TWI464284B - 濺鍍裝置及濺鍍方法 - Google Patents

Description

濺鍍裝置及濺鍍方法

本發明涉及一種濺鍍裝置及濺鍍方法。

目前，在對塑膠或者金屬外殼表面進行鍍膜一般都採用物理氣相沉積法（PVD）進行鍍膜製程，在鍍膜製程中，承載被鍍工件的承載架一般都會帶動被鍍工件進行旋轉，這樣可以使得被鍍工件能夠被充分濺鍍。優選的，一般在承載架上還會設置一個自轉裝置，將被鍍工件固定在該自轉裝置上以使得在該承載架在帶動被動工件進行公轉的同時，該自轉裝置帶動被鍍工件進行自轉，通過這樣的結構能夠更加完全的對被鍍工件進行濺鍍。

在自轉裝置帶動被鍍工件進行自轉的製程中，一般不但需要被鍍工件能夠良好的固定在自轉裝置上，並且還要求被鍍工件在開始濺鍍或者完成濺鍍時能夠快速的拆卸以節省整個製程的時間，尤其當需要大量的被鍍工件需要在多個承載架之間進行傳輸時，如何使得被鍍工件能夠快速的從一個自轉裝置上拆卸並且良好的固定到另一個自轉裝置上關係到整個製程的效率。

有鑒於此，提供一種能夠避免上述情況出現的濺鍍裝置及濺鍍方法實為必要。

一種濺鍍裝置，其用來對待鍍工件鍍膜，該濺鍍裝置具有料桿固定架，該料桿固定架用來承載裝載有待鍍工件的料桿，該料桿的一端沿料桿徑向生長有凸桿，該料桿固定架設置有定位座，該定位座包括一個空心凸柱和連桿機構，該空心凸柱用來收容該料桿生長有凸桿的一端，該連桿機構具有主動桿、傳動桿及被動桿，其中該傳動桿鉸接固定在該空心凸柱上，該主動桿位於該空心凸柱的內部，並且該主動桿及被動桿分別鉸接在該傳動桿的兩端，該料桿對該主動桿施力使該傳動桿帶動該被動桿運動以使得該被動桿與該凸桿相互交叉。

優選的，該濺鍍裝置進一步包括第一腔體、第二腔體以及傳動機構，該第一腔體用來對待鍍工件進行預熱，該第二腔體用來對待鍍工件進行濺鍍，該第一腔體與第二腔體通過一通道相互連通，在該通道內設置有一閥門用來控制該通道的開啟與關閉，在該第一腔體及第二腔體內分別設置有如上所述的料桿固定架，該料桿能夠在該傳動機構的作用下經由該通道在該第一腔體以及第二腔體內的料桿固定架之間進行傳送。

一種濺鍍方法，其包括如下步驟：提供一個如上所述的濺鍍裝置；將承載有待鍍工件的料桿裝設在該第一腔體內的料桿固定架上，對該第一腔體進行抽真空；對第一腔體內的待鍍工件進行預熱作業；將完成預熱作業的待鍍工件經由該第一腔體與第二腔體之間的通道逐個傳送到第二腔體內並固定到第二腔體內的料桿固定架上；關閉該第一腔體與第二腔體之間的通道，對第二腔體內的待鍍工件進行濺鍍作業；開啟該第一腔體與第二腔體之間的通道，將第二腔體內完成濺鍍作業的待鍍工件傳送至第一腔體內；關閉該第一腔體與第二腔體之間的通道以保持該第二腔體內的真空狀態，取走第一腔體內完成濺鍍作業的待鍍工件並放入第二批待鍍工件。

與先前技術相比，本發明提供的該濺鍍裝置在料桿固定架上設置了一個具有連桿機構的定位座，該定位座用來對承載有被鍍工件的料桿進行固定，當將一端帶有凸桿的料桿裝入該定位座內時，通過連動關係使連桿機構中的被動桿與料桿的凸桿相互交叉，定位座通過該相互交叉的被動桿與料桿凸桿來帶動料桿進行自轉。

更進一步的，在本發明的優選方案中，該濺鍍裝置具有兩個腔體分別用來對待鍍工件進行預熱作業及濺鍍作業，該兩個腔體中都設置有具有上述定位座的料桿固定架，待鍍工件通過機械手在兩個腔體內的料桿固定架中進行傳送，由於該料桿固定架中的定位座與料桿之間能夠快速的進行安裝及拆卸，使得本發明所提供的該濺鍍裝置的濺鍍效率進一步得到提高。

下面將結合附圖對本發明所提供的實施例作進一步詳細說明。

請一併參閱圖1至圖6，本發明實施例提供的該濺鍍裝置100，其包括第一腔體10、第二腔體20、第一旋轉架30、第二旋轉架40及機械手50。

該第一腔體10用來對待鍍工件進行預熱，該第二腔體20用來對在該第一腔體10內完成預熱製程的待鍍工件進行濺鍍。

在該第一腔體10及第二腔體20之間設置有一通道60，該第一腔體10與該第二腔體20通過該通道60相互連通，在該第一腔體10內完成預熱的待鍍工件經由該通道60被傳送進入該第二腔體20內進行濺鍍製程。在該通道60中，還設置有閥門61用來控制該通道60的開啟與關閉。

該第一旋轉架30設置在該第一腔體10內用來承載待鍍工件。該第一旋轉架30包括料桿31及料桿固定架32，其中該料桿固定架32能夠在驅動力的帶動下在該第一腔體10內轉動。

該料桿31為柱狀桿體，該料桿31的一端呈“T”型，另一端在靠近端部的部位向外生長有與該料桿31的桿體相垂直的凸桿311，該料桿31通過該結構可拆卸的裝設在該料桿固定架32上。在該料桿31的桿體上，間隔分佈的固定有懸掛架312，該懸掛架312用來承載被鍍工件。

該料桿固定架32包括兩個相對設置的環狀上承載盤321及下承載盤322，該兩個承載盤之間設置有複數支撐桿323，該兩個環狀承載盤通過該支撐桿323相互支撐固定。

在該上承載盤321的外緣間隔設置有複數與該料桿31的“T”型端相對應的定位槽3211，通過該料桿31的“T”型端與該定位槽3211的相互卡合使得該料桿31能夠垂直懸掛於該上承載盤321下。與該定位槽3211相對應的，在該下承載盤322相應的位置設置有定位座3221，該定位座3221包括一空心凸柱3222及連桿機構3223，該空心凸柱3222用來收容該料桿31生長有凸桿311的一端，該連桿機構3223具有主動桿3224、傳動桿3225及被動桿3226，其中該傳動桿3225的中部鉸接固定在該空心凸柱3222的側壁上，該主動桿3224位於該空心凸柱3222的內部，並且該主動桿3224及被動桿3226分別沿該空心凸柱3222的軸線方向鉸接固定在該傳動桿3225的兩端，當該料桿31組入該空心凸柱3222後，該主動桿3224在受力向下運動的同時通過該傳動桿3225來帶動該被動桿3226向上運動以使得該被動桿3226與生長在該料桿31端部的凸桿311相互交叉，該定位座3221通過該相互交叉的被動桿3226及凸桿311來帶動該料桿31進行自轉。

本實施例中，在該連桿機構3223的主動桿3224設置有容置槽3227，該被動桿3226設置有穿孔3228，該傳動桿3225的一端收容於該容置槽3227內，另一端穿設在該穿孔3228內，該主動桿3224及被動桿3226通過該容置槽與穿孔結構與該傳動桿3225相互鉸接。

可以理解，該主動桿3224及被動桿3226還可以通過螺栓或其他方式相互鉸接，只要使得該被動桿3226在該主動桿3224的帶動下能夠沿該空心凸柱3222的軸線方向向上運動即可。

該第二旋轉架40設置在該第二腔體20內，其結構與該料桿固定架32的結構相同，該第二旋轉架40用來承載已經在第一腔體10內完成預熱製程的待鍍工件。

該機械手50設置在該料桿固定架32的環中央，其用來抓取裝設在該第料桿固定架32上的料桿31，並將該料桿31傳送進入該第二腔體20內並裝設在該第二旋轉架40上。

可以理解的，本發明中，在該第一腔體10、第二腔體20內還設置有用來對待鍍工件進行加熱的設備以及用來對該待鍍工件進行濺鍍的靶材、正負電極、抽真空單元及供氣單元等採用物理氣相沉積法進行鍍膜所必需的濺鍍單元，由於本發明未涉及到對這些部件的改進，故未在圖示中表示出來，但這並不代表本發明所提供的該濺鍍裝置100沒有設置這些濺鍍單元。

本發明還提供了一種使用上述濺鍍裝置進行濺鍍的濺鍍方法，其包括如下步驟。

（1）提供如上所述的濺鍍裝置100。

（2）將被鍍工件裝設在該第一旋轉架30上，啟動該第一腔體10內的加熱設備對被鍍工件進行預熱。

當被鍍工件在進行預熱的過程中，可以啟動驅動該第一旋轉架30使其進行公轉，並還可以同時啟動驅動料桿31的驅動裝置，使該料桿31帶動被鍍工件進行自轉。當然，該料桿31的自轉與該第一旋轉架30的公轉方向可以相同也可以不同。優選的，該料桿31的自轉方向與該第一旋轉架30的公轉方向相反。

優選的，在對被鍍工件進行加熱前，對該第一腔體10進行抽真空。

（3）啟動機械手50，將該第一旋轉架30上完成預熱的待鍍工件逐個傳送進入第二腔體20內，並安裝在第二旋轉架40上。

在傳送過程中，該機械手50抓取料桿31後，首先會沿軸向向上行走一段距離以將料桿31從定位座3221中啟出，接著將料桿31推離該第一旋轉架30並經由該通道60進入該第二腔體20內，此時該第二旋轉架40在驅動力的控制下使其上用來固定料桿的定位槽以及定位座正對該機械手50的前進方向，機械手50將料桿31推入該第二旋轉架40的定位槽內，然後再沿軸向向下行走將料桿31放入第二旋轉架40的定位座內以使該料桿31固定在該第二旋轉架40上，最後機械手50鬆開料桿31並退回到該第一腔體10內的第一旋轉架30的環中央。此時，該第一旋轉架30以及該第二旋轉架40在驅動力的帶動下，同時旋轉相同的角度，使該第一旋轉架30上的下一個料桿正對該機械手50，此時機械手50再次進行相同的料桿傳輸動作，直至將該第一旋轉架30上的料桿全部傳輸固定到該第二旋轉架40上。

（4）啟動閥門61關閉該通道60以將該第一腔體10與第二腔體20相互密封隔離。

優選的，在關閉通道60後可以對該第二腔體20再次進行抽真空動作。

（5）在第二腔體20內對被鍍工件進行濺鍍作業。

（6）打開通道60，啟動機械手50將第二腔體內完成濺鍍工作的待鍍工件從該第二旋轉架40上搬運到第一旋轉架上。

（7）關閉通道60以保持第二腔體20的真空狀態，將第一腔體10內完成濺鍍作業的待鍍工件取走並再次放入第二批待鍍工件。

（8）重復上述步驟以對第二批待鍍工件進行濺鍍作業。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧濺鍍裝置

10‧‧‧第一腔體

20‧‧‧第二腔體

30‧‧‧第一旋轉架

31‧‧‧料桿

311‧‧‧凸桿

312‧‧‧懸掛架

32‧‧‧料桿固定架

321‧‧‧上承載盤

3211‧‧‧定位槽

322‧‧‧下承載盤

3221‧‧‧定位座

3222‧‧‧空心凸柱

3223‧‧‧連桿機構

3224‧‧‧主動桿

3225‧‧‧傳動桿

3226‧‧‧被動桿

3227‧‧‧容置槽

3228‧‧‧穿孔

323‧‧‧支撐桿

40‧‧‧第二旋轉架

50‧‧‧機械手

60‧‧‧通道

61‧‧‧閥門

圖1是本發明實施例所提供的濺鍍裝置的結構示意圖，其包括料桿和料桿固定架。

圖2是本發明實施例所提供的濺鍍裝置在進行料桿運輸的狀態示意圖。

圖3是本發明實施例所提供的濺鍍裝置在預熱或者濺鍍過程中料桿固定架與料桿的轉動示意圖。

圖4是圖3中Ⅳ部分的放大圖。

圖5是圖3中V部分的放大圖。

圖6是圖5的剖視圖。

100‧‧‧濺鍍裝置

10‧‧‧第一腔體

20‧‧‧第二腔體

30‧‧‧第一旋轉架

40‧‧‧第二旋轉架

50‧‧‧機械手

60‧‧‧通道

61‧‧‧閥門

Claims (9)

1. 一種濺鍍裝置，其用來對待鍍工件鍍膜，該濺鍍裝置具有料桿固定架，該料桿固定架用來承載裝載有待鍍工件的料桿，其改進在於：該料桿的一端沿該料桿徑向生長有凸桿，該料桿固定架設置有定位座，該定位座包括一個空心凸柱和連桿機構，該空心凸柱用來收容該料桿生長有凸桿的一端，該連桿機構具有主動桿、傳動桿及被動桿，其中該傳動桿鉸接固定在該空心凸柱上，該主動桿位於該空心凸柱的內部，並且該主動桿及被動桿分別鉸接在該傳動桿的兩端，該料桿對該主動桿施力使該傳動桿帶動該被動桿運動以使得該被動桿與該凸桿相互交叉。
2. 如申請專利範圍第1項所述的濺鍍裝置，其中：該定位座在驅動力的帶動下能夠旋轉，並且該定位座通過該料桿與該連桿機構相互交叉的結構來帶動該料桿進行旋轉。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的濺鍍裝置，其中：該濺鍍裝置進一步包括第一腔體、第二腔體以及傳動機構，該第一腔體用來對待鍍工件進行預熱，該第二腔體用來對待鍍工件進行濺鍍，該第一腔體與第二腔體通過一通道相互連通，在該通道內設置有一閥門用來控制該通道的開啟與關閉，在該第一腔體及第二腔體內分別設置有該料桿固定架，該料桿能夠在該傳動機構的作用下經由該通道在該第一腔體以及第二腔體內的料桿固定架之間進行傳送。
4. 如申請專利範圍第3項所述的濺鍍裝置，其中：該料桿為柱狀桿體，該柱狀桿體的另一端呈“T”型，在該料桿的桿體上還設置有懸掛架以用來承載待鍍工件。
5. 如申請專利範圍第4項所述的濺鍍裝置，其中：該料桿固定架包括相對設置的環狀上承載盤及下承載盤，在該上承載盤及下承載盤之間還設置有複數支撐桿以對該上承載盤及下承載盤進行支撐固定，該定位座設置在該下承載盤上，與該定位座一一對應的，在該上承載盤的外緣部間隔設置有定位槽，該定位槽用來定位該料桿的“T”型端。
6. 如申請專利範圍第5項所述的濺鍍裝置，其中：該料桿固定架以及該定位座分別連接有一個驅動裝置，在驅動裝置的帶動下，該料桿固定架發生公轉，該定位座發生自轉，該料桿固定架的公轉方向與該定位座的自轉方向相同或者相反。
7. 如申請專利範圍第3項所述的濺鍍裝置，其中：該傳動機構是機械手，該機械手設置在該第一腔體內並位於該料桿固定架的中央。
8. 一種濺鍍方法，其包括如下步驟：
   提供一個如申請專利範圍第3至7任一項所述的濺鍍裝置；
   將承載有待鍍工件的料桿裝設在該第一腔體內的料桿固定架上，對該第一腔體進行抽真空；
   對第一腔體內的待鍍工件進行預熱作業；
   將完成預熱作業的待鍍工件經由該第一腔體與第二腔體之間的通道逐個傳送到第二腔體內並固定到第二腔體內的料桿固定架上；
   關閉該第一腔體與第二腔體之間的通道，對第二腔體內的待鍍工件進行濺鍍作業；
   開啟該第一腔體與第二腔體之間的通道，將第二腔體內完成濺鍍作業的待鍍工件傳送至第一腔體內；
   關閉該第一腔體與第二腔體之間的通道以保持該第二腔體內的真空狀態，取走第一腔體內完成濺鍍作業的待鍍工件並放入第二批待鍍工件。
9. 如申請專利範圍第8項所述的濺鍍方法，其中：在待鍍工件進行預熱作業或者濺鍍作業的過程中，該料桿固定架與該料桿發生轉動，且該料桿固定架的轉動方向與料桿的轉動方向相反。