柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備及其智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備及其智能控制系統(tǒng),包括真空室,其特征在于:真空室由真空室腔體及真空室門構(gòu)成,真空室為呈多邊棱柱狀或圓柱狀的密封結(jié)構(gòu);在真空室設(shè)有一個(gè)或多個(gè)連接口,在真空室側(cè)立面設(shè)有一個(gè)或多個(gè)矩形法蘭孔;在矩形法蘭孔處設(shè)有易裝拆式矩形法蘭板,矩形法蘭板中設(shè)有靶座連接孔,構(gòu)成柔性化的連接機(jī)構(gòu);在靶座連接孔處設(shè)有擋板裝置,通過靶座連接孔裝配不同形式靶座,在矩形法蘭板上形成具有多種不同形式易裝拆式靶座的連接機(jī)構(gòu),形成具有不同功能的模塊裝置;由若干個(gè)模塊化裝置,構(gòu)成模塊化多功能鍍膜設(shè)備,實(shí)現(xiàn)設(shè)備柔性化的配置。本實(shí)用新型通過不同靶材的組合及智能控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多元復(fù)合涂層、納米涂層等工藝,具有提高涂層性能的有益效果。
【專利說明】柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備及其智能控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種真空鍍膜設(shè)備,特別是涉及一種柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備及其智能控制系統(tǒng),屬于真空等離子體鍍膜技術(shù)及其設(shè)備領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]電弧離子鍍和磁控濺射鍍是真空等離子體鍍膜技術(shù)中常見的兩種,兩者具有一定的互補(bǔ)性,如電弧離子鍍具有較快的沉積速率和良好的結(jié)合力,而磁控濺射鍍則具有很高的表面光潔度。正因?yàn)槿绱?,以前兩者?yīng)用的領(lǐng)域有所不同。近年來,隨著產(chǎn)品要求的提高,磁控濺射鍍與電弧離子鍍兩種技術(shù)同時(shí)在一個(gè)產(chǎn)品上的應(yīng)用逐漸增多。另一方面,為了改善涂鍍性能,有的產(chǎn)品在鍍膜過程中,還需要引入一些等離子熱處理的相關(guān)技術(shù),如離子滲氮或多元共滲等離子化學(xué)熱處理技術(shù),對產(chǎn)品進(jìn)行必要的中間處理和增強(qiáng)。傳統(tǒng)的鍍膜設(shè)備往往很難融匯入新的工序以對工藝過程進(jìn)行革新或改進(jìn)。另外,一般的真空等離子體鍍膜設(shè)備,通常是針對某種鍍膜技術(shù)而開發(fā),只能采用一種鍍膜技術(shù)進(jìn)行處理,要么是電弧離子鍍,要么是磁控濺射鍍等,或者只有兩者的簡單組合,結(jié)構(gòu)和功能比較單一,不利于用戶進(jìn)行工藝的進(jìn)一步開發(fā)和多品種、中小批量生產(chǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型目的之一,是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的真空等離子體鍍膜設(shè)備存在結(jié)構(gòu)功能單一的缺陷,引入柔性化機(jī)制,提高系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)、外部環(huán)境變化的能力,提供一種柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備。
[0004]本實(shí)用新型的目的之二,是為了提供一種柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備的智能控制系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的目的之一可以通過采取以下技術(shù)方案達(dá)到:
[0006]柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備,包括真空室,其特征在于:
[0007]I)真空室由真空室腔體及真空室門構(gòu)成,真空室為呈多邊棱柱狀或圓柱狀的密封結(jié)構(gòu);在真空室設(shè)有一個(gè)或多個(gè)連接口,通過連接口與真空獲得設(shè)備連接,在真空室側(cè)立面設(shè)有一個(gè)或多個(gè)矩形法蘭孔;在矩形法蘭孔處設(shè)有易裝拆式矩形法蘭板,矩形法蘭板中設(shè)有一個(gè)或多個(gè)靶座連接孔,構(gòu)成柔性化的連接機(jī)構(gòu);
[0008]2)在第I)點(diǎn)所述的部分或全部靶座連接孔處設(shè)有擋板裝置,通過靶座連接孔裝配不同形式靶座,在矩形法蘭板上形成具有多種不同形式易裝拆式靶座的連接機(jī)構(gòu),形成具有不同功能的模塊裝置;或者通過更換不同結(jié)構(gòu)的矩形法蘭板及擋板裝置,進(jìn)行不同形式靶座的更換,形成具有不同功能的模塊裝置;由若干個(gè)模塊化裝置,構(gòu)成模塊化多功能鍍膜設(shè)備,實(shí)現(xiàn)設(shè)備柔性化的配置。
[0009]本實(shí)用新型的目的之一還可以通過采取以下技術(shù)方案達(dá)到:
[0010]進(jìn)一步地,上述第2)點(diǎn)所述的模塊化裝置,通過控制擋板裝置的不同狀態(tài),并且對靶及相關(guān)電源系統(tǒng)極性的轉(zhuǎn)換或切換,形成在單一靶位上同時(shí)具備陰極靶與陽極靶或磁控靶與陽極靶的結(jié)構(gòu)。
[0011]由陰極靶、陽極靶與弧電流源等相關(guān)電源系統(tǒng)的連接,加上擋板裝置可以形成離子源裝置。由于離子源裝置是由陰極靶陽極靶配對實(shí)現(xiàn),陰極靶陽極靶可以對稱布置于真空腔的立面上,其對稱性對于真空室而言,可以是平行、垂直或斜對角等形式,進(jìn)一步地,在真空室同時(shí)裝有陰極電弧靶、陽極靶和擋板裝置,通過相關(guān)電源連接,構(gòu)成離子源裝置,具有離子與電子刻蝕、離子與電子轟擊加熱、多元共滲等離子體化學(xué)熱處理、離子滲氮和等離子體增強(qiáng)沉積等功能,同時(shí)也可以作為磁控濺射鍍膜的離子源使用。通過擋板裝置的切換,所述的離子源裝置可以快速轉(zhuǎn)換為沉積源。在單一真空室內(nèi),充分利用有效空間的前提下,可實(shí)現(xiàn)鍍膜設(shè)備柔性化多功能的需要。
[0012]進(jìn)一步地,所述每個(gè)矩形法蘭板,根據(jù)不同涂層產(chǎn)品或零件的需要,安裝電弧離子鍍陰極靶、陽極靶、磁控濺射鍍的磁控靶、氣體離子源或電加熱裝置;針對不同涂層要求,靶的形式是圓形、矩形或柱形。
[0013]進(jìn)一步地,每個(gè)矩形法蘭板布置單個(gè)或多個(gè)靶;在各個(gè)矩形法蘭板安裝不同的靶材,通過多個(gè)法蘭板上的靶材組合實(shí)現(xiàn)多元復(fù)合涂層工藝的柔性化結(jié)構(gòu)。
[0014]進(jìn)一步地,在真空室的頂部,設(shè)有一個(gè)或多個(gè)圓形法蘭孔,通過圓形法蘭孔構(gòu)成安裝長條形工件裝掛旋轉(zhuǎn)夾具結(jié)構(gòu),或者構(gòu)成安裝柱形電弧靶、柱形磁控濺射靶、陽極靶或離子源裝置。
[0015]進(jìn)一步地,真空室的橫截面呈圓形或四邊形、六邊形、八邊形或十邊以上的多種形;矩形法蘭板中設(shè)置的靶座連接孔為圓形或矩形形狀,以適應(yīng)各種不同形式的靶座連接裝置,方便增加沉積源及離子源裝置。
[0016]進(jìn)一步地,通過增加單元,擴(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),構(gòu)成不同的涂層系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備柔性化功能擴(kuò)展。
[0017]本實(shí)用新型的目的之二可以通過采取以下技術(shù)方案達(dá)到:
[0018]柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備的智能控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于:由專家系統(tǒng)模塊、中央控制單元、輸入輸出控制單元、在線參數(shù)控制模塊和質(zhì)量輸入及反饋模塊構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)的智能控制系統(tǒng);專家系統(tǒng)模塊設(shè)有產(chǎn)品信息輸入端,在產(chǎn)品信息輸入端向?qū)<蚁到y(tǒng)模塊輸入涂層產(chǎn)品的各種信息參數(shù),包括:大小、形狀、數(shù)量、材質(zhì)、預(yù)處理狀態(tài),以及相關(guān)涂層技術(shù)要求,通過專家系統(tǒng)模塊自動(dòng)生成和優(yōu)化工藝參數(shù);中央控制單元與在線參數(shù)控制模塊相連,中央控制單元的I/o端口通過輸入輸出控制單元連接若干個(gè)負(fù)載單元,輸入輸出控制單元將各負(fù)載單元的狀態(tài)反饋給中央控制單元的I/o端口,所述若干個(gè)負(fù)載單元包括真空獲得及測量系統(tǒng)、離子鍍膜系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、加熱與測溫系統(tǒng)和配氣系統(tǒng);在加工過程中,輸入輸出控制單元將負(fù)載單元的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)反饋到在線參數(shù)控制模塊上,并可通過在線參數(shù)控制模塊實(shí)時(shí)調(diào)整工藝參數(shù);當(dāng)產(chǎn)品加工完畢后,其加工結(jié)果的檢驗(yàn)信息從質(zhì)量信息輸入端輸入,并且通過輸入輸出控制單元將在負(fù)載單元采集到的運(yùn)行狀態(tài),通過質(zhì)量輸入及反饋模塊反饋到專家系統(tǒng)模塊。
[0019]本實(shí)用新型的目的之二還可以通過采取以下技術(shù)方案達(dá)到:
[0020]專家系統(tǒng)模塊包括柔性化多功能沉積模塊和工藝參數(shù)生成模塊,專家系統(tǒng)模塊根據(jù)接收到的關(guān)于涂層產(chǎn)品的各種信息參數(shù),包括:大小、形狀、數(shù)量、材質(zhì)、預(yù)處理狀態(tài),以及相關(guān)涂層技術(shù)要求,通過柔性化多功能沉積模塊形成涂層的有效區(qū)域、工件裝夾及擺放、電源配置、靶材種類及靶的形式、數(shù)量及位置、是否設(shè)置擋板及位置等實(shí)施方案,通過工藝參數(shù)生成模塊形成加熱系統(tǒng)工藝參數(shù)、工藝氣體工藝參數(shù)、真空工藝參數(shù)和傳動(dòng)工藝參數(shù)、相關(guān)電源工藝參數(shù),按照工藝運(yùn)行的順序,自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)電源的連接、擋板裝置狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,生成相關(guān)的涂層工藝或參考涂層工藝,由中央控制單元對其進(jìn)行監(jiān)控與修正,以達(dá)到輔助工藝生成、優(yōu)化工藝和精確生產(chǎn)的目的。
[0021]在工藝執(zhí)行階段,由中央控制單元通過輸入輸出控制單元,控制涂層設(shè)備的真空系統(tǒng)、離子鍍膜系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)及輔助系統(tǒng),使設(shè)備實(shí)現(xiàn)離子刻蝕與加熱、電子刻蝕與加熱、離子滲氮、多元共滲等離子化學(xué)熱處理、電弧離子鍍膜、磁控濺射鍍膜、等離子體增強(qiáng)沉積功能的快速轉(zhuǎn)換;根據(jù)涂層產(chǎn)品的大小、形狀與產(chǎn)量,以及涂層工藝的需要,對上述功能進(jìn)行優(yōu)化與組合,調(diào)整涂層區(qū)域的有效高度,快速改變與組合不同涂層技術(shù)、等離子體熱處理技術(shù)的種類,實(shí)現(xiàn)涂層工藝柔性化。當(dāng)涂層工藝完成后,將涂層產(chǎn)品的各個(gè)檢測數(shù)據(jù)及應(yīng)用結(jié)果錄入質(zhì)量輸入及反饋模塊并反饋到專家系統(tǒng)模塊,為涂層質(zhì)量追蹤、工藝改進(jìn)及新工藝設(shè)計(jì)提供依據(jù),保證涂層加工工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0022]本實(shí)用新型具有如下突出的有益效果:
[0023]1、本實(shí)用新型通過靶座連接孔,使矩形法蘭板上具有安裝不同形式靶座的柔性化連接機(jī)構(gòu),形成柔性化多功能模塊;或者通過更換不同結(jié)構(gòu)的矩形法蘭板,進(jìn)行不同形式靶座的更換,形成柔性化多功能模塊,由若干個(gè)柔性化多功能模塊構(gòu)成柔性化多功能鍍膜設(shè)備。真空室的每個(gè)側(cè)面均可通過設(shè)置矩形法蘭板,連接不同形式的靶座以及相應(yīng)的擋板裝置,可快速調(diào)整涂層工藝結(jié)構(gòu),適應(yīng)中少批量多品種的柔性化生產(chǎn)需要,具有減少鍍膜設(shè)備投資的有益效果。
[0024]2、本實(shí)用新型通過在鍍膜設(shè)備的真空室立面上設(shè)有矩形法蘭孔,在矩形法蘭孔處安裝有矩形法蘭板,矩形法蘭板上可安裝陽極靶、陰極靶、磁控靶以及相應(yīng)的擋板裝置,與相應(yīng)電源組合,通過智能控制系統(tǒng),根據(jù)涂層產(chǎn)品需要,柔性地調(diào)整涂層工藝,在同一臺(tái)鍍膜設(shè)備上實(shí)現(xiàn)對工件進(jìn)行離子刻蝕與加熱、電子刻蝕與加熱、離子滲氮、多元共滲等離子化學(xué)熱處理、電弧離子鍍膜、磁控濺射鍍膜、等離子體增強(qiáng)沉積等功能的工藝快速轉(zhuǎn)換,提高了設(shè)備的利用率,減少鍍膜設(shè)備的投資。本實(shí)用新型具有通用性好,工藝開發(fā)及使用效率高,操作方便和生產(chǎn)成本低等顯著的有益效果。
[0025]3、本實(shí)用新型通過不同靶材的組合及智能控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多元復(fù)合涂層、納米涂層等工藝,具有提高涂層性能的有益效果。特別是本實(shí)用新型的涂層智能控制系統(tǒng),有利于提高涂層加工工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性,減少人為影響的因素,適應(yīng)多品種、中小批量涂層產(chǎn)品的加工需要,保證涂層加工工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0026]4、本實(shí)用新型采用模塊化的靶安裝結(jié)構(gòu)及其電源配置系統(tǒng),當(dāng)生產(chǎn)需要時(shí),通過智能控制系統(tǒng)調(diào)整或增加靶及其電源系統(tǒng),可以很容易地?cái)U(kuò)展整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),或通過增加相關(guān)系統(tǒng)單元,構(gòu)成一個(gè)更大或結(jié)構(gòu)不同的涂層系統(tǒng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型具體實(shí)例I的模塊化鍍膜設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖1-1、圖1-2和圖1-3是本實(shí)用新型具體實(shí)例I中矩形法蘭板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)例2的模塊化鍍膜設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖[0030]圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)例I的柔性化模塊化鍍膜設(shè)備靶位原理圖。
[0031]圖4是本實(shí)用新型具體實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)展開示意圖。
[0032]圖5是本實(shí)用新型具體實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)展開示意圖。
[0033]圖6是本實(shí)用新型具體實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)展開示意圖。
[0034]圖7是本實(shí)用新型具體實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)展開示意圖。
[0035]圖8是柔性化模塊化多功能等離子體鍍膜設(shè)備的智能控制系統(tǒng)原理圖。
[0036]圖9是圖8中專家系統(tǒng)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型的方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0038]具體實(shí)施例1:
[0039]參照圖1,本實(shí)施例涉及的柔性化模塊化多功能等離子鍍膜設(shè)備,其真空室I為等邊八邊形棱柱狀的密封結(jié)構(gòu),由真空室門2及多塊不同形式與用途的矩形立面圍合而成,其中央形成密封腔體;真空室I的側(cè)壁由若干個(gè)矩形立面構(gòu)成,其中一個(gè)立面設(shè)有真空獲得設(shè)備連接口 5,其余立面各設(shè)有一矩形法蘭孔3,在矩形法蘭孔3處設(shè)有易裝拆式矩形法蘭板6,矩形法蘭板6中設(shè)有一個(gè)或二個(gè)以上靶座連接孔7,構(gòu)成柔性化的連接機(jī)構(gòu);真空室門2包括一個(gè)或兩個(gè)以上立面,在每個(gè)立面各設(shè)有一矩形法蘭孔3,在矩形法蘭孔3處設(shè)有矩形法蘭板6,矩形法蘭板6中設(shè)有一個(gè)或二個(gè)以上靶座連接孔7,構(gòu)成柔性化的連接機(jī)構(gòu);通過靶座連接孔7使矩形法蘭板6上形成用于裝配不同形式易裝拆式靶座的連接機(jī)構(gòu),形成多功能模塊,或者通過更換不同結(jié)構(gòu)的矩形法蘭板6進(jìn)行不同形式靶座更換,形成多功能模塊;由若干個(gè)多功能模塊,構(gòu)成柔性化模塊化多功能等離子鍍膜設(shè)備,實(shí)現(xiàn)工藝柔性化。
[0040]參照圖1-1、圖1-2和圖1-3,本實(shí)施例涉及的矩形法蘭板6,可以設(shè)置三個(gè)圓形靶座連接孔或二個(gè)圓形靶座連接孔,或者設(shè)置一個(gè)矩形靶座連接孔。
[0041]本實(shí)施例中:
[0042]真空室I由五個(gè)立面和真空室門2構(gòu)成等邊八邊形棱柱結(jié)構(gòu),其中三個(gè)側(cè)立面構(gòu)成真空室門2,真空室I的一個(gè)側(cè)面開有真空獲得設(shè)備連接口 5,另外四個(gè)側(cè)面均設(shè)有矩形法蘭孔3,用于安裝矩形法蘭板6。矩形法蘭板6的上面,可以根據(jù)需要分別開有一個(gè)或多個(gè)圓形、矩形的靶座連接孔7,以適應(yīng)不同形式靶座的連接需要。真空室頂部中心和邊緣分別開有一個(gè)或多個(gè)圓形法蘭孔4,用于連接管狀靶、陽極靶或者吊裝式工件旋轉(zhuǎn)掛具。
[0043]進(jìn)一步地,在真空室門2的三個(gè)側(cè)立面上,也分別設(shè)有矩形法蘭孔3,用于安裝矩形法蘭板6。矩形法蘭板6的上面,可以根據(jù)需要分別開有一個(gè)或多個(gè)圓形、矩形的靶座連接孔7,以適應(yīng)不同形式靶座的連接需要。
[0044]圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)例I的柔性化模塊化鍍膜設(shè)備靶位原理圖。在真空室I中,其中一個(gè)側(cè)面用于連接真空獲得設(shè)備連接口 5,另外有四個(gè)側(cè)面各裝有一個(gè)矩形法蘭板6,分別連接有二個(gè)陰極靶8、磁控濺射靶13和陽極靶14 ;其中一個(gè)陰極靶8前面還設(shè)置一個(gè)擋板裝置9。每個(gè)陰極靶8、陽極靶14連接有專用的弧電源10,磁控濺射靶13連接有磁控濺射電源12。真空室中心設(shè)置一個(gè)供擺放涂層產(chǎn)品的工件轉(zhuǎn)盤15,工件轉(zhuǎn)盤15連接有偏壓電源11。在帶活動(dòng)擋板裝置9的陰極靶8和陽極靶14之間,串聯(lián)有兩臺(tái)弧電源10,兩臺(tái)弧電源的中間通過一個(gè)二極管16連接到真空室外殼。
[0045]通過控制陰極電弧靶前活動(dòng)擋板裝置的不同位置狀態(tài),以及對相關(guān)電源的連接,可在單一靶位上實(shí)現(xiàn)陰極靶、陽極靶、離子源的功能切換,方便地進(jìn)行氣體離子刻蝕、金屬離子刻蝕、電子刻蝕、離子滲氮、多元共滲等離子化學(xué)熱處理、電弧離子鍍膜、磁控濺射鍍膜等功能,根據(jù)涂層工藝的需要,對上述功能進(jìn)行選擇與組合,實(shí)現(xiàn)柔性化的涂層工藝。
[0046]本實(shí)施例的工作原理:
[0047]通過智能控制系統(tǒng)進(jìn)行電路轉(zhuǎn)換和擋板裝置的調(diào)整,使設(shè)備實(shí)現(xiàn)離子刻蝕與加熱、電子刻蝕與加熱、離子滲氮、多元共滲等離子化學(xué)熱處理、電弧離子鍍膜、磁控濺射鍍膜、等離子體增強(qiáng)沉積等工藝的實(shí)施。
[0048]同時(shí)裝有一對或多對陰極陽極電弧靶時(shí),通過相關(guān)電源的連接可作為離子源使用,代替氣體離子源或空心陰極電子槍等其他離子源,作為磁控濺射鍍膜離子源使用。
[0049]進(jìn)一步地,同時(shí)裝有一對或多對陰極陽極電弧靶時(shí),通過相關(guān)電源的連接可作為離子源使用,實(shí)現(xiàn)低能離子刻蝕或離子多元共滲等離子化學(xué)熱處理工藝。當(dāng)加入氮?dú)饣蛘吆幕旌蠚怏w時(shí),將會(huì)把氮?dú)怆x化產(chǎn)生氮離子,實(shí)現(xiàn)離子滲氮作用。當(dāng)加入含碳或者其他共滲的氣體時(shí),也同樣產(chǎn)生相應(yīng)的離子,實(shí)現(xiàn)多元共滲的效果。
[0050]這種離子源由于成對性,可以很方便組合成對稱性很好的離子源,比如水平對稱、垂直對稱或者斜角對稱等,均勻分布在真空室的側(cè)面,使得離子刻蝕或者離子離化更均勻,離子離化率比常規(guī)單一離子源更高。
[0051]此外,當(dāng)不需要進(jìn)行刻蝕或離子多元共滲等離子化學(xué)熱處理時(shí),通過特殊的轉(zhuǎn)換控制電路,陽極靶也可以靈活快速地轉(zhuǎn)換為陰極靶,使得離子源變成沉積源,節(jié)省爐腔空間,降低投資,方便工藝柔性化調(diào)整。
[0052]采用電弧離子鍍的陰極靶、陽極靶配對,為磁控濺射工藝提供濺射離子源。
[0053]一對陰極陽極電弧靶作為離子源,陰極靶的前面有一個(gè)擋板裝置,該擋板裝置可以是固定的,也可以是活動(dòng)的。該擋板裝置用于遮擋陰極電弧靶產(chǎn)生的金屬離子,而陰極電弧靶產(chǎn)生的電子可以繞過擋板裝置進(jìn)入真空腔,在對應(yīng)陽極的作用下,電子把真空腔內(nèi)的氣體離化,產(chǎn)生等離子體。
[0054]通過智能控制系統(tǒng)的控制,只要輸入相應(yīng)涂層種類、沉積類型、工件擺放位置等數(shù)據(jù),系統(tǒng)可以自動(dòng)推薦相應(yīng)的陰極靶、陽極靶、擋板裝置狀態(tài)及相關(guān)電源的組合模式,以及控制工藝氣體質(zhì)量流量計(jì)的配比、流量、壓力,以及工件加熱溫度??捎涗洸懭雽<蚁到y(tǒng)模塊,供用戶參考。
[0055]進(jìn)一步地,在真空室的頂部,還設(shè)有一個(gè)或多個(gè)圓形法蘭孔,可安裝長條形工件裝掛夾具,也可安裝柱形電弧靶、柱形磁控濺射靶、陽極靶或離子源等,適應(yīng)柔性化涂層工藝要求。
[0056]真空室側(cè)面采用矩形法蘭形式的優(yōu)點(diǎn)在于,可以根據(jù)涂層產(chǎn)品需要,方便靈活地進(jìn)行靶座的更換,快速調(diào)整涂層工藝,減少鍍膜設(shè)備的投資。
[0057]參照圖8,本實(shí)施例涉及的柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備的智能控制系統(tǒng)包括中央控制單元、輸入輸出控制單元、在線參數(shù)控制模塊和質(zhì)量輸入及反饋模塊。專家系統(tǒng)模塊設(shè)有產(chǎn)品信息輸入端,在產(chǎn)品信息輸入端向?qū)<蚁到y(tǒng)模塊輸入涂層產(chǎn)品的各種信息參數(shù),包括:大小、形狀、數(shù)量、材質(zhì)、預(yù)處理狀態(tài),以及相關(guān)涂層技術(shù)要求,通過專家系統(tǒng)模塊自動(dòng)生成和優(yōu)化工藝參數(shù)。中央控制單元與在線參數(shù)控制模塊相連,中央控制單元的I/o端口通過輸入輸出控制單元連接若干個(gè)負(fù)載單元,輸入輸出控制單元將各負(fù)載單元的狀態(tài)反饋給中央控制單元的I/o端口,所述若干個(gè)負(fù)載單元包括真空獲得及測量系統(tǒng)、離子鍍膜系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、加熱與測溫系統(tǒng)和配氣系統(tǒng)。在加工過程中,輸入輸出控制單元將負(fù)載單元的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)反饋到在線參數(shù)控制模塊上,并可通過在線參數(shù)控制模塊實(shí)時(shí)調(diào)整工藝參數(shù);當(dāng)產(chǎn)品加工完畢后,其加工結(jié)果的檢驗(yàn)信息從質(zhì)量信息輸入端輸入,并且通過輸入輸出控制單元將在負(fù)載單元采集到的運(yùn)行狀態(tài),通過質(zhì)量輸入及反饋模塊反饋到專家系統(tǒng)模塊。
[0058]參照圖9,專家系統(tǒng)模塊包括柔性化多功能沉積模塊和工藝參數(shù)生成模塊,專家系統(tǒng)模塊根據(jù)接收到的關(guān)于涂層產(chǎn)品的各種信息參數(shù),包括:大小、形狀、數(shù)量、材質(zhì)、預(yù)處理狀態(tài),以及相關(guān)涂層技術(shù)要求,通過柔性化多功能沉積模塊形成涂層的有效區(qū)域、工件裝夾及擺放、電源配置、靶材種類及靶的形式、數(shù)量及位置、是否設(shè)置擋板及位置等實(shí)施方案,通過工藝參數(shù)生成模塊形成加熱系統(tǒng)工藝參數(shù)、工藝氣體工藝參數(shù)、真空工藝參數(shù)和傳動(dòng)工藝參數(shù)、相關(guān)電源工藝參數(shù),按照工藝運(yùn)行的順序,自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)電源的連接、擋板裝置狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,生成相關(guān)的涂層工藝或參考涂層工藝,由中央控制單元對其進(jìn)行監(jiān)控與修正,以達(dá)到輔助工藝生成、優(yōu)化工藝和精確生產(chǎn)的目的。
[0059]本實(shí)施例中,設(shè)備輸入輸出控制單元的控制輸出端與柔性化模塊化多功能等離子體鍍膜設(shè)備電連接;專家系統(tǒng)模塊通過柔性化多功能沉積模塊和工藝參數(shù)生成模塊連接工藝在線控制模塊,中央控制單元連接設(shè)備輸入輸出控制單元的I/o端口 ;質(zhì)量輸入及反饋模塊的信號輸入端連接設(shè)備輸入輸出控制單元的信號輸出端,質(zhì)量輸入及反饋模塊的信號輸出端連接專家系統(tǒng)模塊的反饋信號輸入端。專家系統(tǒng)模塊的輸入端連接有產(chǎn)品信息輸入端。
[0060]進(jìn)一步地,專家系統(tǒng)模塊具設(shè)有產(chǎn)品信息輸入接口,以在涂層產(chǎn)品工藝生成階段,根據(jù)工藝要求將涂層產(chǎn)品的各種信息參數(shù),包括:大小、形狀、數(shù)量、材質(zhì)、預(yù)處理狀態(tài),以及相關(guān)涂層技術(shù)要求在產(chǎn)品信息輸入端輸入到專家系統(tǒng)模塊內(nèi),通過柔性化多功能沉積模塊推薦涂層有效區(qū)域、工件裝夾及擺放方式、電源配置、靶材種類和靶的形式、數(shù)量及位置,以及相關(guān)電源配置、擋板裝置與位置柔性化的配置,以實(shí)現(xiàn)柔性化涂層工藝或參考涂層工藝方案。利用專家系統(tǒng)模塊優(yōu)化涂層工藝,通過工藝參數(shù)生成模塊,輸出系列工藝參數(shù),包括加熱系統(tǒng)工藝參數(shù)、工藝氣體工藝參數(shù)、真空工藝參數(shù)、傳動(dòng)工藝參數(shù)、相關(guān)電源工藝參數(shù),按照工藝運(yùn)行的順序,自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)電源的連接、擋板裝置狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,生成相關(guān)的涂層工藝或參考工藝,當(dāng)進(jìn)行新產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí),可以方便地通過對生成的參考工藝進(jìn)行簡單的修改,就可快速形成適合新產(chǎn)品的新工藝,并由中央控制單元對其進(jìn)行監(jiān)控與修正,以達(dá)到輔助工藝生成、優(yōu)化工藝和精確生產(chǎn)。
[0061]在工藝執(zhí)行階段,由中央控制單元通過輸入輸出控制單元,控制涂層設(shè)備的真空系統(tǒng)、離子鍍膜系統(tǒng)、配氣系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)及輔助系統(tǒng),使設(shè)備實(shí)現(xiàn)離子刻蝕與加熱、電子刻蝕與加熱、離子滲氮、多元共滲等離子化學(xué)熱處理、電弧離子鍍膜、磁控濺射鍍膜、等離子體增強(qiáng)沉積功能的快速轉(zhuǎn)換;根據(jù)涂層產(chǎn)品的大小、形狀與產(chǎn)量,以及涂層工藝的需要,對上述功能進(jìn)行優(yōu)化與組合,調(diào)整涂層區(qū)域的有效高度,快速改變與組合不同涂層技術(shù)、等離子體熱處理技術(shù)的種類,實(shí)現(xiàn)涂層工藝柔性化。當(dāng)涂層工藝完成后,將涂層產(chǎn)品的各個(gè)檢測數(shù)據(jù)及應(yīng)用結(jié)果錄入質(zhì)量輸入及反饋模塊并反饋到專家系統(tǒng)模塊,為涂層質(zhì)量追蹤、工藝改進(jìn)及新工藝設(shè)計(jì)提供依據(jù),保證涂層加工工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0062]具體實(shí)施例2:
[0063]參照圖2,本實(shí)施例2的特點(diǎn)是:真空室I為圓柱體狀時(shí)的密封結(jié)構(gòu),真空室門2及真空室I的中央形成密封腔體;真空室I的側(cè)立面設(shè)有真空獲得設(shè)備連接口 5,其余位置設(shè)有一個(gè)或多個(gè)矩形法蘭孔3,在矩形法蘭孔3處設(shè)有矩形法蘭板6,矩形法蘭板6中設(shè)有一個(gè)或二個(gè)以上靶座連接孔7,構(gòu)成柔性化的連接機(jī)構(gòu);真空室門2的立面根據(jù)需要也可設(shè)有矩形法蘭孔,在矩形法蘭孔3處設(shè)有矩形法蘭板6,矩形法蘭板6中設(shè)有一個(gè)或二個(gè)以上靶座連接孔7,構(gòu)成柔性化的連接機(jī)構(gòu);通過靶座連接孔7使矩形法蘭板6上形成用于裝配不同形式靶座的連接結(jié)構(gòu),形成多功能模塊,或者通過更換不同結(jié)構(gòu)的矩形法蘭板6進(jìn)行不同形式靶座更換,形成多功能模塊;由若干個(gè)多功能模塊,構(gòu)成柔性化模塊化多功能真空鍍膜設(shè)備,實(shí)現(xiàn)工藝柔性化。
[0064]具體實(shí)施例3:
[0065]參照圖4,本實(shí)施例3的特點(diǎn)是:由真空室I的立面和真空室門2構(gòu)成等邊八邊形棱柱結(jié)構(gòu),其中三條邊構(gòu)成真空室門2,真空室的一個(gè)側(cè)面開有真空獲得設(shè)備連接口,另外六個(gè)側(cè)面均設(shè)有矩形法蘭孔,用于安裝矩形法蘭板6。位置相對的二塊矩形法蘭板構(gòu)成一組,第一組矩形法蘭板各設(shè)有一個(gè)圓形靶座連接孔,用于安裝陽極靶14 ;第二組矩形法蘭板各設(shè)有兩個(gè)圓形靶座連接孔,用于安裝陰極靶8;第三組矩形法蘭板各設(shè)有三個(gè)圓形靶座連接孔,用于安裝陰極靶8。
[0066]具體實(shí)施例4:
[0067]參照圖5,本實(shí)施例4的特點(diǎn)是:真空室I的立面和真空室門2構(gòu)成等邊八邊形棱柱結(jié)構(gòu),其中三條邊構(gòu)成真空室門2,真空室的一個(gè)側(cè)面開有真空獲得設(shè)備連接口,另外六個(gè)側(cè)面均設(shè)有矩形法蘭孔,用于安裝六塊矩形法蘭板。其中三塊矩形法蘭板各設(shè)有二個(gè)圓形靶座連接孔,另外三塊矩形法蘭板各設(shè)有三個(gè)圓形靶座連接孔,所有的圓形靶座連接孔均安裝陰極靶8。
[0068]具體實(shí)施例5:
[0069]參照圖6,本實(shí)施例5的特點(diǎn)是:真空室I的立面和真空室門2構(gòu)成等邊八邊形棱柱結(jié)構(gòu),其中三條邊構(gòu)成真空室門2,真空室的一個(gè)側(cè)面開有真空獲得設(shè)備連接口,另外六個(gè)側(cè)面均設(shè)有矩形法蘭孔,用于安裝矩形法蘭板。其中兩塊矩形法蘭板各設(shè)有一個(gè)圓形靶座連接孔安裝陽極靶14 ;另外兩塊矩形法蘭板各設(shè)有兩個(gè)圓形靶座連接孔,分別安裝陰極靶8和磁控靶13 ;還有兩塊矩形法蘭板各設(shè)有三個(gè)圓形靶座連接孔,分別安裝陰極靶8和磁控靶13。
[0070]具體實(shí)施例6:
[0071]參照圖6,本實(shí)施例6的特點(diǎn)是:真空室I的立面和真空室門2構(gòu)成等邊八邊形棱柱結(jié)構(gòu),其中三條邊構(gòu)成真空室門2,真空室的一個(gè)側(cè)面開有真空獲得設(shè)備連接口,另外六個(gè)側(cè)面均設(shè)有矩形法蘭孔,用于安裝矩形法蘭板。其中兩塊矩形法蘭板各設(shè)有一個(gè)圓形靶座連接孔安裝陽極靶14 ;另外兩塊矩形法蘭板各設(shè)有一個(gè)矩形靶座連接孔,分別安裝磁控靶13 ;還有兩塊矩形法蘭板分別設(shè)有兩個(gè)和三個(gè)圓形靶座連接孔,用于安裝陰極靶13。
[0072]其他具體實(shí)施例:[0073]本實(shí)用新型其他具體實(shí)施例的特點(diǎn)是:在真空室I的內(nèi)腔同時(shí)裝有陰極電弧靶和陽極靶,通過相關(guān)電源連接,構(gòu)成離子源裝置,具有離子與電子刻蝕、離子與電子轟擊加熱、多元共滲等離子體化學(xué)熱處理和離子滲氮等功能,同時(shí)也可以作為磁控濺射鍍膜的離子源使用。在充分利用真空室有效空間的前提下,可實(shí)現(xiàn)鍍膜設(shè)備多功能的需要。在真空室的頂部,還可設(shè)有一個(gè)或多個(gè)圓形法蘭孔4,通過圓形法蘭孔4構(gòu)成安裝長條形工件裝掛旋轉(zhuǎn)夾具結(jié)構(gòu),或者構(gòu)成安裝柱形電弧靶、柱形磁控濺射靶、陽極靶或離子源結(jié)構(gòu)。真空室I采用等邊多邊形棱柱結(jié)構(gòu),其橫截面可以呈四邊形、六邊形、八邊形等多種形式。矩形法蘭孔3的尺寸接近真空室側(cè)面的尺寸。真空室I的高度、側(cè)立面的數(shù)量、側(cè)立面的寬度,可以根據(jù)需要涂層的產(chǎn)品大小而設(shè)定。
[0074]從以上具體實(shí)施可知,本實(shí)用新型的基本特點(diǎn):
[0075](I)設(shè)備柔性,結(jié)合涂層裝備的模塊化設(shè)計(jì),系統(tǒng)的設(shè)備及部件具有隨產(chǎn)品變化而涂鍍不同產(chǎn)品的能力;
[0076](2)工藝柔性,系統(tǒng)能夠根據(jù)涂層加工對象的變化或涂鍍要求的變化而選擇相應(yīng)的工藝流程與涂層工藝;
[0077](3)生產(chǎn)能力柔性,當(dāng)生產(chǎn)量改變時(shí),系統(tǒng)能及時(shí)作出反應(yīng),調(diào)整工藝過程及配置,提聞涂鍛的經(jīng)濟(jì)性;
[0078](4)維護(hù)柔性,系統(tǒng)采用多種示警和自愈方式,查詢、處理故障,保障生產(chǎn)正常進(jìn)行;
[0079](5)擴(kuò)展柔性,當(dāng)生產(chǎn)需要的時(shí)候,可以很容易地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加單元,構(gòu)成一個(gè)更大的或結(jié)構(gòu)不同的涂層系統(tǒng)。
[0080]本實(shí)用新型的柔性化多功能涂層系統(tǒng),是由真空鍍膜設(shè)備、涂鍍工件儲(chǔ)運(yùn)與傳送裝置以及計(jì)算機(jī)控制單元等組成的自動(dòng)化涂層制備系統(tǒng),它包括多個(gè)柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量的涂鍍生產(chǎn)。并能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)品種變化而迅速進(jìn)行調(diào)整。通過這種柔性化涂層系統(tǒng)加工,使涂鍍工藝技術(shù)水平進(jìn)一步提升,技術(shù)與產(chǎn)品更新升級容易,降低生產(chǎn)成本,當(dāng)生產(chǎn)需要的時(shí)候,可以快速擴(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加模塊,構(gòu)成一個(gè)具有更大涂鍍能力柔性化的涂層系統(tǒng)。
[0081]本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)的真空等離子體鍍膜設(shè)備存在結(jié)構(gòu)功能單一的缺陷,引入柔性化機(jī)制,提高系統(tǒng)適應(yīng)內(nèi)、外部環(huán)境變化的能力,不但使用戶可方便地進(jìn)行工藝的進(jìn)一步開發(fā)和多品種、中小批量生產(chǎn),并且利用本實(shí)用新型對設(shè)備的擴(kuò)展性,可滿足用戶大批量生產(chǎn)的需要,達(dá)到柔性化多功能涂層生產(chǎn)的目的。
[0082]本實(shí)用新型是通過在鍍膜設(shè)備的真空室立面設(shè)有一個(gè)或多個(gè)矩形法蘭孔,在矩形法蘭孔處裝有易裝拆式矩形法蘭板,而且矩形法蘭板中設(shè)有一個(gè)或多個(gè)靶座連接孔,以及相應(yīng)的擋板裝置,靶座連接孔用于裝配不同形式靶座,使矩形法蘭板上具有多種不同形式易裝拆式靶座的連接機(jī)構(gòu),或者通過更換不同結(jié)構(gòu)的矩形法蘭板及擋板裝置,進(jìn)行不同形式靶座的更換。通過上述機(jī)構(gòu)形成模塊化裝置,由若干個(gè)模塊化裝置,構(gòu)成模塊化多功能鍍膜設(shè)備,實(shí)現(xiàn)設(shè)備柔性化的配置。
[0083]同時(shí),通過智能控制系統(tǒng),按照工藝要求,利用專家系統(tǒng)模塊優(yōu)化涂層工藝,實(shí)現(xiàn)涂層柔性化生產(chǎn)。本實(shí)用新型的智能控制系統(tǒng)主要核心是專家系統(tǒng)模塊,其包括柔性化多功能沉積模塊和工藝參數(shù)生成模塊。根據(jù)工藝要求,通過柔性化多功能沉積模塊,推薦工件擺放方式、靶材和靶的形式、數(shù)量及位置,以及相關(guān)電源配置等,同時(shí)通過工藝參數(shù)生成模塊,輸出一系列的工藝參數(shù)。按照工藝運(yùn)行的順序,自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)電源的連接、擋板裝置狀態(tài)的轉(zhuǎn)換等,使設(shè)備實(shí)現(xiàn)離子刻蝕與加熱、電子刻蝕與加熱、離子滲氮、多元共滲等離子化學(xué)熱處理、電弧離子鍍膜、磁控濺射鍍膜、等離子體增強(qiáng)沉積等功能的快速轉(zhuǎn)換。并根據(jù)涂層產(chǎn)品的大小、形狀與產(chǎn)量,以及涂層工藝的需要,對上述功能進(jìn)行優(yōu)化與組合,靈活調(diào)整涂層區(qū)域的有效高度,快速改變與組合不同涂層技術(shù)、等離子體熱處理技術(shù)的種類,實(shí)現(xiàn)涂層工藝柔性化。并且將涂層產(chǎn)品的各個(gè)檢測數(shù)據(jù)及應(yīng)用結(jié)果反饋到專家系統(tǒng),為涂層質(zhì)量追蹤、工藝改進(jìn)及新工藝設(shè)計(jì)提供依據(jù),保證涂層加工工藝質(zhì)量的穩(wěn)定性。
[0084] 以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施例,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的范圍內(nèi),根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變所形成的相關(guān)技術(shù),都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備,包括真空室(I),其特征在于: 1)真空室(I)由真空室腔體及真空室門(2)構(gòu)成,真空室(I)為呈多邊棱柱狀或圓柱狀的密封結(jié)構(gòu);在真空室(I)設(shè)有一個(gè)或多個(gè)連接口(5),通過連接口(5)與真空獲得設(shè)備連接,在真空室側(cè)立面設(shè)有一個(gè)或多個(gè)矩形法蘭孔(3);在矩形法蘭孔(3)處設(shè)有易裝拆式矩形法蘭板(6),矩形法蘭板(6)中設(shè)有一個(gè)或多個(gè)靶座連接孔(7),構(gòu)成柔性化的連接機(jī)構(gòu); 2)在第I)點(diǎn)所述的部分或全部靶座連接孔(7)處設(shè)有擋板裝置(9),通過靶座連接孔(7)裝配不同形式靶座,在矩形法蘭板上形成具有多種不同形式易裝拆式靶座的連接機(jī)構(gòu),形成具有不同功能的模塊裝置;或者通過更換不同結(jié)構(gòu)的矩形法蘭板及擋板裝置(9),進(jìn)行不同形式靶座的更換,形成具有不同功能的模塊裝置;由若干個(gè)模塊化裝置,構(gòu)成模塊化多功能鍍膜設(shè)備,實(shí)現(xiàn)設(shè)備柔性化的配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備,其特征在于--第2)點(diǎn)所述的模塊化裝置,通過對靶及相關(guān)電源系統(tǒng)極性的轉(zhuǎn)換或切換,形成在單一靶位上同時(shí)具備陰極靶與陽極靶或磁控靶與陽極靶的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備,其特征在于:在真空室(I)裝有陰極電弧靶和陽極靶,通過電源連接構(gòu)成離子源裝置,具有離子與電子刻蝕、離子與電子轟擊加熱、多元共滲等離子體化學(xué)熱處理、離子滲氮功能結(jié)構(gòu)和等離子體增強(qiáng)沉積結(jié)構(gòu),以及作為磁控濺射鍍膜的離子源;通過擋板裝置(9)的切換或控制擋板裝置(9)的不同狀態(tài),所述的離子源裝置轉(zhuǎn)換為沉積源,在充分利用真空室有效空間的前提下,實(shí)現(xiàn)鍍膜設(shè)備柔性化多功能的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備,其特征在于:所述每個(gè)矩形法蘭板(6),根據(jù)不同涂層產(chǎn)品或零件的需要,安裝電弧離子鍍陰極靶、陽極靶、磁控濺射鍍的磁控靶、氣體離子源或電加熱裝置;針對不同涂層要求,靶的形式是圓形、矩形或柱形?!?br>
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備,其特征在于:每個(gè)矩形法蘭板(6)布置單個(gè)或多個(gè)靶;在各個(gè)矩形法蘭板安裝不同的靶材,通過多個(gè)法蘭板上的靶材組合實(shí)現(xiàn)多元復(fù)合涂層工藝的柔性化結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備,其特征在于:在真空室(I)的頂部,設(shè)有一個(gè)或多個(gè)圓形法蘭孔(4),通過圓形法蘭孔(4)構(gòu)成安裝工件裝掛旋轉(zhuǎn)夾具結(jié)構(gòu),或者構(gòu)成安裝柱形電弧靶、柱形磁控濺射靶、陽極靶或離子源裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備,其特征在于:真空室(I)的橫截面呈圓形或四邊形、六邊形、八邊形或十邊以上的多種形;矩形法蘭板(6)中設(shè)置的靶座連接孔(7)為圓形或矩形形狀,以適應(yīng)各種不同形式的靶座連接裝置,方便增加沉積源及離子源裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備,其特征在于:通過增加單元,擴(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),構(gòu)成不同的涂層系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備柔性化功能擴(kuò)展。
9.柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備的智能控制系統(tǒng),其特征在于:由專家系統(tǒng)模塊、中央控制單元、輸入輸出控制單元、在線參數(shù)控制模塊和質(zhì)量輸入及反饋模塊構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)的智能控制系統(tǒng);專家系統(tǒng)模塊設(shè)有產(chǎn)品信息輸入端,在產(chǎn)品信息輸入端向?qū)<蚁到y(tǒng)模塊輸入涂層產(chǎn)品的各種信息參數(shù),包括:大小、形狀、數(shù)量、材質(zhì)、預(yù)處理狀態(tài),以及相關(guān)涂層技術(shù)要求,通過專家系統(tǒng)模塊自動(dòng)生成和優(yōu)化工藝參數(shù);中央控制單元與在線參數(shù)控制模塊相連,中央控制單元的I/o端口通過輸入輸出控制單元連接若干個(gè)負(fù)載單元,輸入輸出控制單元將各負(fù)載單元的狀態(tài)反饋給中央控制單元的I/O端口,所述若干個(gè)負(fù)載單元包括真空獲得及測量系統(tǒng)、離子鍍膜系統(tǒng)、冷熱水系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、加熱與測溫系統(tǒng)和配氣系統(tǒng);在加工過程中,輸入輸出控制單元將負(fù)載單元的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)反饋到在線參數(shù)控制模塊上,并可通過在線參數(shù)控制模塊實(shí)時(shí)調(diào)整工藝參數(shù);當(dāng)產(chǎn)品加工完畢后,其加工結(jié)果的檢驗(yàn)信息從質(zhì)量信息輸入端輸入,并且通過輸入輸出控制單元將在負(fù)載單元采集到的運(yùn)行狀態(tài),通過質(zhì)量輸入及反饋模塊反饋到專家系統(tǒng)模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的柔性化多功能真空鍍膜設(shè)備的智能控制系統(tǒng),其特征在于:專家系統(tǒng)模塊包括柔性化多功能沉積模塊和工藝參數(shù)生成模塊,專家系統(tǒng)模塊根據(jù)接收到的關(guān)于涂層產(chǎn)品的各種信息參數(shù),包括:大小、形狀、數(shù)量、材質(zhì)、預(yù)處理狀態(tài),以及相關(guān)涂層技術(shù)要求,通過柔性化多功能沉積模塊形成涂層的有效區(qū)域、工件裝夾及擺放、電源配置、靶材種類及靶的形式、數(shù)量及位置、是否設(shè)置擋板及位置實(shí)施方案,通過工藝參數(shù)生成模塊形成加熱系統(tǒng)工藝參數(shù)、工藝氣體工藝參數(shù)、真空工藝參數(shù)和傳動(dòng)工藝參數(shù)、相關(guān)電源工藝參數(shù),按照工藝運(yùn)行的順序,自動(dòng)進(jìn)行相關(guān)電源的連接、擋板裝置狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,生成相關(guān)的涂層工藝或參考涂層工藝,由中央控制單元對其進(jìn)行監(jiān)控與修正,以達(dá)到輔助工藝生成、優(yōu)化工藝和精確生產(chǎn)的目的。
【文檔編號】C23C14/54GK203639541SQ201320706235
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月10日
【發(fā)明者】董小虹, 張中弦, 劉志輝, 黃拿燦, 亞歷山大·哥羅沃依 申請人:廣東世創(chuàng)金屬科技有限公司