立式周向循环连续式类金刚石涂层设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种立式周向循环连续式类金刚石涂层设备，包括主腔室、进料腔室及进料口开合系统、类金刚石涂层工艺子腔室及类金刚石涂层工艺组件、转架系统、腔室升降系统、真空系统及真空管道，真空系统将主腔室、进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室通过各自独立的真空管道进行真空处理，进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室在与主腔室联通的状态及独立真空腔室的状态之间切换，类金刚石涂层工艺组件侧向安装于各类金刚石涂层工艺子腔室，并通过可收缩的波纹管道连接于真空室外。转架系统包括转盘、双转盘转动机构、转盘转动机构驱动转盘公转或定点自转，将工件在进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室之间传递及镀膜，实现周向快速连续式类金刚石涂层制备。

【技术实现步骤摘要】
立式周向循环连续式类金刚石涂层设备
本专利技术属于真空镀膜设备
，具体涉及一种立式周向循环连续式类金刚石涂层设备。
技术介绍
类金刚石薄膜(Diamond-likecarbonfilm)由于具有许多优异的物理、化学性能，如高硬度、低摩擦系数、优良的耐磨性、高介电常数、高击穿电压、宽带隙、化学惰性和生物相容性等。经过多年的发展，DLC薄膜在很多领域的应用也已进入实用和工业化生产阶段。现有技术中的类金刚石涂层制备装置主要为单体式镀膜机，单体式镀膜机通常是有一个真空腔体及抽气系统组成，真空镀膜工艺模块装载在腔体不同位置上，在达到所需真空度时，按顺序启用所需真空镀膜工艺模块，来实现材料表面的加工，单一腔体导致产品进出料时需要开关门，不能对产品进行连续生产，这会大大降低生产效率，增大人工成本，而且生产的不连续性造成实际生产中的产品差异性增大，一定程度上会影响产品质量。同时单体式镀膜转架在腔体内公转，转架往往比较大，等离子体在整个镀膜空间的分布极其不均匀，真正镀膜时间短，镀膜等待时间过长，严重影响产品质量，镀膜效率低。而自动连续式真空镀膜设备是多个独立的镀膜腔的真空镀膜装置，具有连续不间断生产、工艺稳定、生产节拍短的特点，目前大量应用于工业生产。连续式真空镀膜设备可以大大提高生产的自动化程度，提高生产效率，提高良品率。但是连续式真空镀膜设备结构复杂，多个独立的镀膜腔需要配置多个高真空泵组，大量闸门的使用，增加了生产成本、生产时间、生产空间，复杂的设备增加了待镀工件传动的难度，多个腔体的存在也使增加了生产过程中故障维修的难度和成本，连续式镀膜设备的高门槛大大提高了企业的使用成本；此外，现有的连续式真空镀膜设备对于一些多面、异形的产品(如铣刀、汽车耐磨关键零部件)设计能够实现自转的特种镀膜设备时，受真空门阀高成本及大型翻板阀或插板阀难加工、传动过程的复杂、生产成本的限制，很难设计生产出能够实用的量产机。目前尚未有连续式类金刚石涂层设备。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种在一个真空腔内实现对产品连续式镀膜生产的立式周向循环连续式类金刚石涂层设备。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：包括主腔室、进料腔室及进料口开合系统、类金刚石涂层工艺子腔室及类金刚石涂层工艺组件、可定点自转的转架系统、真空系统及真空管道，真空系统将主腔室、进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室通过各自独立的真空管道进行真空处理，进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室的真空管道通过波纹管连接于主腔室及真空系统，进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室通过气动升降机构驱动进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室升降，将进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室在与主腔室联通的状态及独立真空腔室的状态之间切换，类金刚石涂层工艺组件侧向安装于各类金刚石涂层工艺子腔室，并通过可收缩的波纹管道连接于真空室外,类金刚石涂层工艺组件依次为离子清洗模块、过渡涂层模块、沉积类金刚石涂层模块,转架系统包括转盘、双转盘转动机构、转盘转动机构驱动转盘公转或定点自转，将待镀工件在进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室之间传递及定点自转镀膜。本专利技术进一步设置为：转盘转动机构驱动转盘水平转动设置于主腔室内，所述的进料腔室及两个以上类金刚石涂层工艺子腔室位于转盘上方并沿转盘周向等距排布，所述的进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室底部设置有朝向转盘的密封口，所述的气动升降机构驱动进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室升降，所述的进料腔室与转盘接触时将密封口封闭，并构成进料腔室，所述的类金刚石涂层工艺子腔室与转盘接触时将密封口封闭，并构成类金刚石涂层工艺腔室，所述的转盘上方用于放置待镀工件，并将待镀工件在进料腔室及各类金刚石涂层工艺腔室之间传递，所述的进料口开合系统设置有将待镀工件从外界直接放入进料腔室的联通密封机构，所述的类金刚石涂层工艺组件可拆卸的安装于类金刚石涂层工艺子腔室且各类金刚石涂层工艺组件的功能不同，所述的进料腔室设置有独立的真空管道连接于真空系统，将进料腔室真空处理或恢复大气压,所述的类金刚石涂层工艺子腔室设置有独立的真空管道连接于真空系统，形成稳定类金刚石涂层工艺腔室工作气压的工艺真空系统。本专利技术进一步设置为：所述的联通密封机构包括基部、伸缩波纹管及联通口，所述的进料腔室设置有联通口，所述的基部为环形构件并贯穿于主腔室的腔室壁，所述的基部位于腔室外侧的端部设置有密封门板，所述的伸缩波纹管一端固定于基部位于腔室内侧的端部，另一端与联通口相对应，所述的基部设置有驱动伸缩波纹管与联通口相对应的端部密封贴合联通口或远离联通口的伸缩机构。本专利技术进一步设置为：所述的真空系统包括真空波纹管及放气波纹管，所述的真空波纹管一端延伸至进料腔室并与进料腔室联通，另一端延伸至主腔室壁并设置有调节口，所述的调节口设置有外接抽气系统，所述的外接抽气系统对进料腔室进行真空处理，所述的放气波纹管一端延伸至进料腔室并与进料腔室联通，另一端延伸至主腔室壁并设置有放气口，所述的放气口设置有放气机构。本专利技术进一步设置为：所述的转盘分别与进料腔室及各类金刚石涂层工艺腔室对应设置有安装待镀工件且具有自转功能的挂具组件。本专利技术进一步设置为：各所述的挂具组件底部设置有与转盘转动配合的转轴，所述的主腔室设置有与转盘同轴转动的自转齿盘及驱动自转齿盘转动的自转电机，各所述的转轴外周设置有与自转齿盘相啮合的齿形部件。本专利技术进一步设置为：所述的类金刚石涂层工艺组件依次为离子清洗模块、过渡涂层模块、类金刚石涂层模块。本专利技术进一步设置为：所述的过渡涂层模块包括磁控溅射模块、多弧离子镀模块及其他沉积金属及金属化合物的物理气相沉积模块。本专利技术进一步设置为：所述的类金刚石涂层模块包括等离子辅助化学气相沉积(PECVD)碳粒子模块及弧光电子流激发等离子体活化的等离子增强化学气相沉积(PACVD)模块及其他高能离化沉积的碳粒子源。与现有技术相比，具有如下实质性区别和显著性进步：1)在一台单腔真空设备中可以连续不间断类金刚石涂层镀膜加工。2)设备简单，没有使用闸门控制真空，降低了机械加工难度，降低了设备成本及维护成本。3)设备通过转盘的公转来实现类金刚石涂层工艺腔室的更换，大大缩短了生产节拍时间、操作简单，提高了生产效率。4)设备镀膜组件可换性强，可对待镀工件进行多种工艺的加工。5)设备真空维持方式简单，可在同一节拍中实现不同工艺的同时使用。6)设备通过自转齿盘配合自转电机的自转传动，可以实现挂具组件的自转，从而实现异形、多面的产品的连续化生产。总之，本专利技术所提供的立式周向循环连续式类金刚石涂层设备，不仅可在一个真空室内实现工件涂层的连续不间断生产，对同一批次工件进行多种工艺的复合加工而且可以实现多面、异形产品的连续式生产；单腔连续式设备的简单实用化，可以大大降低设备的成本，提高生产效率，降低生产成本。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。附图说明图1为本专利技术具体实施方式的结构示意图；图2为图1中A的放大图；图3为图1中B的放大图；图4为本专利技术具体实施方式中主腔室的结构示意图；图5为本专利技术具体实施方式中上顶板的俯视图；图6为本专利技术具体实施方式中气动升降机构的结构示意图；图7为本专利技术具体实施方式中进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室的结构示意图；图8为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式周向循环连续式类金刚石涂层设备，其特征在于：包括主腔室、进料腔室及进料口开合系统、类金刚石涂层工艺子腔室及类金刚石涂层工艺组件、可定点自转的转架系统、真空系统及真空管道，真空系统将主腔室、进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室通过各自独立的真空管道进行真空处理，进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室的真空管道通过波纹管连接于主腔室及真空系统，进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室通过气动升降机构驱动进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室升降，将进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室在与主腔室联通的状态及独立真空腔室的状态之间切换，类金刚石涂层工艺组件侧向安装于各类金刚石涂层工艺子腔室，并通过可收缩的波纹管道连接于真空室外,类金刚石涂层工艺组件依次为离子清洗模块、过渡涂层模块、沉积类金刚石涂层模块,转架系统包括转盘、双转盘转动机构、转盘转动机构驱动转盘公转或定点自转，将待镀工件在进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室之间传递及定点自转镀膜。

【技术特征摘要】
1.一种立式周向循环连续式类金刚石涂层设备，其特征在于：包括主腔室、进料腔室及进料口开合系统、类金刚石涂层工艺子腔室及类金刚石涂层工艺组件、可定点自转的转架系统、真空系统及真空管道，真空系统将主腔室、进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室通过各自独立的真空管道进行真空处理，进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室的真空管道通过波纹管连接于主腔室及真空系统，进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室通过气动升降机构驱动进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室升降，将进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室在与主腔室联通的状态及独立真空腔室的状态之间切换，类金刚石涂层工艺组件侧向安装于各类金刚石涂层工艺子腔室，并通过可收缩的波纹管道连接于真空室外,类金刚石涂层工艺组件依次为离子清洗模块、过渡涂层模块、沉积类金刚石涂层模块,转架系统包括转盘、双转盘转动机构、转盘转动机构驱动转盘公转或定点自转，将待镀工件在进料腔室及类金刚石涂层工艺腔室之间传递及定点自转镀膜。2.根据权利要求书1所述的立式周向循环连续式类金刚石涂层设备，其特征在于：转盘转动机构驱动转盘水平转动设置于主腔室内，所述的进料腔室及两个以上类金刚石涂层工艺子腔室位于转盘上方并沿转盘周向等距排布，所述的进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室底部设置有朝向转盘的密封口，所述的气动升降机构驱动进料腔室及类金刚石涂层工艺子腔室升降，所述的进料腔室与转盘接触时将密封口封闭，并构成进料腔室，所述的类金刚石涂层工艺子腔室与转盘接触时将密封口封闭，并构成类金刚石涂层工艺腔室，所述的转盘上方用于放置待镀工件，并将待镀工件在进料腔室及各类金刚石涂层工艺腔室之间传递，所述的进料口开合系统设置有将待镀工件从外界直接放入进料腔室的联通密封机构，所述的类金刚石涂层工艺组件可拆卸的安装于类金刚石涂层工艺子腔室且各类金刚石涂层工艺组件的功能不同，所述的进料腔室设置有独立的真空管道连接于真空系统，将进料腔室真空处理或恢复大气压,所述的类金刚石涂层工艺子腔室设置有独立的真空管道连接于真空系统，形成稳定类金刚石涂层工艺腔室工作气压的工艺真空系统。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎文昌，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33