CN112481588A - 全自动快速溅射镀膜生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全自动快速溅射镀膜生产设备，包括：底架、进料粗抽真空室、持续高真空室、镀膜真空室、多工位旋转平台、和用于将工件放入或取出所述进料粗抽真空室的全自动取料装置，持续高真空室安装在底架上，所述进料粗抽真空室、镀膜真空室均设置于持续高真空室的顶盖上，顶盖上开设有与进料粗抽真空室连通的第一开口、以及与镀膜真空室连通的第二开口。本发明可通过体积小的进料粗抽真空室实现快速抽气，使得工件从进料粗抽真空室移动到持续高真空室后，可短时间内再移动到镀膜真空室进行镀膜，因而可大大减少真空镀膜的抽气时间，减低持续高真空室的杂气浓度以及维持高真空的状态，减短了整个生产周期。

Description

全自动快速溅射镀膜生产设备

技术领域

本发明属于薄膜镀膜技术领域，具体而言涉及一种自动快速溅射镀膜生产设备。

背景技术

现有技术中的速溅射镀膜生产设备通常为半自动化镀膜，虽然真空镀膜能够实现全自动运行，但仍需人工进行产品的上料、下料和装卸，导致单个生产周期较长，且周转过程会产生大量不良品，此外还需要较多人员周转物料，使得人工成本和生产管理成本较高。

普通溅射生产线仍属于批量周期性生产性质，即隔段时间产出大量产品，周期较长，无法与上下游工序(比如注塑)的节拍匹配，形成流水线作业。通常镀膜夹具没有自动取料机构，需要人手搬运安装，与产品其他加工工序对接难度大，难以实现全自动化生产。

发明内容

本发明旨在提供一种全自动快速溅射镀膜生产设备，以解决至少一个上述技术问题。

为解决上述问题，作为本发明的一个方面，提供了一种全自动快速溅射镀膜生产设备，包括：底架、进料粗抽真空室、持续高真空室、镀膜真空室、多工位旋转平台、和用于将工件放入或取出所述进料粗抽真空室的全自动取料装置，所述持续高真空室安装在所述底架上，所述进料粗抽真空室、镀膜真空室均设置于所述持续高真空室的顶盖上，所述顶盖上开设有与所述进料粗抽真空室连通的第一开口、以及与所述镀膜真空室连通的第二开口，所述多工位旋转平台安装在所述持续高真空室内，所述持续高真空室的内部还安装有第一气缸和第二气缸，所述第一气缸的活塞杆的顶部安装有用于支撑工件及密封所述第一开口的第一真空阻隔阀，所述第二气缸的活塞杆的顶部安装有用于支撑工件及密封所述第一开口的第二真空阻隔阀。

优选地，所述全自动取料装置将工件由所述持续高真空室放入所述第一真空阻隔阀上，所述第一气缸将所述第一真空阻隔阀上的工件放到所述多工位旋转平台上，所述多工位旋转平台将工件移动至所述第二真空阻隔阀上，所述第二气缸将所述第二真空阻隔阀上的工件向上顶入并密封在所述镀膜真空室中。

优选地，所述第二气缸将所述镀膜真空室上完成镀膜后的工件放到所述多工位旋转平台上，所述多工位旋转平台将工件移动至所述第一真空阻隔阀上，所述第一气缸将所述第一真空阻隔阀上的工件向上顶入并密封在所述进料粗抽真空室中，所述全自动取料装置将所述进料粗抽真空室中完成镀膜后的工件取出。

优选地，所述全自动快速溅射镀膜生产设备还包括传送带。

优选地，所述镀膜真空室内设有两支大电流磁控溅射靶。

优选地，每个所述大电流磁控溅射靶均设有独立水冷装置。

优选地，所述镀膜真空室内设置有镀膜室工件旋转机构，所述镀膜室工件旋转机构包括直流电机、转轴、和旋转头，通过直流电机带动转轴和旋转头拨动工件旋转。

本发明的有益效果：

由于采用了上述技术方案，本发明可通过体积小的进料粗抽真空室实现快速抽气，使得工件从进料粗抽真空室移动到持续高真空室后，可短时间内再移动到镀膜真空室进行镀膜，因而可大大减少真空镀膜的抽气时间，减低持续高真空室的杂气浓度以及维持高真空的状态，减短了整个生产周期。进一步地，全自动取料装置能将工件来回自动收送到传送带，使生产线实现全自动化镀膜工序，与车间其他工序易配合，实现工厂全面自动生产，自动化程度极高，大大减少人工成本。

附图说明

图1示意性地示出了本发明中的快速溅射镀膜生产线的俯视简图；

图2示意性地示出了本发明中的快速溅射镀膜生产线的侧面剖视简图；

图3示意性地示出了本发明中的粗抽真空室的正等视图；

图4示意性地示出了本发明中的镀膜真空室的俯视图；

图5示意性地示出了本发明中的节流阀的侧视图；

图6示意性地示出了本发明中的全自动取料机构简图；

图7示意性地示出了本发明中的镀膜室工件旋转机构。

图中附图标记：1、底架；2、进料粗抽真空室；3、持续高真空室；4、镀膜真空室；6、多工位旋转平台；7、全自动取料装置；8、第一开口；9、第二开口；10、第一气缸；11、第二气缸；12、第一真空阻隔阀；13、第二真空阻隔阀；14、传送带；15、粗抽泵；16、工件；17、节流阀；18、大电流磁控溅射靶、19、旋转机构；20、夹持机构；21、升降机构；22、旋转电机；23、直流电机；24、转轴；25、旋转头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合本附图及实施例，对本发明做进一步的详细说明。需要强调，此处描述的具体实施例仅用于更好的阐述本发明，为本发明部分实施例，而非全部实施例，所以并不用作限定本发明。此外，下面描述的本发明实施例中涉及的技术特征，只要彼此间未构成冲突，即可以相互组合。

作为本发明的一个方面，提供了一种全自动快速溅射镀膜生产设备，包括：底架1、进料粗抽真空室2、持续高真空室3、镀膜真空室4、多工位旋转平台6、和用于将工件放入或取出所述进料粗抽真空室2的全自动取料装置7，所述持续高真空室3安装在所述底架1上，所述进料粗抽真空室2、镀膜真空室4均设置于所述持续高真空室3的顶盖上，所述顶盖上开设有与所述进料粗抽真空室2连通的第一开口8、以及与所述镀膜真空室4连通的第二开口9，所述多工位旋转平台6安装在所述持续高真空室3内，所述持续高真空室3的内部还安装有第一气缸10和第二气缸11，所述第一气缸10的活塞杆的顶部安装有用于支撑工件及密封所述第一开口8的第一真空阻隔阀12，所述第二气缸11的活塞杆的顶部安装有用于支撑工件及密封所述第一开口8的第二真空阻隔阀13。优选地，所述全自动快速溅射镀膜生产设备还包括传送带14。三个粗抽泵15分别用于对进料粗抽真空室2、持续高真空室3、镀膜真空室4抽真空。

进料粗抽真空室2、镀膜真空室4的体积小于持续高真空室3的体积，因而大大减少了抽气空间，抽气速率大大提高。本发明中镀膜真空室与进料粗抽真空室的体积小、容积小，因此抽气量小，缩短了产品进入真空室抽真空的时间，缩短了生产周期。

优选地，所述全自动取料装置7将工件由所述持续高真空室3放入所述第一真空阻隔阀12上，所述第一气缸10将所述第一真空阻隔阀12上的工件放到所述多工位旋转平台6上，所述多工位旋转平台6将工件移动至所述第二真空阻隔阀13上，所述第二气缸11将所述第二真空阻隔阀13上的工件向上顶入并密封在所述镀膜真空室4中。

优选地，所述第二气缸11将所述镀膜真空室4上完成镀膜后的工件放到所述多工位旋转平台6上，所述多工位旋转平台6将工件移动至所述第一真空阻隔阀12上，所述第一气缸10将所述第一真空阻隔阀12上的工件向上顶入并密封在所述进料粗抽真空室2中，所述全自动取料装置7将所述进料粗抽真空室2中完成镀膜后的工件取出。

优选地，所述镀膜真空室4内设有两支大电流磁控溅射靶18。优选地，每个所述大电流磁控溅射靶18均设有独立水冷装置，可增加生产的稳定性，确保了磁控溅射靶的长期运行。

下面，对本发明的具体工作原理及结构进行详细说明。

传送带14是生产线的进料端，在传送带14及持续高真空室3内均设有全自动快速取料机构7，镀膜真空室4内部设有两对大电流磁控溅射靶18。

进料粗抽真空室2前设有全自动取料装置7，全自动取料装置7包括夹持机构20、升降机构21、和旋转电机22，旋转电机22使升降机构21及夹持机构20在传送带14与进料粗抽真空室2之间旋转，夹持机构20夹取传送带14或进料粗抽真空室2处的工件，升降机构21将夹持机构20升起或下降，以取出或放下工件。通过自动取料装置，实现快速自动化生产。

进料粗抽真空室2以及镀膜真空室4内设有用于快速升降物料的真空阻隔阀，该真空阻隔阀上安装有大缸径气缸，实现产品夹具快速升降以及增强持续高真空室的密封效果。当气缸顶起相应的真空阻隔阀后，真空阻隔阀将密封第一开口8或第二开口9，以实现进料粗抽真空室2、镀膜真空室4与持续高真空室3之间的密封隔离。工件(即产品夹具)安放在真空阻隔阀的阀盖上，可自由进出持续高真空室，同时可保持持续高真空室的真空度。

持续高真空室3内设有三工位旋转平台，用于工件在进料粗抽真空室2、持续高真空室3、镀膜真空室4之间，以减少镀膜夹具表面吸附的气体，精度高，速度快。

镀膜真空室4内设置有镀膜室工件旋转机构，镀膜室工件旋转机构包括直流电机23、转轴24、和旋转头25，通过直流电机23带动转轴24和旋转头25，拨动工件16旋转，工件16旋转可增加膜层均匀性，提高了生产速率。

以下具体说明本发明的快速连续溅射镀膜设备的工作过程：

首先，工件16进入传送带14，通过自动取料机构7抓取到进料粗抽真空室2内，进料粗抽真空室2经过快速抽气后达到预定的粗真空度，在此过程中，由于进料粗抽真空室2的体积很小，因此可以非常迅速地达到粗真空度状态。然后，再通过第一真空阻隔阀12和第一气缸10，迅速下降到持续高真空室3。在此过程中，持续高真空室3持续保持在高真空状态，第一开口8的开启时间很短，对持续高真空室3内的真空度的影响很小，而持续高真空室3又一直有抽气设备保持在高真空状态，从而使工件迅速进入高真空状态，而除去表面吸附的气体，不但精度高，而且速度快。

然后，多工位旋转平台6旋转120度后，工件16提升至镀膜真空室4，镀膜真空室4的抽气机组的节流阀17旋转90度，以便向镀膜真空室4内充入反应气体，然后两支大电流磁控溅射靶18对工件16进行溅射镀膜。镀好的工件16下降进入多工位旋转平台6上。这样，在镀膜真空室4中对工件镀膜处理的同时，上一个已镀好的工件16会通过多工位旋转平台6提升到进料粗抽真空室2内，最后通过自动取料机构7抓取到传送带14上。

最后，传送带14上已镀的工件16会流转到下一个工序，而下一个待镀工件16，会通过自动取料机构7抓取到进料粗抽真空室2内，如此循环。

由于采用了上述技术方案，本发明可通过体积小的进料粗抽真空室2实现快速抽气，使得工件16从进料粗抽真空室2移动到持续高真空室3后，可短时间内再移动到镀膜真空室4进行镀膜，因而可大大减少真空镀膜的抽气时间，减低持续高真空室的杂气浓度以及维持高真空的状态，减短了整个生产周期。进一步地，全自动取料装置7能将工件16来回自动收送到传送带14，使生产线实现全自动化镀膜工序，与车间其他工序易配合，实现工厂全面自动生产，自动化程度极高，大大减少人工成本。

本发明中的该快速溅射镀膜生产线与前后的注塑、喷涂等工序共用同一夹具，配合自动夹取、松脱机构，能快速全自动装夹产品，能够自动切换到真空室之间，快速抽气并利用大电流溅射靶进行快速镀膜，同时镀膜室内具有产品旋转机构，保证了产品的膜厚均匀性，整个系统从产品制造开始到加工结束，全程无需人员参与，使得生产线单次载量少，生产周期短，速度快，自动化程度高，与产品其他加工工序无缝对接，实现工厂全自动化生产。

以上所述仅是本发明的优选应用实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种全自动快速溅射镀膜生产设备，其特征在于，包括：底架(1)、进料粗抽真空室(2)、持续高真空室(3)、镀膜真空室(4)、多工位旋转平台(6)、和用于将工件放入或取出所述进料粗抽真空室(2)的全自动取料装置(7)，所述持续高真空室(3)安装在所述底架(1)上，所述进料粗抽真空室(2)、镀膜真空室(4)均设置于所述持续高真空室(3)的顶盖上，所述顶盖上开设有与所述进料粗抽真空室(2)连通的第一开口(8)、以及与所述镀膜真空室(4)连通的第二开口(9)，所述多工位旋转平台(6)安装在所述持续高真空室(3)内，所述持续高真空室(3)的内部还安装有第一气缸(10)和第二气缸(11)，所述第一气缸(10)的活塞杆的顶部安装有用于支撑工件及密封所述第一开口(8)的第一真空阻隔阀(12)，所述第二气缸(11)的活塞杆的顶部安装有用于支撑工件及密封所述第一开口(8)的第二真空阻隔阀(13)。

2.根据权利要求1所述的全自动快速溅射镀膜生产设备，其特征在于，所述全自动取料装置(7)将工件由所述持续高真空室(3)放入所述第一真空阻隔阀(12)上，所述第一气缸(10)将所述第一真空阻隔阀(12)上的工件放到所述多工位旋转平台(6)上，所述多工位旋转平台(6)将工件移动至所述第二真空阻隔阀(13)上，所述第二气缸(11)将所述第二真空阻隔阀(13)上的工件向上顶入并密封在所述镀膜真空室(4)中。

3.根据权利要求2所述的全自动快速溅射镀膜生产设备，其特征在于，所述第二气缸(11)将所述镀膜真空室(4)上完成镀膜后的工件放到所述多工位旋转平台(6)上，所述多工位旋转平台(6)将工件移动至所述第一真空阻隔阀(12)上，所述第一气缸(10)将所述第一真空阻隔阀(12)上的工件向上顶入并密封在所述进料粗抽真空室(2)中，所述全自动取料装置(7)将所述进料粗抽真空室(2)中完成镀膜后的工件取出。

4.根据权利要求3所述的全自动快速溅射镀膜生产设备，其特征在于，所述全自动快速溅射镀膜生产设备还包括传送带(14)。

5.根据权利要求3所述的全自动快速溅射镀膜生产设备，其特征在于，所述镀膜真空室(4)内设有两支大电流磁控溅射靶。

6.根据权利要求5所述的全自动快速溅射镀膜生产设备，其特征在于，每个所述大电流磁控溅射靶均设有独立水冷装置。

7.根据权利要求1所述的全自动快速溅射镀膜生产设备，其特征在于，所述镀膜真空室(4)内设置有镀膜室工件旋转机构，所述镀膜室工件旋转机构包括直流电机(23)、转轴(24)、和旋转头(25)，通过直流电机(23)带动转轴(24)和旋转头(25)拨动工件(16)旋转。

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