微球涂覆类金刚石薄膜滚动震荡装置的制作方法

本实用新型属于物理气相沉积涂层制备技术领域，具体涉及一种用于磁控溅射技术制备微球表面均匀涂层，并可在高温下正常运转的微球涂覆类金刚石薄膜滚动震荡装置。

背景技术：

授权公告号为CN200998706Y的专利文献公开了一种微粒涂覆振荡装置，摆动杆上设置支点，摆动杆的两端分别连接偏心轮和盘，电机带动偏心轮转动使摆动杆绕着支点来回摆动，带动盘摆动，实现微粒涂覆。授权公告号为CN2757933Y的专利文献公开了一种水平振动式微球弹跳装置，该装置利用压电陶瓷片的振动带动反弹盘盘体振动，使反弹盘盘体内微球弹跳，完成对微球表面的涂覆。上述装置虽然能完成对球形微粒外表面涂覆薄膜的功能，但微球起跳是靠与盘壁的碰撞实现，这与微粒之间的碰撞都会使涂镀层表面受到损伤，造成微球表面涂层的表面质量不高。另外，上述装置对微球的大小和重量有限制，且震荡频率不稳定，影响微球涂覆质量。

授权公告号为CN201030355Y的专利文献公开了一种微球三维滚动装置，包括盘、摆动杆、电机、安装架和步进电机，盘与步进电机的旋转轴固定连接，电机旋转带动电机旋转轴上的偏心轮旋转，偏心轮推动摆动杆以安装架上支点柱为轴来回摆动，摆动杆带动步进电机来回摆动，同时步进电机旋转也带动微球旋转，从而达到微球的三维滚动涂覆。授权公告号为CN204523399U的专利文献公开了一种微球全向运动涂覆装置，采用步进电机、电机作为动力源带动微球盘运动，从而实现微球盘中的微球的全向运动，实现微球的均匀涂覆。上述两种装置中，盘的下方均设置步进电机，盘在使用中温度较高，甚至超过100℃，步进电机容易损坏。两种装置采用摆动加转动的运动方式，微球在盘内的运动轨迹大致呈椭圆状，微球聚集后不能分散，微球不能平缓滚动，微球表面涂覆不均匀。

另外，上述四个方案中，盘内光滑，呈现半球状，微球在盘内不易分散开，不能向各方向随机平缓滚动，导致微球表面涂层粗糙，造成微球表面涂层的表面质量不高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种涂镀均匀，并能降低微球表面粗糙度的微球涂覆类金刚石薄膜滚动震荡装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：微球涂覆类金刚石薄膜滚动震荡装置，包括微球盘、连接头、连接件、底座和电磁继电器，所述底座上设置支座，连接头上设置安装孔，安装孔内穿设支撑杆，连接头通过支撑杆安装于支座上且连接头可绕支撑杆摆动；所述连接头的一端连接微球盘，微球盘上设置凸向内侧的弧形凸起，连接头的另一端设置至少一个连接孔；所述底座安装所述电磁继电器，电磁继电器和连接头的连接孔之间通过所述连接件传动连接，所述连接件、连接头或盘上还设置可使盘摆动后复位的弹性件。

进一步的是：所述底座上还安装永磁铁，永磁铁的一侧与所述连接件相连，永磁铁的另一侧与所述电磁继电器适配。

进一步的是：所述弹性件为弹簧，弹簧的一端连接于连接件或连接头，弹簧的另一端固定连接于底座。

进一步的是：所述连接件由相互连接的三叉连接杆和L型连接杆构成，三叉连接杆连接至所述连接头的连接孔，L型连接杆的一侧与所述永磁铁固定连接。

进一步的是：所述三叉连接杆和L型连接杆之间铰接连接，L型连接杆外侧套设固定肋板，固定肋板固定于底座上，固定肋板和L型连接杆之间连接两根所述弹性件，且所述弹性件为弹簧。

进一步的是：所述弧形凸起距微球盘底部的距离为微球盘深度的1/2～2/3。

进一步的是：所述弧形凸起的宽度为6～10mm。

进一步的是：所述底座水平放置时，所述连接头轴向方向与竖直方向的夹角为10°～30°。

进一步的是，所述底座上还设置安装架，所述电磁继电器固设于安装架内。

具体地，所述连接头的一端沿连接头轴向方向设置三个连接孔。

本实用新型的有益效果是：微球涂覆类金刚石薄膜滚动震荡装置采用电磁继电器的磁性吸附作为动力源，可快速准确调整电磁继电器的吸合频率控制微球盘的摆动。微球盘区域无电机，在利用磁控溅射技术在微球涂层制备过程中，沉积离子基团到达基底的能量较高或者二次电子的能量较高，本装置较好地适应了微球盘使用中局部的高温的情况，避免微球盘局部高温影响正常运转。

本装置通过调整连接头与连接件的连接位置，可便捷地调整微球盘的倾斜角度，微球盘的倾斜角度由电磁继电器的吸合频率、涂镀的微球直径、微球重量等因素共同决定。同时微球盘上设置凸向内侧的弧形凸起，弧形凸起使微球在微球盘中均匀地分散滚动，从而限制微球的运动轨迹，使微球分散开来，以便微球表面更加均匀地涂覆类金刚石薄膜。尤其是当微球数量较多，只要调整微球盘倾斜角度和调整电磁继电器的吸合频率，就可以实现微球随机平缓滚动，而微球不会在微球盘内跳动导致微球与微球盘内壁碰撞，有效减少微球之间的碰撞，实现均匀涂镀，有效地降低微球表面涂层的粗糙度。

附图说明

图1是本实用新型微球涂覆类金刚石薄膜滚动震荡装置的装配图。

图2是本实用新型连接头的结构示意图。

图3是本实用新型微球盘的结构示意图。

图4是本实用新型L型连接杆的结构示意图。

图5是本实用新型底座的结构示意图。

图中零部件、部位及编号：微球盘1、支撑杆2、连接头3、三叉连接杆4、L型连接杆5、底座6、固定肋板7、弹簧8、永磁铁9、电磁继电器10、安装架11、螺钉12、弧形凸起13、安装孔14、连接孔15。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型微球涂覆类金刚石薄膜滚动震荡装置，包括微球盘1、连接头3、连接件、底座6和电磁继电器10，底座6上设置支座，底座6如图5所示，底座6上的支座为两个，以便于支撑。连接头3上设置安装孔14，连接头3如图2所示，连接头3上的安装孔14用于穿设支撑杆2，支撑杆2的两端分别安装于底座6的支座上，这样连接头3的安装孔14内穿设支撑杆2，连接头3通过支撑杆2安装于支座上，连接头3可绕支撑杆2摆动。连接头3的一端固定连接微球盘1，连接头3的另一端设置至少一个连接孔15，例如图2所示连接头3上设置三个连接孔15。

微球盘1如图3所示，微球盘1上设置凸向内侧的弧形凸起13，弧形凸起13用于改变微球在微球盘1内的滚动轨迹。弧形凸起13距微球盘1底部的距离为微球盘1深度的1/2～2/3，例如弧形凸起13距微球盘1底部的距离为微球盘1深度的2/3。弧形凸起13的宽度为6～10mm，即弧形凸起13宽度为微球直径的3～5倍，例如弧形凸起13宽度为8mm。由于微球盘1内的弧形凸起13，对于不同直径与壁厚的微球，调节连接头3不同的倾斜角度，使微球在微球盘1随机平缓自由滚动。

底座6上安装电磁继电器10，电磁继电器10和连接头3的连接孔15之间通过连接件传动连接，所述连接件、连接头3或盘上还设置可使盘摆动后复位的弹性件。弹性件可选用弹簧8，弹簧8一端可直接固定于底座6或其他相对固定的结构上。电磁继电器10通过磁吸拉动连接件，带动连接头3摆动，带动微球盘1摆动，弹性件促使微球盘1复位。为了提高电磁继电器10的磁吸效果，底座6上还安装永磁铁9，永磁铁9的一侧与所述连接件相连，永磁铁9的另一侧与所述电磁继电器10适配。

如图1所示，连接件由相互连接的三叉连接杆4和L型连接杆5构成，三叉连接杆4一端通过螺栓连接于连接头3的连接孔15，当三叉连接杆4连接于不同的连接孔15，可调整连接头3的倾斜角度。三叉连接杆4另一端和L型连接杆5之间铰接连接。如图4所示，L型连接杆5右端用于与三叉连接杆4相连，L型连接杆5左侧的设置两个安装孔，用于安装固定永磁铁9。连接件由相互连接的三叉连接杆4和L型连接杆5构成，三叉连接杆4连接于连接头3的任何连接孔15，均不影响连接件的传动作用。

为了提高安全性，L型连接杆5外侧套设固定肋板7，固定肋板7固定于底座6上，固定肋板7和L型连接杆5之间连接两根所述弹性件，所述弹性件为弹簧8。弹性件可拉动永磁铁9和连接件复位，形成与电磁继电器10相反的作用力，控制微球盘1摆动。

底座6水平放置时，连接头3轴向方向与竖直方向的夹角为10°～30°。微球盘1的倾斜角度由电磁继电器10的吸合频率、涂镀的微球直径、微球重量等因素共同决定。为了便于固定电磁继电器10，底座6上还设置安装架11，电磁继电器10固设于安装架11内。

微球盘1摆动，微球因摩擦力克服重力被带动越过倾斜微球盘1的弧形凸起13，这样微球就会分散开来，向各方向随机平缓滚动，这样既能使微球循环地实现滚动又能实现均匀涂镀。当微球数量较多时，只要调整微球盘1合适的倾斜角度与电磁继电器10与永磁铁9的吸合频率就可以实现随机平缓滚动，避免微球在微球盘1内跳动导致与微球盘1内壁碰撞，可以有效减少微球之间的碰撞，实现均匀涂镀，有效地降低微球表面涂层的粗糙度。