CN215103524U - 一种应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构 - Google Patents

Abstract

一种应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构，解决现有技术存在的镀膜工件始终有一侧朝向承载台内侧，工件表面镀膜厚度不均匀，影响产成品质量的问题。包括下转盘，其特征在于：下转盘上转动设置有若干组自转轴，自转轴上分别设置有若干组工件承载盘，各工件承载盘上还分别设置有若干个可转动角度的镀膜工件；自转轴下端设置的转动小齿轮分别与固定大齿轮的外齿相啮合；下转盘中部的转动主轴，通过主轴轴承座与镀膜真空室底部转动相连；转动主轴下端通过联轴器与驱动电机的输出端相连。其设计合理，结构紧凑，在随着大转盘公转和随着工件承载台自转的同时，镀膜工件自身还能够二次自转，可有效确保工件表面镀膜厚度的均匀性，提高涂层质量。

Description

一种应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构

技术领域

本实用新型属于真空硬质涂层制备技术领域，具体涉及一种在随着大转盘公转和随着工件承载台自转的同时，镀膜工件自身还能够二次自转，有效确保工件表面镀膜厚度的均匀性，提高涂层质量的应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构。

背景技术

工具的硬质涂层要求被镀工件表面厚度应尽可能均匀一致，因此，在物理气相沉积的镀膜过程中，须有两个或三个转动量才能满足要求，即：在要求大转盘转动的同时（公转），小的工件承载台也需要转动（自转）。然而，现有的真空镀膜设备，在镀制工件的时候，大多采用公转加自转的简单模式，来使工件表面产生镀层。这种传统的镀膜方式，小的工件承载台上布置的镀膜工件上，始终有一侧是朝向承载台内侧的，所以，难以有效解决工件表面镀膜厚度不均匀的问题，影响产成品的质量。故有必要对现有技术的真空镀膜设备的镀膜运行机构进行改进。

实用新型内容

本实用新型就是针对上述问题，提供一种在随着大转盘公转和随着工件承载台自转的同时，镀膜工件自身还能够二次自转，有效确保工件表面镀膜厚度的均匀性，提高涂层质量的应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构。

本实用新型所采用的技术方案是：该应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构包括设置在镀膜真空室内部的下转盘，下转盘上转动设置有若干组、沿同一圆周竖向布置的自转轴，其特征在于：所述自转轴的上端分别与下转盘上方固定设置的上转盘转动相连，所述上转盘与下转盘之间通过支撑杆相连；同时，所述自转轴上分别设置有若干组、沿轴向等距布置的工件承载盘，各个工件承载盘上，还分别设置有若干个沿同一圆周均布、且可转动角度的镀膜工件；并且，所述自转轴上、穿过下转盘的下端，分别设置有转动小齿轮，所述转动小齿轮分别与下转盘下方设置的固定大齿轮的外齿相啮合；所述下转盘中部设置的转动主轴，通过主轴轴承座与镀膜真空室的底部转动相连，且固定大齿轮的中部通孔与主轴轴承座固定相连；所述主轴轴承座与转动主轴之间设置有两组主轴转动轴承，主轴转动轴承之间设置有磁流体密封；所述转动主轴的下端通过联轴器与驱动电机的输出端相连。

所述自转轴上设置的工件承载盘由承载盘主体构成，承载盘主体通过中部的通孔与自转轴固定相连，且承载盘主体的外沿圆周上均布有若干个插套安装槽，所述插套安装槽内分别转动设置有转动插套，转动插套上安装有镀膜工件。以通过随转动小齿轮旋转的自转轴，来带动工件承载盘连同其上转动插套内的镀膜工件一起转动，进而在工件表面形成均匀的镀层。

所述工件承载盘的承载盘主体的下方，设置有拨片固定盘，拨片固定盘分别通过支杆连接挂耳与相应位置的支撑杆固定相连；并且，所述拨片固定盘上、承载盘主体的外侧，分别设置有若干组用于拨动转动插套的间歇拨动片，间歇拨动片通过拨片基座与拨片固定盘固定相连；同时，固定设置的拨片固定盘的中部，通过承载盘转动轴承与随自转轴一同旋转的工件承载盘的中部转动相连。以在工件承载盘随自转轴旋转的过程中，利用固定设置在拨片固定盘上的间歇拨动片，对工件承载盘上的转动插套进行间歇式的拨动，从而使转动插套上的镀膜工件旋转一定角度，进一步提升镀膜工件表面成膜的均匀性。

所述转动插套由插套主体构成，插套主体的上部设置有工件安装槽，插套主体的下部设置有插套转轴，插套主体的外侧壁上还设置有若干个、沿圆周均布的拨片拨动槽；并且，所述插套主体通过插套转轴与工件承载盘的插套安装槽底部转动连接。以通过固定设置在拨片固定盘上的间歇拨动片，与随工件承载盘旋转的插套主体外侧壁上的拨片拨动槽的配合接触，来拨动转动插套，进而实现工件承载盘上的镀膜工件的间歇式转动。

所述插套主体外侧壁上设置的拨片拨动槽的横向截面形状为弧形，且拨片拨动槽的弧形截面的圆心位于槽开口的外侧。以便于间歇拨动片与拨片拨动槽的拨动接触、以及间歇接触后的分离。

所述拨片固定盘上、工件承载盘外侧与各间歇拨动片之间，设置有一圈弧形围板，且弧形围板上、与各间歇拨动片相对应的位置，分别设置有便于间歇拨动片进入的拨片伸入口。以利用间歇拨动片与转动插套的隐藏式结构，来实现镀膜工件自身二次自转的过程中，间歇拨动片与转动插套之间不打火或少打火，进而降低因拨动片与转动插套频繁通断、而导致偏压电源频繁抑弧的概率，使理想的偏压电场波形能够完全地施加在镀膜工件上，有效提高涂层质量。

本实用新型的有益效果：由于本实用新型采用设置在镀膜真空室内部的下转盘，下转盘上转动设置有若干组、沿同一圆周竖向布置的自转轴，自转轴的上端分别与上转盘转动相连，上转盘与下转盘之间通过支撑杆相连；自转轴上分别设置有若干组工件承载盘，各工件承载盘上还分别设置有若干个沿同一圆周均布、且可转动角度的镀膜工件；自转轴下端设置的转动小齿轮，分别与下转盘下方的固定大齿轮的外齿相啮合；下转盘中部设置的转动主轴，通过主轴轴承座与镀膜真空室的底部转动相连，固定大齿轮的中部通孔与主轴轴承座固定相连；主轴轴承座与转动主轴之间设置有两组主轴转动轴承，主轴转动轴承之间设置有磁流体密封，转动主轴下端通过联轴器与驱动电机输出端相连的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，镀膜工件在随着大转盘公转和随着工件承载台自转的同时，其自身还能够二次自转，有效确保工件表面镀膜厚度的均匀性，可制备出更理想的多层膜、纳米膜涂层结构，提高涂层质量。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是图1的内部结构俯视图。

图3是图1中的工件承载盘的一种结构示意图。

图4是图2中A处的一种局部结构放大图。

图5是图3中的转动插套的一种结构示意图。

图6是图5的仰视图。

图中序号说明：1镀膜真空室、2真空室门、3下转盘、4自转轴、5工件承载盘、6镀膜工件、7上转盘、8支撑杆、9转动小齿轮、10固定大齿轮、11主轴轴承座、12转动主轴、13主轴转动轴承、14磁流体密封、15联轴器、16驱动电机、17沉积源、18承载盘主体、19转动插套、20插套安装槽、21拨片固定盘、22支杆连接挂耳、23拨片基座、24间歇拨动片、25承载盘转动轴承、26弧形围板、27拨片伸入口、28插套主体、29工件安装槽、30插套转轴、31拨片拨动槽。

具体实施方式

根据图1～6详细说明本实用新型的具体结构。该应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构包括设置在镀膜真空室1内部的下转盘3，镀膜真空室1上设置有真空室门2。下转盘3上转动设置有若干组、沿同一圆周竖向布置的自转轴4，自转轴4的上端分别与下转盘3上方固定设置的上转盘7转动相连，且上转盘7与下转盘3之间通过支撑杆8相连。镀膜真空室1的内侧壁上，还设置有若干组用于蒸发溅射、离子溅射或磁控溅射的沉积源17。自转轴4上、穿过下转盘3的下端，分别设置有转动小齿轮9，转动小齿轮9分别与下转盘3下方设置的固定大齿轮10的外齿相啮合；并且，各个自转轴4的下端，分别通过转轴旋转轴承，与下转盘3外沿圆周上的通孔相连。

下转盘3中部竖直设置的转动主轴12，则通过主轴轴承座11与镀膜真空室1的底部转动相连，且固定大齿轮10的中部通孔与主轴轴承座11固定相连。主轴轴承座11与转动主轴12之间设置有两组主轴转动轴承13，主轴转动轴承13之间设置有用于真空密封的磁流体密封14。转动主轴12的下端，通过联轴器15和减速器与驱动电机16的输出端相连。另外，下转盘3、固定大齿轮10和转动小齿轮9的外侧，设置有转盘屏蔽罩；以在工件真空镀膜的过程中，有效防止下转盘3、固定大齿轮10和转动小齿轮9等传动零部件的表面被镀上薄膜。

自转轴4上，分别设置有若干组、沿轴向等距布置的工件承载盘5。工件承载盘5由承载盘主体18构成，承载盘主体18通过中部的通孔与自转轴4固定相连。同时，承载盘主体18的外沿圆周上，均布有若干个插套安装槽20；且插套安装槽20内分别转动设置有转动插套19，转动插套19上安装有镀膜工件6；进而通过随转动小齿轮9旋转的自转轴4，来带动工件承载盘5连同其上转动插套19内的镀膜工件6一起转动，以在工件表面形成均匀的镀层。

工件承载盘5的承载盘主体18的下方，还设置有拨片固定盘21。各个拨片固定盘21分别通过支杆连接挂耳22与相应位置的支撑杆8固定相连。并且，拨片固定盘21上、承载盘主体18的外侧，分别设置有若干组（例如：可以是三组）等距布置、用于拨动转动插套19的间歇拨动片24；各个间歇拨动片24分别通过拨片基座23与拨片固定盘21固定相连。同时，固定设置的拨片固定盘21的中部，通过承载盘转动轴承25、与能够随自转轴4一同旋转的工件承载盘5的中部转动相连。从而，在工件承载盘5随自转轴4旋转的过程中，利用固定设置在拨片固定盘21上的间歇拨动片24，对工件承载盘5上的转动插套19进行间歇式的拨动，使转动插套19上的镀膜工件6旋转一定角度，进一步提升镀膜工件6表面成膜的均匀性。

为了有效减少打火现象的发生，拨片固定盘21上、工件承载盘5外侧与各间歇拨动片24之间，设置有一圈弧形围板26；且弧形围板26上、与各间歇拨动片24相对应的位置，分别设置有便于间歇拨动片24进入的拨片伸入口27；以在镀膜工件6自身二次自转的过程中，利用间歇拨动片24与转动插套19的隐藏式结构，来减少等离子体内的电荷附着到间歇拨动片24和转动插套19上的数量，进而使间歇拨动片24与转动插套19之间不打火或少打火。从而，降低因拨动片与转动插套19频繁通断、而导致偏压电源频繁抑弧的概率，使理想的偏压电场波形能够完全地施加在镀膜工件6上，有效提高涂层质量。

工件承载盘5上设置的转动插套19由柱状的插套主体28构成，插套主体28的上部设置有工件安装槽29，插套主体28的下部设置有插套转轴30；插套主体28的外侧壁上，则设置有若干个（例如：可以是六个）、沿圆周均布的拨片拨动槽31。插套主体28外侧壁上设置的拨片拨动槽31的横向截面形状为弧形，且拨片拨动槽31的弧形截面的圆心位于槽开口的外侧，即：拨片拨动槽31的弧形开口朝向外侧（如图6所示）。插套主体28通过插套转轴30与工件承载盘5的插套安装槽20底部转动连接。从而，通过固定设置在拨片固定盘21上的间歇拨动片24，与随工件承载盘5旋转的插套主体28外侧壁上的拨片拨动槽31的配合接触，来拨动转动插套19，进而实现工件承载盘5上的镀膜工件6的间歇式转动。并且，利用拨片拨动槽31的弧形结构，来便于间歇拨动片24与拨片拨动槽31的拨动接触、以及间歇接触后的分离。

该应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构运行时，首先，启动驱动电机16，带动转动主轴12在主轴轴承座11内旋转，进而驱使下转盘3以及其上的自转轴4和工件承载盘5绕着转动主轴12的轴线连续旋转、形成公转；并且，利用各个自转轴4下端的转动小齿轮9在位置固定的固定大齿轮10外齿上的公转啮合，来形成自转轴4的自转。同时，在工件承载盘5随自转轴4旋转的过程中，利用固定设置在拨片固定盘21上的若干个间歇拨动片24，对工件承载盘5上的转动插套19进行间歇式的拨动，从而使转动插套19上的镀膜工件6间歇式地旋转一定角度，以有效提升镀膜工件6表面成膜的均匀性。

Claims (6)

1.一种应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构，包括设置在镀膜真空室（1）内部的下转盘（3），下转盘（3）上转动设置有若干组、沿同一圆周竖向布置的自转轴（4），其特征在于：所述自转轴（4）的上端分别与下转盘（3）上方固定设置的上转盘（7）转动相连，所述上转盘（7）与下转盘（3）之间通过支撑杆（8）相连；同时，所述自转轴（4）上分别设置有若干组、沿轴向等距布置的工件承载盘（5），各个工件承载盘（5）上，还分别设置有若干个沿同一圆周均布、且可转动角度的镀膜工件（6）；并且，所述自转轴（4）上、穿过下转盘（3）的下端，分别设置有转动小齿轮（9），所述转动小齿轮（9）分别与下转盘（3）下方设置的固定大齿轮（10）的外齿相啮合；所述下转盘（3）中部设置的转动主轴（12），通过主轴轴承座（11）与镀膜真空室（1）的底部转动相连，且固定大齿轮（10）的中部通孔与主轴轴承座（11）固定相连；所述主轴轴承座（11）与转动主轴（12）之间设置有两组主轴转动轴承（13），主轴转动轴承（13）之间设置有磁流体密封（14）；所述转动主轴（12）的下端通过联轴器（15）与驱动电机（16）的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构，其特征在于：所述自转轴（4）上设置的工件承载盘（5）由承载盘主体（18）构成，承载盘主体（18）通过中部的通孔与自转轴（4）固定相连，且承载盘主体（18）的外沿圆周上均布有若干个插套安装槽（20），所述插套安装槽（20）内分别转动设置有转动插套（19），转动插套（19）上安装有镀膜工件（6）。

3.根据权利要求2所述的应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构，其特征在于：所述工件承载盘（5）的承载盘主体（18）的下方，设置有拨片固定盘（21），拨片固定盘（21）分别通过支杆连接挂耳（22）与相应位置的支撑杆（8）固定相连；并且，所述拨片固定盘（21）上、承载盘主体（18）的外侧，分别设置有若干组用于拨动转动插套（19）的间歇拨动片（24），间歇拨动片（24）通过拨片基座（23）与拨片固定盘（21）固定相连；同时，固定设置的拨片固定盘（21）的中部，通过承载盘转动轴承（25）与随自转轴（4）一同旋转的工件承载盘（5）的中部转动相连。

4.根据权利要求3所述的应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构，其特征在于：所述转动插套（19）由插套主体（28）构成，插套主体（28）的上部设置有工件安装槽（29），插套主体（28）的下部设置有插套转轴（30），插套主体（28）的外侧壁上还设置有若干个、沿圆周均布的拨片拨动槽（31）；并且，所述插套主体（28）通过插套转轴（30）与工件承载盘（5）的插套安装槽（20）底部转动连接。

5.根据权利要求4所述的应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构，其特征在于：所述插套主体（28）外侧壁上设置的拨片拨动槽（31）的横向截面形状为弧形，且拨片拨动槽（31）的弧形截面的圆心位于槽开口的外侧。

6.根据权利要求3所述的应用在真空工具镀膜设备上的三维转盘结构，其特征在于：所述拨片固定盘（21）上、工件承载盘（5）外侧与各间歇拨动片（24）之间，设置有一圈弧形围板（26），且弧形围板（26）上、与各间歇拨动片（24）相对应的位置，分别设置有便于间歇拨动片（24）进入的拨片伸入口（27）。

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