专利名称：一种用于真空镀膜领域的传动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传动装置，更具体地本实用新型用于真空领域，包括物理气相沉积、化学气相沉积和等离子体表面处理等。
背景技术：
近年来，真空技术在高技术产业化的发展中展现出诱人的市场前景，而诸如物理气相沉积、化学气相沉积和等离子体表面处理等技术更是在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。
为了保证真空室内的工件在加工过程中的均一性和可操作性，对工件的回转都有较高的要求，通常要求有公转和自转。目前在真空技术的各种应用中，设备的动密封多采用轴封。传统的工件架如图1所示。传动装置2通过固定法兰安装到真空室壁1上，之间有O型密封圈3密封。传动装置中的中心轴4位于真空室外的一端连接齿型带轮5，通过电机座7安装于真空室壁上的电机9连接齿型带轮8，两个齿型带轮通过齿型带6连接。中心轴位于真空室内的一端连接公转大盘12，公转大盘上装有若干个一次自转轴13，可安装工件架。自转轴上装有小齿轮11。真空室内装有位置固定的大齿轮10，并和小齿轮啮合。当电机带动中心轴转动时即可实现大盘的公转和工件架的一次自转。公转和自转的转速比由大小齿轮的齿数比决定。
随着真空技术的不断发展，尤其是各种诸如硬质膜、金属膜、半导体膜、介质膜、铁磁膜和磁性薄膜等功能膜的出现，都对工件的回转和定位有着更为严格的要求，通常要求能够独立的控制工件或样品的公转和自转以实现工件在真空室内的精确定位。传统的工件架无法满足这样的要求，因此必须在真空室上有两处开口并使用两套轴封。这样既占用了空间，也易于出现漏气和漏油等问题。
实用新型内容本实用新型提供了一种用于真空镀膜领域的传动装置，包括密封装置、公转大盘、一次自转小齿轮、一次自转轴，其特征在于，所述传动装置还包括同心布置的至少两根传动轴、一次自转大齿轮，其中，公转大盘与公转传动轴固定连接，一次自转大齿轮与一次自转传动轴固定连接，一次自转轴通过轴承与公转大盘相连接，一次自转小齿轮固定于一次自转轴上，并且与一次自转大齿轮相啮合。
本实用新型采用以磁流体密封的同心多轴传动，既能很好的分别控制工件的公转和自转，还可以有效的减少传动系统占用的空间和真空室的开孔数，避免出现漏气和漏油等问题。
按照本实用新型提供的设计方案，在工件架上安装以磁流体密封的同心多轴传动装置，多台转速可调电机分别带动装置中的多根传动轴。通过调节多台电机的转速，即可分别对公转大盘的公转和工件架的自转进行独立控制；通过调节多台电机的转动量，即可对工件架进行定位控制。
图1是现有真空设备的传动装置结构示意图；图2是依据本实用新型的实施例1的传动装置结构示意图；图3是依据本实用新型的实施例2的传动装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述实施例1如图2所示，磁流体同心双轴密封传动装置20通过固定法兰安装到真空室壁14上，之间有O型密封圈19密封。磁流体同心双轴密封传动装置中包含同心的两根轴外轴为公转传动轴31，内轴为一次自转传动轴32。公转传动轴位于真空室外的一端连接公转传动轴齿型带轮21，通过电机座25安装于真空室壁上的转速可调电机26连接齿型带轮24，两个齿型带轮通过齿型带23连接。一次自转传动轴位于真空室外的一端连接一次自转传动轴齿型带轮22，通过电机座15安装于真空室壁上的转速可调电机16连接齿型带轮17，两个齿型带轮通过齿型带18连接。
公转传动轴位于真空室内的一端连接公转大盘28，公转大盘上装有若干个一次自转轴27，一次自转轴通过轴承与公转大盘连接。一次自转小齿轮29固定于一次自转轴上，一次自转轴上可安装工件架。一次自转传动轴位于真空室内的一端连接一次自转大齿轮30。一次自转大齿轮和一次自转小齿轮啮合。通过两台电机对公转传动轴和一次自转传动轴转速的调节即可分别对公转大盘的公转和工件架的一次自转进行独立控制；通过调节两台电机的转动量，即可对工件架进行定位控制。
操作例1要求公转大盘转速为1圈/分钟，工件架的一次自转转速为0圈/分钟。通过电机26调节公转传动轴转速为1圈/分钟，通过电机16调节一次自转传动轴转速为1圈/分钟即可实现。
操作例2要求公转大盘转速为0圈/分钟，工件架的一次自转转速为8圈/分钟。以一次自转小齿轮与一次自转大齿轮的齿数比为1∶4为例。公转传动轴转速为0圈/分钟，通过电机16调节一次自转传动轴转速为反向2圈/分钟即可实现。
操作例3要求公转大盘转速为1圈/分钟，工件架的一次自转转速为8圈/分钟。以一次自转小齿轮与一次自转大齿轮的齿数比为1∶4为例。通过电机26调节公转传动轴转速为1圈/分钟，通过电机16调节一次自转传动轴转速为反向1圈/分钟即可实现。
本实施例也可以内轴为公转传动轴而外轴为一次自转传动轴。此外，传动装置的安装位置可位于真空室的任意部位。
实施例2如图3所示，磁流体同心三轴密封传动装置45通过固定法兰安装到真空室壁33上，之间有O型密封圈50密封。磁流体同心三轴密封传动装置中的三根轴位于真空室外的一端连接齿型带轮。其中公转传动轴60连接齿型带轮44，通过电机座41安装于真空室壁上的转速可调电机39连接齿型带轮38，两个齿型带轮通过齿型带40连接。二次自转传动轴62连接齿型带轮43，通过电机座49安装于真空室壁上的转速可调电机48连接齿型带轮47，两个齿型带轮通过齿型带46连接。一次自转传动轴61连接齿型带轮42，通过电机座34安装于真空室壁上的转速可调电机35连接齿型带轮36，两个齿型带轮通过齿型带37连接。
公转传动轴位于真空室内的一端连接公转大盘51，公转大盘上装有若干个一次自转轴58，一次自转轴通过轴承与公转大盘连接。一次自转轴上装有二次自转小齿轮53、一次自转小齿轮54和若干个传动齿轮59，其中二次自转小齿轮与一次自转轴固定连接，一次自转小齿轮通过轴承与一次自转轴连接，传动齿轮与一次自转轴固定连接。二次自转传动轴位于真空室内的一端连接二次自转大齿轮52，二次自转大齿轮与二次自转小齿轮啮合。一次自转传动轴位于真空室内的一端连接一次自转大齿轮63，一次自转大齿轮与一次自转小齿轮啮合。传动盘55固定于一次自转小齿轮上，传动盘通过金属杆64可连接若干个工件盘65。工件盘上装有若干个工件齿轮57，工件齿轮通过滑动轴套与工件盘连接。工件齿轮与传动齿轮啮合。工件齿轮上装有二次自转轴56，或者直接装工件。
通过三台电机对公转传动轴、一次自转传动轴和二次自转传动轴的转速的调节即可分别对公转大盘的公转、工件盘的一次自转以及工件齿轮的二次自转进行独立控制；通过调节三台电机的转动量，即可对工件架进行定位控制。
操作例1要求公转大盘转速为1圈/分钟，工件盘的一次自转转速为0圈/分钟，工件齿轮的二次自转转速为0圈/分钟。通过电机39调节公转传动轴转速为1圈/分钟，通过电机35调节一次自转传动轴转速为1圈/分钟，通过电机48调节二次自转传动轴转速为1圈/分钟即可实现。
操作例2要求公转大盘转速为0圈/分钟，工件盘的一次自转转速为4圈/分钟，工件齿轮的二次自转转速为0圈/分钟。以一次自转小齿轮与一次自转大齿轮的齿数比为1∶4，二次自转小齿轮与二次自转大齿轮的齿数比为1∶4为例。公转传动轴转速为0圈/分钟，通过电机35调节一次自转传动轴转速为反向1圈/分钟，通过电机48调节二次自转传动轴转速为反向1圈/分钟即可实现。
操作例3要求公转大盘转速为0圈/分钟，工件盘的一次自转转速为0圈/分钟，工件齿轮的二次自转转速为16圈/分钟。以一次自转小齿轮与一次自转大齿轮的齿数比为1∶4，二次自转小齿轮与二次自转大齿轮的齿数比为1∶4，工件齿轮与传动齿轮的齿数比为1∶4为例。公转传动轴转速为0圈/分钟，通过电机35调节一次自转传动轴转速为0圈/分钟，通过电机48调节二次自转传动轴转速为1圈/分钟即可实现。
操作例4要求公转大盘转速为1圈/分钟，工件盘的一次自转转速为4圈/分钟，工件齿轮的二次自转转速为16圈/分钟。以一次自转小齿轮与一次自转大齿轮的齿数比为1∶4，二次自转小齿轮与二次自转大齿轮的齿数比为1∶4，工件齿轮与传动齿轮的齿数比为1∶4为例。通过电机39调节公转传动轴转速为1圈/分钟，一次自转传动轴转速为0圈/分钟，通过电机48调节二次自转传动轴转速为1圈/分钟即可实现。
本实施例中，传动装置的安装位置可位于真空室的任意部位。
实施例一提供了对公转和一次自转的独立控制以及工件架的定位，可广泛的应用于一般真空领域的传动。实施例二提供了对公转、一次自转和二次自转的独立控制以及工件架的定位，可广泛的应用于纳米多层膜等领域。对于二次自转要求不高的情况可通过实施例一加上弹簧拨片的方法来解决。
权利要求1.一种用于真空镀膜领域的传动装置，包括密封装置(20，45)、公转大盘(28，51)、一次自转小齿轮(29，54)、一次自转轴(27，58)，其特征在于，所述传动装置还包括同心布置的至少两根传动轴、一次自转大齿轮(30，63)，其中，公转大盘与公转传动轴固定连接，一次自转大齿轮与一次自转传动轴固定连接，一次自转轴通过轴承与公转大盘相连接，一次自转小齿轮固定于一次自转轴上，并且与一次自转大齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，公转传动轴为外轴，一次自转传动轴为内轴。
3.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，一次自转轴上安装有工件架。
4.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，还包括二次自转传动轴，二次自转大齿轮(52)、二次自转小齿轮(53)、二次自转传动盘(55)，其中，二次自转大齿轮与二次自转传动轴固定连接，二次自转小齿轮固定于一次自转轴上并与二次自转大齿轮相啮合，二次自转传动盘固定于一次自转小齿轮上。
5.根据权利要求4所述的传动装置，其特征在于，还包括工件盘(65)、金属杆(64)、传动齿轮(59)、二次自转轴(56)和工件齿轮(57)，其中，工件盘通过金属杆和二次自转传动盘与一次自转小齿轮相连接，工件盘上安装有二次自转轴，传动齿轮固定于一次自转轴上，工件齿轮与工件盘通过滑动轴套相连接并与传动齿轮相啮合。
6.根据权利要求4或5所述的传动装置，其中，公转、二次自转和一次自转传动轴依次从外向里同心布置。
7.根据权利要求1或4所述的传动装置，其特征在于，所述密封装置是磁流体密封装置。
8.根据权利要求1或4所述的传动装置，其特征在于，所述多根传动轴分别与多台电机相耦合。通过调节多台电机的转速，即可分别对公转大盘的公转和工件架的自转进行独立控制；通过调节多台电机的转动量，即可对工件架进行定位控制。
专利摘要本实用新型公开了一种用于真空镀膜领域的传动装置，所述传动装置包括密封装置(20、45)、公转大盘(28、51)、一次自转小齿轮(29、54)、一次自转轴(27、58)，所述传动装置还包括同心布置的至少两根传动轴、一次自转大齿轮(30、63)，其中，公转大盘与公转传动轴固定连接，一次自转大齿轮与一次自转传动轴固定连接，一次自转轴通过轴承与公转大盘相连接，一次自转小齿轮固定于一次自转轴上，并且与一次自转大齿轮相啮合。该传动系统可通过多台电机的协同操控实现工件在一定范围内的公转、一次自转和二次自转的任意组合以及工件架的定位。同时采用磁流体密封的同心多轴传动方式还可以有效的减少传动系统占用的空间和真空室的开孔数。
文档编号F16J15/40GK2859087SQ20052010906
公开日2007年1月17日 申请日期2005年6月13日 优先权日2005年6月13日
发明者程云立, 张云龙, 徐健 申请人:北京东方新材科技有限公司