一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置的制作方法

文档序号:15363121发布日期:2018-09-05 01:06阅读:166来源:国知局

本实用新型涉及真空磁控溅射镀膜技术领域,更具体的说是涉及一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置。



背景技术:

真空镀膜技术在现代工业中应用较为广泛,包括电子、宇航、包装、装潢、烫金印刷等工业。真空镀膜是指在真空环境下,将某种金属或金属化合物以气相的形式沉积到材料表面,属于物理气相沉积工艺。

目前,汽车风窗玻璃除霜、除雾、融化冰雪通常采用空调吹风或者电热丝加热的方式,速度比较慢,效果不理想。透明导电加热膜是一种半导体材料,具有高的导电率、高的可见光透过率、高的机械硬度和良好的化学稳定性。采用真空溅射镀膜技术在汽车风窗玻璃表面镀透明导电加热膜,可以使镀膜后的风窗玻璃通过导电加热快速除霜、除雾和融化冰雪,而且不影响车内视野,获得理想的效果。

现有真空镀膜设备,通常需要多个真空室才能实现连续镀膜,设备庞大复杂。对于类似于风窗玻璃这种存在较大曲率的零件,由于零件镀膜表面距离溅射阴极的距离不同,一次镀膜膜厚的均匀性较差。要达到膜厚均匀性,应用现有镀膜技术进行溅射镀膜过程中,就需要反复的多次镀膜,或者遮挡住某些区域进行分次镀膜,以此来提高膜厚的均匀性。这种反复镀膜不仅加大了镀膜的成本,而且费时费力。

因此,如何提供一种不仅小型,而且膜厚均匀性好的汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置是本领域技术人员亟需解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供了一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置,不仅简化了真空镀膜设备,同时自动调节磁控溅射功率保证带有曲率的玻璃表面沉积薄膜厚度的均匀性。

为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置,包括:装载区、镀膜区和卸载区;所述装载区、所述镀膜区和所述卸载区均设置在真空腔内;所述装载区和所述卸载区通过所述镀膜区连接。

本实用新型的技术效果:本实用新型采用单一真空室,实现连续镀膜,简化了真空镀膜设备。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述装载区和所述卸载区关于所述镀膜区对称布置。

本实用新型的技术效果:本实用新型将装载区和卸载区关于镀膜区对称设置,使小载车从装载车进入卸载车上,实现了镀膜的自动化。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述装载区包括:装载车、小载车、导轨、装载区驱动电机、装载区半轮齿轮、装载区传动丝杆、装载区光电开关和装载区传动齿轮;所述导轨纵向铺设至少设置有2条,且所述装载车在所述导轨上纵向运动;所述小载车装载在所述装载车上;所述导轨之间纵向设置有至少3条所述装载区传动丝杆,所述装载区传动丝杆与所述装载区驱动电机连接;远离所述镀膜区的所述装载区传动丝杆上安装有所述装载区半轮齿轮,靠近所述镀膜区的所述装载区传动丝杆上安装有所述装载区传动齿轮;所述装载区光电开关安装在靠近所述镀膜区的一侧;所述装载区光电开关设置在所述装载区半轮齿轮和所述装载区传动齿轮之间,且靠近所述装载区传动齿轮的一侧。

本实用新型的技术方案:利用半轮齿轮的传动方式,方便装载车和卸载车的运动,当小载车触发光电开关,通过半轮齿轮转动以及驱动电机的驱动自动将小载车快速送入镀膜区实现镀膜。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述镀膜区包括:磁控溅射阴极、真空激光测距仪、镀膜区驱动电机、镀膜区传动丝杆、镀膜区光电开关、和镀膜区传动齿轮;所述镀膜区横向设置有所述镀膜区光电开关至少2个;所述镀膜区光电开关之间安装有所述镀膜区传动齿轮;所述镀膜区传动齿轮通过所述镀膜区传动丝杆与所述镀膜区驱动电机连接;所述镀膜区的横轴一侧设置有多个所述磁控溅射阴极,另一侧设置有多个所述真空激光测距仪。

本实用新型的技术效果:采用真空激光测距仪来测量风窗玻璃表面距离磁控溅射阴极的距离,自动调节磁控溅射功率,保证带有曲率的玻璃表面镀膜厚度的均匀性。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述装载驱动电机包括:第一装载区驱动电机、第二装载区驱动电机和第三装载区驱动电机;所述第一装载区驱动电机与远离所述镀膜区的具有所述装载区半轮齿轮的所述装载区传动丝杆进行连接;所述第三装载区驱动电机与靠近所述镀膜区的具有所述装载区传动齿轮的所述装载区传动丝杆进行连接;所述第二装载区驱动电机与中间所述装载区传动丝杆进行连接。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述镀膜区光电开关记为第一镀膜区光电开关和第二镀膜区光电开关;所述小载车沿运动方向分为小载车头部和小载车尾部;所述小载车头部触发所述第一镀膜区光电开关,所述小载车的运动速度开始转换为镀膜速度,同时给所述装载车发送延时信号,使小载车尾部完全离开装载车后,进一步触发所述第二装载区驱动电机,使所述装载车继续纵向运动,同时所述小载车以镀膜速度进入所述镀膜区开始镀膜,当所述小载车尾部离开所述第二镀膜区光电开关,镀膜结束。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述卸载区包括:卸载车、导轨、卸载区驱动电机、卸载区半轮齿轮、卸载区传动丝杆、卸载区光电开关和卸载区传动齿轮;所述导轨纵向铺设至少设置有2条,且所述卸载车在所述导轨上纵向运动;所述导轨之间纵向设置有至少3条所述卸载区传动丝杆,所述卸载区传动丝杆与所述卸载区驱动电机连接;远离所述镀膜区的所述卸载区传动丝杆上安装有所述卸载区半轮齿轮,靠近所述镀膜区的所述卸载区传动丝杆上安装有所述卸载区传动齿轮;所述卸载区光电开关安装在靠近所述镀膜区的一侧;所述卸载区光电开关设置在所述卸载区半轮齿轮和所述卸载区传动齿轮之间,且靠近所述卸载区传动齿轮的一侧。

本实用新型的技术效果:在镀膜完成后,小载车通过驱动电机及半轮齿轮的传动进入卸载车上,实现了卸载的自动化。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述小载车部分或全部遮挡所述装载区光电开关、所述卸载区光电开关和所述镀膜区光电开关便可触发所述装载区光电开关、所述卸载区光电开关和所述镀膜区光电开关。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述卸载区驱动电机包括:第一卸载区驱动电机、第二卸载区驱动电机和第三卸载区驱动电机;所述第一卸载区驱动电机与远离所述镀膜区的具有所述卸载区半轮齿轮的所述卸载区传动丝杆进行连接;所述第三卸载区驱动电机与靠近所述镀膜区的具有所述卸载区传动齿轮的所述卸载区传动丝杆进行连接;所述第二卸载区驱动电机与中间所述卸载区传动丝杆进行连接。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述卸载车底部设置有与所述导轨相匹配的凹槽。

本实用新型的技术效果:导轨与凹槽相匹配,实现了装载车和卸载车的纵向运动,进一步为连续溅射镀膜做准备。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述装载区半轮齿轮、所述装载区传动齿轮、所述镀膜区传动齿轮、所述卸载区传动齿轮、所述卸载区半轮齿轮均共线。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述小载车底部设置有齿条,且所述齿条分别与所述装载区半轮齿轮、所述装载区传动齿轮、所述卸载区半轮齿轮、所述卸载区传动齿轮和所述镀膜区传动齿轮啮合进行传动。

本实用新型的技术效果:齿条与装载区半轮齿轮及装载区传动齿轮的啮合,辅助小载车实现从装载区进入镀膜区,齿条与卸载区传动齿轮及卸载区半轮齿轮的啮合,进一步实现从镀膜区到卸载区的卸载。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述小载车至少设置有1个,并装载在所述装载车上。

本实用新型的技术效果:多个小载车装载在装载车上,实现连续磁控溅射镀膜。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,多个所述真空激光测距仪沿着垂直的方向布置,每个所述真空激光测距仪对应一个所述磁控溅射阴极。

本实用新型的技术效果:真空激光测距仪测得风窗玻璃表面一点距离磁控溅射阴极的距离,通过计算机控制系统控制溅射功率,从而控制沉积量,一一对应的真空激光测距仪与磁控溅射阴极相互配合,实现多点控制,保证一次镀膜就能达到均匀性要求。

优选的,在上述的一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置中,所述真空激光测距仪上安装有保护装置。

本实用新型的技术效果:设置保护装置,为了防止真空激光测距仪受到溅射离子的影响,从而影响测距仪的精度。

一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜方法包括:多个所述小载车装载在所述装载车上,所述装载车放置在所述装载区的所述导轨上,所述第二装载区驱动电机驱动所述装载车纵向运动,当最前端的所述小载车触发所述装载区光电开关时,所述装载车停止运动,所述装载区半轮齿轮转动一周,将所述小载车与所述装载区传动齿轮啮合,所述第三装载区驱动电机将所述小载车快速向前移动进入所述镀膜区,当小载车头部触发镀膜区第一光电开关时,小载车的运动速度转变为镀膜速度,同时延时发送给第二装载车驱动电机一个信号,使小载车尾部完全离开装载车后,装载车再次沿纵向运动,运动两个所述小载车的间距,此时最前面的所述小载车运动到所述装载区光电开关,再次触发所述装载区光电开关,使装载车停止运动,另一所述小载车重复上述的运动过程;触发所述第一镀膜区光电开关,所述镀膜区驱动电机驱动所述小载车继续运动,开始镀膜,所述真空激光测距仪通过测量镀膜表面点与所述磁控溅射阴极的距离,控制溅射功率,所述镀膜区驱动电机驱动所述小载车继续移动;所述小载车离开所述第二镀膜区光电开关时,所述第三卸载区驱动电机连接的所述卸载区传动丝杆上的所述卸载区传动齿轮与所述小载车底部的齿条相啮合,驱动所述小载车开始快速运动,当遇到卸载区光电开关时,与所述第一卸载区驱动电机相连接的所述卸载区半轮齿轮驱动所述小载车到达所述卸载车上,然后所述第二卸载区驱动电机驱动所述卸载车前进两个小载车的间距后停止,空出一个所述小载车的位置,等待装载下一个镀膜后的所述小载车。

本实用新型的技术效果:在装载区和卸载区,分别有装载车和卸载车,用来装载带有被镀风窗玻璃的小载车,并采用了传动丝杆、导轨、半轮齿轮等传动机构来控制载车的运动,使风窗玻璃能够快速的到达和离开镀膜区。另外,为了获得均匀膜厚,在镀膜区采用多个磁控溅射阴极结构,并布置多个真空激光测距仪,与多个溅射阴极相对应,通过真空激光测距仪测出镀膜表面与磁控溅射阴极的距离反馈给溅射阴极,控制溅射功率,从而控制不同位置溅射离子的量,以保证一次镀膜就可以达到膜厚均匀性要求。

经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本实用新型公开提供了一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置,不仅简化了真空镀膜设备,同时自动调节磁控溅射功率保证带有曲率的玻璃表面镀膜膜厚的均匀性。在装载区和卸载区,分别有装载车和卸载车,用来装载带有被镀风窗玻璃的小载车,并采用了传动丝杆、导轨、半轮齿轮等传动机构来控制载车的运动,使风窗玻璃能够快速的到达和离开镀膜区。另外,为了获得均匀膜厚,在镀膜区采用多个磁控溅射阴极,并布置多个真空激光测距仪,与多个溅射阴极相对应,通过真空激光测距仪测出镀膜表面与磁控溅射阴极的距离反馈给溅射阴极,控制溅射功率,从而控制不同位置溅射离子的量,以保证一次镀膜就可以达到膜厚均匀性要求;同时采用单一真空室,实现连续镀膜,简化了真空镀膜设备。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的结构示意图;

图2附图为本实用新型装载车立体图;

图3附图为本实用新型装载车主视图;

图4附图为本实用新型卸载车主视图;

图5附图为本实用新型半轮齿轮主视图;

图6附图为本实用新型半轮齿轮侧视图;

图7附图为本实用新型均匀膜厚沉积控制示意图。

在图中:1装载区、11装载车、12小载车、13导轨、141第一装载区驱动电机、142第二装载区驱动电机、143第三装载区驱动电机、15装载区半轮齿轮、16装载区传动丝杆、17装载区光电开关、18装载区传动齿轮、2镀膜区、21磁控溅射阴极、22真空激光测距仪、23镀膜区驱动电机、24镀膜区传动丝杆、251第一镀膜区光电开关、252第二镀膜区光电开关、26镀膜区传动齿轮、3卸载区、31卸载车、341第一卸载区驱动电机、342第二卸载区驱动电机、343第三卸载区驱动电机、35卸载区半轮齿轮、36卸载区传动丝杆、 37卸载区光电开关、38卸载区传动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置,不仅简化了真空镀膜设备,同时自动调节磁控溅射功率保证带有曲率的玻璃表面镀膜膜厚的均匀性。

实施例

请参阅附图1-7为本实用新型提供了一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜装置,包括:装载区1、镀膜区2和卸载区3;装载区1、镀膜区2和卸载区3均设置在真空腔内;装载区1和卸载区3通过镀膜区2的连接位于同一真空腔内。

为了进一步优化上述技术方案,装载区1和卸载区3关于镀膜区2对称布置,其中装载区1和卸载区3的各部件的连接关系和位置关系均对称。

为了进一步优化上述技术方案,装载区1包括:装载车11、小载车12、导轨13、装载区驱动电机、装载区半轮齿轮15、装载区传动丝杆16、装载区光电开关17和装载区传动齿轮18;导轨13纵向铺设有2条,且装载车11在导轨13上纵向运动;小载车12装载在装载车11上;导轨13之间纵向设置有3条装载区传动丝杆16,装载区传动丝杆16与装载区驱动电机连接;远离镀膜区2的装载区传动丝杆16上安装有装载区半轮齿轮15,靠近镀膜区2的装载区传动丝杆16上安装有装载区传动齿轮18;装载区光电开关17安装在靠近镀膜区2的一侧;装载区光电开关17设置在装载区半轮齿轮15和装载区传动齿轮18之间,且靠近装载区传动齿轮18的一侧。

为了进一步优化上述技术方案,装载区驱动电机包括:第一装载区驱动电机141、第二装载区驱动电机142和第三装载区驱动电机143;第一装载区驱动电机141与远离镀膜区2的具有装载区半轮齿轮15的装载区传动丝杆16 进行连接;第三装载区驱动电机143与靠近镀膜区2的具有装载区传动齿轮 18的装载区传动丝杆16进行连接;第二装载区驱动电机142与中间的装载区传动丝杆16进行连接。

为了进一步优化上述技术方案,镀膜区光电开关包括第一镀膜区光电开关251和第二镀膜区光电开关252;触发第一镀膜区光电开关251,小载车12 的运动速度转变为镀膜速度继续前进,开始镀膜,同时给第二装载区驱动电机142发送延时信号,当小载车12尾部完全离开装载车11后,进一步触发第二装载区驱动电机142,使装载车11继续纵向运动,当小载车12尾部离开第二镀膜区光电开关252,镀膜结束。

为了进一步优化上述技术方案,镀膜区2包括:磁控溅射阴极21、真空激光测距仪22、镀膜区驱动电机23、镀膜区传动丝杆24、镀膜区光电开关、和镀膜区传动齿轮26;镀膜区2横向设置2个镀膜区光电开关;镀膜区光电开关之间安装有镀膜区传动齿轮26;镀膜区传动齿轮26通过镀膜区传动丝杆 24与镀膜区驱动电机连接;镀膜区2的横轴一侧设置有多个磁控溅射阴极21,另一侧设置有多个真空激光测距仪22。

为了进一步优化上述技术方案,卸载区3包括:卸载车31、导轨13、卸载区驱动电机、卸载区半轮齿轮35、卸载区传动丝杆36、卸载区光电开关37 和卸载区传动齿轮38;导轨13纵向铺设2条,且卸载车31在导轨13上纵向运动;导轨13之间纵向设置有3条卸载区传动丝杆36,卸载区传动丝杆36 与卸载区驱动电机连接;远离镀膜区2的卸载区传动丝杆36上安装有卸载区半轮齿轮35,靠近镀膜区2的卸载区传动丝杆36上安装有卸载区传动齿轮 38;卸载区光电开关37安装在靠近镀膜区2的一侧;卸载区光电开关37设置在卸载区半轮齿轮35和卸载区传动齿轮38之间,且靠近卸载区传动齿轮 38的一侧。

为了进一步优化上述技术方案,小载车部分或全部遮挡装载区光电开关、卸载区光电开关和镀膜区光电开关便可触发装载区光电开关、卸载区光电开关和镀膜区光电开关。

为了进一步优化上述技术方案,卸载区驱动电机包括:第一卸载区驱动电机341、第二卸载区驱动电机342和第三卸载区驱动电机343;第一卸载区驱动电机341与远离镀膜区2的具有卸载区半轮齿轮35的装载区传动丝杆16 进行连接;第三卸载区驱动电机343与靠近镀膜区2的具有卸载区传动齿轮38的卸载区传动丝杆36进行连接;第二卸载区驱动电机342与中间的卸载区传动丝杆36进行连接。

为了进一步优化上述技术方案,装载车11底部设置有与导轨13相匹配的凹槽。

为了进一步优化上述技术方案,小载车12底部设置有齿条,且齿条分别与装载区半轮齿轮15、装载区传动齿轮18、卸载区半轮齿轮35、卸载区传动齿轮38和镀膜区传动齿轮26啮合进行传动。

为了进一步优化上述技术方案,小载车12设置有多个,并装载在装载车 11上。

为了进一步优化上述技术方案,多个真空激光测距仪22沿着垂直地面的方向布置,每个真空激光测距仪22对应一个磁控溅射阴极21。

为了进一步优化上述技术方案,真空激光测距仪22上安装有保护装置。

一种汽车风窗玻璃真空连续磁控溅射镀膜方法包括:多个小载车12装载在装载车11上,装载车11放置在装载区1的导轨13上,第二装载区驱动电机142驱动装载车11纵向运动,当最前端的小载车12触发装载区光电开关 17时,装载车11停止运动,装载区半轮齿轮15转动一周,将小载车12与装载区传动齿轮18啮合,第三装载区驱动电机143驱动小载车12快速移动到镀膜区2,当小载车12头部触发第一镀膜区光电开关251时,小载车12的运动速度开始转换为镀膜速度继续前进,同时给第二装载区驱动电机142发送延时信号,当小载车12尾部完全离开装载车11后,第二装载区驱动电机142 再次驱动装载车11继续沿着纵向运动,运动两个小载车12的间距,此时最前面的小载车12运动到装载区光电开关17,再次触发装载区光电开关17,使装载车11停止运动,当小载车12尾部离开第一镀膜区光电开关251时,另一小载车12重复上述的运动过程;小载车12头部触发第一镀膜区光电开关251,镀膜区驱动电机23驱动小载车12继续运动,开始镀膜,真空激光测距仪22通过测量镀膜表面点与磁控溅射阴极21的距离,控制溅射功率,镀膜区驱动电机23驱动小载车12继续移动;小载车12离开第二镀膜区光电开关252时,镀膜结束,第三卸载区驱动电机343连接的卸载区传动丝杆36上的卸载区传动齿轮38与小载车12底部的齿条相啮合,驱动小载车12开始快速运动,当遇到卸载区光电开关37时,与第一卸载区驱动电机341连接的卸载区半轮齿轮35驱动小载车12到达卸载车31上,当小载车12完全置于卸载车31上后,第二卸载区驱动电机342驱动卸载车31前进两个小载车12的间距后停止,空出一个小载车12的位置,等待装载下一个镀膜后的小载车12。

如附图7所示,将玻璃镀膜面沿垂直方向分成多个区域,每个区域对应布置一个真空磁控溅射阴极,同时在玻璃镀膜面的另一侧布置多个真空激光测距仪,并使每个真空激光测距仪与真空磁控溅射阴极一一对应,这样被镀玻璃置于多个真空激光测距仪和多个真空磁控溅射阴极的中间位置。所有真空激光测距仪与对应的真空磁控溅射阴极的距离是恒定且相等的,当真空激光测距仪测量玻璃表面某个区域点的距离比较近时,说明溅射阴极距离被镀表面比较远,需要增加溅射功率,反之,则需要减小溅射功率,这样发出信号,通过信号放大,A/D转换,传输给计算机,计算机经过计算,控制溅射电源功率,从而控制阴极溅射量,获得厚度均匀的沉积薄膜。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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