CN114807910A - 在线真空镀膜生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线真空镀膜生产线，其包括上料输送机构及多个真空镀膜机，上料输送机构用于输送待加工的工件，多个真空镀膜机沿上料输送机构的输送方向排布，每个真空镀膜机独立设置，真空镀膜机包括结构本体、料架、电极、镀膜原料发生装置和真空发生装置，结构本体具有一镀膜腔室，料架和电极各安装于镀膜腔室内，镀膜原料发生装置适于往镀膜腔室输送工艺气体，真空发生装置与镀膜腔室连通并用于使镀膜腔室形成真空环境。本发明的在线真空镀膜生产线具有生产灵活的优点。

Description

在线真空镀膜生产线

技术领域

本发明涉及镀膜领域，尤其涉及一种在线真空镀膜生产线。

背景技术

真空镀膜是一种在高真空环境下，在金属、塑料等工件表面上形成具有所需特性薄膜的一种工艺方法，其被广泛应用于电子设备制造的各个领域，例如为了提高装配后的手机具有一定的防水疏水性能，可以采用等离子体增强化学气相沉积(plasma enhancedchemical vapor deposition，PECVD)对手机进行镀膜，镀膜后的手机表面的缝隙形成可保护涂层，赋予手机优良的防水疏水效果。

等离子体增强化学气相沉积法是真空镀膜工艺的一种，常见的做法是将工件放置在一个工件架上，再将工件架放入一个反应腔室中，反应腔内部设有电极，电极与工件之间形成一个放电回路，腔室中的工艺气体在电极的交流电场的作用下被电离形成等离子体，并沉积到工件表面进行镀膜。然而，采用上述加工方法仍存在一些问题，例如，由于腔室比较大，工件架也做的很大，工件架通常装载上百个工件，工件架满载时才能放入腔室内。然而，部分生产订单的生产量并不大，工件架并不满载，如果仍采用上述形式的加工方法会带来大量的原料和能源损耗，并不经济环保。另外，当设备出现故障或损坏时，生产则要被迫暂停，影响加工进度。

因此，亟需要一种生产灵活的在线真空镀膜生产线来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产灵活的在线真空镀膜生产线。

为实现上述目的，本发明的在线真空镀膜生产线包括上料输送机构及多个真空镀膜机，上料输送机构用于输送待加工的工件，多个真空镀膜机沿上料输送机构的输送方向排布，每个真空镀膜机独立设置，真空镀膜机包括结构本体、料架、电极、镀膜原料发生装置和真空发生装置，结构本体具有一镀膜腔室，料架和电极各安装于镀膜腔室内，料架适于承载一个工件，镀膜原料发生装置适于往镀膜腔室输送工艺气体，真空发生装置与镀膜腔室连通并用于使镀膜腔室形成真空环境。

较佳地，多个真空镀膜机设于上料输送机构的一侧，真空镀膜机呈并排布置。

较佳地，本发明的在线真空镀膜生产线还包括下料输送机构和抓取机械手，下料输送机构用于输送经镀膜后的工件，下料输送机构设于上料输送机构的另一侧，抓取机械手设于上料输送机构和下料输送机构之间，抓取机械手用于抓取上料输送机构的工件放到料架上，抓取机械手还用于抓取料架上的工件放到下料输送机构。

较佳地，结构本体包括结构框架和可移离地盖合于结构框架的结构盖体，镀膜腔室形成于结构框架，结构盖体设有观察窗结构，观察窗结构安装有透明材料件。

较佳地，真空镀膜机还包括机架和开合盖驱动器，结构框架安装于机架，开合盖驱动器安装于机架，开合盖驱动器的输出端安装于结构盖体，开合盖驱动器驱使结构盖体盖合至结构框架和移离于结构框架。

较佳地，真空镀膜机还包括第一转动支架和第二转动支架，开合盖驱动器为气缸，第一转动支架的第一端铰接于机架，第二转动支架的第一端铰接于第一转动支架的第二端，结构盖体铰接于第二转动支架的第二端，气缸转动安装于机架，气缸的输出端转动安装于第一转动支架。

较佳地，电极沿料架的周向包围料架布置。

较佳地，镀膜原料发生装置包括变压器和蒸发舟，蒸发舟位于料架的正下方，变压器位于结构本体外，蒸发舟电连接于变压器。

较佳地，镀膜原料发生装置还包括蠕动泵，所蠕动泵的出口通过输送管与蒸发舟连通，蠕动泵的入口通过输送管与一原料瓶连通。

较佳地，真空发生装置包括真空泵和抽气管，结构盖体开设有安装通孔，抽气管的第一端与真空泵的出口连通，抽气管的第二端安装于安装通孔。

与现有技术相比，于本发明中，由于每个真空镀膜机独立控制，互不影响，因此每个真空镀膜机能单独对一个工件进行镀膜，某一个真空镀膜机的损坏并不影响其他真空镀膜机的正常工作，减少对加工进度的影响。而且，每个真空镀膜机只对一个工件进行镀膜加工，镀膜不用等待，适于应用到小批次的生产，生产灵活，能够根据客户产能进行生产配套，减少原料和能源的损耗，经济环保。而且工件只需进行简单的上下料便能进行镀膜加工，不用统一放到工件架上，减少转运。

附图说明

图1是在线真空镀膜生产线的立体图。

图2是图1所示的在线真空镀膜生产线处于另一角度的立体图。

图3是真空镀膜机的立体图。

图4是真空镀膜机处于另一角度时的立体图。

图5是真空镀膜机的左视图。

图6是结构本体在隐藏结构盖体后的立体图。

图7是图6所示的结构本体的俯视图。

图8是图6所示的结构本体在进一步隐藏蒸发舟后的立体图。

图9是沿图7中A-A线段剖切后的剖视图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

如图1至图9所示，本发明的在线真空镀膜生产线100包括上料输送机构10及多个真空镀膜机20。上料输送机构10用于输送待加工的工件200。于本发明中，工件200为组装好的数码电子设备，如手机、平板电脑、电子阅读器、显示器等，但不限于此。多个真空镀膜机20沿上料输送机构10的输送方向排布，每个真空镀膜机20独立设置。即每个真空镀膜机20相互独立，互不影响。真空镀膜机20包括结构本体21、料架22、电极23、镀膜原料发生装置24和真空发生装置25。结构本体21具有一镀膜腔室211，料架22适于承载一个工件200，料架22和电极23安装于镀膜腔室211内，镀膜原料发生装置24适于往镀膜腔室211输送工艺气体，真空发生装置25与镀膜腔室211连通并用于使镀膜腔室211形成真空环境。具体地，料架22为托盘式结构，但不限于此。

于本发明中，由于每个真空镀膜机20独立控制，互不影响，因此每个真空镀膜机20能单独对一个工件200进行镀膜，某一个真空镀膜机20的损坏并不影响其他真空镀膜机20的正常工作，减少对加工进度的影响。而且，每个真空镀膜机20只对一个工件200进行镀膜加工，镀膜不用等待，适于应用到小批次的生产，生产灵活，能够根据客户产能进行生产配套，减少原料和能源的损耗，经济环保。而且工件200只需进行简单的上下料便能进行镀膜加工，不用统一放到工件架上，减少转运。

以下简述真空镀膜机20的加工过程：抓取上料输送机构10的工件200放到料架22，开启真空发生装置25，真空发生装置25使镀膜腔室211形成真空环境。镀膜原料发生装置24往镀膜腔室211输送工艺气体，电极23在将工艺气体电离成等离子体，等离子体沉积到工件200表面进行镀膜。

进一步地，多个真空镀膜机20设于上料输送机构10的一侧，真空镀膜机20呈并排布置。在线真空镀膜生产线100的结构紧凑，而且便于抓取上料输送机构10的工件200放到每个镀膜腔室211中。上料输送机构10的一侧设有10台真空镀膜机20，但不限于此，应用时可依据实际需要增加或减少真空镀膜机20的数量。

值得留意的是，真空镀膜机20之间并不要求同时或同步镀膜，即部分真空镀膜机20可停机，部分真空镀膜机20可生产，部分真空镀膜机20在上下料时，部分真空镀膜机20可处于镀膜加工过程中。

如图1和图2所示，本发明的在线真空镀膜生产线100还包括下料输送机构30和抓取机械手40。下料输送机构30用于输送经镀膜后的工件200。下料输送机构30设于上料输送机构10的另一侧，抓取机械手40设于上料输送机构10和下料输送机构30之间。抓取机械手40用于抓取上料输送机构10的工件200放入料架22上，抓取机械手40还用于抓取料架22上的工件200放到下料输送机构30。借助上料输送机构10、下料输送机构30便于输入、输出工件200，而借助抓取机械手40则便于工件200的上下料。举例而言，上料输送机构10和下料输送机构30呈相平行布置，上料输送机构10和下料输送机构30的输送方向均为图中B方向，但不限于此。上料输送机构10和下料输送机构30均为输送带式输送机构，但不限于此。抓取机械手40为多轴机械手，多轴机械手采用现有结构即可，故在此不再赘述。使用借助抓取机械手40方便工件200的上下料。具体地，抓取机械手40在A方向上借助丝杆丝母副驱动移动。较优的是，于本发明所提供的实施例中，抓取机械手40通过吸取的方式抓取工件200，当然根据实际需要，也可以通过吸取、抓取、夹取等方式抓取工件200。

如图3至图9所示，结构本体21包括结构框架212和可移离地盖合于结构框架212的结构盖体213。镀膜腔室211形成于结构框架212。结构盖体213设有观察窗结构214。观察窗结构214安装有透明材料件。通过打开结构盖体213打开镀膜腔室211，便于放入或取出工件200。而透过观察窗结构214能够方便观察镀膜腔室211的环境，能够观察镀膜情况，及时排除异常。

如图3至图5所示，真空镀膜机20还包括机架26和开合盖驱动器27。结构框架212安装于机架26，开合盖驱动器27安装于机架26，开合盖驱动器27的输出端安装于结构盖体213，开合盖驱动器27驱使结构盖体213盖合至结构框架212和移离于结构框架212。较优的是，开合盖驱动器27为气缸，但根据实际需要，也可以应用直线驱动器等结构，故不限于此。进一步地，真空镀膜机20还包括第一转动支架28和第二转动支架29。第一转动支架28的第一端铰接于机架26，第二转动支架29的第一端铰接于第一转动支架28的第二端，结构盖体213铰接于第二转动支架29的第二端，气缸转动安装于机架26，气缸的输出端转动安装于第一转动支架28。较优的是，第一转动支架28呈“Y”状结构，双叉臂一端结构铰接于机架26。第二转动支架29由两根交叉相接的杆结构组成，两根杆结构的交接处铰接于第一转动支架28远离双叉臂的一端。

如图3至图9所示，电极23沿料架22的周向包围料架22布置。如此，电极23能够在料架22的周侧将工艺气体均匀地电离成等离子体。镀膜原料发生装置24包括变压器241和蒸发舟242。蒸发舟242位于料架22的正下方，变压器241位于结构本体21外，蒸发舟242电连接于变压器241。将蒸发舟242设置于料架22的正下方，蒸发舟242蒸发得到工艺本体后，工艺气体受料架22的阻挡而向料架22的周侧流动，使工艺气体自然流向电极23处，电极23对工艺气体进行均匀电离。蒸发舟242采用现有结构即可，故在此不再赘述。进一步地，镀膜原料发生装置24还包括蠕动泵243。蠕动泵243的出口通过输送管与蒸发舟242连通，蠕动泵243的入口通过输送管与一原料瓶244连通。蠕动泵243能够定量输送原料到蒸发舟242。

如图3至图5所示，真空发生装置25包括真空泵251和抽气管252。结构盖体213开设有安装通孔(图中未标示)，抽气管252的第一端与真空泵251连通，抽气管252的第二端安装于安装通孔。

以下简单介绍本发明的在线真空镀膜生产线100的工作过程：通过上料输送机构10输送待加工的手机，根据各真空镀膜机20的工作情况，抓取机械手40取出上料输送机构10上的手机放到处于等待状态的真空镀膜机20。抓取机械手40抓取手机放入镀膜腔室211，随后开合盖驱动器27驱使第一转动支架28转动，使得结构盖体213盖合到结构框架212上。接着，真空发生装置25在加工过程中持续抽出镀膜腔室211内的空气，使镀膜腔室211保持处于真空状态。蠕动泵243抽送原料瓶244的原料到蒸发舟242，蒸发舟242加热蒸发原料而得到工艺气体，射频发生器231启动，镀膜腔室211的工艺气体在电极23的交流电场的作用下被电离成等离子体，等离子体沉积到手机表面进行镀膜。镀膜加工完成后，关闭镀膜原料发生装置24、真空发生装置25和射频发生器231，开合盖驱动器27驱使第一转动支架28转动，使得结构盖体213移离于结构本体21，随后取出镀膜后的手机即可。经过测试，经过镀膜后的手机的水滴角在110°-120°之间，具有良好的疏水效果。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种在线真空镀膜生产线，其特征在于：包括上料输送机构及多个真空镀膜机，所述上料输送机构用于输送待加工的工件，多个所述真空镀膜机沿上料输送机构的输送方向排布，每个所述真空镀膜机独立设置，所述真空镀膜机包括结构本体、料架、电极、镀膜原料发生装置和真空发生装置，所述结构本体具有一镀膜腔室，所述料架和电极各安装于所述镀膜腔室内，所述料架适于承载一个工件，所述镀膜原料发生装置适于往所述镀膜腔室输送工艺气体，所述真空发生装置与所述镀膜腔室连通并用于使所述镀膜腔室形成真空环境。

2.根据权利要求1所述的在线真空镀膜生产线，其特征在于，多个所述真空镀膜机设于所述上料输送机构的一侧，所述真空镀膜机呈并排布置。

3.根据权利要求1所述的在线真空镀膜生产线，其特征在于，还包括下料输送机构和抓取机械手，所述下料输送机构用于输送经镀膜后的工件，所述下料输送机构设于所述上料输送机构的另一侧，所述抓取机械手设于上料输送机构和所述下料输送机构之间，所述抓取机械手用于抓取所述上料输送机构的工件放到所述料架上，所述抓取机械手还用于抓取所述料架上的工件放到所述下料输送机构。

4.根据权利要求1所述的在线真空镀膜生产线，其特征在于，所述结构本体包括结构框架和可移离地盖合于所述结构框架的结构盖体，所述镀膜腔室形成于所述结构框架，所述结构盖体设有观察窗结构，所述观察窗结构安装有透明材料件。

5.根据权利要求4所述的在线真空镀膜生产线，其特征在于，所述真空镀膜机还包括机架和开合盖驱动器，所述结构框架安装于所述机架，所述开合盖驱动器安装于所述机架，所述开合盖驱动器的输出端安装于所述结构盖体，所述开合盖驱动器驱使所述结构盖体盖合至所述结构框架和移离于所述结构框架。

6.根据权利要求5所述的在线真空镀膜生产线，其特征在于，所述真空镀膜机还包括第一转动支架和第二转动支架，所述开合盖驱动器为气缸，所述第一转动支架的第一端铰接于所述机架，所述第二转动支架的第一端铰接于所述第一转动支架的第二端，所述结构盖体铰接于所述第二转动支架的第二端，所述气缸转动安装于所述机架，所述气缸的输出端转动安装于所述第一转动支架。

7.根据权利要求1所述的在线真空镀膜生产线，其特征在于，所述电极沿所述料架的周向包围料架布置。

8.根据权利要求1所述的在线真空镀膜生产线，其特征在于，所述镀膜原料发生装置包括变压器和蒸发舟，所述蒸发舟位于所述料架的正下方，所述变压器位于所述结构本体外，所述蒸发舟电连接于所述变压器。

9.根据权利要求8所述的在线真空镀膜生产线，其特征在于，所述镀膜原料发生装置还包括蠕动泵，所蠕动泵的出口通过输送管与所述蒸发舟连通，所述蠕动泵的入口通过输送管与一原料瓶连通。

10.根据权利要求4所述的在线真空镀膜生产线，其特征在于，所述真空发生装置包括真空泵和抽气管，所述结构盖体开设有安装通孔，所述抽气管的第一端与所述真空泵的出口连通，所述抽气管的第二端安装于所述安装通孔。

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