专利名称：全自动大功率中高频交流电源切换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全自动大功率中高频率交流电源切换装置，尤其涉及一种真空磁控溅射玻璃镀膜设备自然风冷式全自动大功率中高频交流电源切换装置。
背景技术：
随着全社会对节能减排和环境保护的日益重视，以及对建筑外观的个性化程度要求越来越高，低辐射Low-E镀膜玻璃的应用范围越来越广，用量也越来越大，并且在最近几年，随着建筑节能法规的日益完善，一批批代表着世界高端技术水准的产品如Double Low-E (双银低辐射镀膜玻璃)和Triple Low-E (三银低辐射镀膜玻璃)也不断地被开发出来，并日渐为高端市场所接受，这些高端产品在国内也逐渐为许多具有高度社会责任感以及追求差异化，个性化的高端用户所推崇。在这种情形下，国内的玻璃深加工企业对于镀膜玻璃产品的研发力度都相当的重视，而作为企业核心设备的真空磁控溅射玻璃镀膜生产线则是产品研发的基本平台也是实现产品更新换代的最重要的依仗。由于最近几年玻璃镀膜技术的迅猛发展，在短短几年之内迅速从单银镀膜产品升级到双银产品和三银产品。原有的镀膜生产线普遍不具备研发和生产双银，三银产品的能力。企业要在这波产品升级换代的浪潮中继续处于市场领导地位，升级和改造原有设备就成为一个必然的趋势。从单银产品升级到双银和三银产品，主要的区别是膜层的复合程度更加高，要求需要更多的靶位来放置不同的金属或金属氧化物的材料来实现更加复杂的膜层堆积，通常单银Low-E镀膜玻璃需要5-6种膜层，而双银Low-E镀膜玻璃需要9_10种膜层，三银Low-E 镀膜玻璃的膜层多达15种左右。由于Low-E玻璃的每层膜层都非常薄，厚度从20nm-90nm左右，在这么薄的厚度上要控制膜层的均勻性就显得尤为重要了。这种均勻性的控制主要是通过对真空度的控制， 和中高频交流溅射电源的输出功率控制来实现的。因此如何保证中高频交流溅射电源的输出稳定性就显得尤为重要了。原有磁控溅射镀膜设备的一个阴极配置有一个中高频交流溅射电源，现在的升级改造是在原先的空位上自行安装阴极靶位，以及相应的溅射电源。第一种是采用手动控制方式，采用一个类似的单刀双掷的开关可以达到一个电源控制两个阴极靶位的效果，这是个最方便的解决方案，可是这个方案的弊端也是非常明显的。一)由于生产线非常长，并且使用非常先进的集中控制方式，操作人员在控制室内就能控制一切的操作。二)使用手动切换方式必须每次需要操作人员到现场手动进行切换操作，这样即减缓了生产节奏，又由于有人为因素的参与增加了磁控溅射阴极切换电源的不准确性，容易导致整个生产工艺的不稳定性，极易造成产品质量问题，影响镀膜的生产产量，并且容易发生带电操作等危险的情况。第二种方式是采用自动切换装置，现在国内的类似的中高频自动切换装置，在这种功率状况下，都是采用水冷方式来冷却该大功率中高频电源切换装置。这样就带来了几个问题1)、占地空间较大，需要有专门的控制柜来容纳电源切换装置；2)、需要有固定的冷却水来冷却该装置，必须安装庞大的冷却水管道。而我们的现场由于地方比较紧凑，也没有冷却水源，并且还有两个比较大的弊端是万一冷却水系统发生泄露就会造成不可估量的损失，风险非常大，另外是由于这是个新增加的设备，无法集成到原有的控制系统中，因此还是一个独立的设备，可控性和安全连锁问题不能很好解决。基于以上的原因最终采用一款自然风冷式全自动中高频交流电源切换装置，并且自己将此装置的自控系统和安全连锁系统无缝地集成到原有的控制系统中去。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题是，针对已有的真空磁控溅射玻璃镀膜设备大功率中高频交流电源切换装置存在的使用不便的问题，提供一种占用空间小、使用方便的全自动大功率中高频率交流电源切换装置。本发明通过下列技术方案解决上述技术问题一种全自动大功率中高频交流电源切换装置，在一支架上设有一雌头电源切换箱和二雄头电源切换箱，雌头电源切换箱置于一纵向导轨上，受PLC控制前后移动，二雄头电源切换箱各置于一横向导轨上，受PLC控制左右移动，每个雄头电源切换箱分别设有二个电极，雌头电源切换箱相应地设有二个插孔，磁控溅射镀膜的阴极分别与二个雄头电源切换箱上的电源连接；左右移动的二个雄头电源切换箱以及前后移动的雌头电源切换箱能使雄头电源切换箱上的电极插进雄头电源切换箱上的插孔内。所述的雌头电源切换箱、雄头电源切换箱由电磁阀控制的气缸控制进行移动电磁阀由PLC软件控制开关。所述的雌头电源切换箱、雄头电源切换箱为由易散热、电磁屏蔽性强，抗干扰性好的金属材料制成的封闭箱体。所述的雄头电源切换箱的电极采用散热性好、导电能力强的宽大紫铜板。采用本发明以后，编写人机界面程序和PLC控制程序使之无缝地和原有系统集成，在控制室的中央控制电脑屏幕上就能自动选择切换，不需要人员现场操作，并且利用控制软件实现停电切换、电源和阴极靶位的对应关系确认等功能，并通过行程开关来实现硬件上的安全连锁，操作更加安全、方便。本发明的优点是一、操作灵活方便，该装置在控制室的电脑屏幕上就能自动选择切换，不需要人员现场操作以及位置确认等功能。二、安全可靠，1)该装置具有自动控制软件连锁和硬件连锁的双重安全保护，可以杜绝绝大部分的安全隐患。2)当切换阴极电源时必须停止该当前使用磁控阴极，等电源关闭以后才能进行切换，有效的避免了误操作；3) 当硬件动作不到位时，程序禁止下一步操作，有效避免了带负荷切换电源或是接触不良等问题。4)从设计时就考虑到安全的因素，因此电源侧的连接头是磁头，带电部件内嵌进装置里边，万一带电也不会造成人员伤害。5)全金属外壳，并附有接地系统，有效地屏蔽了电磁辐射，大大降低了对周围电子设备的干扰，同时也保护了人员的安全。三、可靠性非常强，自动切换的执行结构是气缸和导轨，切换的精度高，而且都是机械部件，受到中高频电磁辐射的影响基本上为零，因此动作非常可靠。四、散热性好，采用自然冷却方式，装置工作非常稳定。由于中高频电源特有的集肤效应会在导体表面产生极大的热效应，1)故此装置采用全金属外壳增大了散热面积。幻切换装置的接插件采用特殊形状的扁平紫铜板增大了有效导流面积，大大降低了发热量。五、占地空间小，可以自由地安装在电源箱旁边。自主设计制作的全自动大功率中高频交流电源切换装置的成功，极大的提高了镀膜生产设备的新产品研发和量产能力，进一步提升了设备的生产效率，提高了产品产量及产品的多样性。使得设备的柔性生产能力进一步得到了加强。
图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的平面位置示意图。图中标记说明1——阴极电源箱3——雌头切换电源箱5——横向导轨7——雄头电源切换箱9——电缆11——磁控溅射阴极13——接线盒15——电磁阀17-气缸19——电缆
具体实施例方式
如图1、图2所示，一种全自动大功率中高频交流电源切换装置，在一支架2上设有一雌头电源切换箱3和二雄头电源切换箱4、7，雌头电源切换箱3置于纵向导轨16、18上， 受PLC控制前后移动，二雄头电源切换箱4、7各置于一横向导轨上5、8，受PLC控制左右移动，每个雄头电源切换箱4、7分别设有二个电极，雌头电源切换箱3相应地设有二个插孔， 磁控溅射阴极10、11分别与二个雄头电源切换箱上的电源连接；左右移动的二个雄头电源切换箱4、7以及前后移动的雌头电源切换箱3能使雄头电源切换箱4、7上的电极插进雄头电源切换箱3上的插孔内。所述的雌头电源切换箱3由电磁阀15控制的气缸17控制进行移动，电磁阀15由 PLC软件控制开关。所述的雄头电源切换箱4由电磁阀14控制的气缸6控制进行移动，电磁阀14由PLC软件控制开关。所述的雌头电源切换箱3、雄头电源切换箱4为由易散热、电磁屏蔽性强，抗干扰性好的金属材料制成的封闭箱体。所述的雄头电源切换箱4的电极采用散热性好、导电能力强的宽大紫铜板。阴极电源箱1内设有阴极电源，通过电缆19与雌头电源切换箱3连接，磁控溅射阴极10、11分别通过电缆9、12与雄头电源切换箱4上的阴极相连接。人机界面控制电磁阀14、15工作，通过上述工作来实现磁控溅射镀膜设备阴极 10、11之间的电源切换，从而来实现自动控制的目的。接线盒13设置于支架2上。
2——支架
4——雄头电源切换箱 6——气缸 8——横向导轨 10——磁控溅射阴极 12——电缆 14——电磁阀 16——纵向导轨 18——纵向导轨
权利要求
1.一种全自动大功率中高频交流电源切换装置，其特征在于在一支架上设有一雌头电源切换箱和二雄头电源切换箱，雌头电源切换箱置于一纵向导轨上，受PLC控制前后移动，二雄头电源切换箱各置于一横向导轨上，受PLC控制左右移动，每个雄头电源切换箱分别设有二个电极，雌头电源切换箱相应地设有二个插孔，磁控溅射镀膜的阴极分别与二个雄头电源切换箱上的电源连接；左右移动的二个雄头电源切换箱以及前后移动的雌头电源切换箱能使雄头电源切换箱上的电极插进雄头电源切换箱上的插孔内。
2.根据权利要求1所述的全自动大功率中高频交流电源切换装置，其特征在于所述的雌头电源切换箱、雄头电源切换箱由电磁阀控制的气缸控制进行移动，电磁阀由PLC软件控制开关。
3.根据权利要求1所述的全自动大功率中高频交流电源切换装置，其特征在于所述的雌头电源切换箱、雄头电源切换箱为由易散热、电磁屏蔽性强，抗干扰性好的金属材料制成的封闭箱体。
4.根据权利要求1所述的全自动大功率中高频交流电源切换装置，其特征在于所述的雄头电源切换箱的电极采用散热性好、导电能力强的宽大紫铜板。
全文摘要
本发明公开一种全自动大功率中高频交流电源切换装置，在一支架上设有一雌头电源切换箱和二雄头电源切换箱，雌头电源切换箱置于一纵向导轨上，受PLC控制前后移动，二雄头电源切换箱各置于一横向导轨上，受PLC控制左右移动，每个雄头电源切换箱分别设有二个电极，雌头电源切换箱相应地设有二个插孔，磁控溅射镀膜的阴极分别与二个雄头电源切换箱上的电源连接；左右移动的二个雄头电源切换箱以及前后移动的雌头电源切换箱能使雄头电源切换箱上的电极插进雄头电源切换箱上的插孔内。本发明的优点是一、操作灵活方便；二、安全可靠；三、可靠性非常强；四、散热性好，采用自然冷却方式，装置工作非常稳定。
文档编号H02J9/06GK102545371SQ201010613820
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者刘建亮, 张伟驰, 杨国浩, 杨月亮, 焦银珠, 益锋, 诸小杰, 陆宝锋, 马绪国 申请人:上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司, 上海耀皮工程玻璃有限公司, 上海耀皮建筑玻璃有限公司