一种自由曲面镀膜装夹装备的制作方法

1.本发明涉及真空镀膜试镀设备技术领域，更具体的是涉及自由曲面镀膜装夹装备技术领域。


背景技术：

2.在大口径元件真空镀膜技术中，满足大面积均匀成膜是基本要求之一，由于大口径元件往往制造成本高昂，在正式镀膜之前一般需要进行“试镀”来考查工艺的成膜均匀性，对于平面大口径元件而言，“试镀”相对简单，通常的做法是采用多个小尺寸元件作为大口径元件整体的均匀性，并依此作出必要的均匀性修正；
3.当大口径元件表面为曲面时，“试镀”难度明显增大，传统思路是制造形状上相似的定型模具，仿照平面“试镀”的方式进行曲面“试镀”，然而，定形模具不能适应不同形状曲面的“试镀”需求，即一种定形模具针对一种工件面形，尤其针对复杂曲面，要制备与正式元件形状相近的模具本身就可能存在很大的技术难度。
4.随着表面精密加工技术的不断进步，镀膜曲面趋于多样化、复杂化，大口径复杂曲面元件“试镀”的重要性愈发凸显，已成为评估工艺可靠性及精密薄膜性能的极为关键的环节和依据，而其中亟需开发能够替代传统定形模具“试镀”工艺装备，以满足不同曲面的“试镀”需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：为了解决现有大口径复杂曲面元件在真空镀膜试镀过程中，试镀模具制备难度大、且适用性不强的技术问题，本发明提供一种自由曲面镀膜装夹装备。
6.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
7.一种自由曲面镀膜装夹装备，包括位于上方可以转动的安装架，所述安装架上方设置有驱动安装架转动的驱动机构，所述安装架下方按阵列均布有间距可调整的工装单元，每个工装单元均包括高度可以调节的支撑和设置在支撑末端用于安装试镀元件离散单元的安装机构，所述安装机构上设置有能够调整试镀元件离散单元面向镀膜蒸发源角度且无阴影效应的角度调节机构。
8.进一步地，所述驱动机构为伺服电机，所述驱动机构安装在l型支架上，所述l型支架上设置有与外部支撑座可拆卸连接的螺栓组件。
9.进一步地，所述安装架包括水平安装板、设置在水平安装板上开口朝下的u型支架，u型支架的两个直边段固定在水平安装板的左右两侧，所述伺服电机的输出轴通过固定板与u型支架可拆卸连接，所述水平安装板上等间距设置有多条用于安装工装单元的条形孔。
10.进一步地，每个所述条形孔边缘按长度方向均设置有方便工装单元位置精确调整的刻度。
11.进一步地，所述支撑为竖向升降机构，所述竖向升降机构顶部固定设置有把竖向
升降机构锁紧在水平安装板上的锁紧螺栓，竖向升降机构为升降气缸、油缸、电动升降缸或升降套筒的一种。
12.进一步地，所述安装机构包括安装基板、设置在安装基板上的u型安装口、与u型安装口内底部铰接的转动板,所述转动板面相镀膜蒸发源一侧设置有用于安装试镀元件离散单元的安装槽，转动板靠近u型安装口的两内侧壁上对称设置有耳板。
13.进一步地，所述角度调节机构包括对称设置在u型安装口两侧的调节组件，所述调节组件包括与耳板可拆卸连接的l型连接板、连杆、能沿u型安装口侧壁移动的调整板、把调整板锁紧在u型安装口侧壁上的锁紧件，所述l型连接板、连杆和调整板均设置在转动板侧壁和u型安装口内侧壁之间，锁紧件设置在u型安装口外侧壁上，所述连杆两端分别与l型连接板和调整板铰接。
14.进一步地，所述u型安装口的两个外侧壁上均可拆卸设置有导向板，所述u型安装口的两个侧壁上均设置有导向条状通孔，所述导向板(10-5)上设置有与对应导向条状通孔匹配的导向通槽，所述锁紧件穿过对应的导向条状通孔和导向通槽把对应的调整板锁紧在u型安装口上。
15.本发明的有益效果如下：
16.1、本发明结构不用专门制备试镀模具，从而降低了试镀成本，在离散单元面积足够小时，该装备能够模拟各种复杂曲面；另外多个试镀元件离散单元通过安阵列布置的工装单元能够模拟大口径复杂曲面的形状，且工装单元在调节角度过程中，没有遮挡试镀元件离散单元的结构，避免了蒸发料受遮挡造成“阴影效应”。
17.2、针对大口径元件镀膜技术中存在的大面积复杂表面“试镀”瓶颈问题，本发明提出一种无阴影效应结构设计的工艺装备，该工艺装备由多个无镀膜阴影效应的小尺寸元件工装单元构成，通过调节工装单元的位形参数来模拟复杂曲面，实现大口径复杂曲面元件“试镀”环节的样本采集。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图；
19.图2是水平安装板的结构示意图；
20.图3是安装机构和角度调节机构的结构示意图；
21.图4是图3的俯视图；
22.图5是图4的仰视图；
23.图6是图3的局部结构示意图；
24.附图标记：1-安装机构，1-1-安装基板，1-2-安装槽，1-3-转动板，1-4-耳板，2-支撑，3-水平安装板，4-锁紧螺栓，5-u型支架，6-l型支架，7-驱动机构，8-固定板，9-镀膜蒸发源，10-角度调节机构，10-1-l型连接板，10-2-连杆，10-3-调整板，10-4-锁紧件，10-5-导向板。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是
本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
29.实施例1
30.如图1到6所示，本实施例提供一种自由曲面镀膜装夹装备，包括位于上方可以转动的安装架，所述安装架上方设置有驱动安装架转动的驱动机构7，所述安装架下方按阵列均布有间距可调整的工装单元，每个工装单元均包括高度可以调节的支撑2和设置在支撑2末端用于安装试镀元件离散单元的安装机构1，所述安装机构1上设置有能够调整试镀元件离散单元面向镀膜蒸发源9角度且无阴影效应的角度调节机构10。
31.本实施例的结构不用专门制备试镀模具，从而降低了试镀成本，在离散单元面积足够小时，该装备能够模拟各种复杂曲面；另外多个试镀元件离散单元通过安阵列布置的工装单元能够模拟大口径复杂曲面的形状，且工装单元在调节角度过程中，没有遮挡试镀元件离散单元的结构，避免了蒸发料受遮挡造成“阴影效应”。
32.实施例2
33.本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是：
34.所述驱动机构7为伺服电机，所述驱动机构7安装在l型支架上6，所述l型支架6上设置有与外部支撑座可拆卸连接的螺栓组件。
35.所述安装架包括水平安装板3、设置在水平安装板3上开口朝下的u型支架5，u型支架5的两个直边段固定在水平安装板3的左右两侧，所述伺服电机的输出轴通过固定板8与u型支架5可拆卸连接，所述水平安装板3上等间距设置有多条用于安装工装单元的条形孔3-1。
36.每个所述条形孔3-1边缘按长度方向均设置有方便工装单元位置精确调整的刻度。
37.所述支撑2为竖向升降机构，所述竖向升降机构顶部固定设置有把竖向升降机构锁紧在水平安装板3上的锁紧螺栓4，竖向升降机构为升降气缸、油缸、电动升降缸或升降套筒的一种。
38.所述安装机构1包括安装基板1-1、设置在安装基板1-1上的u型安装口、与u型安装口内底部铰接的转动板1-3,所述转动板1-3面相镀膜蒸发源9一侧设置有用于安装试镀元件离散单元的安装槽1-2，转动板1-3靠近u型安装口的两内侧壁上对称设置有耳板1-4。
39.所述角度调节机构10包括对称设置在u型安装口两侧的调节组件，所述调节组件包括与耳板1-4可拆卸连接的l型连接板10-1、连杆10-2、能沿u型安装口侧壁移动的调整板10-3、把调整板10-3锁紧在u型安装口侧壁上的锁紧件10-4，所述l型连接板10-1、连杆10-2和调整板10-3均设置在转动板1-3侧壁和u型安装口内侧壁之间，锁紧件10-4设置在u型安装口外侧壁上，所述连杆10-2两端分别与l型连接板10-1和调整板10-3铰接。
40.所述u型安装口的两个外侧壁上均可拆卸设置有导向板10-5，所述u型安装口的两个侧壁上均设置有导向条状通孔，所述导向板10-5上设置有与对应导向条状通孔匹配的导向通槽，所述锁紧件10-4穿过同一侧的导向条状通孔和导向通槽把对应的调整板10-3锁紧在u型安装口上。