专利名称：一种新型迴转式全自动化学清洗及镀膜装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种工件的清洗和镀膜装置，特别适用于离子自组装薄膜清洗及镀膜。
二背景技术：
离子自组装薄膜技术是一种超薄膜制备技术，能控制薄膜的厚度方向上的成分与结构，能将不同的材料进行复合，制备成功能薄膜；另外，随着光纤通信及传感技术的发展，在光纤端面上镀膜，将薄膜的厚度控制在纳米量级，并且能同时在几十根、上百根光纤上成膜，是迫切需要解决的问题，目前国内外尚无这类专用的薄镀膜设备，现在一般是采用手工操作。由于手工操作会给镀膜带来一系列的问题一是薄膜的厚度难以控制，无法保证镀膜的质量，无法进行规模化生产；再则工作效率低，重复性很差；另外，空气中的灰尘也影响薄膜的性能。
本实用新型的目的是提供一种采pc机或单片机控制，可自由设定浸镀、漂洗、冲淋、风干工序，而且漂洗、冲淋、风干可根据需要重复进行，时间等参数可调，既可一体又可单独清洗或单独镀膜，自动完成每个工艺过程。
该装置具有效率高、操作简便、性能可靠、重复性好、易于规模化生产的特点，是理想的迴转式全自动化学清洗和镀膜装置。
三
发明内容
本实用新型所述的一种新型全自动化学清洗和镀膜装置，其原理是将夹具置于初始的位置上，在pc机或单片机的指令下开始运转，将试件下降到试剂中，启动电机并带动搅拌子旋转，进行镀膜，再进行提升并旋转60度，下降进行漂洗，漂洗后上升，并再旋转60度到冲淋处，试件下降，同时漂洗杯放水，放空后启动进水，启动冲淋后再启动气流风干，直至进水完成，旋转电机回到初始位置。在密封壳体的表面平台上安放4个可移动并且可互换的容器，第5个为漏斗型容器，为冲淋和风干工位。每个容器下面固定在电机轴上的钕镍钴永久磁铁构成磁场，当电机回转时永久磁铁形成的磁场变成回转磁场，驱动磁力搅拌子转动，从而使液体得到搅拌。电机作为驱动装置，它们都密闭在壳体中。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1本实用新型的结构示意图图2其它材料形式的镀件图3其它结构形式的风刀、水刀图45个容器在封装平台上放置的位置示意
图1-电路板2-磁铁3-电机4-电机5-搅拌子
6-连轴器 7-磁铁 8-电机 9-调速按钮10-蜗杆11-蜗轮 12-搅拌子13-磁铁14-电机 15-电磁阀16-搅拌子17-磁铁 18-电机19-电磁阀20-容器(玻璃、塑料或不锈钢材料) 21-供水管22-工件(被化学清洗或镀膜)23-夹具 24-容器25-齿条 26-齿轮 27-排水孔 28-风刀 29-减速箱30-横梁 31-电机 32-旋转主轴33-水刀 34-容器35-电磁阀36-封装盒37-容器38-供水管 39-电磁阀40-搅拌子41-容器 42-电磁阀参照附图对本实用新型进一步说明5个容器37、24；20、41；34按图4所示方位置于封装盒36表面平台上。
A1表示容器24的正上方位置，容器24里装有镀液A；A2表示容器20的正上方位置；A3表示风刀28的正上方位置；B1表示容器37的正上方位置，水杯31里装有镀液B；B2表示容器41的正上方位置；B3表示水刀33的正上方位置；在密闭壳体的表面平台上，安放4个可移动的并可互换的容器，第5个为漏斗型容器，在密闭壳体中装有电路板1，它一端外接电源、pc机；调速按钮9通过电线分别与电机3、4、8、18，及电机轴上的钕镍钴永久磁铁构成磁场，当电机旋转时，永久磁铁形成的磁场变成回转磁场，从而使液体得到搅拌。分别驱动搅拌子5、12、16、41旋转的电机8及其上面的磁7、电机14及其上面的磁铁13、电机18及其上面的磁铁17、电机3及其上面的磁铁2，均置于封装盒36内。
电磁阀19、35、42，及15、39分别作用于进水管21、出水管38，供水管21、38分别置于容器20、41旁；水刀28、风刀33分别置于容器34的两旁，用于冲淋和风干。进水管21、出水管38分别置于容器20、41旁；其出水端口穿过封装盒36侧面板上的小孔，而位于封装盒36外部。
电机4，通过连轴器6，驱动蜗杆10，蜗杆10带动蜗轮11转动。蜗轮11固定在主轴32上，从而主轴32可以顺、逆时针方向自由旋转。带动齿条25封装在横梁31内，齿条25嵌入横梁31竖直孔中，齿条25的下方连接材料。横梁30，横装在竖直主轴32上。电机31、减速箱29、齿轮26及齿条25均封装于旋转主轴32的横梁30里，齿条25则嵌入横梁30里的竖直孔中。它们随工件17一起绕主轴32回转。工件22通过夹具23，悬挂在齿条25的下方。调速按钮9，置于封装盒30侧面板上。为便于控制，设定A1位为起始工作位，在实现A试剂的镀制时，工件将逆时针运行由A1→A2→A3，当A试剂镀膜成功后，工件顺时针返回A1，随后进行B试剂的镀制，这时工件先由A1，顺时针转到B1，然后顺时针由B1→B2→B3，，直至将B试剂镀膜成功，镀好膜的工件可在B3工位取下，装置随即逆时针回转，至A1停止。
举例说明我们将分别盛有镀液A、B的容器24、37置于平台上的A1、B1位置。接通电源，整个系统在载有pc机固化程序的电路板2的指令下开始运转。电机31启动，它通过减速箱29，驱动齿轮26，带动齿条25作下降运动，从而使工件22下移。
如果要在光纤表面镀膜，则只需将工件22，改换成光纤夹具。工件22浸入正下方容器18中的镀液A里。电机31即停止运转，同时，电机14开始驱动磁铁13旋转，从而带动容器24中的搅拌子12旋转，其中搅拌子12的转速可通过调速按钮9手动调节。
电机31再次启动，它驱动工件22作上升运动，同时电机14停止运转，搅拌子12即停止旋转，工件22上升到初始位置A1，电机31即停止运转。电机4，通过连轴器6，驱动蜗杆10，蜗杆10带动蜗轮11转动。蜗轮11固定在主轴32上，从而主轴32可以顺、逆时针方向自由旋转，电机4启动，它驱动旋转主轴32牵引工件22，逆时针方向旋转60°，工件22到达位置A2。电机4即停止运转。这时阀门15自动打开，供水管21开始给容器20中加化学清洗液，同时电机18开始驱动磁铁17旋转，从而带动容器20中的搅拌子16旋转。其中，搅拌子16的转速可通过调速按钮9手动调节。1分钟后，阀门15自动关闭，同时电机31启动，它驱动齿条25下降，工件22浸入容器20的化学清洗液中，被清洗液洗涤，电机31即停止运转。
电机31再次启动，它驱动工件22作上升运动，同时阀门15自动打开，开始将容器20中的残液排出。电机18停止运转，搅拌子16即停止旋转，工件22回到位置A2，电机31即停止运转，同时电机4启动。旋转主轴32牵引工件22，逆时针方向旋转90°。24秒钟后，工件22到达A3位置。电机4即停止运转，这时阀门35自动打开，开始给水刀33冲水，刀口处即喷出水雾。根据实际需要，风刀28、水刀33还可设计成如图3所示的环状结构。同时电机31启动，它驱动齿条25下降，5秒钟后工件22下移到水刀33的刀口处，工件22即被水雾洗涤。电机31即停止运转。
一般在10秒钟后，阀门35自动关闭，同时，气瓶阀门35打开，开始给风刀28供气，风刀28向工件22喷射气流。延时后，气瓶阀门35关闭，停止向风刀28供气，同时电机31再次启动，它驱动工件22作上升运动，5秒钟后，工件22回到A3的位置，电机31即停止运转，同时电机4启动。旋转主轴32牵引工件22，顺时针方向旋转150°。延时后，工件22回到初始A1位置。电机31即停止运转。
下面接着介绍，给工件22再镀上第2层膜的过程。
电机4启动，主轴32牵引工件22顺时针方向旋转60°，工件22到达B1位置，电机4即停止运转，电机31启动，它驱动齿条25下降，工件22浸入正下方容器37中的镀液B里，电机31即停止运转，电机8开始驱动磁铁7旋转，从而带动容器37中的搅拌子5旋转。其中，搅拌子5的转速可通过调速按钮9手动调节，电机31再次启动，它驱动工件22作上升运动，电机8停止运转，工件22回到位置B1。电机31即停止运转。
重复前过程，工件22的第1道镀膜工艺流程，对称相似。启动电机4，旋转主轴32牵引工件22，顺时针方向旋转60°。当工件22到达位置B2，电机4即停止运转。这时，阀门39自动打开，供水管38开始给容器41中加化学清洗液。电机3开始驱动磁铁2旋转，从而带动容器41中的搅拌子40旋转。其中，搅拌子40的转速可通过调速按钮9手动调节。延时后，阀门39自动关闭，电机31启动，它驱动齿条25下降，工件22浸入容器41中的化学清洗液里，被清洗液洗涤。电机31即停止运转。
5分钟后，电机31再次启动，它驱动工件22作上升运动，阀门15自动打开，开始将容器20中的残液排出。电机18停止运转，搅拌子16即停止旋转。5秒钟后工件22回到B2的位置。电机31即停止运转，电机4启动，旋转主轴32牵引工件22，顺时针方向旋转90°。24秒钟后，工件22到达位置B3，电机4即停止运转，这时阀门35自动打开，开始给水刀33冲水，刀口处即喷出水雾。电机31启动，它驱动齿条25下降，工件22下移到水刀33的刀口处，工件22即被水雾洗涤，电机31即停止运转。
一般在10秒钟后，阀门35自动关闭，同时气瓶阀门打开，开始给风刀28供气，风刀28向工件22喷射气流。10秒钟后，气瓶阀门关闭，停止向风刀28供气，电机31再次启动，它驱动工件22作上升运动，工件22回到B3的位置。电机31即停止运转，电机4启动。旋转主轴32牵引工件22，顺时针方向旋转150°。40秒钟后，工件22回到初始位置A1，电机31即停止运转。
至此，工件22的第2道镀膜工艺流程全部结束。
值得一提的是上述工艺流程中的每道工序之间的顺序并不是固定不变的，而每道工序也并非必不可少。可根据实际应用的需要，灵活的加以运用。
举个例子，如果镀到工件22上的镀液具有较强的挥发性，比如酒精，那么，工件22就没有必要被漂洗、水刀33冲淋，而只需被浸泡、风刀28风干即可。
如果镀到工件22上的镀液很浓稠，在工件22表面上堆积的很厚，那么，工件22被浸泡后，需要先被水刀33冲淋，再依次经过漂洗、冲淋过程。
根据实际需要，如果要在工件上镀上第3、第4.....层膜，则只需相应的将容器24、容器37中的镀液A、B，改换成C、D、E...即可。
权利要求1.一种新型全自动化学清洗和镀膜装置，其特征在于在密闭壳体的表面平台上，安放4个可移动的并可互换的容器，第5个为漏斗型容器，在密闭壳体中装有电路板(1)，它一端外接电源、pc机；调速按钮(9)通过电线分别与电机(3)、(4)、(8)、(18)，及电机轴上的钕镍钴永久磁铁构成磁场，当电机旋转时，永久磁铁形成的磁场变成回转磁场，从而使液体得到搅拌，分别驱动搅拌子(5)、(12)、(16)、(41)旋转的电机(8)及其上面的磁(7)、电机(14)及其上面的磁铁(13)、电机(18)及其上面的磁铁(17)、电机(3)及其上面的磁铁(2)，均置于封装盒(36)内，电磁阀(19)、(35)、(42)，及(15)、(39)分别作用于进水管(21)、出水管(38)，供水管(21)、(38)分别置于容器(20)、(41)旁；水刀(28)、风刀(33)分别置于容器(34)的两旁，用于冲淋和风干，进水管(21)、出水管(38)分别置于容器(20)、(41)旁；其出水端口穿过封装盒(36)侧面板上的小孔，而位于封装盒(36)外部，电机(4)，通过连轴器(6)，驱动蜗杆(10)，蜗杆(10)带动蜗轮(11)转动，蜗轮(11)固定在主轴(32)上，从而主轴(32)可以顺、逆时针方向自由旋转。带动齿条(25)封装在横梁(31)内，齿条(25)嵌入横梁(31)竖直孔中，齿条(25)的下方连接材料，横梁(30)，横装在竖直主轴(32)上，电机(31)、减速箱(29)、齿轮(26)及齿条(25)均封装于旋转主轴(32)的横梁(30)里，齿条(25)则嵌入横梁(30)里的竖直孔中，它们随工件(17)一起绕主轴(32)回转，工件(22)通过夹具(23)，悬挂在齿条(25)的下方，调速按钮(9)，置于封装盒(30)侧面板上。
专利摘要本实用新型是一种新型回转式全自动化学清洗及镀膜装置。它包括PC机、电源、旋转电机、电磁阀、密封壳体、进水管、出水管、旋转主轴、风刀和水刀。它还在密封壳体表面平台上安放5个可移动的容器，在密封壳体内装有电路板，电路板的一端接电源、PC机，另一端通过电线分别与电机相连接，电磁阀分别作用于进水管、出水管及风刀和水刀，电机通过连轴器驱动蜗杆，带动主轴旋转，主轴横梁上安装一减速装置和齿条，它可随主轴一同旋转，也可自由升降，齿条下方装有夹具，夹具夹住镀膜工件。本实用新型可以镀制各种类型的部件和两种以上的复合薄膜，其特点是操作方便、性能可靠、工作效率高、重复性好的特点并可自动完成浸泡、漂洗、冲淋及风干程序和重复进行工作。
文档编号C03C25/00GK2675666SQ20032011622
公开日2005年2月2日 申请日期2003年12月5日 优先权日2003年12月5日
发明者姜德生, 余海湖, 李先立, 李小莆, 戴珩 申请人:武汉理工大学