[发明专利]应用于多腔体镀膜装置的机械手及多腔体镀膜装置

说明书

本发明公开了一种应用于多腔体镀膜装置的机械手及多腔体镀膜装置。机械手包括主轴电机、伸缩机械臂和抓取机械手；伸缩机械臂的一端安装于所述主轴电机的竖轴上，并在主轴电机竖轴的带动下旋转，伸缩机械臂的另一端连接抓取机械手；伸缩机械臂具备X轴和Z轴两个方向的运动自由度，所述抓取机械手可受控抓紧或松开。本发明机械手可实现对元件在相邻腔室间的自由传递。镀膜装置包括若干真空腔室，至少两个真空腔室对待镀膜元件所采用的镀膜方式不同，每相邻两真空腔室间通过一真空管道连通，在每一真空管道中，均安装有本发明的机械手。本发明镀膜装置采用多种镀膜方式对元件进行联合镀膜处理，结合了多种镀膜方式的有点，可提高所镀薄膜的性能。

技术领域

本发明涉及激光薄膜制备领域，尤其是一种应用于多腔体镀膜装置中的机械手以及应用该机械手的多腔体镀膜装置。

背景技术

强激光系统中对激光薄膜元件激光损伤阈值要求越来越高，薄膜的激光损伤问题已经成为限制激光系统向超高功率和超高能量方向发展的主要问题之一。目前，强激光领域常用的激光薄膜制备方案包括电子束蒸发镀膜方式及离子束溅射镀膜方式。电子束蒸发镀膜方式制备的薄膜的主要优点：激光损伤阈值高，应力低，光学均匀性好，易于大口径制备等；但其主要问题在于附着力较差，薄膜生长结构为柱状结构，该结构使薄膜界面与表面粗糙，增加了的散射损耗, 降低了环境耐久性和光学稳定性，在镀膜过程中容易形成微米级典型缺陷（如节瘤缺陷等），降低薄膜的抗激光损伤性能等。离子束溅射镀膜装置制备的薄膜的主要优点：光学损耗小，附着力好，激光损伤阈值高，缺陷密度低不易形成微米级缺陷，膜层致密性好提高了环境耐久性和光学稳定性等；但其主要问题在于薄膜应力高，光学均匀性较差不易制备大口径薄膜等。上述两种镀膜方式均较为单一，因此各自存在较为突出的缺陷，针对两种镀膜技术的局限性，可以采用将多种镀膜方式结合为一体的镀膜方式，如多粒子沉积的低缺陷多腔体镀膜方案，而在多腔体镀膜装置中，如何解决待镀膜元件在各腔体间的自由转递是设计多腔体镀膜装置的难点。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种应用于多腔体镀膜装置的机械手，以解决在多腔体间对待镀膜元件进行传递的问题。本发明还提供了一种多腔体镀膜装置，以采用分离镀膜的方式，结合多种镀膜技术，为待镀膜装置镀涂性能更好的薄膜。

本发明采用的技术方案如下：

一种应用于多腔体镀膜装置的机械手，其包括主轴电机、伸缩机械臂和抓取机械手；伸缩机械臂的一端安装于所述主轴电机的竖轴上，并在主轴电机竖轴的带动下旋转，伸缩机械臂的另一端连接所述抓取机械手；伸缩机械臂具备X轴和Z轴两个方向的运动自由度，抓取机械手可受控抓紧或松开。

通过具备X轴和Z轴两自由度的伸缩机械臂，可以将抓取机械手输送到待抓取物件的位置，再通过受控抓取机械手，执行抓紧操作，即可抓紧待抓取物件，再通过调整伸缩机械臂将待抓取物件从固定位上脱离，需要说明的是，无论待抓取物件从何种角度被固定，均可以从X轴和Z轴两个方向的联合调整将其从固定位脱离，通过主轴电机调整伸缩机械臂的朝向，执行反向操作，即可将待抓取物件固定到后一固定位。本发明所设计的机械手，可以实现元件在多腔体间的自由传递。

进一步的，上述伸缩机械臂由X轴伸缩杆和Z轴伸缩杆构成，所述X轴伸缩杆一端连接所述主轴电机的竖轴，另一端连接所述Z轴伸缩杆的一端，所述Z轴伸缩杆的另一端连接所述抓取机械手。

进一步的，上述X轴伸缩杆和Z轴伸缩杆均为丝杆-螺母传动结构。

丝杆-螺母传递结构即将丝杆的圆周运动转化为螺母的轴向运动的结构。

进一步的，上述抓取机械手包括一横向展开的支撑臂，在所述支撑臂的两端分别设置有一抓取臂，两所述抓取臂之一或全部具备在所述支撑臂上相对另一抓取臂靠近或远离的活动自由度。

通过控制抓取臂间的相对运动，实现抓取机械手的抓紧或松开。

进一步的，具备活动自由度的抓取臂与所述支撑臂之间为丝杆-螺母传动结构。