一种光学零件环带真空镀膜工装的制作方法

本发明属于真空镀膜加工领域，具体涉及一种光学零件环带真空镀膜工装。

背景技术：

真空镀膜工装是光学零件在真空镀膜加工中必不可少的工具。其主要作用是在真空镀膜过程中，通过夹持的方式对加工中光学零件予以固定，同时通过结构设计达到特定的功能要求。

常见真空镀膜工装多为围栏形，以圆形和矩形最为常见。方案大多为以待加工的光学零件外形为基础设计外框，并根据有效孔径向零件中心内收设计担边。担边同时起着承担零件重量和分隔镀膜区域的功能。担边覆盖范围为遮蔽区，覆盖范围以内为镀膜区。

发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：

在要求的镀膜区域为环带，即中心为非镀膜区，外环为镀膜区域时，通常的光学零件镀膜工装设计方案已不能解决环带镀膜这样的特殊要求，加工的环带镀膜不连续，无法满足加工需要。

技术实现要素：

本发明提供了一种光学零件环带真空镀膜工装，目的在于解决上述问题，解决在要求的镀膜区域为环带，即中心为非镀膜区，外环为镀膜区域时，通常的光学零件镀膜工装设计方案已不能解决环带镀膜这样的特殊要求，加工的环带镀膜不连续，无法满足加工需要的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种光学零件环带真空镀膜工装，包括：

连接架；

第二遮蔽部件，第二遮蔽部件中部具有通孔；

第一遮蔽部件，第一遮蔽部件小于所述通孔；

第一遮蔽部件位于所述通孔内，第一遮蔽部件和第二遮蔽部件之间形成闭环间隙，连接架位于远离所述闭环间隙的一位置，连接架沿所述闭环间隙一端开口到另一端开口的方向，连接架分别向第一遮蔽部件和第二遮蔽部件延伸，第一遮蔽部件通过连接架和第二遮蔽部件连接。

所述连接架包括支杆、顶杆和桥架，支杆位于第二遮蔽部件底部，支杆位于所述闭环间隙外，支杆与所述闭环间隙一端开口到另一端开口的方向平行，顶杆位于第一遮蔽部件底部，顶杆位于所述闭环间隙外，顶杆与所述闭环间隙一端开口到另一端开口的方向平行，支杆一端与第二遮蔽部件连接，另一端与桥架连接，顶杆一端与第一遮蔽部件连接，另一端与桥架连接。

所述桥架具有第一支杆孔和第一中轴孔，第一支杆孔位于桥架端部，第一中轴孔位于桥架中部，第二遮蔽部件具有第二支杆孔，第二支杆孔位于第二遮蔽部件端部，支杆一端与第一支杆孔连接，另一端与第二支杆孔连接；第一遮蔽部件中心具有第二中轴孔，第一中轴孔通过顶杆与第二中轴孔连接。

所述第二遮蔽部件上具有两个第二支杆孔，两个第二支杆孔对称分布在第二遮蔽部件两侧。

所述第一中轴孔和顶杆之间还具有中轴，中轴分为圆柱本体、连接耳和半圆柱本体，所述圆柱本体一端和所述半圆柱本体一端固定，所述圆柱本体另一端和所述连接耳固定，沿所述圆柱本体的轴向方向，所述半圆柱本体的矩形表面中部具有半圆柱体状凹槽，所述圆柱本体和第一中轴孔间隙配合，所述圆柱本体通过底部通过所述连接耳与桥架固定连接；顶杆与中轴的连接一端为半圆柱体状,顶杆与中轴连接的一端与所述半圆柱体状凹槽形状匹配，顶杆与中轴连接的一端位于所述半圆柱体状凹槽内，顶杆外具有压板，所述半圆柱本体通过压板与顶杆固定连接。

所述压板和所述半圆柱本体通过多个螺钉固定连接。

所述第一遮蔽部件中心具有第二中轴孔，所述第二中轴孔旁具有第一定位孔，所述第一遮蔽部件通过所述第二中轴孔和第一定位孔连接，所述连接架上具有顶杆，顶杆的一端固定有中轴销，所述中轴销底部的一侧具有位于顶杆上的第二定位孔，所述中轴销套在第二中轴孔内，第一定位孔和所述第二定位孔销接,所述第一遮蔽部件通过顶杆与连接架固定连接。

所述第一遮蔽部件包括接触环和支撑体，所述接触环为圆环状，所述支撑体为圆台状，圆环状的所述支撑体与所述圆台状底面一体式连接。

本发明的有益效果是，本发明的特点是：方案中，桥架和支杆的组合方式增加了框体和遮挡部分间连接部件与加工面间的距离，从而可以在真空镀膜加工的过程中，利用镀膜伞架的快速转动使得蒸发材料-遮挡物-加工面间持续的位向变化，极大的削弱结构体对蒸发的遮蔽效果，不会使得镀膜区域分布不均匀甚至漏镀；其次，各部件的结构和组合方式设计科学，可通过调校保证尺寸精度，保证了非镀膜区域控制在误差范围内。

附图说明

图1为镀膜现有常用工装结构；

图2为镀膜现有常用工装镀膜区域示意图；

图3为理想镀膜区域示意图；

图4为使用现有常用的工装简单连接结构；

图5使用现有常用的工装镀膜后区域情况；

图6为本发明一种光学零件环带真空镀膜工装一实施例的整体结构示意图；

图7为本发明一种光学零件环带真空镀膜工装在蒸发时的状态图；

图8为本发明一种光学零件环带真空镀膜工装一实施例中第二遮蔽部件的整体结构图；

图9为本发明一种光学零件环带真空镀膜工装一实施例中第一遮蔽部件的整体结构图；

图10为本发明一种光学零件环带真空镀膜工装一实施例中桥架的整体结构图；

图11为本发明一种光学零件环带真空镀膜工装一实施例中支杆的整体结构图；

图12为本发明一种光学零件环带真空镀膜工装一实施例中中轴和顶杆的连接示意图；

图13为本发明一种光学零件环带真空镀膜工装另一实施例的爆炸图；

图14为本发明一种光学零件环带真空镀膜工装安装完成后的整体结构示意图。

本发明的有益效果是，1、第一遮蔽部件；2、第二遮蔽部件；3、连接架；4、框体；5、担边；6、遮蔽区；7、第一镀膜区域；8、第二遮蔽区域；9、理想镀膜区域；10、实际镀膜区域；11、第三遮蔽区域；12、待镀膜表面；13、遮挡物；14、热法源；15、端头台阶；16、耳孔；17、第一定位孔；18、第二中轴孔；19、接触环；20、第一支杆孔；21、第一中轴孔；22、第二支杆孔；23、定位孔；24、框架端；25、桥架端；26、顶杆；27、压板；28、中轴；29、支杆；30、桥架。

具体实施方式

首先需要说明的是，在本发明各个实施例中，所涉及的术语为：

第一遮蔽部件1，在光学零件镀膜时，第一遮蔽部件1在镀膜时起到遮挡不需要镀膜的区域。

第二遮蔽部件2，在光学零件镀膜时，第二遮蔽部件2在镀膜时起到遮挡不需要镀膜的区域。

下面，将通过几个具体的实施例对本发明实施例提供的光学零件环带真空镀膜方案进行详细介绍说明。

实施例1

请参考图1、图2、图3、图4、图5、图6及图14，其示出了本发明一种光学零件环带真空镀膜工装的不同两实施例的整体结构示意图，该光学零件环带真空镀膜工装，包括：

连接架3；

第二遮蔽部件2，第二遮蔽部件2中部具有通孔；

第一遮蔽部件1，第一遮蔽部件1小于所述通孔；

第一遮蔽部件1位于所述通孔内，第一遮蔽部件1和第二遮蔽部件2之间形成闭环间隙，连接架3位于远离所述闭环间隙的一位置，连接架3沿所述闭环间隙一端开口到另一端开口的方向，连接架3分别向第一遮蔽部件1和第二遮蔽部件2延伸，第一遮蔽部件1通过连接架3和第二遮蔽部件2连接。

上述实施例中，本实施例中连接架3将第一遮蔽部件1和第二遮蔽部件2稳定连接，确保第一遮蔽部件1和第二遮蔽部件2之间位置相对稳定，保证所需镀膜的区域形状精确。

现有技术中，普通圆形镀膜工装，如图1与图2所示，由框体4和担边5组成；遮蔽区6为担边5。

为加工封闭环形的镀膜区域，工装如图4所示，而采用该图4中的工装镀膜出的镀膜区域如图5所示，图5中，实际镀膜区域10和第三遮蔽区域11的分布中，镀膜区域并不连续。而理想的镀膜区域如图3所示，理想镀膜区域9和第二遮蔽区域8分布分明。

为解决现有技术中，连接架3会遮挡所需镀膜区域的问题，如图4所示，遮挡后会造成镀膜区域不连续，如图5所示，因此本实施例通过将连接第一遮蔽部件1和第二遮蔽部件2的连接架3中，连接架3阻挡所需镀膜区域的连接架3部分向外延伸，使阻挡所需镀膜区域的连接架3部分远离所需镀膜区域，如图6及图14所示。

本申请的一种光学零件环带真空镀膜工装能够实现镀膜一个完整闭环镀膜,如图3所示。

在镀膜过程中，镀膜机中的光学零件环带真空镀膜工装会相对于蒸发源14旋转，而且连接架3和所需镀膜区域有一定距离，在使用光学零件环带真空镀膜工装时，可以镀膜出理想的闭环镀膜区域。如图7所示，待镀膜表面12围绕蒸发源14转动，遮挡物13随着待镀膜表面12的转动，虽然还是具有遮挡物13，但待镀膜表面12可以镀膜出完整的闭环区域。

实施例2

进一步的，请参考图6及图14，本发明一种光学零件环带真空镀膜工装的另一实施例，所述连接架3包括支杆29、顶杆26和桥架30，支杆29位于第二遮蔽部件2底部，支杆29位于所述闭环间隙外，支杆29与所述闭环间隙一端开口到另一端开口的方向平行，顶杆26位于第一遮蔽部件1底部，顶杆26位于所述闭环间隙外，顶杆26与所述闭环间隙一端开口到另一端开口的方向平行，支杆29一端与第二遮蔽部件2连接，另一端与桥架30连接，顶杆26一端与第一遮蔽部件1连接，另一端与桥架30连接。

上述实施例中，连接架3由支杆29、顶杆26和桥架30组成，由多零部件组成连接架3可以节省加工成本，如果利用铸造，数控加工来整体实现这样的复杂结构，请参考图6，加工成本将会很高。相比，使用组合方式加工成本要少的多。组合方式中，配合方式相比焊接等方式，更能保证最终的精度。

支杆29及顶杆26平行于闭环间隙一端开口到另一端开口的方向平行，这样可以方便调整第一遮蔽部件1及第二遮蔽部件2之间所形成的闭环间隙，闭环间隙即所需的镀膜区域。

实施例3

进一步的，请参考图10及图14，本发明一种光学零件环带真空镀膜工装的另一实施例，所述桥架30具有第一支杆孔20和第一中轴孔21，第一支杆孔20位于桥架30端部，第一中轴孔21位于桥架30中部，第二遮蔽部件2具有第二支杆孔22，第二支杆孔22位于第二遮蔽部件2端部，支杆29一端与第一支杆孔20连接，另一端与第二支杆孔22连接；第一遮蔽部件1中心具有第二中轴孔18，第一中轴孔21通过顶杆26与第二中轴孔18连接。

上述实施例中，选用桥架30、支杆29和中轴28的组合的方式来实现连接功能，桥架30和支杆29及桥架30和中轴28及顶杆26利用轴孔配合，轴孔配合精度高，可实现支杆29、桥架30、第二遮蔽部件2和第一遮蔽部件1高定位精度的连接。支杆29、桥架30、第二遮蔽部件2和第一遮蔽部件1都设计有对应的定位孔，可保证相互配合的尺寸精度，最终保证第二遮蔽部件2和第一遮蔽部件1之间的定位精度。

实施例4

进一步的，请参考图8及图14，本发明一种光学零件环带真空镀膜工装的另一实施例，所述第二遮蔽部件2上具有两个第二支杆孔22，两个第二支杆孔22对称分布在第二遮蔽部件2两侧。

上述实施例中，两个第二支杆孔22对称分布在第二遮蔽部件2两侧可以在安装完成后,使第二遮蔽部件2更加稳固。

图8中，第一遮蔽部件1上具有端头台阶15和耳孔16，端头台阶15用来方便安放的台阶，耳孔16是用来方便取放零件的耳孔。

进一步的，桥架30的第一中轴孔21旁还具有定位孔23，定位孔23与第一中轴孔21配合在一起，可以对中轴28及顶杆26起到固定作用。

进一步的，支杆29一端具有框架端24，框架端24与第二遮蔽部件2的第二支杆孔22连接，支杆29另一端具有桥架端25，桥架端25与桥架30的第一支杆孔20连接。

实施例5

进一步的，请参考图14，本发明一种光学零件环带真空镀膜工装的另一实施例，所述第一中轴孔21和顶杆26之间还具有中轴28，中轴28分为圆柱本体、连接耳和半圆柱本体，所述圆柱本体一端和所述半圆柱本体一端固定，所述圆柱本体另一端和所述连接耳固定，沿所述圆柱本体的轴向方向，所述半圆柱本体的矩形表面中部具有半圆柱体状凹槽，所述圆柱本体和第一中轴孔21间隙配合，所述圆柱本体通过底部通过所述连接耳与桥架30固定连接；顶杆26与中轴28的连接一端为半圆柱体状,顶杆26与中轴28连接的一端与所述半圆柱体状凹槽形状匹配，顶杆26与中轴28连接的一端位于所述半圆柱体状凹槽内，顶杆26外具有压板27，所述半圆柱本体通过压板27与顶杆26固定连接。

上述实施例中，中轴28和顶杆26结合处，顶杆26与中轴28连接的半圆柱体状一端的高度略比半圆柱本体上的半圆柱体状凹槽高，装配时利用压板27压制，参考图14，这样的组合方式避免了中轴28与顶杆26间出现绕轴角偏差，同时调节结合处可调节结构长度，从而调节了第一遮蔽部件1的水平高度。

优选的，中轴28和顶杆26之间可加设弹簧，以施加张力，保证结构稳固。

实施例6

进一步的，请参考图14，本发明一种光学零件环带真空镀膜工装的另一实施例，所述压板27和所述半圆柱本体通过多个螺钉固定连接。

上述实施例中，采用多个螺钉固定压板27和所述半圆柱本体，在调整精度方面，可以采取上紧或松弛不同螺钉的力，对中轴28和顶杆26之间进行微调，有效的提高了本申请的可调整性。

实施例7

进一步的，请参考图14，本发明一种光学零件环带真空镀膜工装的另一实施例，所述第一遮蔽部件1中心具有第二中轴孔18，所述第二中轴孔18旁具有第一定位孔17，所述第一遮蔽部件1通过所述第二中轴孔18和第一定位孔17连接，所述连接架3上具有顶杆26，顶杆26的一端固定有中轴销，所述中轴销底部的一侧具有位于顶杆26上的第二定位孔，所述中轴销套在第二中轴孔18内，第一定位孔17和所述第二定位孔销接,所述第一遮蔽部件1通过顶杆26与连接架3固定连接。

上述实施例中，第一遮蔽部件1设置第二中轴孔18，同时在第二中轴孔18旁设置第一定位孔17，第二中轴孔18和第一定位孔17同时作用可以通过中轴销将顶杆26于第一遮蔽部件1稳定固定，防止第一遮蔽部件1旋转，进而不稳定。

实施例8

进一步的，请参考图14，本发明一种光学零件环带真空镀膜工装的另一实施例，所述第一遮蔽部件1包括接触环19和支撑体，所述接触环19为圆环状，所述支撑体为圆台状，圆环状的所述支撑体与所述圆台状底面一体式连接。

上述实施例中，第一遮蔽部件1上端设置接触环19，接触环19可以与待镀膜工件紧密配合，第一遮蔽部件1下半部分为倒圆台状，在镀膜时，可以更好的使所需镀膜区域镀膜。

综上，本发明一种光学零件环带真空镀膜工装的使用方法，装配后，使用游标卡尺测量第一遮蔽部件1和第二遮蔽部件2间的相对位置尺寸是否达到要求。测量第一遮蔽部件1和第二遮蔽部件2之间的间距尺寸是否一致，若不一致需要偏差校准。桥架30上的第一支杆孔20与支杆29的装配端具有一定旷量，向较大间距方向移动第二遮蔽部件2来减少两间距差值。尺寸一致后，固定第二遮蔽部件2、桥架30和支杆29。

第一遮蔽部件1和第二遮蔽部件2它们不为圆形时，错误的装配位置会表现出细微的角偏差，使用量角器可以精确测量偏差。在调节角偏差时，固定桥架30根据偏差反向转动第一遮蔽部件1与中轴28组合部分，调节中轴28与桥架30的配合状态并固定。

反复测量、调整直至确认无偏差，安装压板27完成安装。

需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。