镀膜夹具及镀膜机的制作方法

1.本发明涉及真空镀膜技术领域，特别是涉及一种镀膜夹具及镀膜机。


背景技术：

2.在真空镀膜技术领域中，pvd(physical vapor deposition)是物理气相沉积：指利用物理过程实现物质转移，将原子或分子由源转移到基材表面上的过程。它的作用是可以使某些有特殊性能(强度高、耐磨性、散热性、耐腐性等)的微粒喷涂在性能较低的产品上，使得产品具有更好的性能。pvd的基本方法主要有真空蒸发、溅射、离子镀等方法。
3.在某些产品上，只需要在某些特定的位置具有特殊性能，因此需要镀膜夹具在镀膜时将产品固定，并将不需要镀膜的区域进行遮蔽。现有的产品不仅尺寸小，而且遮蔽要求高，如何设计操作简单、使用效率高、加工成本低的夹具对镀膜厂家来说显得尤为重要。但现有的镀膜夹具存在如下问题：一、镀膜夹具中用于固定产品的弹片为多个单独的独立弹片，分别焊接于长条底板上，从而需要焊接多个地方，生产效率低，不能大批量生产；二、焊接制作过程中容易出现位置误差，多个弹片不容易固定排列成一条直线，导致使用过程也容易出现变形；且在pvd上下挂过程中，不好实现自动化辅助提高效率，整体过程操作效率较低；三、弹片或遮蔽件为活动件，上挂安装困难且操作效率低；下挂过程中，产品可能会跟着弹片及遮蔽件一起掉落，导致产品容易被划伤。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有的镀膜夹具加工误差大，不好实现自动化一次上挂多个待镀工件的问题，提供一种能够一次上挂并夹紧多个待镀工件的镀膜夹具及包括该镀膜夹具的镀膜机，旨在简化上挂操作过程，并方便自动化一次上挂多个待镀工件。
5.根据本技术的一个方面，提供一种镀膜夹具，包括：
6.立柱，具有沿所述立柱的周向间隔排布的多个限位槽；
7.多个遮蔽治具，每个所述遮蔽治具与一个所述限位槽一一对应，每个所述遮蔽治具至少部分地限位于一个所述限位槽中，每个所述遮蔽治具设有定位孔，所述定位孔用于安装待镀工件。
8.在其中一个实施例中，所述限位槽沿所述立柱的轴向方向纵长延伸。
9.在其中一个实施例中，所述立柱包括：
10.柱体；
11.至少一组固定板组，每组所述固定板组包括两个沿所述立柱的轴向方向间隔排布的固定板，每个所述固定板固定安装于所述柱体的外周面，每个所述固定板开设有多个沿所述固定板的周向间隔排布的第一子限位槽；
12.一组所述固定板组中其中一个所述固定板的任意一个所述第一子限位槽与另一个所述固定板的一个所述第一子限位槽沿所述立柱的轴向方向间隔排布且对中设置，以共同界定形成一个所述限位槽。
13.在其中一个实施例中，所述立柱还包括间隔设置于一组所述固定板组中两个所述固定板之间的限位板，所述限位板固定安装于所述柱体的外周面，所述限位板开设有多个沿所述限位板的周向间隔排布的第二子限位槽，每个所述第二子限位槽连通所述限位板沿轴向方向的相对两侧，并且每个所述第二子限位槽连通所述限位板的外周面；
14.所述限位板的任意一个所述第二子限位槽与每个所述固定板的一个所述第一子限位槽沿所述立柱的轴向方向间隔排布且对中设置，以共同界定形成一个所述限位槽。
15.在其中一个实施例中，每个所述遮蔽治具包括枝条及弹片组件，所述弹片组件固定安装于所述枝条，多个所述定位孔开设于所述弹片组件上；所述枝条的相对两端分别限位于一个所述固定板的所述第一子限位槽中，以使所述遮蔽治具固定安装于所述立柱。
16.在其中一个实施例中，所述枝条部分地限位于所述第二子限位槽中。
17.在其中一个实施例中，所述弹片组件包括连接片和多组沿所述立柱的轴向方向间隔排布的弹片组，所述连接片固定安装于所述枝条，每组所述弹片组与所述连接片一体成型。
18.在其中一个实施例中，每组所述弹片组包括第一弹片和第二弹片，所述第一弹片的一端和所述第二弹片的一端分别连接于所述连接片，所述第一弹片的另一端和所述第二弹片的另一端错位设置，所述第一弹片的另一端开设有第一定位孔，所述第二弹片的另一端开设有第二定位孔；
19.所述第一弹片和所述第二弹片能够相互靠近以发生可恢复的变形，当所述第一弹片和所述第二弹片相互靠近时，所述第一定位孔和所述第二定位能够对中以形成所述定位孔。
20.在其中一个实施例中，所述遮蔽治具还包括定位块，所述定位块安装于所述遮蔽治具的一端，所述定位块抵靠于一个所述限位板，以限制所述遮蔽治具沿所述立柱的轴向方向移动。
21.根据本技术的另一方面，提供一种镀膜机，包括如上所述的镀膜夹具。
22.上述镀膜夹具及镀膜机，通过在镀膜机设置镀膜夹具，在镀膜夹具中设置立柱和多个遮蔽治具，立柱设有多个沿立柱的轴向间隔排布的限位槽，每个遮蔽治具至少部分地限位于一个限位槽中，并且每个遮蔽治具设有多个间隔排布的定位孔，使得多个待镀工件能够在自动化上货设备的辅助下一次性同时固定安装在遮蔽治具的多个定位孔中。通过使遮蔽治具限位于限位槽中，能够保证遮蔽治具便于固定安装在立柱上，并使上架后的遮蔽治具的直线度满足要求。如此，整个镀膜夹具安装完成后呈现柱状结构，使得在进行镀膜夹具安装在镀膜机进行真空镀膜作业时更能充分利用空间，从而挂货更均匀，以有利于在真空镀膜作业中使膜层的厚度保持一致并使镀膜的颜色保持均匀。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
24.图1为本发明的实施例提供的镀膜夹具的立体示意图；
25.图2为本发明的实施例提供的立柱的立体示意图；
26.图3为本发明的实施例提供的遮蔽治具和工件的爆炸示意图；
27.图4为图1中a区域的放大示意图；
28.图5为本发明的实施例提供的弹片组件的放大示意图；
29.图6为本发明的实施例提供的镀膜夹具上安装的待镀工件的立体示意图。
30.附图标记说明：
31.10、镀膜夹具；100、立柱；110、柱体；111、上轴头；112、下轴头；1121、传动销；120、固定板；121、第一子限位槽；130、限位板；131、第二子限位槽；
32.200、遮蔽治具；210、枝条；220、弹片组件；221、连接片；222、弹片组；2221、第一弹片；2221a、第一弹片按压部；2221b、第一弹片弯折部；2221c、第一定位孔；2222、第二弹片；2222a、第二弹片按压部；2222b、第二弹片弯折部；2222c、第二定位孔；230、定位块；231、第一延伸部；232、第二延伸部；
33.30、待镀工件；301、定位柱。
具体实施方式
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“液平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
37.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征液平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征液平高度小于第二特征。
39.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另
一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“液平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
40.本发明一实施例提供了一种镀膜夹具及镀膜机，该镀膜机包括镀膜夹具，用于将多个待镀工件同时固定安装在该镀膜夹具上以进行镀膜作业，同时对待镀工件中不需要被镀膜的区域进行遮蔽。
41.下面以对工件进行真空镀膜为例，对本技术中镀膜机的镀膜夹具的结构进行说明，该镀膜夹具用于固定待镀工件，并安装在镀膜机中，以使待镀工件需要被镀膜的表面能够在镀膜机中被镀上膜层。本实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本技术的技术范围。可以理解，在其它实施例中，该镀膜夹具也可以用于固定其它类型的工件，并安装在除镀膜机以外的其它设备中，在此不作限定。
42.以下结合图1至图6，介绍本技术所提供的镀膜治具的较佳实施方式。
43.一种镀膜机(图中未示)，包括镀膜夹具10，镀膜夹具10安装在镀膜机中，可以在镀膜机中绕镀膜机中心轴进行公转，并能够绕自身轴向方向自转，以保证固定安装在镀膜夹具10上的待镀工件30在经过镀膜后的膜层厚度一致，且保证膜层颜色均匀。
44.如图1所示，在一些实施例中，镀膜夹具10包括立柱100和多个遮蔽治具200，其中，立柱100安装在镀膜机中，用于连接镀膜机转架和遮蔽治具200，立柱100具有多个沿立柱100的周向间隔排布的限位槽，每个遮蔽治具200部分地限位于一个限位槽中，以使每个遮蔽治具200安装于立柱100上。同时每个遮蔽治具200设有定位孔，用于安装待镀工件30，定位孔可以有多个，沿立柱100的轴向方向间隔排布，使得多个待镀工件30能够沿立柱100的轴向方向一次性同时间隔安装于一个遮蔽治具200上，并且遮蔽治具200还起到对待镀产品中不需要被镀膜的区域进行遮蔽的作用，以在进行镀膜作业时该区域不会被镀上膜层。
45.在一些实施例中，如图1和图2所示，立柱100包括柱体110和两组固定板组。柱体110大致呈圆柱形长条杆状结构，柱体110沿其轴向方向的相对两端分别为上轴头111和下轴头112，上轴头111和下轴头112分别与镀膜机的上法兰及下法兰配合安装并实现转动，其中下轴头112具有两个沿柱体110的径向方向对称分布的传动销1121，镀膜机的转架通过下轴头112的传动销1121传递旋转动力，使立柱100能够连同遮蔽治具200及待镀工件30可以绕立柱100自身的轴向方向实现自转，并围绕镀膜设备的中心轴作公转运动，实现两轴或三轴转动。
46.两组固定板组沿柱体110的轴向方向间隔排布，每组固定板组包括两个沿柱体110的轴向方向间隔排布的固定板120，两个固定板120之间的距离小于遮蔽治具200的长度，每个固定板120呈圆盘状，同轴地固定套设于柱体110的外周面，每个固定板120开设有多个沿固定板120的周向间隔排布的第一子限位槽121，每个第一子限位槽121连通固定板120沿轴向方向的相对两侧，每组固定板组中其中一个固定板120的任意一个第一子限位槽121能够与另一个固定板120的一个第一子限位槽121沿立柱100的轴向方向间隔排布且对中设置，以共同界定形成一个限位槽。镀膜治具的相对两端可以分别插设于一个第一子限位槽121中以使镀膜治具限位在限位槽中，从而能够固定安装在立柱100上。固定板组的数量不限，可根据实际需要进行增减，固定板组的数量越多，所能够安装的遮蔽治具200的数量就越
多，从而一次就可以同时对更多的待镀工件30进行镀膜作业。
47.在一更佳实施方式中，立柱100还包括限位板130，限位板130用于对遮蔽治具200起到辅助限位作用。限位板130同样呈圆盘状，同轴地固定套设于柱体110的外周面，并间隔设置于一组固定板组的两个固定板120之间，限位板130开设有多个沿限位板130的周向间隔排布的第二子限位槽131，每个第二子限位槽131连通限位板130沿周向方向的相对两侧，并且每个第二子限位槽131连通限位板130的外周面。第二子限位槽131的个数与固定板120中第一子限位槽121的个数相同，使得任意一个第二子限位槽131与每个固定板120的一个第一子限位槽121沿立柱100的周向方向间隔排布且对中设置，从而两个第一子限位槽121与一个第二子限位槽131同样可以共同界定形成一个限位槽。其中，第二子限位槽131的尺寸可以和第一子限位槽121的尺寸相同，当遮蔽治具200的相对两端插设于一个第一限位槽时，遮蔽治具200部分地限位于第二限位槽中，从而能够使遮蔽治具200更加稳固地安装在立柱100上，以防止镀膜夹具10在自转时遮蔽治具200左右晃动。
48.需要说明的是，固定板120中第一子限位槽121的个数及限位板130中第二子限位槽131的个数不限，可根据实际情况进行增减，第一子限位槽121及第二子限位槽131的个数直接决定能够形成的限位槽的个数，因此也能直接决定每个镀膜夹具10能够安装的遮蔽治具200的数量。同时，立柱100的限位槽也可以是开设在立柱100的柱身上，并沿立柱100的轴向方向纵长延伸的凹陷槽，只要使遮蔽治具200能够限位于其中即可，在此不作限定。
49.在一些实施例中，如图3所示，每个遮蔽治具200包括枝条210、弹片组件220和定位块230，弹片组件220固定安装于枝条210，定位块230安装在枝条210的一端，枝条210用于固定安装在立柱100上，弹片组件220用于安装待镀工件30，定位块230用于限制枝条210沿立柱100的轴向方向移动。
50.在一优选实施方式中，如图2、图3和图4所示，枝条210呈长条状结构，枝条210的截面形状为矩形，相对应地，立柱110中第一子限位槽121与第二子限位槽131的形状与枝条210的截面形状相配，也为矩形。当遮蔽治具200安装在立柱100上时，枝条210的相对两端分别插设于上下两个固定板120的一个第一子限位槽121中，枝条210的中部限位于限位板130的第二子限位槽131中，确保完成上挂操作后枝条210的直线度是满足要求的。
51.优选地，第一子限位槽121的截面积与第二子限位槽131的截面积均略大于枝条210的截面积，即当枝条210限位于限位槽中时，枝条210的截面的四周与第一子限位槽121之间及枝条210的截面的四周与第二子限位槽131之间具有0.1mm的间隙，从而使枝条210的两端能够便于插入第一子限位槽121中，并使枝条210的中部能够收容于第二子限位槽131中。
52.枝条210的截面形状不限，由于型材成本较低，可以选用不同界面的型材制作，可以是矩形，圆形等。相对应地，第一子限位槽121和第二子限位槽131的形状可以根据枝条210的形状而变更，只要能够使枝条210限位于其中即可，灵活性较强，在此不作限定。
53.进一步地，请继续参阅图4，定位块230呈“l”形的板状结构，由一块钢板弯折而成，包括第一延伸部231和第二延伸部232，第一延伸部231焊接固定于枝条210一侧的表面，使得第二延伸部232与枝条210垂直，当枝条210的两端分别插设于立柱100的第一子限位槽121时，定位块230的第二延伸部232抵靠于一个立柱100的一个固定板120，以限制枝条210沿立柱100的轴向方向上下移动，从而能够使遮蔽治具200能够固定安装在立柱100上。
54.在一优选实施方式中，如图3和图5所示，弹片组件220包括连接片221和多组间隔排布的弹片组222。连接片221优选为一长条形的薄片状结构，当遮蔽治具200安装于立柱100上时，连接片221可以焊接在枝条210一侧的表面，也可以通过螺接或粘接的方式固定安装在枝条210一侧的表面，并且连接片221与枝条210均沿立柱100的轴向方向纵长延伸，多组弹片组222沿立柱100的轴向方向间隔排布，每组弹片组222连接于连接片221。如此，多组弹片组222与连接片221为一体成型的结构，可通过连续模一体冲压成型而成，使相邻的弹片组222之间的间距统一且一致性好，方便自动化上货设备一次将多个待镀工件30同时安装在弹片组件220上。在一个可选实施方式中，每组弹片组222均能够形成定位孔，每组弹片组222所形成的定位孔数量不限，可以是一个，也可以是多个，在此不作限定。
55.进一步地，请继续参阅图1和图5，每组弹片组222包括第一弹片2221和第二弹片2222，第一弹片2221和第二弹片2222均近似呈倒立的“l”型结构，其中第一弹片2221和第二弹片2222结构相同，对称地设置于连接片221沿宽度方向的两端。第一弹片2221包括和第一弹片按压部2221a和第一弹片弯折部2221b，第二弹片2222包括和第二弹片按压部2222a和第二弹片弯折部2222b，第一弹片按压部2221a的一端和第二弹片按压部2222a的一端分别固定连接于连接片221，第一弹片弯折部2221b自第一弹片按压部2221a远离连接片221的一端呈一锐角弯折而成，同样第二弹片弯折部2222b也自第二弹片按压部2222a远离连接片221的一端呈一锐角弯折而成，并且第一弹片弯折部2221b与第二弹片弯折部2222b错位设置。如此，沿立柱100的轴向方向观察，第一弹片2221、第二弹片2222与连接片221共同形成的截面大致呈梯形。
56.进一步地，第一弹片弯折部2221b开设有第一定位孔2221c，第二弹片弯折部2222b开设有第二定位孔2222c，第一定位孔2221c和第二定位孔2222c用于形成遮蔽治具200的定位孔，以使待镀工件30的定位柱301(如图6所示)插设于定位孔中，从而使待镀工件30能够固定安装于遮蔽治具200上。
57.由于弹片组件220采用冲压工艺批量加工而成，当大批量加工时成本较低，量产性强，使得第一弹片2221和第二弹片2222的形状均可根据不同的待镀工件30的形状、大小作变更。
58.如此，当用手或自动化辅助上货设备同时按压第一弹片按压部2221a和第二弹片按压部2222a时，第一弹片2221和第二弹片2222在外力作用下均能够发生可恢复的变形，使得第一弹片按压部2221a和第二弹片按压部2222a相互靠近，促使第一弹片弯折部2221b和第二弹片弯折部2222b也相互靠近，进而使第一定位孔2221c和第二定位孔2222c能够对中形成一个定位孔，待镀工件30的定位柱301便能够插设于该定位孔中。当停止对第一弹片按压部2221a和第二弹片按压部2222a施加外力时，第一定位孔2221c和第二定位孔2222c的孔周缘即可同时抵持于待镀工件30的定位柱301的外周面，使待镀工件30卡紧安装于定位孔中，并且待镀工件30不需要被镀膜的面紧贴于第二弹片弯折部2222b的一侧表面，从而实现对待镀工件30底面的遮蔽，以防止膜层被镀至该面上。
59.在一较佳实施方式中，第一定位孔2221c为圆孔，第二定位孔2222c为矩形孔，反之亦可，以使第一定位孔2221c或第二定位孔2222c能够与待镀工件30中定位柱301的截面形状相匹配，使待镀工件30能够固定地插设于定位孔中，防止待镀工件30转动。
60.在一更佳实施方式中，第一定位孔2221c的内径大于第二定位孔2222c的内径，亦
或第二定位孔2222c的内径大于第一定位孔2221c的内径，如此设置的目的是使第一定位孔2221c或第二定位孔2222c之间形成一定的容差，使得第一弹片2221和第二弹片2222在相互靠近时，第一定位孔2221c和第二定位孔2222c在没有完全对中的情况下也能将待镀工件30插设于定位孔中，以便于待镀工件30的安装。
61.如图1至图5所示，上述镀膜夹具10，在进行上挂操作时，其操作步骤如下：
62.首先借助自动上货设备同时按压遮蔽治具200中弹片组件220的多个弹片组222，使所有弹片组222的第一弹片2221和第二弹片2222相互靠近，以形成多个定位孔，从而将多个待镀工件30一次性同时安装在弹片组件220上。
63.随后，如前所述，由于立柱100中一组固定板组的两个固定板120之间的距离小于镀膜夹具10的长度，并且固定板120的第一子限位槽121的截面面积略大于枝条210的截面面积。在进行上挂操作时，将固定安装有多个待镀工件30的一个遮蔽治具200由下至上使遮蔽治具200的一端略微倾斜地插入位于一组固定板组中位于上方的固定板120的一个第一子限位槽121中；
64.然后上推遮蔽治具200，使遮蔽治具200略微向上抬升，再将遮蔽治具200的另一端插入该组固定板组中位于下方的固定板120的一个第一子限位槽121中，并将遮蔽治具200的中部限位于限位板130的一个第二子限位槽131中，使遮蔽治具200能够限位于一个限位槽中；
65.最后将手放开遮蔽治具200，使遮蔽治具200中的定位块230抵靠于下方的固定板120，从而完成单个遮蔽治具200的安装。接着再进行重复操作，完成其余遮蔽治具200的上挂操作。
66.反之，当进行下挂操作时，首先将单个遮蔽治具200略微向上抬升，使遮蔽治具200的一端离开位于下方的限位板130的第一子限位槽121；然后将遮蔽治具200略微倾斜，自上而下地将遮蔽治具200的另一端从位于上方的限位板130的第一限位槽中取出，以完成单个遮蔽治具200的下挂操作。接着再进行重复操作，完成其余遮蔽治具200的下挂操作。
67.由此可知，本发明提供的镀膜夹具10的结构对上下挂操作而言易于操作，且立柱100的结构较为简单，加工成本低。可根据镀膜设备直径的大小及转架结构，在镀膜设备里绕镀膜转接的中心轴均匀配置若干组镀膜夹具10进行真空镀膜作业，从而使得空间利用充分，整体挂货量更高。
68.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
69.以上所述实施例仅表达了本发明的其中一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。