[實用新型]一種隨工件運動的在位動態監控膜厚的真空光學鍍膜機

有效

• 申請號: 201420374888.0
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN204111863U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 李志榮;李志方;羅志明;陸創程
• 申請（專利權）人: 東莞市匯成真空科技有限公司
• 主分類號: C23C14/54
• 分類號: C23C14/54
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑;何秋林

技術領域

本實用新型涉及一種在位動態監控膜厚的真空光學鍍膜機，特別涉及一種具有隨工件運動的在位實時監控膜厚裝置的全自動光學鍍膜機。

背景技術

????光學鍍膜機鍍膜過程多采用石英晶體膜厚儀（簡稱膜厚儀）監測膜厚變化，最傳統的使用方法是在坩堝內的鍍料被加熱從下向上蒸發、沉積在上方的工件上，此時膜厚儀的石英晶體探頭（簡稱探頭）一般安裝在爐頂中央一個不隨工件運動的固定位置上，通過傳輸導線把膜厚信號送至到爐外的膜厚儀主機上。

這種最傳統的把探頭固定在爐上方的方法，安裝、傳輸和使用都最為簡便，但只適用于從下向上蒸發膜鍍的爐型，且以該爐爐頂中心點的膜厚值代表整爐各點的膜厚值，誤差較大。

后來出現了立式裝掛工件、坩堝立式布局從側斜方向蒸發，或者采用立式濺射靶進行濺射沉積，探頭則改成伸入爐內靠近工件處，側裝在一個不動的固定位置上，進行膜厚監測，以此不動點的膜厚信息代表整爐運動著工件的膜厚，這種方式同樣存在誤差大的問題。

近來，在立式裝掛工件的光學鍍模機上出現了把晶振探頭固定在工件旁，隨著工件轉架一起運動的在位動態測厚的方法，雖然也是以一點的測厚值代表整爐工件的膜厚，但只要測厚點選在均勻鍍膜區內，運動著的探頭上的膜厚與工件膜厚基本一致，這種方式監測的精度大大提高。這種方法實現的難度在于其探頭電導線和信號線的引出以及其冷卻水回路進出爐體的處理。

現有一種方法是通過在爐頂中軸線位置安裝一套真空密封的轉軸系統，由爐頂外置的動力機構驅動轉軸轉動，膜厚儀主機通過托盤固定在轉軸穿出爐頂的上端面上，爐內的工件轉架固定在轉軸的下部上，工件轉架與測厚儀主機隨轉軸同步轉動。探頭的電導線和信號線通過軸轉中部的密封結構中引出，探頭隨轉軸運動，但相對于工件轉架和測厚儀主機是不動的。

探頭的冷卻水回路必須配置隨轉軸一起轉動的轉動接頭，以特殊設計處理讓進、回水管從轉軸的中軸線通過真空密封穿出爐體，再通過轉動接頭與爐外不動的供回水系統相連。

測厚儀主機采用電池供電，但必須定時更換電池。測厚儀主機的測試結果通過WiFi無線傳輸到爐旁的計算機系統進行顯示、處理和接收計算機系統的反饋控制。

這種在位動態測厚的方法有顯著的進步，但還有如下不夠理想之處：(1)?測厚儀主機與探頭電導線和信號線引出、探頭的冷卻水回路的進出，爐內工件轉架的驅動連接，爐外動力的傳動機構、真空動密封等都集中在轉軸位于爐頂段的結構上，致使轉軸的上部結構擁擠龐雜、可靠性低，容易出現故障；(2)工件轉架運動穩定性差振動大，影響膜厚測量的精度和重復性；(3)?測厚儀主機需要定期更換供電電池。

實用新型內容

????本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單可靠的能在位動態監控膜厚的真空光學鍍膜機。

????本實用新型的上述技術問題通過如下技術方案解決：一種隨工件運動的在位動態監控膜厚的真空光學鍍膜機，包括爐體、轉軸、工件轉架、轉軸驅動機構、晶振探頭和膜厚控制儀主機，所述爐體由爐壁、爐體底盤和爐體頂板組成，轉軸豎向安裝在爐體中部，上、下端分別與所述爐體頂板、爐體底盤密封安裝，轉軸上端穿出所述爐體頂板，膜厚控制儀主機位于所述爐體頂板上方安裝在所述轉軸上端，工件轉架安裝在所述轉軸上位于爐體內部，晶振探頭安裝在所述工件轉架上，其電導線和信號線密封穿出所述爐體與所述膜厚控制儀主機相連，其冷卻水回路密封穿出所述爐體與連接外部供回水系統的旋轉接頭相連，轉軸驅動機構從爐體外部與所述轉軸相連驅動轉軸轉動，所述工件轉架、膜厚控制儀主機及晶振探頭隨所述轉軸同步轉動；

所述轉軸的上部和下部內部均有中空的腔體，所述晶振探頭的電導線和信號線從所述轉軸的上部的所述中空的腔體中密封穿出所述爐體，所述冷卻水回路從所述轉軸的下部的所述中空的腔體中密封穿出所述爐體，即實現水電的分開傳送，有利于簡化現有技術中電路、水路同處進出混雜密集的結構，以便提高可靠性降低故障率。

????所述轉軸由從下向上依次相連的下傳動軸、向上傳動連接件、萬向聯軸器、上延伸轉軸和上傳動軸組成，所述中空的腔體位于所述下傳動軸和上傳動軸內部，所述工件轉架安裝在所述下傳動軸上，所述轉軸驅動機構與所述下傳動軸穿出所述爐體底盤的下端相連，轉軸驅動機構直接驅動下傳動軸和工件轉架轉動，有利于提高工件轉架的運動穩定性且振動小，同時利用萬向聯軸器?向上傳動，萬向聯軸器保證上、下傳動軸同步轉動的同時可自動適應上、下傳動軸對中的偏差。