專利名稱：鍍膜夾具控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及真空鍍膜，具體地說(shuō)是一種鍍膜夾具控制裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，真空鍍膜為科學(xué)研究與生產(chǎn)提供了薄膜制備的新工藝，為光電子學(xué)、表面科學(xué)等廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域提供了新的技術(shù)手段，隨著真空鍍膜技術(shù)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷延伸和擴(kuò)展，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)真空鍍膜設(shè)備的制造水平得到了很大的提高，在許多方面縮短了與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。有大量的工作者都投身到薄膜的研究和開發(fā)領(lǐng)域中，但要開發(fā)一種具有特定性能的薄膜，無(wú)論是光學(xué)薄膜還是功能薄膜，均要做大量的探索性工作。采用真空鍍膜是目前制備各種性能薄膜的主要途徑之一，如物理氣相沉積(PVD)法。采用PVD法制備薄膜一般采用的夾具是水平放置的，在蒸發(fā)過(guò)程中，夾具由電機(jī)帶動(dòng)在水平面內(nèi)作高速轉(zhuǎn)動(dòng)。這種夾具適用于制備規(guī)整膜系的光學(xué)薄膜。這種鍍膜機(jī)所制備出來(lái)的薄膜基本上是各向同性的，但制備無(wú)機(jī)雙折射光學(xué)薄膜，這種夾具裝置則難以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在廣泛采用斜入射角沉積(Glancing Angle Deposition)技術(shù)制備此類光學(xué)薄膜。該技術(shù)需要同時(shí)控制夾具相對(duì)于蒸發(fā)源的傾角以及夾具自身的二維旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種鍍膜夾具控制裝置，該裝置應(yīng)具有定位精度高、通用性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、低成本、、友好界面的特點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的精確控制，實(shí)現(xiàn)夾具的運(yùn)動(dòng)的三維運(yùn)動(dòng)，以滿足斜入射角沉積技術(shù)的要求。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種鍍膜夾具控制裝置，其特征在于它由帶有控制程序的計(jì)算機(jī)、I/O擴(kuò)展槽、開關(guān)量功放輸出板、第一步進(jìn)電機(jī)，第二步進(jìn)電機(jī))、第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)器負(fù)載電源、卡板負(fù)載電源組成，該計(jì)算機(jī)由總線與I/O擴(kuò)展槽連接后，該I/O擴(kuò)展槽再連接到開關(guān)量功放輸出板，該開關(guān)量功放輸出板分兩路輸出，以實(shí)現(xiàn)夾具的二維旋轉(zhuǎn)，其中一路通過(guò)第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與第二步進(jìn)電機(jī)相連，一直角形夾具座的一鋼板固定在第二步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，另一路通過(guò)第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與第一步進(jìn)電機(jī)相連，該第一步進(jìn)電機(jī)固定地安裝在所述的夾具座另一鋼板上，該第一步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上固定所述的夾具，所述的第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電源由驅(qū)動(dòng)器負(fù)載電源提供，所述的開關(guān)量功放輸出板的電源由板卡負(fù)載電源提供。
所述的計(jì)算機(jī)通過(guò)開關(guān)量功放輸出板對(duì)第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制，第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)的控制模塊利用Visual C++6.0對(duì)I/O口進(jìn)行操作。
由帶有控制程序的計(jì)算機(jī)、開關(guān)量功放輸出板、I/O擴(kuò)展槽、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)和電源等部分組成，其中計(jì)算機(jī)主機(jī)通過(guò)I/O擴(kuò)展槽與開關(guān)量功放輸出板連接后，通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送脈沖信號(hào)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)夾具運(yùn)動(dòng)的精確控制。
所述初始化應(yīng)用程序界面，通過(guò)計(jì)算機(jī)I/O接口打開與開關(guān)量功放輸出板的連接；控制脈沖信號(hào)的輸入輸出等狀態(tài)的初始化；所述步進(jìn)電機(jī)的控制模塊是利用Visual C++6.0對(duì)I/O口的操作，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的精確控制。所述退出模塊流程為確認(rèn)對(duì)話框，若否定回答，置退出標(biāo)志為假信息，當(dāng)退出標(biāo)志為假時(shí)，繼續(xù)程序運(yùn)行；若肯定回答，置退出標(biāo)志為真信息，當(dāng)退出信息為真時(shí)，停止步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，終止程序的運(yùn)行。
本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)1.自動(dòng)化程度高。本實(shí)用新型采用計(jì)算機(jī)控制，基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制；2.成本低。本實(shí)用新型采用PC機(jī)為主體，配以開關(guān)量功放輸出板，以低成本實(shí)現(xiàn)高可靠性自動(dòng)化控制；3.通用性好。本實(shí)用新型采用Windows 2000操作系統(tǒng)下的VC++6.0編程，界面直觀友好，命令輸入操作方便；程序采用模塊化設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展，易移植；4.本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)控制的定位精度高，可靠性好，由計(jì)算機(jī)控制，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方向、時(shí)間、速度參量等都可以自由選擇，并能隨時(shí)中斷和起動(dòng)步進(jìn)電機(jī)；
圖1為本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖。
圖2為本實(shí)用新型步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制的流程圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，圖1為本實(shí)用新型裝置具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)連接示意圖。由圖可見(jiàn)，本實(shí)用新型鍍膜夾具控制裝置，它由帶有控制程序的計(jì)算機(jī)9、I/O擴(kuò)展槽8、開關(guān)量功放輸出板7、第一步進(jìn)電機(jī)21，第二步進(jìn)電機(jī)22、第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3、第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5、驅(qū)動(dòng)器負(fù)載電源4、卡板負(fù)載電源6組成，該計(jì)算機(jī)9由總線與I/O擴(kuò)展槽8連接后，該I/O擴(kuò)展槽8再連接到開關(guān)量功放輸出板7，該開關(guān)量功放輸出板7分兩路輸出，以實(shí)現(xiàn)夾具24自身的二維旋轉(zhuǎn)，其中一路通過(guò)第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5與第二步進(jìn)電機(jī)22相連，一直角形夾具座23的一鋼板固定在第二步進(jìn)電機(jī)22的轉(zhuǎn)軸上，另一路通過(guò)第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3與第一步進(jìn)電機(jī)21相連，第一步進(jìn)電機(jī)21固定地安裝在所述的直角形夾具座23另一鋼板上，第一步進(jìn)電機(jī)21的轉(zhuǎn)軸上固定所述的夾具24，所述的第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5的電源由驅(qū)動(dòng)器負(fù)載電源4提供，所述的開關(guān)量功放輸出板7的電源由板卡負(fù)載電源6提供。
所述的計(jì)算機(jī)9通過(guò)開關(guān)量功放輸出板7對(duì)第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5進(jìn)行控制，第一步進(jìn)電機(jī)21和第二步進(jìn)電機(jī)22的控制模塊利用Visual C+十6.0對(duì)I/O口進(jìn)行操作。
計(jì)算機(jī)9發(fā)出的脈沖信號(hào)經(jīng)總線、I/O擴(kuò)展槽8、再連接到開關(guān)量功放輸出板7，此后分成兩路一路通過(guò)第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器3驅(qū)動(dòng)第一步進(jìn)電機(jī)21控制夾具24的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，另一路通過(guò)第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器5驅(qū)動(dòng)第二步進(jìn)電機(jī)22帶動(dòng)夾具座23的運(yùn)動(dòng)，以改變蒸發(fā)源相對(duì)于夾具24上鍍膜樣品傾角α，計(jì)算機(jī)9還可以通過(guò)開關(guān)量功放輸出板7發(fā)出脈沖信號(hào)控制第一步進(jìn)電機(jī)21和第二步進(jìn)電機(jī)22的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)現(xiàn)斜入射角沉積的要求。
本實(shí)用新型裝置的工作流程如圖2所示，在此不贅述。
所述初始化應(yīng)用程序界面，單文檔應(yīng)用程序的文檔/視圖框架中視圖類的基類應(yīng)選為CFormView類，該類是包含控制的視的基類，其中的控制是基于對(duì)話框模板資源設(shè)計(jì)的，我們可以編輯該資源IDD_“工程名”_FORM，為其增加“命令按鈕”、“單選按鈕”、“編輯框”、“列表框”、“位圖”、“文本”等通用控件，也可增加ActiveX Controls等，界面初始化就是對(duì)這些控件及“菜單”、“工具欄”等所做的一些相關(guān)設(shè)置，使界面更加美觀，操作更方便。
本實(shí)用新型在Windows 2000平臺(tái)上，利用Visual C++6.0提供的AppWizard生成單文檔界面應(yīng)用程序，根據(jù)實(shí)際情況，也可選擇多文檔界面應(yīng)用程序或基于對(duì)話框的應(yīng)用程序，選擇文檔/視圖框架支持、ActiveX Controls支持等，基于面向?qū)ο蟮哪K化設(shè)計(jì)思想，利用Visual C++6.0的強(qiáng)大功能，集中精力于各個(gè)功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)，通過(guò)“菜單”、“工具欄”或界面上的“按鈕”來(lái)輸入命令，完成相應(yīng)操作。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，本實(shí)用新型裝置具有定位精度高、通用性強(qiáng)，自動(dòng)化程度高，低成本，友好界面等特點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的精確控制，可以實(shí)現(xiàn)夾具的三維運(yùn)動(dòng)，可滿足斜入射角沉積鍍膜的要求。
權(quán)利要求1.一種鍍膜夾具控制裝置，其特征在于它由帶有控制程序的計(jì)算機(jī)(9)、I/O擴(kuò)展槽(8)、開關(guān)量功放輸出板(7)、第一步進(jìn)電機(jī)(21)，第二步進(jìn)電機(jī)(22)、第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(3)、第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)、驅(qū)動(dòng)器負(fù)載電源(4)、卡板負(fù)載電源(6)組成，該計(jì)算機(jī)(9)由總線與I/O擴(kuò)展槽(8)連接后，該I/O擴(kuò)展槽(8)再連接到開關(guān)量功放輸出板(7)，該開關(guān)量功放輸出板(7)分兩路輸出，以實(shí)現(xiàn)夾具(24)自身的二維旋轉(zhuǎn)，其中一路通過(guò)第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)與第二步進(jìn)電機(jī)(22)相連，一直角形夾具座(23)的一鋼板固定在第二步進(jìn)電機(jī)(22)的轉(zhuǎn)軸上，另一路通過(guò)第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(3)與第一步進(jìn)電機(jī)(21)相連，該第一步進(jìn)電機(jī)(21)固定地安裝在所述的直角形夾具座(23)另一鋼板上，該第一步進(jìn)電機(jī)(21)的轉(zhuǎn)軸上固定所述的夾具(24)，所述的第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(3)和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(5)的電源由驅(qū)動(dòng)器負(fù)載電源(4)提供，所述的開關(guān)量功放輸出板(7)的電源由板卡負(fù)載電源(6)提供。
專利摘要一種鍍膜夾具控制裝置，其組成是一計(jì)算機(jī)由總線與I/O擴(kuò)展槽連接后，該I/O擴(kuò)展槽再連接到開關(guān)量功放輸出板，該開關(guān)量功放輸出板分兩路輸出，一路通過(guò)第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與第二步進(jìn)電機(jī)相連，一直角形夾具座的一鋼板固定在第二步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，另一路通過(guò)第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與第一步進(jìn)電機(jī)相連，該第一步進(jìn)電機(jī)固定地安裝在所述的夾具座另一鋼板上，該第一步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上固定所述的夾具，所述的第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電源由驅(qū)動(dòng)器負(fù)載電源提供，所述的開關(guān)量功放輸出板的電源由板卡負(fù)載電源提供。本實(shí)用新型通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的精確控制，可實(shí)現(xiàn)夾具的運(yùn)動(dòng)的三維運(yùn)動(dòng)，可以滿足斜入射角沉積技術(shù)的要求。
文檔編號(hào)C23C14/54GK2748474SQ200420110959
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2004年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月17日
發(fā)明者王建國(guó), 洪瑞金, 邵建達(dá), 范正修 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所