多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述镀膜室设有镀膜机构和加热机构，所述镀膜机构和加热机构安装于镀膜室的室壁。

10.根据权利要求9所述的多室连续光学镀膜机，其特征在于，所述镀膜室设有第二转送机构，所述工件转架通过第二转送机构移动于镀膜室。

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