全自动光学镀膜系统技术方案

全自动光学镀膜系统，它涉及光学镀膜技术领域，是一种光学镀膜自动化控制镀膜系统的改进。它包含控制主机、控制机构、连接接口、显示装置、温度控制系统、真空测量机构，控制主机的控制端分别连接控制机构和温度控制系统，控制主机的输出端连接连接接口、控制主机的显示信号输出端连接显示装置；控制主机控制镀膜过程以及各部分监测信号的接收、处理和镀膜运行程序的控制；控制机构通过信号传输线分别与控制主机和各运行机构：抽真空系统、工件盘旋转系统及电阻蒸发源连接，控制机构用于编程控制抽真空系统、工件盘旋转系统和电阻蒸发源地运行；它能全自动实现光学镀膜操作，实现全部自动化操作、系统稳定可靠、镀膜控制精确、稳定，可以大大提高生产效率，降低了镀膜自动化控制系统操作人员的劳动强度。系统操作人员的劳动强度。系统操作人员的劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
全自动光学镀膜系统


[0001]本专利技术涉及光学镀膜
，是一种光学镀膜自动化控制镀膜系统的改进。

技术介绍

[0002]光学镀膜是指在光学零件表面上镀上一层(或多层)金属(或介质)薄膜的工艺过程，在光学零件表面镀膜的目的是为了达到减少或增加光的反射、分束、分色、滤光、偏振等要求。常用的镀膜法有真空镀膜(物理镀膜的一种)和化学镀膜。在镀膜过程中，由于镀膜的种类不同，需要镀膜的物件不同，导致在镀膜过程中的厚度均匀不相同，从而导致镀膜的整体质量以及美观度，同时，现有的检测设备无法对镀膜的厚度均匀性进行检测，导致系统判定出现错误，无法依据镀膜时的相关影响因素进行数据分析，进而对镀膜进行数值转换的分析判断。
[0003]真空镀膜是在光学器件生产中的重要环节，特别是在现代摄像、投影等精密光学
，镀膜质量的优劣往往决定光学器件的主要性能及其使用功能。而在公知的技术中，光学镀膜的生产运行和过程控制通常采用人工手动操作和简单的仪器仪表监测，各个环节只能凭经验进行控制。这种生产方法不仅生产效率低，劳动强度大，产品质量不稳定，而且操作人员稍有不慎，则会导致镀膜质量差，工件成批报废，带来昂贵的光学材料和膜料资源的浪费，甚至造成镀膜设备乃至人身事故的发生，而且，镀膜机的镀膜调试非常复杂，要花费用户或调试人员大量的时间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种全自动光学镀膜系统，它能全自动实现光学镀膜操作，实现全部自动化操作、系统稳定可靠、镀膜控制精确、稳定，可以大大提高生产效率，降低了镀膜自动化控制系统操作人员的劳动强度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案是：它包含控制主机1、控制机构2、连接接口3、显示装置4、温度控制系统5、真空测量机构6，控制主机1的控制端分别连接控制机构2和温度控制系统5，控制主机1的输出端连接连接接口3、控制主机1的显示信号输出端连接显示装置4；控制主机1控制镀膜过程以及各部分监测信号的接收、处理和镀膜运行程序的控制；控制机构2通过信号传输线分别与控制主机1和各运行机构：抽真空系统、工件盘旋转系统及电阻蒸发源连接，控制机构2用于编程控制抽真空系统、工件盘旋转系统和电阻蒸发源地运行；所述的连接接口3连接控制主机分别与晶控仪、电子枪、温控仪及真空测量机构6连接，用于镀膜监测数据和控制主机指令信号的传输联接；显示装置4显示镀膜过程中参数和状态的即时显示和控制程序的界面操作；温度控制系统5通过串口线路与控制主机1连接，用于真空室的加热控制；真空测量机构6通过串口与控制主机连接；编程实现对抽真空系统仪表数据的采集，用于对真空室真空度的测量；
所述的控制单元1由PLC和一组可编程控制模块组成，通过信号传输线分别与OPC和各种阀门、各种泵、工件转盘、电阻蒸发源、修正板、离子源及质量流量计和自动压强仪等外围设备连接，并通过OPC接受并执行控制主机的指令，控制抽真空系统及蒸镀外围设备的运行。
[0006]所述的控制单元1还包含故障安全处理及报警功能模块，故障安全处理及报警功能模块对镀膜运行过程中各种故障进行监控、处理和报警，使任何微小的异常都在自动控制系统的监控中，以保证镀膜过程的良好运行。在系统发生异常时，能够准确的判断故障部位，并通过界面报警提示操作人员停机处理。当镀膜运行过程中设备一旦出现故障，该功能模块能快速准确地做出安全处理，发出命令，关断所有阀门，关闭电子枪，退出镀膜工艺，并在中断镀膜运行时，将相关的运行信息及时储存，待故障排除后被中止了的镀膜运行可继续进行，由此保护镀膜设备安全和避免设备在运行过程中发生严重事故。在系统发生异常时，能够准确的判断故障部位，并报警提醒操作人员停机，运行过程中设备一旦出现故障，能快速准确地做出安全处理，发出命令，关断所有阀门，关闭电子枪，退出镀膜工艺。中断镀膜运行时，相关的运行信息将被储存，待故障排除后被中止了的镀膜运行可继续进行。
[0007]所述的控制单元1还包含联锁功能模块，联锁功能模块控制各种设备、器件启动后的安全联锁，在系统运行过程中，当某一环节出现问题时，则相关的设备将自动关闭或停止启动，可防止设备及工艺运行事故的发生，也可避免运行程序的紊乱或操作程序的错误。
[0008]所述的控制单元1还包含误操作保护功能模块的作用是能够根据输入的镀膜工艺程序文件，识别操作程序的正确与否，当出现运行人员误操作时，该功能模块将自动拒绝执行，对镀膜工艺进行自动保护。
[0009]所述的控制单元1还包含镀膜数据信息自动记录、存储功能模块，可对镀膜数据信息自动记录、存储，并保存为EXCEL文档，便于镀膜过程及镀件质量的追踪分析。
[0010]全自动光学镀膜系统的控制方法为：控制主机1通过控制端命令控制镀膜过程的工艺启动、加高压、束流、判停，同时镀膜过程中参数和状态的显示；镀膜参数的设置、修改及保存；镀膜数据信息的自动记录、存储；在镀膜过程中对从抽真空、预热到镀膜全过程各部检测器件监测信号的接收和处理，并根据设定的程序对真空室的抽真空、加热、充气，坩埚的切换，工件盘旋转和比较片的到位，膜料的预熔以及蒸镀过程中晶控仪、电子枪等器件的运行发送动作指令，控制其运行和启停。
[0011]全自动光学镀膜系统的控制流程为：启动控制主机，同时启动各镀膜设备及监测设备，做好镀膜程序运行的准备；将膜层、膜厚、材料等参数，选择运行工艺号及膜层等参数输入控制主机；故障报警参数输入控制主机，如果出现报警信号，则可仔细检查这些信号的输入点信号是否正常；启动：抽真空和预热系统开始运行，同时开始监测数据信息的实时采集，并经过控制主机处理，通过显示器实时显示，操作人员可通过显示器屏幕即时掌握真空室内的真空和温度状态及其变化，以实施有效的监控；抽真空：在系统准备工作完成后，即可进入抽真空和基片加热程序；在真空室内的真空度和温度达到蒸镀的条件要求时，即由控制主机控制，自动进入蒸镀程序的运行；在镀膜过程中，控制主机自动对各部设备及运行程序进行异常信息的分析处理，一旦发生故障，则通过显示器屏幕进行声光报警，提示操作人员进行检查处理，同时利用其安全联锁功能进行安全防护处理；当工件基板上的膜厚达到设计要求时，由控制主机控制，将自动及时关闭挡板，停止蒸镀，自动冷却、放气、打开真
空室门，由人工取出被镀工件，如果不再进行镀膜工作，点击关机按钮，即进入自动关机程序，由控制主机控制，依次自动将所有设备关闭。
[0012]所述的真空室的工作具体实施步骤如下：打开控制主机，使泵开始启动运行；泵启动2分钟运行正常后，手动或由PLC自动控制打开前置阀和分子泵，当分子泵达到工作转速后，抽真空设备启动完毕。
[0013]专利技术实现抽、排气到蒸镀工艺结束整个过程自动完成，并具备以下功能：完善的故障反馈及误操作互锁保护功能以及各系统自诊断功能。真空系统抽、排气可编程设置，由控制主机完成。工艺气体管路阀门及进气量可编程设置，由控制主机自动控制完成。电阻丝加热系统和碘钨灯加热系统可分别编程设置，由控制主机自动控制完成。每个泵阀的控制由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.全自动光学镀膜系统，其特征在于：它包含控制主机（1）、控制机构（2）、连接接口（3）、显示装置（4）、温度控制系统（5）、真空测量机构（6），控制主机（1）的控制端分别连接控制机构（2）和温度控制系统（5），控制主机（1）的输出端连接连接接口（3）、控制主机（1）的显示信号输出端连接显示装置（4）；控制主机（1）控制镀膜过程以及各部分监测信号的接收、处理和镀膜运行程序的控制；控制机构（2）通过信号传输线分别与控制主机（1）和各运行机构：抽真空系统、工件盘旋转系统及电阻蒸发源连接，控制机构（2）用于编程控制抽真空系统、工件盘旋转系统和电阻蒸发源地运行。2.根据权利要求1所述的全自动光学镀膜系统，其特征在于：所述的连接接口（3）连接控制主机分别与晶控仪、电子枪、温控仪及真空测量机构（6）连接，用于镀膜监测数据和控制主机指令信号的传输联接；显示装置（4）显示镀膜过程中参数和状态的即时显示和控制程序的界面操作；温度控制系统（5）通过串口线路与控制主机（1）连接，用于真空室的加热控制；真空测量机构（6）通过串口与控制主机连接；编程实现对抽真空系统仪表数据的采集，用于对真空室真空度的测量。3.根据权利要求1所述的全自动光学镀膜系统，其特征在于：所述的控制单元（1）由PLC和一组可编程控制模块组成，通过信号传输线分别与OPC和各种阀门、各种泵、工件转盘、电阻蒸发源、修正板、离子源及质量流量计和自动压强仪等外围设备连接，并通过OPC接受并执行控制主机的指令，控制抽真空系统及蒸镀外围设备的运行。4.根据权利要求1所述的全自动光学镀膜系统，其特征在于：所述的控制单元（）1）还包含故障安全处理及报警功能模块，故障安全处理及报警功能模块对镀膜运行过程中各种故障进行监控、处理和报警，使任何微小的异常都在自动控制系统的监控中，以保证镀膜过程的良好运行；在系统发生异常时，能够准确的判断故障部位，并通过界面报警提示操作人员停机处理；当镀膜运行过程中设备一旦出现故障，该功能模块能快速准确地做出安全处理，发出命令，关断所有阀门，关闭电子枪，退出镀膜工艺，并在中断镀膜运行时，将相关的运行信息及时储存，待故障排除后被中止了的镀膜运行可继续进行，由此保护镀膜设备安全和避免设备在运行过程中发生严重事故；在系统发生异常时，能够准确的判断故障部位，并报警提醒操作人员停机，运行过程中设备一旦出现故障，能快速准确地做出安全处理，发出命令，关断所有阀门，关闭电子枪，退出镀膜工艺；中断镀膜运行时，相关的运行信息将被储存，待故障排除后被中止了的镀膜运行可继续进行。5.根据权利要求1所述的全自动光学镀膜系统，其特征在于：所述的控制单元（1）还包含联锁功能模块，联锁功能模块控制各种设备、器件启动后的安全联锁，在系统运行过程中，当某一环...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊文，王明龙，刘云平，
申请(专利权)人：南京景泓智能制造技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：