CN117966103A - 一种蒸发真空设备生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸发真空设备生产线，包括依次相连的上料平台、进料腔体、第一缓冲腔体、工艺镀膜腔体、第二缓冲腔体、出料腔体和卸料平台；所述工艺镀膜腔体中设置有蒸发源，所述进料腔体和出料腔体的两侧设置有闸阀，各腔体上设置抽真空装置使得腔体内部形成真空腔室，所述真空腔室的两侧设置传动输送装置带动真空腔室内的输送载盘向前输送，每个腔体上至少设置一路冷却管道。本发明提供的蒸发真空设备生产线，不但适合在高温状态下稳定运行，有较好的密封性，能有效解决真空状态下的冷却及输送问题，而且输送能量转换率高，方便拆卸和维护。本发明还通过对蒸发源所在蒸发腔的冷却部分进行针对性改进，保证整体冷却的均匀性，并降低布置难度。

Description

一种蒸发真空设备生产线

技术领域

本发明涉及一种生产线，尤其涉及一种蒸发真空设备生产线，应用于高真空蒸镀设备。

背景技术

真空蒸镀是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料（或称膜料）并使之气化，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。真空蒸镀是用途较广泛的气相沉积技术，具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。

真空蒸发镀膜设备的主体是腔室，并以腔室为依托集成而搭建真空系统、加热系统、冷却系统、传输系统、蒸发源和工艺监测设备。腔室主体为金属钣金焊件成的真空腔室，分为蒸发腔和非蒸发腔室两种。其中，蒸发源设于蒸发腔中，蒸发源加热器工作时产生的高温，可达500℃以上，对蒸发源外壳产生高温烘烤，因此需要对外壳进行整体降温。但是常规的冷却方式仅对密封部位进行水冷降温，或者单一的整体水冷，很难保证外壳被均匀降温，从而可能影响加热器的加热均匀性，进而影响镀膜设备性能。常用蒸发源坩埚高度无法调节或者调节结构复杂，导致蒸发源组装难度提高，继而使蒸发设备工艺参数调节方式受到一定限制。比如冷却系统一般设置在坩埚的下方，如果不能简单可靠地调节蒸发源坩埚高度，尽量使得坩埚靠近冷却系统，显然会极大地影响冷却效果。

此外，传输系统主要是确保产品在真空状态下平稳输送，由于传动需要持续旋转，以常见方式驱动难于保证在腔室外压差不变的情况下完成平稳输送，无法实现高压差下的完全密封，而且腔室内温度接近200-500℃。因此，如何改进传输系统，解决密封和耐高温的问题，一直是本领域的重点研究对象，并在持续进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种蒸发真空设备生产线，不但适合在高温状态下稳定运行，有较好的密封性，能有效解决真空状态下的冷却及输送问题，而且输送能量转换率高，方便拆卸和维护。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种蒸发真空设备生产线，包括依次相连的上料平台、进料腔体、第一缓冲腔体、工艺镀膜腔体、第二缓冲腔体、出料腔体和卸料平台；所述工艺镀膜腔体中设置有蒸发源，所述进料腔体和出料腔体的两侧设置有闸阀，各腔体上设置抽真空装置使得腔体内部形成真空腔室，所述真空腔室的两侧设置传动输送装置带动真空腔室内的输送载盘向前输送，每个腔体上至少设置一路冷却管道。

进一步地，所述工艺镀膜腔体为蒸发腔，所述蒸发腔底部设有斜面，所述蒸发源安装在蒸发腔的正下方或斜下方形成不同的镀膜角度；所述蒸发源外设置外壳圆周本体，所述外壳圆周本体的下方设置有底部法兰盘，所述外壳圆周本体上设置有第一冷却器，所述底部法兰盘上设置有第二冷却器，所述底部法兰盘的中央和加热器的正下方设置有加热器支撑架，所述加热器支撑架上设置有第三冷却器；所述第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器独立冷却或选择性串联后进行冷却。

进一步地，所述第一冷却器包括内圆柱筒和外圆柱筒，所述内圆柱筒和外圆柱筒的一端焊接上封板，另一端焊接下封板形成第一冷却夹层，所述下封板上引出有第一进水管和第一出水管；所述第一进水管和第一出水管对称分布在外壳圆周本体的两侧；所述底部法兰盘内设置冷却水道形成所述第二冷却器，所述冷却水道的一端为第二进水管，另一端为第二出水管；所述冷却水道围绕底部法兰盘外圆周延伸一圈，所述第二进水管和第二出水管并排布置在一个电极旁；所述加热器支撑架上形成有第二冷却夹层，所述第二冷却夹层上引出第三进水口和第三出水口。

进一步地，所述蒸发源为坩埚并设置高度调节装置，所述高度调节装置包括坩埚底托，所述坩埚底托通过连接杆和调节螺栓相连，所述调节螺栓与蒸发源的底部法兰螺纹连接，所述调节螺栓上套设锁紧螺母，通过旋转调节螺栓进行高度调节并通过锁紧螺母锁定调整后的整体高度；所述调节螺栓上形成有凹槽，所述凹槽内设置有密封圈与蒸发源外壳的底部形成径向密封；所述坩埚底托与蒸发源坩埚底部部分接触形成隔热空腔。

进一步地，所述电极为带密封的可调整电极，所述电极包括电极主体和橡胶密封件，所述橡胶密封件套设于电极主体外；所述电极主体包括石墨电极和电极杆，所述石墨电极和电极杆通过电极螺杆相连进行长度调节，并通过调节锁紧螺母锁紧长度；所述橡胶密封件置于法兰螺套和密封锁紧螺母之间，所述法兰螺套焊接在外壳法兰上；所述法兰螺套和密封锁紧螺母螺纹连接，挤压橡胶密封件使电极主体与外壳法兰形成密封的整体。

进一步地，所述传动输送装置包括机架组件，所述机架组件上设置有腔室组件，所述腔室组件的两侧设置有传动组件；所述传动组件和驱动组件相连，所述驱动组件固定在机架组件；所述腔室组件包括真空腔室和腔室盖板；所述传动组件包括传动主轴、磁耦合旋转轴和输送载盘，所述磁耦合旋转轴的数目为多个，并排安装于真空腔室的两侧，所述输送载盘位于真空腔室内且布置在磁流体旋转轴端部的驱动轮上，所述传动主轴和其中一个磁流体旋转轴通过同步轮相连，相邻两个磁流体旋转轴通过同步带相连带动腔室内的输送载盘向前输送。

进一步地，所述驱动组件包括伺服电机和减速机，所述减速机的主动轮通过主动轮同步带再由主动轴张紧组件张紧连接传动组件的第一被动轮和传动主轴；所述伺服电机和减速机固定在电机安装板上，所述主动轮上安装有第一端盖压片，并采用主动轴张紧组件对主动轮同步带进行松边张紧。

进一步地，所述磁耦合旋转轴包括基体组件，所述基体组件的一端为传动输入端，另一端为传动输出端；所述基体组件内设置有磁笼组件，所述磁笼组件为非接触式磁笼组件，所述传动输入端由深沟球轴承支撑旋转轴将动力输送至非接触式磁笼，并通过轴承保持支架和基体组件密封相连，所述传动输出端由深沟球轴承支撑旋转轴将动力从磁笼输出，并通过轴承保持支架和基体组件密封相连，所述传动输出端的末端为输送导向装置。

进一步地，所述基体组件包括基体和基体壳，所述基体壳内密封设置水冷管路；所述磁笼组件包括磁笼、磁片、分割件和磁片固定盘，所述磁笼贴合设置在基体壳的内壁上，所述磁片通过磁片固定盘呈环绕方式排布在磁笼的内壁上，在静态状态下N极和S极一一相互隔空相吸；所述分割件设置在基体壳和传动输入端之间。

进一步地，所述工艺镀膜腔体中安装有膜厚检测传感器，当蒸发源输出的能量超出需求膜厚范围时，所述膜厚检测传感器会实时检测到异常的镀膜厚度并将偏差量反馈至蒸发源能量控制器，蒸发源能量控制器调整输出能量，进而控制蒸发源的蒸发膜厚和蒸发速度，形成镀膜膜厚的实时在线闭环控制；同时所述蒸发源能量控制器与抽真空装置互锁，未达到蒸发工作的真空度时，限制蒸发源工作。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的蒸发真空设备生产线，各组件拆卸及维护方便快捷，采用非接触式传动，完全与腔室内部隔断，具有良好的密封性；能有效解决真空状态下的冷却及输送问题，而且输送能量转换率高，方便拆卸和维护。此外，本发明还通过对蒸发源所在蒸发腔的冷却部分进行针对性改进，很好地保护蒸发源零部件；既能保证整体冷却的均匀性，又能降低冷却结构的布置难度。

附图说明

图1为本发明蒸发真空设备生产线结构示意图；

图2为本发明蒸发真空设备生产线正面结构示意图；

图3a为本发明立体冷却式蒸发源外壳结构示意图；

图3b为本发明立体冷却式蒸发源外壳的第一冷却器半剖结构示意图；

图3c为本发明立体冷却式蒸发源外壳的第二冷却器半剖结构示意图；

图3d为本发明立体冷却式蒸发源外壳的第三冷却器半剖结构示意图。

图4a为本发明蒸发源坩埚高度调节装置安装使用示意图；

图4b为本发明蒸发源坩埚高度调节装置分解结构示意图；

图5a为本发明带密封的可调整电极剖面结构示意图；

图5b为本发明带密封的可调整电极分解结构示意图；

图6a为本发明高真空状态下的传动输送装置结构示意图；

图6b为图6a中II处的局部放大示意图；

图6c为图6a中I处的局部放大示意图；

图7a为本发明磁耦合旋转轴分解结构示意图；

图7b为本发明磁耦合旋转轴剖面结构示意图。

图中标记为：

1、上料平台；2、进料腔体；3、第一缓冲腔体；4、工艺镀膜腔体；5、第二缓冲腔体；6、出料腔体；7、卸料平台；8、真空腔室；9、腔室盖板；

蒸发源外壳：

11、外壳圆周本体；12、底部法兰盘；13、加热器支撑架；14、加热器；15、电极；101、内圆柱筒；102、外圆柱筒；103、上封板；104、下封板；105、第一进水管；106、第一出水管；107、第一冷却夹层；108、冷却水道；109、第二进水管；110、第二出水管；111、第二冷却夹层；112、第三进水管；113、第三出水管；

坩埚高度调节装置：

141、坩埚底托；142、连接杆；143、连接销；144、调节螺栓；145、锁紧螺母；146、密封圈；147、防护套；

电极：

151、石墨电极；152、电极螺杆；153、电极杆；154、调节锁紧螺母；155、橡胶密封件；156、法兰螺套；157、密封锁紧螺母；158、绝缘管；159、金属管；1510、第一绝缘块；1511、第二绝缘块；1512、垫片；1513、电极内垫圈；

传动输送装置：

31、机架组件；32、驱动组件；33、传动组件；301、第一被动轮；302、传动主轴；303、主轴支撑件；304、电机固定焊件；305、第一被动轴张紧组件；306、磁耦合旋转轴；307、第二被动轮；308、第二端盖压片；309、第二被动轴张紧组件；310、第一同步带；311、第二同步带；312、输送载盘；313、焊接机架；314、锁紧螺母；315、垫片；316、连接螺杆；317、伺服电机；318、减速机；319、主动轮；320、第一端盖压片；321、主动轴张紧组件；322、主动轮同步带；323、电机安装板；

磁耦合旋转轴：

41、基体组件；42、传动输出端；43、磁笼组件；44、传动输入端； 401、长驱动轴；402、驱动圈；403、第一间隔环；404、第二间隔环；405、深沟球轴承；406、间隔盘；407、基体；408、基体壳；409、焊接内螺纹接头；410、中心盘；411、定位器；412、第一耐高温轴承；413、第二耐高温轴承；414、轴承衬套；415、支撑轮；416、板；417、转动轴；418、磁笼；419、磁片；420、分割件；421、磁片固定盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明蒸发真空设备生产线分解结构示意图；图2为本发明蒸发真空设备生产线剖面结构示意图。

请参见图1和图2，本发明提供的蒸发真空设备生产线，包括依次相连的上料平台1、进料腔体2、第一缓冲腔体3、工艺镀膜腔体4、第二缓冲腔体5、出料腔体6和卸料平台7；所述工艺镀膜腔体4中设置有蒸发源，所述进料腔体2和出料腔体6的两侧设置有闸阀，各腔体上设置抽真空装置使得腔体内部形成真空腔室8，所述真空腔室8的两侧设置传动输送装置带动真空腔室8内的输送载盘向前输送，每个腔体上至少设置一路冷却管道。

本发明的蒸发真空设备生产线包括的主要功能模块为真空腔室、真空系统、传输装置、冷却装置、蒸发源以及工艺监测设备。各个功能模块都是以腔室为依托集成搭建而成，腔室主体由金属钣金焊件而成,分为蒸发腔和非蒸发腔室两种；工艺镀膜腔体4为蒸发腔，其他为非蒸发腔室；各腔室均具有连接真空、传输、加热、冷却、监测、控制等多种功能接口，可兼容和拓展不同功能模块安装。蒸发腔底部设有斜面，可在正下方或斜下方安装蒸发源，形成不同的镀膜角度；考虑工艺拓展性，蒸发腔底部设有多组蒸发源接口，可根据需求安装多组蒸发源，进而可实现多种材料的共蒸发。蒸发腔内壁安装可拆卸的挡污板；蒸发过程膜材会弥散整个蒸发腔室，蒸发镀膜一段时间后，膜材会污染蒸发腔内壁，如不及时清理会影响真空系统、加热、传输的功能；蒸发腔内壁铺设挡污板后，方便对被膜材污染后的蒸发腔室进行清理，提高设备维护效率。

镀膜实现必须在一定的真空环境中才能实现镀膜。只有在高真空下，分子自由程足够大，源材料分子或原子才能从源有效的沉积到基片上。

本发明的真空系统包括：（1）真空制备装置-真空泵组，包括分子泵，罗茨泵，干泵；（2）真空保持装置-阀门、可控调压阀、法兰及密封件等；（3）真空监测装置-真空计，包括皮拉尼真空规，电离真空计、电容薄膜真空计等；（4）充放气装置；主体由进气调压阀和进气管道组成；

本蒸镀设备的真空系统通过真空泵组获得并与腔室、充放气装置、真空监测装置联动、互锁，不仅对腔室的高真空获得，同时实现真空度的监测和闭环控制；通过充放气装置与可控调压阀的配合，实现腔室内气压的精准控制，进而为镀膜设备创造稳定的工作气压环境。各腔室的真空设置如下：

工艺监测设备主要包括蒸发源能量控制器以及安装于腔室上膜厚检测传感器，当蒸发源输出的能量超出需求膜厚范围时，膜厚检测传感器会实时检测到异常的镀膜厚度并将偏差量反馈至蒸发源能量控制器，蒸发源能量控制器调整输出能量，进而控制蒸发源的蒸发膜厚和蒸发速度，形成镀膜膜厚的实时在线闭环控制；同时工艺监测设备与真空控制系统互锁，未达到蒸发工作的真空度时，蒸发源无法工作。

另外，本发明预留加热系统功能，腔室上盖和腔室内壁均可安装多组板式或加热丝式的加热系统，多组加热器通过分区进行能量控制，进而实现良好的整体均温效果。

本发明的蒸发源、腔体发热部位紧贴布置有冷却水道作为冷却装置，冷却水经冷却水道流经设备一周，带走设备发热部位产生的热量，维持设备的温度在可控范围内（0～50℃），之后冷却水经由回水管路回到厂务系统中，由此形成一个冷却水的循环系统。虽然每个腔体上至少设置一路冷却管道，但是对于工艺镀膜腔体4显然还不够, 需要对高温聚集区进行针对性冷却，保护蒸发源零部件。本发明采用立体冷却式蒸发源外壳，冷却结构分为三部分：外壳圆周冷却、底部法兰盘冷却、加热器底部冷却；三部分可独立冷却或选择性串联进行冷却；从而既能保证整体冷却的均匀性，又能降低冷却结构的布置难度。

图3a为本发明立体冷却式蒸发源外壳结构示意图，请参见图3a，本发明的蒸发源外设置外壳圆周本体11，所述外壳圆周本体11的下方设置有底部法兰盘12，所述外壳圆周本体11上设置有第一冷却器，所述底部法兰盘12上设置有第二冷却器，所述底部法兰盘12的中央和加热器14的正下方设置有加热器支撑架13，所述加热器支撑架13上设置有第三冷却器。

请继续参见图3b，第一冷却器对应外壳圆周冷却，通入冷却介质后可以对蒸发源外壳的圆周进行整体冷却。具体地，所述第一冷却器包括内圆柱筒101和外圆柱筒102，所述内圆柱筒101和外圆柱筒102的一端焊接上封板103，另一端焊接下封板104形成第一冷却夹层107，所述下封板104上引出有第一进水管105和第一出水管106。所述第一进水管105和第一出水管106对称分布在外壳圆周本体的两侧，尽量使得冷却介质流经整个外壳。

请继续参见图3c，第二冷却器对应底部法兰盘冷却，对蒸发源外壳底盘进行冷却。具体地，所述底部法兰盘12内设置冷却水道108形成所述第二冷却器，所述冷却水道108的一端为第二进水管109，另一端为第二出水管110。所述冷却水道108围绕底部法兰盘外圆周延伸一圈，所述第二进水管109和第二出水管110并排布置在一个电极15旁,使得冷却介质尽量流经整个底部法兰盘12。

请继续参见图3d，第三冷却器对应加热器底部冷却；处于底部法兰盘12的中央和加热器14的正下方，加热正下方属于高温聚集区域，同时该区域会存在加热器支撑架13、电极15、测温等结构，单独进行冷却可以保护这些不耐高温的零部件，同时使加热器外壳在该区域进行独立冷却调节。具体地，本发明直接在加热器支撑架13上形成有第二冷却夹层111，所述第二冷却夹层111上引出第三进水口112和第三出水口113。

图4a为本发明蒸发源坩埚高度调节装置安装使用示意图；图4b为本发明蒸发源坩埚高度调节装置分解结构示意图。

请参见图4a和图4b，针对常用蒸发源坩埚高度无法调节或者调节结构复杂，导致蒸发源组装难度提高的问题；本发明的蒸发源为坩埚并设置高度调节装置，高度调节装置由坩埚底托141、连接杆142、连接销143、调节螺栓144、锁紧螺母145、密封圈146等构成；所述调节螺栓144与蒸发源的底部法兰盘12螺纹连接，所述调节螺栓144上套设锁紧螺母145，通过旋转调节螺栓144进行高度调节，高度调整完毕后通过锁紧螺母145锁定调整后的整体高度；所述调节螺栓144上形成有凹槽，所述凹槽内设置有密封圈146与蒸发源的外壳圆周本体11的底部形成径向密封，保证蒸发源整体的气密性的同时不限制轴向高度调。所述调节螺栓144和连接杆142之间设置有防护套147，起进一步的隔离保护作用。

本发明采用连接销143将坩埚底托141、连接杆1422、调节螺栓144两两固定，从而形成一体；具体地，连接杆142的一端为外螺纹端头，另一端为中空内螺纹；连接杆142的外螺纹端头和坩埚底托141的中空内螺纹连接并设置连接销143，调节螺栓144的外螺纹端头和连接杆142的 中空内螺纹连接并设置连接销143。所述连接杆142的数目可以为多根，相邻连接杆142之间螺纹连接并设置连接销143；适用大部分蒸发源坩埚高度调节。

本发明提供的蒸发源坩埚高度调节装置，其中坩埚底托141与蒸发源坩埚底部接触，接触面表面光滑，形状与坩埚底部接近但不完全接触，形成隔热空腔；同时坩埚底托141采用非金属材质，具有一定的绝热性能，避免坩埚工作时的高温完全传导至其他部件。

图5a为本发明带密封的可调整电极剖面结构示意图；图5b为本发明带密封的可调整电极分解结构示意图。

为了更好地配合坩埚高度调节装置，需要改进蒸发源中电加热器的电极结构，在保证密封和耐高温的前提下解决长度调节及安装维护问题。现有加热器的电极15一般通过电极法兰与外壳法兰做连接，需要一定的电极法兰连接空间；在法兰结构紧凑的情况，可能造成电极法兰安装空间不足。另一种做法是直接将电极15与外壳法兰一体焊接，但这又会造成电极维护不方便。请参见图5a和图5b，本发明的电极为带密封的可调整电极，所述电极包括电极主体和橡胶密封件155，所述橡胶密封件155套设于电极主体外；所述电极主体包括石墨电极151和电极杆153，所述石墨电极151和电极杆153通过电极螺杆152相连进行长度调节，并通过调节锁紧螺母154锁紧长度；所述橡胶密封件155置于法兰螺套156和密封锁紧螺母157之间，所述法兰螺套156焊接在外壳的底部法兰盘12上；所述法兰螺套156和密封锁紧螺母157螺纹连接，挤压橡胶密封件155使电极主体与外壳的底部法兰盘12形成密封的整体，可在真空环境中使用。

本发明加热器的电极15的主要部件及功能如下：

（1）电极主体由石墨电极1511、电极螺杆152、电极杆153构成导电电极；电极螺杆152两端分别通过螺纹与上部的石墨电极151和下部的电极杆153连接，可调电极整体长度，调整到所需长度后，通过调节锁紧螺母154锁紧长度。所述电极杆153和电极螺杆152之间设置有电极内垫圈1513。

（2）橡胶密封件155构成电极密封，橡胶密封件155置于法兰螺套156和密封锁紧螺母157之间，法兰螺套156焊接在外壳的底部法兰盘12上；法兰螺套156和密封锁紧螺母157螺纹连接，挤压橡胶密封件155使电极主体与蒸发源外壳的底部法兰盘12形成密封的整体，可在真空环境中使用；

（3）电极绝缘：橡胶密封件155和密封锁紧螺母157之间设置第一绝缘块1510和垫片1512，所述橡胶密封件155的另一端设置第二绝缘块1511、金属管159和绝缘管158，所述绝缘管158伸进金属管159中进行固定，所述绝缘管158、第一绝缘块1510和第二绝缘块1511完整包裹电极杆153，使电极主体与金属管159及外壳的底部法兰盘12完全隔离绝缘。优选地，靠近密封锁紧螺母157的第一绝缘块1510的长度小于第二绝缘块1511的长度，垫片1512为薄垫片，整体更为紧凑，密封性更好。

本发明提供的带密封的可调整电极，由于安装时不需要电极法兰，大大节省安装空间，因此，可调整电极可方便地设置为两对，对称设置在蒸发源外壳的底部法兰盘12上提供分段加热；即在底部法兰盘12上焊接四个法兰螺套156，从而提供分段加热功能，精确控制按阵列分布设置的单点蒸发源。

图6a为本发明高真空状态下的传动输送装置结构示意图；图6b为图6a中II处的局部放大示意图；图6c为图6a中I处的局部放大示意图。

请继续参见图6a、图6b和图6c，本发明提供的高真空状态下的传动输送装置，主要部件及功能如下；

机架组件31：这部分由焊接机架313、锁紧螺母314、垫片315、连接螺杆316等若干紧固件组成，主要起到固定驱动组件32、传动组件33及腔室组件34，通过锁紧螺母314可对腔室组件34进行微量水平调节。

驱动组件32：此部分由伺服电机317、减速机318、主动轮319、第一端盖压片320、主动轴张紧组件321、主动轮同步带322、电机安装板323等若干紧固件组成；整体传动对速度及精度要求较高，采用了伺服电机317带动减速机318进行驱动，整体固定在电机安装板323上，整个动力传动采用同步带形式进行传动，为防止带轮轴向窜动加装了第一端盖压片320，采用主动轴张紧组件321对主动轮同步带322进行松边张紧，最终将动力输送至传动组件33。

传动组件33：此部分由第一被动轮301、传动主轴302、主轴支撑件303、电机固定焊件304、第一被动轴张紧组件305、磁耦合旋转轴306、第二被动轮307、第二端盖压片308、第二被动轴张紧组件309、第一同步带310、第二同步带311、输送载盘312等若干紧固件组成，动力主要由传动主轴302将动力分散到腔室两侧，通过同步轮及同步带最终将动力输送至磁流体旋转轴306传递到腔室内带动输送载盘312进行相关工艺动作。

本发明的所有磁流体旋转轴都安装于真空腔室9两侧，主要起到隔断密封传动作用；腔室盖板9主要作用方便腔体内零件安装检修及方便人工清理等作用，盖板一圈有密封圈，保证腔体内具有良好的密封性。

图7a为本发明磁耦合旋转轴分解结构示意图；图7b为本发明磁耦合旋转轴剖面结构示意图。

请继续参见图7a和图7b，本发明的磁耦合旋转轴包括基体组件41，所述基体组件41的一端为传动输入端44，另一端为传动输出端42；所述基体组件41内设置有磁笼组件43，所述磁笼组件43为非接触式磁笼组件，所述传动输入端41由深沟球轴承支撑旋转轴将动力输送至非接触式磁笼，并通过轴承保持支架和基体组件41密封相连，所述传动输出端42由深沟球轴承支撑旋转轴将动力从磁笼输出，并通过轴承保持支架和基体组件41密封相连，所述传动输出端42的末端为输送导向装置。

本发明的磁耦合旋转轴的基体组件41这部分主要是磁耦合本体件，其中包括了水冷及密封装置，因为腔体内外温度差偏高，高温影响轴承寿命，所以需要采用水冷系统对轴承进行降温；为确保腔室内部压差，需采用密封件进行密封。具体地，所述基体组件41包括基体407和基体壳408，所述基体壳408内密封设置水冷管路，所述水冷管路的进出口为焊接内螺纹接头409，所述轴承保持支架和基体壳408为整体焊接件。

本发明的磁耦合旋转轴的磁笼组件43为非接触式内外磁吸结构，内外由多个磁铁呈环绕方式排布，在静态状态下N/S极一一相互隔空相吸。具体地，所述磁笼组件43包括磁笼418、磁片419、分割件420和磁片固定盘421，所述磁笼418贴合设置在基体壳408的内壁上，所述磁片419通过磁片固定盘421呈环绕方式排布在磁笼418的内壁上，在静态状态下N极和S极一一相互隔空相吸；所述分割件420设置在基体壳408和传动输入端44之间。

本发明的磁耦合旋转轴的传动输出端42为动力输出端，动力从磁笼输出由两组深沟球轴承支撑旋转轴将动力输送至腔体内部，结构外侧为轴承保持支架，末端为输送导向装置。具体地，所述传动输出端42包括转动轴417，所述转动轴417的一端设置中心盘410和第一耐高温轴承412，另一端设置第二耐高温轴承413；所述中心盘410和第一耐高温轴承412之间设置有定位器411；所述转动轴417的末端向基体组件41延伸并设置支撑轮415和板416形成输送导向装置。所述第二耐高温轴承413外设置有轴承衬套414。所述第一耐高温轴承412和第二耐高温轴承413采用不锈钢内外圈，并在不锈钢内外圈之间设置Si3N4滚珠。

本发明的磁耦合旋转轴的传动输入端44为动力输入端，由两组深沟球轴承支撑旋转轴将动力输送至非接触式磁笼，结构外侧为轴承保持支架。具体地，所述传动输入端44包括长驱动轴401，所述长驱动轴401的一端设置间隔盘406，另一端设置有深沟球轴承405和驱动圈402；所述长驱动轴401和深沟球轴承405之间设置有第一间隔环403，所述深沟球轴承405和驱动圈402之间设置有第二间隔环404。

本发明的传动输送装置，采用磁耦合旋转轴，使用时，腔体两侧各设置一排磁耦合旋转轴，相邻两个磁耦合旋转轴通过同步带互相连接，两个磁耦合旋转轴之间的同步带通过张紧轮张紧，避免同步带打滑。驱动马达位于腔体底部，通过同步带与带有三个张紧轮的磁耦合旋转轴相连，驱动各旋转轴旋转。安全方面考虑，同步带及同步轮外侧安装护板防护。

由上可见，本发明的磁耦合旋转轴，采用非接触式传动，完全与腔室内部隔断；具有如下优点：1.适合在高温状态下稳定运行；2.有较好的密封性，能有效解决真空状态下输送问题；3.此结构由一个伺服电机驱动，同一根主轴传递扭矩，解决了输送的同步性的问题；4.可在-20℃～+80℃的环境下工作；5. 输送能量转换率高，传动效率高，可以达到98%；6.结构采用多个通用件，方便安装检修。

综上所述，本发明提供的蒸发真空设备生产线，各组件拆卸及维护方便快捷，采用非接触式传动，完全与腔室内部隔断，具有良好的密封性；能有效解决真空状态下的冷却及输送问题，而且输送能量转换率高，方便拆卸和维护。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种蒸发真空设备生产线，其特征在于，包括依次相连的上料平台、进料腔体、第一缓冲腔体、工艺镀膜腔体、第二缓冲腔体、出料腔体和卸料平台；所述工艺镀膜腔体中设置有蒸发源，所述进料腔体和出料腔体的两侧设置有闸阀，各腔体上设置抽真空装置使得腔体内部形成真空腔室，所述真空腔室的两侧设置传动输送装置带动真空腔室内的输送载盘向前输送，每个腔体上至少设置一路冷却管道。

2.如权利要求1所述的蒸发真空设备生产线，其特征在于，所述工艺镀膜腔体为蒸发腔，所述蒸发腔底部设有斜面，所述蒸发源安装在蒸发腔的正下方或斜下方形成不同的镀膜角度；所述蒸发源外设置外壳圆周本体，所述外壳圆周本体的下方设置有底部法兰盘，所述外壳圆周本体上设置有第一冷却器，所述底部法兰盘上设置有第二冷却器，所述底部法兰盘的中央和加热器的正下方设置有加热器支撑架，所述加热器支撑架上设置有第三冷却器；所述第一冷却器、第二冷却器和第三冷却器独立冷却或选择性串联后进行冷却。

3.如权利要求2所述的蒸发真空设备生产线，其特征在于，所述第一冷却器包括内圆柱筒和外圆柱筒，所述内圆柱筒和外圆柱筒的一端焊接上封板，另一端焊接下封板形成第一冷却夹层，所述下封板上引出有第一进水管和第一出水管；所述第一进水管和第一出水管对称分布在外壳圆周本体的两侧；

所述底部法兰盘内设置冷却水道形成所述第二冷却器，所述冷却水道的一端为第二进水管，另一端为第二出水管；所述冷却水道围绕底部法兰盘外圆周延伸一圈，所述第二进水管和第二出水管并排布置在一个电极旁；

所述加热器支撑架上形成有第二冷却夹层，所述第二冷却夹层上引出第三进水口和第三出水口。

4.如权利要求2所述的蒸发真空设备生产线，其特征在于，所述蒸发源为坩埚并设置高度调节装置，所述高度调节装置包括坩埚底托，所述坩埚底托通过连接杆和调节螺栓相连，所述调节螺栓与蒸发源的底部法兰螺纹连接，所述调节螺栓上套设锁紧螺母，通过旋转调节螺栓进行高度调节并通过锁紧螺母锁定调整后的整体高度；所述调节螺栓上形成有凹槽，所述凹槽内设置有密封圈与蒸发源外壳的底部形成径向密封；所述坩埚底托与蒸发源坩埚底部部分接触形成隔热空腔。

5.如权利要求3所述的蒸发真空设备生产线，其特征在于，所述电极为带密封的可调整电极，所述电极包括电极主体和橡胶密封件，所述橡胶密封件套设于电极主体外；所述电极主体包括石墨电极和电极杆，所述石墨电极和电极杆通过电极螺杆相连进行长度调节，并通过调节锁紧螺母锁紧长度；所述橡胶密封件置于法兰螺套和密封锁紧螺母之间，所述法兰螺套焊接在外壳法兰上；所述法兰螺套和密封锁紧螺母螺纹连接，挤压橡胶密封件使电极主体与外壳法兰形成密封的整体。

6.如权利要求1所述的蒸发真空设备生产线，其特征在于，所述传动输送装置包括机架组件，所述机架组件上设置有腔室组件，所述腔室组件的两侧设置有传动组件；所述传动组件和驱动组件相连，所述驱动组件固定在机架组件；所述腔室组件包括真空腔室和腔室盖板；所述传动组件包括传动主轴、磁耦合旋转轴和输送载盘，所述磁耦合旋转轴的数目为多个，并排安装于真空腔室的两侧，所述输送载盘位于真空腔室内且布置在磁流体旋转轴端部的驱动轮上，所述传动主轴和其中一个磁流体旋转轴通过同步轮相连，相邻两个磁流体旋转轴通过同步带相连带动腔室内的输送载盘向前输送。

7.如权利要求6所述的蒸发真空设备生产线，其特征在于，所述驱动组件包括伺服电机和减速机，所述减速机的主动轮通过主动轮同步带再由主动轴张紧组件张紧连接传动组件的第一被动轮和传动主轴；所述伺服电机和减速机固定在电机安装板上，所述主动轮上安装有第一端盖压片，并采用主动轴张紧组件对主动轮同步带进行松边张紧。

8.如权利要求6所述的蒸发真空设备生产线，其特征在于，所述磁耦合旋转轴包括基体组件，所述基体组件的一端为传动输入端，另一端为传动输出端；所述基体组件内设置有磁笼组件，所述磁笼组件为非接触式磁笼组件，所述传动输入端由深沟球轴承支撑旋转轴将动力输送至非接触式磁笼，并通过轴承保持支架和基体组件密封相连，所述传动输出端由深沟球轴承支撑旋转轴将动力从磁笼输出，并通过轴承保持支架和基体组件密封相连，所述传动输出端的末端为输送导向装置。

9.如权利要求8所述的蒸发真空设备生产线，其特征在于，所述基体组件包括基体和基体壳，所述基体壳内密封设置水冷管路；所述磁笼组件包括磁笼、磁片、分割件和磁片固定盘，所述磁笼贴合设置在基体壳的内壁上，所述磁片通过磁片固定盘呈环绕方式排布在磁笼的内壁上，在静态状态下N极和S极一一相互隔空相吸；所述分割件设置在基体壳和传动输入端之间。

10.如权利要求1所述的蒸发真空设备生产线，其特征在于，所述工艺镀膜腔体中安装有膜厚检测传感器，当蒸发源输出的能量超出需求膜厚范围时，所述膜厚检测传感器会实时检测到异常的镀膜厚度并将偏差量反馈至蒸发源能量控制器，蒸发源能量控制器调整输出能量，进而控制蒸发源的蒸发膜厚和蒸发速度，形成镀膜膜厚的实时在线闭环控制；同时所述蒸发源能量控制器与抽真空装置互锁，未达到蒸发工作的真空度时，限制蒸发源工作。