[实用新型]高真空连续镀膜恒张力控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带材的卷绕装置，特别是高真空连续镀膜用卷绕恒张力控制装置。

背景技术

在高真空环境下特殊功能镀膜产品需要特定的镀膜手段，如采用离子束溅射技术，可在低温(<200℃)下准确可控离子/原子到达比，易获得多种不同组分和结构的合成膜，对所有衬底有好的结合力，有效地控制超微粒子的大小和分布。同样特殊功能镀膜产品也需要特定的基体带，如高分子材料、石墨纤维布及金属薄带材等。由于不同张力基体带在不同卷绕速度(0～300mm/min)的连续镀膜过程中，需保证达到无斜拉伸、平整度以及与膜层接触面无损伤的要求。目前公开的有采用磁粉离合器以及增设光电或无线电检测的张力传感轴等实现自动张力控制，均难以保证在高真空室容积利用率下，实现宽幅(幅宽300mm以上)宽张力范围基体带、宽卷绕速度范围镀膜时的控制精度需要。如专利号为01210382.9的“高真空卷绕镀膜磁粉离合器自动张力控制装置”，由于磁粉离合器灵敏度低，导致基体带的张力在镀膜过程中波动较大，从而影响膜层厚度均匀性；专利号为200420053932.4的“一种真空镀膜基片等张力卷绕的传感装置”，为避免检测灵敏度受真空室内其它部件的电磁干扰，必须对光电或无线电检测仪采用电磁屏蔽，造成真空室的容积加大而降低真空室容积利用率以及内部结构趋于复杂并增加设备制造、使用、维护等成本，此外张力传感辊的位置偏移易造成薄膜粒子沉积角度的偏差，对于特殊功能镀膜将影响膜层沉积生长质量。

目前，随着技术的进步，在某些领域，新型直流伺服电机控制器、PLC可编程控制器、力矩传感限制器等均得到成功应用，这些产品在技术上已日趋成熟，为目前的高真空连续镀膜设备在宽张力范围和宽卷绕速度范围内获得恒张力控制提供了必要技术条件。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高真空连续镀膜恒张力控制装置，它能使基体带幅宽和张力范围扩大，并获得卷绕恒张力控制，可提高真空室容积利用率，降低设备制造、使用、维护等成本，并可节省能源。

解决本实用新型的技术问题所采用的方案是：收/放卷轴及同轴向的随动过渡轴固定于真空室内的连接支撑装置上，并对应与真空室外安装的力矩传感限制器、传动减速装置和直流伺服电机驱动连接；室外装的PLC可编程控制器与力矩传感限制器和直流伺服电机电控连接。在收/放卷轴的两侧都设置有同轴向的随动过渡轴，镀膜基台设置在两收/放卷轴之间。

该装置对称置于真空镀膜机镀膜室上部，收/放卷轴及同轴向的随动过渡轴固定于真空室内的连接支撑装置上，收/放卷轴、镀膜基台和随动过渡轴的布置方式可满足镀制区内基体带的水平通过及平整度要求。由PLC可编程控制器根据已写入的程序输出电脉冲以及力矩传感器信号控制直流伺服电机和力矩传感限制器，实现同向异角速度转动，形成基体带卷绕过程中设定速度下设定张力的恒定控制。

本实用新型的有益效果是：

该装置采用放卷轴、收卷轴、随动过渡轴、连接支撑装置、传动减速装置、力矩传感限制器、直流伺服电机、PLC可编程控制器等电控装置实现基体带卷绕过程中设定速度下设定张力的恒定控制，基体带水平性及平整度易保持，无斜拉伸现象，与膜层接触面无损伤，基体带无运动方向冲击振动现象，可以有效地提高卷绕基体带的卷取质量；传动减速装置、力矩传感限制器、直流伺服电机、PLC可编程控制器等置于真空室外部，提高了现有高真空镀膜设备真空室容积利用率，实现特殊镀膜产品300mm以上宽幅宽张力范围基体带、宽速度范围卷绕恒张力的要求，降低设备制造、使用、维护等成本，并可节省能源。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中各标号依次表示：PLC可编程控制器1、直流伺服电机2和2’、力矩传感限制器3和3’、传动减速装置4和4’、连接支撑装置5、收/放卷轴61和61’、随动过渡轴62和62’，镀膜基台7、真空镀膜室室壁8、力矩传感器信号9、真空镀膜室10、输出电脉冲11。

具体实施方式

参见图1，本卷绕恒张力控制装置对称置于真空镀膜机镀膜室上部。收/放卷轴(61、61’)及随动过渡轴(62、62’)位于真空镀膜室(10)中，固定于连接支撑装置(5)上，收/放卷轴(61、61’)位于镀膜基台(7)两侧，随动过渡轴(62、62’)与收/放卷轴(61、61’)同轴向，分别位于收/放卷轴(61、61’)与镀膜基台(7)之间，以满足镀制区内基体带的水平通过及平整度要求。由PLC可编程控制器(1)控制的直流伺服电机(2、2’)与传动减速装置(4、4’)驱动连接，并置于真空镀膜室(10)外部，传动减速装置(4、4’)驱动连接装于支撑装置(5)上的收/放卷轴(61、61’)实现同步正逆双向转动，从而带动基体带同步正逆双向运动。PLC可编程控制器(1)根据已写入的程序以及力矩传感器信号(9)，输出电脉冲(11)分别控制力矩传感限制器(3、3’)和直流伺服电机(2、2’)，通过传动减速装置(4、4’)驱动收/放卷轴(61、61’)实现同向异角速度转动，形成基体带卷绕过程中设定速度下设定张力的恒定控制。