CN208055460U - 一种真空镀膜机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于真空镀膜设备技术领域，公开了一种真空镀膜机，包括依次连接的卷绕模组和真空镀膜模组；卷绕模组包括送丝控制装置；真空镀膜模组包括烘烤控制装置，烘烤控制装置包括温度控制器和多个并联连接在温度控制器的输出端的控制单元；控制单元包括第二PLC、乘法器和加热丝功率调节器；第二PLC的输出端和温度控制器的输出端分别与乘法器的第一输入端口和第二输入端口电连接；加热丝功率调节器与乘法器的输出端口电连接。本实用新型解决了真空镀膜卷绕机中送丝电机的控制及驱动问题，降低了送丝控制装置的成本；并通过将乘法器作为温度控制器与第二PLC的模拟信号的连接元件，完全避免了传统通讯方式控制出现的失控现象，长期运行稳定可靠。

Description

一种真空镀膜机

技术领域

本实用新型属于真空镀膜设备技术领域，具体涉及一种真空镀膜机。

背景技术

现有的真空镀膜机中的卷绕机的送丝均采用电机实现，其控制电机的控制装置包括依次连接的PLC、DA模块或高速频率模块和变频器，变频器与电机电连接。其优点是简单方便，缺点是DA模块或高速频率模块的成本以及维护成本都非常高；并且两种模块的驱动能力不足，还必须附加额外的驱动电路。

并且现有的真空镀膜机常常需要用一路温度传感器信号同时去控制多路加热单元，且每个加热单元可以独立调节功率。现有的烘烤控制装置均采用通讯方式实现，因其存在抗干扰差、通讯中容易出现中断和死机等现象，因此可靠性较差。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种具有低成本高可靠性的送丝控制装置和稳定可靠的烘烤控制装置的真空镀膜机。本实用新型通过设置控制器和锁相环电路，解决了真空镀膜卷绕机中送丝电机的控制及驱动问题，降低了送丝控制装置的成本；并通过将乘法器作为温度控制器与第二PLC的模拟信号的连接元件，完全避免了传统通讯方式控制出现的失控现象，长期运行稳定可靠。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种真空镀膜机，包括依次连接的卷绕模组和真空镀膜模组；卷绕模组包括送丝控制装置；真空镀膜模组包括烘烤控制装置，所述送丝控制装置包括第一PLC、第一隔离驱动电路、控制器、锁相环电路、第二隔离驱动电路、变频器和变频电机；

所述第一PLC通过第一隔离驱动电路与所述控制器的第一输入端口电连接；

所述控制器的第一输出端口与所述锁相环电路的输入端电连接，所述控制器的第二输入端口与所述锁相环电路的输出端电连接，所述控制器的第二输出端口通过第二隔离驱动电路与所述变频器的输入端电连接；

所述变频器的输出端与变频电机的输入端电连接；

所述烘烤控制装置包括温度控制器和多个并联连接在所述温度控制器的输出端的控制单元；

所述控制单元包括第二PLC、乘法器和加热丝功率调节器；第二PLC的输出端和温度控制器的输出端分别与乘法器的第一输入端口和第二输入端口电连接；加热丝功率调节器与乘法器的输出端口电连接。

进一步地，所述送丝控制装置还包括锁相环电路；所述锁相环电路的输入端和输出端分别与控制器的第一端口和第二端口电连接。

进一步地，所述控制单元还包括第一跟随器；第一跟随器的输入端与第二PLC的输出端电连接，第二跟随器的输出端与乘法器的第一输入端口电连接。

进一步地，所述控制单元还包括防浪涌电压电路，防浪涌电压电路的输入端与第二PLC的输出端电连接，防浪涌电压电路的输出端与第一跟随器的输入端电连接。

进一步地，所述控制单元还包括第二跟随器；第二跟随器的输入端与乘法器的输出端口电连接，第二跟随器的输出端与加热丝功率调节器的输入端电连接。

进一步地，所述控制单元还包括I/V转换电路；I/V转换电路的输入端与温度控制器的输出端电连接，I/V转换电路的输出端与乘法器的第二输入端口电连接。

进一步地，所述控制器为CPLD。

进一步地，所述第一隔离驱动电路为达林顿管。

进一步地，所述第二隔离驱动电路为光耦合器。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过设置控制器和锁相环电路，解决了真空镀膜卷绕机中送丝电机的控制及驱动问题，降低了送丝控制装置的成本；并通过将乘法器作为温度控制器与第二PLC的模拟信号的连接元件，完全避免了传统通讯方式控制出现的失控现象，长期运行稳定可靠；并且控制单元可以任意扩展，控制多路加热单元；其次，通过设置锁相环电路，保证控制器的输入频率与输出频率同步，提高了送丝控制装置的控制精度以及可靠性；通过设置第一跟随器，实现阻抗变换；通过设置第二跟随器，提高了乘法器的驱动能力；并且，通过设置防浪涌电压电路，将浪涌电压抑制在烘烤控制装置可接受的阈值范围内，保证烘烤控制装置即使受到浪涌电压干扰也能正常运行，并且能够防止烘烤控制装置中的电路元器件损坏。

附图说明

图1是本实用新型的一种真空镀膜机中的送丝控制装置的控制框图；

图2是本实用新型的一种真空镀膜机中的烘烤控制装置的控制框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。

实施例1：

如图1-2所示，本实施例提供一种真空镀膜机，包括依次连接的卷绕模组和真空镀膜模组；卷绕模组包括送丝控制装置；真空镀膜模组包括烘烤控制装置，所述送丝控制装置包括第一PLC、第一隔离驱动电路、控制器、锁相环电路、第二隔离驱动电路、变频器和变频电机；

所述第一PLC通过第一隔离驱动电路与所述控制器的第一输入端口电连接；

所述控制器的第一输出端口与所述锁相环电路的输入端电连接，所述控制器的第二输入端口与所述锁相环电路的输出端电连接，所述控制器的第二输出端口通过第二隔离驱动电路与所述变频器的输入端电连接；

所述变频器的输出端与变频电机的输入端电连接；

所述烘烤控制装置包括温度控制器和多个并联连接在所述温度控制器的输出端的控制单元；

所述控制单元包括第二PLC、乘法器和加热丝功率调节器；第二PLC的输出端和温度控制器的输出端分别与乘法器的第一输入端口和第二输入端口电连接；加热丝功率调节器与乘法器的输出端口电连接。

如图2所示，本实施例中，所述控制单元设置有两个。显而意见的是，控制单元可以有三个、四个，甚至更多，具体数量根据现场实际情况来确定。所述温度控制器、第二PLC、乘法器和加热丝功率调节器均可以采用现有技术实现。本实施例中，所述乘法器采用所述乘法器采用AD633JR芯片实现。

工作原理：

送丝控制装置的控制原理：

第一PLC的I/O模块作为送丝控制装置的地址和数据口，第一PLC的输出信号经第一隔离驱动电路驱动后进入控制器，控制器将第一PLC的输出信号滤波整形后进入锁相环电路进行锁相环控制，然后CPLD将完成锁相环控制的信号经第二隔离驱动电路进入变频器，变频器根据接收的信号的频率控制送丝电机的转速。优选地，本实施例中，CPLD的基频为100Hz，经CPLD内部逻辑处理后使最终输出频率以10Hz步进。所述锁相环电路可以采用现有技术实现，本实施例中，所述锁相环电路为HEF4046BT芯片。所述第一PLC可以采用现有技术实现。所述第一隔离驱动电路可以采用现有技术实现，本实施例中，所述第一隔离驱动电路为达林顿管。进一步地，所述第一隔离驱动电路为ULN2004芯片。所述控制器可以采用FPGA或CPLD等现有技术实现，由于FPGA的驱动较弱，因此，本实施例中，所述控制器为CPLD。进一步地，所述控制器为LC4256V75TN100-10I芯片。所述第二隔离驱动电路可以采用现有技术实现，本实施例中，所述第二隔离驱动电路为光耦合器。进一步地，所述第二隔离驱动电路为TLP250芯片。

烘烤控制装置的控制原理：

上位机(图中未示出)例如PC或人机界面的控制指令经第二PLC的DA模块线性变送进入乘法器；温度控制器输出的信号经乘法器的第二输入端口进入乘法器，由此完成了温度信采样号与控制指令相乘的模拟运算；然后乘法器的输出端将相乘后的信号传输给加热丝功率调节器，从而控制各加热丝的加热功率。

实施例2：

如图1-2所示，本实施例的一种真空镀膜机，包括依次连接的卷绕模组和真空镀膜模组；卷绕模组包括送丝控制装置；真空镀膜模组包括烘烤控制装置，所述送丝控制装置包括第一PLC、第一隔离驱动电路、控制器、锁相环电路、第二隔离驱动电路、变频器和变频电机；

所述第一PLC通过第一隔离驱动电路与所述控制器的第一输入端口电连接；

所述控制器的第一输出端口与所述锁相环电路的输入端电连接，所述控制器的第二输入端口与所述锁相环电路的输出端电连接，所述控制器的第二输出端口通过第二隔离驱动电路与所述变频器的输入端电连接；

所述变频器的输出端与变频电机的输入端电连接；

所述烘烤控制装置包括温度控制器和多个并联连接在所述温度控制器的输出端的控制单元；

所述控制单元包括第二PLC、乘法器和加热丝功率调节器；第二PLC的输出端和温度控制器的输出端分别与乘法器的第一输入端口和第二输入端口电连接；加热丝功率调节器与乘法器的输出端口电连接。

如图2所示，本实施例中，所述控制单元还包括I/V转换电路；I/V转换电路的输入端与温度控制器的输出端电连接，I/V转换电路的输出端与乘法器的第二输入端口电连接。所述I/V转换电路采用现有技术实现。

优选地，为了实现阻抗变换和提高乘法器的驱动能力，如图2所示，所述控制单元还包括第一跟随器和第二跟随器；第一跟随器的输入端与第二PLC的输出端电连接，第二跟随器的输出端与乘法器的第一输入端口电连接。第二跟随器的输入端与乘法器的输出端口电连接，第二跟随器的输出端与加热丝功率调节器的输入端电连接。所述第一跟随器和第二跟随器均可以采用现有技术实现，本实施例中，第一跟随器和第二跟随器均采用LM358芯片实现。

进一步地，为了将浪涌电压抑制在本实施例中的烘烤控制装置可接受的阈值范围内，保证烘烤控制装置即使受到浪涌电压干扰也能正常运行，并且能够防止烘烤控制装置中的电路元器件损坏，本实施例中，所述控制单元还包括防浪涌电压电路，防浪涌电压电路的输入端与第二PLC的输出端电连接，防浪涌电压电路的输出端与第一跟随器的输入端电连接。所述防浪涌电压电路可以采用现有电路实现。

工作原理：

送丝控制装置的控制原理：

第一PLC的I/O模块作为送丝控制装置的地址和数据口，第一PLC的输出信号经第一隔离驱动电路驱动后进入控制器，控制器将第一PLC的输出信号滤波整形后进入锁相环电路进行锁相环控制，然后CPLD将完成锁相环控制的信号经第二隔离驱动电路进入变频器，变频器根据接收的信号的频率控制送丝电机的转速。优选地，本实施例中，CPLD的基频为100Hz，经CPLD内部逻辑处理后使最终输出频率以10Hz步进。显而意见的是，本实施例中的送丝控制装置可以任意级联，从而可以控制多个送丝电机，从而大大降低送丝控制装置的成本，并且增加了送丝控制装置的控制精度和可靠性。

烘烤控制装置的控制原理：

上位机例如PC或人机界面的控制指令经第二PLC的DA模块线性变送并进行防浪涌电压电路处理后经第一跟随器进入乘法器；温度控制器输出的4-20mA变送信号经I/V转换电路转换后变为0-10V信号进入乘法器，由此完成了温度信采样号与控制指令相乘的模拟运算；然后乘法器的输出端将相乘后的信号经第二跟随器传输给加热丝功率调节器，从而控制各加热丝的加热功率。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (8)

1.一种真空镀膜机，包括依次连接的卷绕模组和真空镀膜模组；卷绕模组包括送丝控制装置；真空镀膜模组包括烘烤控制装置，其特征在于：所述送丝控制装置包括第一PLC、第一隔离驱动电路、控制器、锁相环电路、第二隔离驱动电路、变频器和变频电机；

所述第一PLC通过第一隔离驱动电路与所述控制器的第一输入端口电连接；

所述控制器的第一输出端口与所述锁相环电路的输入端电连接，所述控制器的第二输入端口与所述锁相环电路的输出端电连接，所述控制器的第二输出端口通过第二隔离驱动电路与所述变频器的输入端电连接；

所述变频器的输出端与变频电机的输入端电连接；

所述烘烤控制装置包括温度控制器和多个并联连接在所述温度控制器的输出端的控制单元；

所述控制单元包括第二PLC、乘法器和加热丝功率调节器；第二PLC的输出端和温度控制器的输出端分别与乘法器的第一输入端口和第二输入端口电连接；加热丝功率调节器与乘法器的输出端口电连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机，其特征在于：所述控制单元还包括第一跟随器；第一跟随器的输入端与第二PLC的输出端电连接，第二跟随器的输出端与乘法器的第一输入端口电连接。

3.根据权利要求2所述的一种真空镀膜机，其特征在于：所述控制单元还包括防浪涌电压电路，防浪涌电压电路的输入端与第二PLC的输出端电连接，防浪涌电压电路的输出端与第一跟随器的输入端电连接。

4.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机，其特征在于：所述控制单元还包括第二跟随器；第二跟随器的输入端与乘法器的输出端口电连接，第二跟随器的输出端与加热丝功率调节器的输入端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机，其特征在于：所述控制单元还包括I/V转换电路；I/V转换电路的输入端与温度控制器的输出端电连接，I/V转换电路的输出端与乘法器的第二输入端口电连接。

6.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机，其特征在于：所述控制器为CPLD。

7.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机，其特征在于：所述第一隔离驱动电路为达林顿管。

8.根据权利要求1所述的一种真空镀膜机，其特征在于：所述第二隔离驱动电路为光耦合器。