CN114086147B - 一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其为一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备，包括真空镀膜罐，所述真空镀膜罐的底部连接有膜料蒸发系统，所述真空镀膜罐的一侧设置有排气管道，所述排气管道连接有真空排气系统，所述物料管道远离真空镀膜罐的一端连接有物料架，本发明通过在真空镀膜罐的内部设置换向辊，使光子晶体柔性材料在镀膜过程中一次就完成两层镀膜，且全程在真空过程中进行，能够保证膜料的均匀性和连续性，且通过第一冷却辊和第二冷却辊两次冷却，能够保证镀膜的稳定性，显著地提高了光子晶体膜层的厚度精确性和镀膜均匀性，提高了镀膜品质和镀膜效率，具有通用性强、适用范围广、结构简单、生产容易等特点。
Description
技术领域
本发明涉及真空镀膜技术领域，具体为一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备。
背景技术
目前，常用的镀膜法有真空镀膜和化学镀膜，其中真空镀膜在高真空度的镀膜腔中实现，主要通过加热镀膜材料或用电子流轰击镀膜材料等方式，使镀膜材料融化，然后蒸发并附着在基片上形成镀膜。
随着大批量生产需求的不断增加，卷绕式真空镀膜设备近年发展较快。卷绕式镀膜是一种高速度、高效率的连续镀膜生产方式，成吨重整卷塑胶薄膜从一头放卷至另一头收卷，薄膜以每分钟数十米的走带速度，经过镀膜区完成镀膜，例如镀铝膜时，会采用与薄膜带同宽的一排石墨发热舟，通电让石墨舟发热，同时连续向发热的石墨舟内送铝丝，通过高温蒸发铝沉积在上方的高速运动的胶塑带上成膜；为防止胶带受热变形，要让胶带贴在冷冻的旋转辊上，一边输送一边镀膜。
早期卷绕式真空镀膜设备主要用于整卷塑胶薄膜真空镀铝膜，多用在包装领域，经过不断的技术进步，卷绕式真空镀膜己推广应用到SiO2、ITO膜、介质膜等生产，但是由于光子晶体薄膜的膜层数多，膜层厚度厚，当前的卷绕式镀膜设备难以开展光子晶体薄膜的制备。
目前卷绕式镀膜的生产工艺为先完成一层镀膜，再完成另外一层的镀膜，由于分两次成型，膜卷需要移出真空仓暴露在大气中进行操作，导致膜卷易受到作业环境污染影响膜层质量，同时出仓也增加了第二次的抽真空时间，制造成本高，并且又要在高速镀膜同时保证膜层均匀性，保证高速走带纵向拉力均匀，胶带不起皺，同时保证胶带左右不走偏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备，包括真空镀膜罐，所述真空镀膜罐的底部连接有膜料蒸发系统，所述真空镀膜罐的一侧设置有排气管道，所述排气管道连接有真空排气系统，所述真空镀膜罐的另一侧连接有物料管道，所述物料管道远离真空镀膜罐的一端连接有物料架，所述物料架的正面开设有第一转孔，所述第一转孔的内部设置有收卷辊，所述物料架的正面并且位于第一转孔的正下方开设有第二转孔，所述第二转孔的内部设置有放卷辊，所述物料架的正面并且靠近真空镀膜罐的一侧开设有一对第三转孔，所述第三转孔的内部设置有限位辊，所述膜料蒸发系统的上方并且位于真空镀膜罐的内部连接有电子分流阀门系统，所述电子分流阀门系统的正上方设置有第一冷却辊，所述第一冷却辊的左上方设置有换向辊，所述换向辊的右侧并且远离第一冷却辊处设置有第二冷却辊。
作为本发明优选的方案，所述真空镀膜罐的正面中心设置有压力检测装置。
作为本发明优选的方案，所述收卷辊的转动轴贯穿第二转孔并延伸至物料架的外侧连接有联轴器，所述联轴器的输入端连接有伺服电机。
作为本发明优选的方案，所述电子分流阀门系统的顶部左右两侧分别设置有左镀膜喷头、右镀膜喷头，所述左镀膜喷头位于第一冷却辊的左下方，所述右镀膜喷头设置在第一冷却辊的右上方。
作为本发明优选的方案，所述第一冷却辊的正上方设置有直接光学检测装置，所述直接光学检测装置的左侧设置有反射式光学检测装置。
作为本发明优选的方案，所述物料架与收卷辊、放卷辊和限位辊的连接方式分别为转动连接。
作为本发明优选的方案，所述第一冷却辊、换向辊和第二冷却辊与真空镀膜罐的连接方式均为转动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过在真空镀膜罐的内部设置换向辊，使光子晶体柔性材料在镀膜过程中一次就可以完成两层镀膜，且全程在真空过程中进行，能够保证膜料的均匀性和连续性，且通过第一冷却辊和第二冷却辊两次冷却，能够保证镀膜的稳定性，显著地提高了光子晶体膜层厚度精确性和镀膜均匀性，提高了镀膜品质和镀膜效率，具有通用性强、适用范围广、结构简单、生产容易等特点。
2、本发明中，通过在放卷辊处设置私服电机，通过伺服电机带动放卷辊，放卷辊与收卷辊之间通过光子晶体柔性原料连接，通过放卷辊的转动来带动收卷辊、限位辊、第一冷却辊、换向辊和第二冷却辊，使得装置的速度的拉力可通过伺服电机调节，操作简单方便，且利于观察。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构正视图；
图3为本发明物料架结构剖视图；
图4为本发明真空镀膜罐结构剖视图。
图中：1、真空镀膜罐；2、膜料蒸发系统；3、真空排气系统；4、物料管道；5、物料架；6、收卷辊；7、放卷辊；8、限位辊；9、电子分流阀门系统；10、第一冷却辊；11、换向辊；12、第二冷却辊；13、压力检测装置；14、联轴器；15、伺服电机；16、直接光学检测装置；17、反射式光学检测装置；101、排气管道；501、第一转孔；502、第二转孔；503、第三转孔；901、左镀膜喷头；902、右镀膜喷头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述,给出了本发明的若干实施例,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例,相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明,本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：
一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备，包括真空镀膜罐1，真空镀膜罐1的底部连接有膜料蒸发系统2，真空镀膜罐1的一侧设置有排气管道101，排气管道101连接有真空排气系统3，真空镀膜罐1的另一侧连接有物料管道4，物料管道4远离真空镀膜罐1的一端连接有物料架5，物料架5的正面开设有第一转孔501，第一转孔501的内部设置有收卷辊6，物料架5的正面并且位于第一转孔501的正下方开设有第二转孔502，第二转孔502的内部设置有放卷辊7，物料架5的正面并且靠近真空镀膜罐1的一侧开设有一对第三转孔503，第三转孔503的内部设置有限位辊8，用于调节柔性物料进入真空镀膜罐1的位置，方便对其进行镀膜处理，膜料蒸发系统2的上方并且位于真空镀膜罐1的内部连接有电子分流阀门系统9，电子分流阀门系统9的正下方设置有第一冷却辊10，第一冷却辊10的左下方设置有换向辊11，换向辊11的右下侧并且远离第一冷却辊10处设置有第二冷却辊12。
实施例，请参考图1、图2和图3，真空镀膜罐1的正面中心设置有压力检测装置13，通过压力检测装置13来观察真空镀膜罐1的真空情况，防止真空镀膜罐1漏气导致镀膜不精确，收卷辊6的转动轴贯穿第二转孔502并延伸至物料架5的外侧连接有联轴器14，联轴器14的输入端连接有伺服电机15，通过伺服电机15带动放卷辊7，放卷辊7与收卷辊6之间通过柔性原料连接，通过放卷辊7的转动来带动收卷辊6、限位辊8、第一冷却辊10、换向辊11和第二冷却辊12，使得装置的速度的拉力可通过伺服电机15调节，操作简单方便，且利于观察。
实施例，请参考图1、图2、图3和图4，电子分流阀门系统9的顶部设置对称设置有左镀膜喷头901、右镀膜喷头902，左镀膜喷头901位于第一冷却辊10的左下方，右镀膜喷头902设置在第一冷却辊10的右上方，分前后两次对光子晶体柔性原料进行镀膜，实现单次操作完成双层镀膜，第一冷却辊10的正上方设置有直接光学检测装置16，直接光学检测装置16的左侧设置有反射式光学检测装置17，通过直接光学检测装置16和反射式光学检测装置17对镀膜厚度进行检查并记录，方便对镀膜不均匀端进行标记，物料架5与收卷辊6、放卷辊7和限位辊8的连接方式分别为转动连接，第一冷却辊10、换向辊11和第二冷却辊12与真空镀膜罐1的连接方式均为转动连接。
本发明工作流程：装置启动，膜料蒸发系统2将膜料蒸发，并通过压力泵将蒸发态的膜料送入到电子分流阀门系统9处，伺服电机15启动，伺服电机15带动放卷辊7，放卷辊7与收卷辊6之间通过柔性物料连接，放卷辊7转动拉动柔性物料，通过收卷辊6的转动来带动收卷辊6、限位辊8、第一冷却辊10、换向辊11和第二冷却辊12，收卷辊6转动并持续放出光子晶体柔性原料，伺服电机15保持运转，光子晶体柔性原料首先通过限位辊8调节好位置后进入到真空镀膜罐1的内部经过左镀膜喷头901将蒸发态的膜料镀膜在光子晶体柔性原料上后连接第一冷却辊10，经第一冷却辊10冷却后，再连接换向辊11，经换向辊11换向后由右镀膜喷头902镀膜后经第二冷却辊12进行冷却，镀膜后的光子晶体柔性原料依次经过直接光学检测装置16和反射式光学检测装置17对镀膜厚度进行检查并记录，在经物料管道4运输出真空镀膜罐1，经限位辊8由收卷辊6收卷起来，通过在真空镀膜罐1的内部设置换向辊11，光子晶体柔性材料在镀膜过程中只需要一次就能完成两层镀膜，且全程在真空过程中进行，能够保证膜料的均匀性和连续性，且通过第一冷却辊10和第二冷却辊12两次冷却，能够保证镀膜的稳定性，显著地提高了光子晶体膜层的厚度精确性和镀膜均匀性，提高了镀膜品质和镀膜效率，具有通用性强、适用范围广、结构简单、生产容易等特点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备，包括真空镀膜罐(1)，其特征在于：所述真空镀膜罐(1)的底部连接有膜料蒸发系统(2)，所述真空镀膜罐(1)的一侧设置有排气管道(101)，所述排气管道(101)连接有真空排气系统(3)，所述真空镀膜罐(1)的另一侧连接有物料管道(4)，所述物料管道(4)远离真空镀膜罐(1)的一端连接有物料架(5)，所述物料架(5)的正面开设有第一转孔(501)，所述第一转孔(501)的内部设置有收卷辊(6)，所述物料架(5)的正面并且位于第一转孔(501)的正下方开设有第二转孔(502)，所述第二转孔(502)的内部设置有放卷辊(7)，所述物料架(5)的正面并且靠近真空镀膜罐(1)的一侧开设有一对第三转孔(503)，所述第三转孔(503)的内部设置有限位辊(8)，所述膜料蒸发系统(2)的上方并且位于真空镀膜罐(1)的内部连接有电子分流阀门系统(9)，所述电子分流阀门系统(9)的正上方设置有第一冷却辊(10)，所述第一冷却辊(10)的左上方设置有换向辊(11)，所述换向辊(11)的右侧并且远离第一冷却辊(10)处设置有第二冷却辊(12)；
所述真空镀膜罐(1)的正面中心设置有压力检测装置(13)；所述收卷辊(6)的转动轴贯穿第二转孔(502)并延伸至物料架(5)的外侧连接有联轴器(14)，所述联轴器(14)的输入端连接有伺服电机(15)；所述电子分流阀门系统(9)的顶部左右两侧分别设置有左镀膜喷头(901)、右镀膜喷头(902)，所述左镀膜喷头(901)位于第一冷却辊(10)的左下方，所述右镀膜喷头(902)设置在第一冷却辊(10)的右上方。
2.根据权利要求1所述的一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备，其特征在于：所述第一冷却辊(10)的正上方设置有直接光学检测装置(16)，所述直接光学检测装置(16)的左侧设置有反射式光学检测装置(17)。
3.根据权利要求2所述的一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备，其特征在于：所述物料架(5)与收卷辊(6)、放卷辊(7)和限位辊(8)的连接方式分别为转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种制备光子晶体薄膜卷绕式真空镀膜设备，其特征在于：所述第一冷却辊(10)、换向辊(11)和第二冷却辊(12)与真空镀膜罐(1)的连接方式均为转动连接。
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