一种用于分区镀膜的装置和镀膜方法与流程

1.本发明涉及光学加工镀膜领域，具体为一种用于分区镀膜的装置和镀膜方法。


背景技术：

2.随着激光和光纤相关技术快速发展，激光器相关产品日渐成熟、商用化程度不断提高。需要用到的产品种类越来越多，在多种光学零部件镀膜过程中，还有一些特殊要求的镀膜区域和在同一产品镜片上面镀不同膜系的要求。
3.根据光学系统设计要求，有些光学零件的表面不需要全部镀上镀膜，在镀膜时需要对不镀膜的区域进行遮挡。现有技术中通常是在光学零件的表面粘贴上保护档板或高温胶带进行遮挡，镀膜完后再去除光学零件上的保护档板或高温胶带，采用这种方式，需要频繁的在光学零件上粘贴、拆除上保护档板或高温胶带，光学零件镀膜时需要花费较多的辅助工作时间，其操作比较繁琐、镀膜辅助操作效率比较低。
4.在光学产品镀膜过程中，当客户有特殊镀膜要求的时候，比如需要镀半圆形的膜层，同时在半圆形的膜层旁边还需要镀一种其他的膜系时。当我们仅涉及一个工装，把装夹产品镜片和镀膜挡边做到一起的时候，每次镀膜都要移动一次产品镜片，这就导致镜片每次装夹对会出现一定位置偏移，档板挡住产品镜片的区域就会出现一定的偏移，导致镀膜过程中出现不同膜系之间重叠，影响产品的光学性能，同时多次移动产品也会导致产品掉落摔伤、划伤等一系列不确定因素，增加产品不良的风险性。
5.经检索，公开号为cn206396322u的中国专利于2017年8月11日公开了一种光学零件分区镀膜夹具，包括镀膜夹具框架，镀膜夹具框架中设有长方形的镀膜槽，镀膜夹具框架上设有连接螺纹孔，镀膜槽两侧的镀膜夹具框架上分别连接有能够移动调节的第一镀膜遮档板和第二镀膜遮档板，第一镀膜遮档板和第二镀膜遮档板上分别设有与连接螺纹孔相对应的长条形通孔，第一镀膜遮档板和第二镀膜遮档板中的长条形通孔与连接螺纹孔之间设有锁紧螺钉，第一镀膜遮档板和第二镀膜遮档板朝向镀膜槽的一侧设有镀膜遮挡刀口，第一镀膜遮档板和第二镀膜遮档板中的镀膜遮挡刀口之间的空隙即为光学零件镀膜区域。
6.在上述技术文件中，采用第一镀膜遮档板和第二镀膜遮档板形成空隙，实现对待镀膜产品的部分区域镀膜，但所述空隙形状单一，无法实现对不同形状待镀膜区域的镀膜过程，因此设计一种能对复杂待镀膜区域高效镀膜的装置显得十分必要。


技术实现要素：

7.为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于分区镀膜的装置和方法，可以满足针客户对不同镀膜区域形状的需求，同时有效的防止镀膜过程中因为需要移动产品镜片到镀膜飘膜和不同镀膜区域边缘衔接处出现镀层重叠，而影响产品镜片的光学性能。
8.根据本说明书的一方面，提供一种用于分区镀膜的装置，包括装夹工具和至少两个档板；所述装夹工具上开设有圆形通孔，所述圆形通孔内固定有待镀膜产品；所述装夹工具的上表面和/或下表面设置有定位梢钉，用于装夹工具和任一档板的定位；所述装夹工具
的上表面和/或下表面设置有定紧螺丝，用于装夹工具和任一档板的固定；任一所述档板上均开设有与定位梢钉相适配的定位孔以及与定紧螺丝相适配的定紧孔；每一所述档板形成有一镀膜孔，每一所述镀膜孔对应待镀膜产品的一镀膜分区，所有镀膜分区拼接形成待镀膜产品的整个镀膜区。
9.在上述技术方案中，通过装夹工具固定待镀膜产品，根据需求将开设有镀膜孔的档板连接于装夹工具上，通过离子溅射镀膜机对档板进行蒸镀，从而达到对待镀膜产品上特定区域的镀膜；通过更换档板，可以实现采用不同镀膜工艺对其他待镀膜区域进行镀膜，从而实现对复杂待镀膜区域进行不同镀膜工艺的镀膜过程。
10.进一步地，所述装夹工具的侧壁对称开设有两个螺纹孔，两个所述螺纹孔分别与夹紧螺丝相配合，用于实现待镀膜产品在装夹工具圆形通孔内的固定。通过夹紧螺丝固定待镀膜产品，使待镀膜产品的固定更加便捷，且不会破坏待镀膜产品的上表面和下表面。
11.进一步地，所述定位梢钉设有至少一组，且每组均包括偶数个定位梢钉，偶数个所述定位梢钉相对于圆形通孔对称设置于装夹工具上。采用多组对称于装夹工具的定位稍钉，可以使档板上镀膜孔与待镀膜区域更精确的对准。
12.进一步地，所述定紧螺丝设有至少一组，且每组均包括偶数个定紧螺丝，偶数个所述定紧螺丝相对于圆形通孔对称设置于装夹工具上。多组定紧螺丝相互配合，使档板与装夹工具表面更贴和，防止镀膜过程中出现飘膜影响镀膜效果。
13.进一步地，所述装夹工具的上端面和/或下端面均设有两个定位梢钉和两个定紧螺丝，两个定位梢钉和两个定紧螺丝均位于圆形通孔的直径延长线上，且两个定位梢钉和两个定紧螺丝各自所处的直径延长线相垂直。
14.进一步地，所述装夹工具的侧面靠近定位梢钉的地方开设有止动孔，所述止动孔可拆卸连接有止动螺丝，所述止动螺丝用于防止定位梢钉脱落和松动。防止定位梢钉松动引起的待镀膜区域与镀膜孔出现位移偏差。
15.进一步地，所述镀膜孔边缘设置有45
°
倒边。保证在镀膜的过程中工件在镀膜机的伞架上面旋转的时候不出现飘膜的情况。
16.根据本说明书的另一方面，提供一种镀膜方法，用于基于一种分区镀膜的装置对待镀膜产品的上表面或下表面进行镀膜，包括：
17.步骤1：将待镀膜产品放置于所述圆形通孔内并固定，所述待镀膜产品的上表面设置有至少两个待镀膜区域；
18.步骤2：将开设有与待镀膜产品上表面上其中一个待镀膜区域形状和位置相适配的镀膜孔的档板穿过装夹工具表面的定位梢钉，并通过装夹工具该表面上的定紧螺丝将档板固定于装夹工具表面；
19.步骤3：利用离子溅射镀膜机对档板进行蒸镀，完成对待镀膜产品上表面一个待镀膜区域的镀膜；
20.步骤4：取下装夹工具上固定的档板，重复步骤2，完成对另一待镀膜区域的镀膜；
21.步骤5：重复步骤4，直至所有待镀膜区域完后镀膜。
22.在上述技术方案中，将待镀膜产品固定于装夹工具上，并将开设有与待镀膜区域形状和位置相同的档板连接于装夹工具上，当离子溅射镀膜机对档板进行蒸镀时，档板将非镀膜区域的气态膜料阻挡，而待镀膜区域的气态膜料穿过镀膜孔，实现对待镀膜区域的
镀膜；更换开设有不同镀膜孔的档板，对待镀膜产品再一次镀膜，从而实现对不同待镀膜区域的镀膜过程。
23.根据本说明书的又一方面，提供一种镀膜方法，用于基于一种分区镀膜的装置对待镀膜产品的上表面和下表面进行镀膜，包括：
24.步骤1：将待镀膜产品放置于所述圆形通孔内并固定，所述待镀膜产品的上表面和下表面均设置有至少两个待镀膜区域；
25.步骤2：将开设有与上表面的一个待镀膜区域形状和位置相适配的镀膜孔的档板穿过装夹工具上表面定位梢钉，并通过装夹工具上表面的定紧螺丝将档板固定于装夹工具上表面；将开设有与下表面的一个待镀膜区域形状和位置相适配的镀膜孔的档板穿过装夹工具下表面定位梢钉，并通过装夹工具下表面的定紧螺丝将档板固定于装夹工具表面；
26.步骤3：利用离子溅射镀膜机对上表面档板进行蒸镀；
27.步骤4：将所述分区镀膜的装置翻转180
°
，并利用离子溅射镀膜机对下表面连接的档板进行蒸镀；
28.步骤5：取下上表面和下表面固定的档板，将开设有与上表面的另一个待镀膜区域形状和位置相适配的镀膜孔的档板穿过装夹工具上表面定位梢钉，并通过装夹工具上表面的定紧螺丝将档板固定于装夹工具上表面；将开设有与下表面的另一个待镀膜区域形状和位置相适配的镀膜孔的档板穿过装夹工具下表面定位梢钉，并通过装夹工具下表面的定紧螺丝将档板固定于装夹工具表面；
29.步骤6：重复步骤3和步骤4，完成对待镀膜产品的上表面和下表面另一待镀膜区域的镀膜；
30.步骤7：重复步骤5和步骤6，直至完成对所有待镀膜区域的镀膜。
31.在上述技术方案中，在装夹工具的上表面和下表面均固定有档板，利用离子溅射镀膜机对待镀膜产品上表面进行镀膜后，翻转装夹工具，利用离子溅射镀膜机对待镀膜产品的下表面进行镀膜；更换装夹工具上表面和下表面的档板，重复上述操作，即可完成对待镀膜产品上表面和下表面各待镀膜区域的镀膜过程。操作简单，且镀膜效果更好。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
33.(1)本发明提供的一种分区镀膜的装置，通过装夹工具固定待镀膜产品，根据需求将开设有镀膜孔的档板通过定位梢钉和定紧螺丝连接连接于装夹工具上，使在镀膜的过程中在镜片的指定镀膜区域固定镀膜，在不动产品的过程中保证镀膜的区域不出现重叠；通过离子溅射镀膜机对档板进行蒸镀，从而达到对待镀膜产品上特定区域的镀膜；通过更换档板，可以实现采用不同镀膜工艺对不同待镀膜区域进行镀膜，从而实现对复杂待镀膜区域进行不同镀膜工艺的镀膜过程，本发明提供的装置装夹方便，产品仅需要一次装夹即可完成两个面的所有镀膜，不需要反复拆卸和翻面装填镀膜，仅需要更换镀膜档板即可。
34.(2)档板镀膜孔边缘开有45
°
倒边，在镀膜的过程中伞叶的旋转不至于挡住导致边缘出现飘膜的情况。
35.(3)档板的四角分别开有定位销钉和定紧螺丝，在切换档板的过程中保证档板不出现位置偏差，并且使档板能够牢固的固定在工装夹具上面。
36.(4)本发明提供的一种镀膜方法，将待镀膜产品固定于装夹工具上，并将开设有与待镀膜区域形状和位置相同的档板连接于装夹工具上，当离子溅射镀膜机对档板进行蒸镀
时，档板将非镀膜区域的气态膜料阻挡，而待镀膜区域的气态膜料穿过镀膜孔，实现对待镀膜区域的镀膜；通过更换档板实现不同待镀膜区域的镀膜，操作方便，能实现对待镀膜产品单面和/或双面的不同待镀膜区域进行不同方式的镀膜。
附图说明
37.图1为根据本发明实施例的一种用于分区镀膜的装置示意图(单面双档板)；
38.图2为根据本发明实施例的一种用于分区镀膜的装置示意图(双面单档板)；
39.图3为根据本发明实施例的一种用于分区镀膜的装置示意图(双面双档板)；
40.图4为根据本发明实施例的一种单面镀膜方法工艺流程图；
41.图5为根据本发明实施例的待镀膜产品上表面待镀膜区域的形状和位置；
42.图6为根据本发明实施例的一种双面镀膜方法工艺流程图；
43.图7为根据本发明实施例的待镀膜产品上下表面待镀膜区域的形状和位置。
44.图中：1、装夹工具；2、第一档板；3、第二档板；4、第三档板；5、第四档板；6、定位梢钉；7、定紧螺丝；8、止动孔；9、定位孔；10、定紧孔；11、螺纹孔。
具体实施方式
45.以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述发实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
46.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
49.实施例1
50.如图1所示，本实施例提供一种分区镀膜的装置，用于对于待镀膜产品的一个表面的两个待镀膜区进行镀膜，包括装夹工具1和两个档板，装夹工具1采用304不锈钢制作而成，能有效防止镀膜过程中高温引起装夹工具1发生变形和受热膨胀导致卡碎待镀膜产品。装夹工具1上开设有圆形通孔，圆形通孔用于固定待镀膜产品；装夹工具1侧边内部开设有两个对称于圆形通孔的螺纹孔11，螺纹孔11可拆卸连接有夹紧螺丝，夹紧螺丝靠近圆形通孔的一端用于夹紧待镀膜产品的侧边。
51.装夹工具1的上表面设置有对称于圆形通孔的两个定位梢钉6，且上表面设置有对称于圆形通孔的两个定紧螺丝7，两个定位梢钉6的连线与两个定紧螺丝7的连线相互垂直。装夹工具1的侧面靠近定位梢钉6的地方开设有止动孔8，止动孔8可拆卸连接有止动螺丝，止动螺丝用于防止定位梢钉6脱落和松动，进而避免定位梢钉6松动引起的待镀膜区域与镀膜孔出现位移偏差。
52.两个档板均由硬质铝合金制作而成，硬质铝合金材质轻盈，方便安装和拆卸，更好的便于挡住不需要镀膜的区域，其边缘经过去毛刺处理，保证镀膜的区域整齐，不出现缺膜的情况。
53.两个档板分别为第一档板2和第二档板3，第一档板2上开设有与待镀膜区1(如图5 所示)形状和位置相适配的镀膜孔，第二档板3上开设有与待镀膜区2(如图5所示)形状和位置相适配的镀膜孔；镀膜孔边缘设置有45
°
倒边，保证在镀膜的过程中工件在镀膜机的伞架上面旋转的时候不出现飘膜的情况。
54.第一档板2和第二挡板3均开设有与两个定位梢钉6相适配的定位孔9，且第一档板 2和第二挡板3开设有与两个定紧螺丝7相适配的定紧孔10。
55.实施例2
56.如图2所示，本实施例提供一种分区镀膜的装置，用于对待镀膜产品的上表面和下表面上的待镀膜区进行一次镀膜，包括装夹工具1和两个档板，与实施例1不同的是，本实施例中装夹工具上表面和下表面均设置有对称于圆形通孔的两个定位梢钉6，且上表面和下表面均设置有对称于圆形通孔的两个定紧螺丝7，同一表面上的两个定位梢钉6的连线与两个定紧螺丝7的连线相互垂直。
57.与实施例1不同的是，本实施例中的两个档板分别为第一档板2和第三挡板4，第一档板2上开设有与待镀膜区1(如图5所示)形状和位置相适配的镀膜孔，第三档板4上开设有与待镀膜区3(如图7所示)形状和位置相适配的镀膜孔。
58.实施例3
59.如图3所示，本实施例提供一种分区镀膜的装置，与实施例2不同的是，本实施例中的分区镀膜的装置包括装夹工具1和四个档板，四个档板分别为第一档板2、第二档板3、第三档板4和第四档板5，第一档板2上开设有与待镀膜区1(如图7所示)形状和位置相适配的镀膜孔，第二档板3上开设有与待镀膜区2(如图7所示)形状和位置相适配的镀膜孔，第三档板4上开设有与待镀膜区3(如图7所示)形状和位置相适配的镀膜孔，第四档板5上开设有与待镀膜区4(如图7所示)形状和位置相适配的镀膜孔；镀膜孔边缘设置有45
°
倒边，保证在镀膜的过程中工件在镀膜机的伞架上面旋转的时候不出现飘膜的情况。
60.实施例4
61.如图2，所示，本实施例提供一种镀膜方法，用于基于实施例1中的分区镀膜的装置对待镀膜产品的上表面进行镀膜，具体步骤包括：
62.步骤1：将待镀膜产品放置于所述圆形通孔内并固定，所述待镀膜产品的上表面设置有两个待镀膜区域(如图3所示)；
63.步骤2：将开设有与待镀膜区1形状和位置相适配的镀膜孔的第一档板2穿过装夹工具1上表面的定位梢钉6，并通过装夹工具1上表面的定紧螺丝7将第一档板2固定于装夹工具1上表面；
64.步骤3：利用离子溅射镀膜机对第一档板2进行金属锗的纳米金属膜的蒸镀，完成对待镀膜产品待镀膜区1的镀膜；
65.步骤4：取下装夹工具1上固定的第一档板2，将开设有与待镀膜区2形状和位置相适配的镀膜孔的第二档板3穿过装夹工具1表面的定位梢钉6，并通过装夹工具1该表面上的定紧螺丝7将第二档板3固定于装夹工具1表面；利用离子溅射镀膜机对第二档板3 进行分光膜的蒸镀，完成对待镀膜产品待镀膜区2的镀膜。
66.实施例5
67.如图4所示，本实施例提供一种镀膜方法，用于基于实施例1中的分区镀膜的装置对待镀膜产品的上表面和下表面进行镀膜，具体步骤包括：
68.步骤1：将待镀膜产品放置于所述圆形通孔内并固定，所述待镀膜产品的上表面和下表面均设置有两个待镀膜区域(如图7所示)；
69.步骤2：将开设有与待镀膜产品上表面待镀膜区1形状和位置相适配的镀膜孔的第一档板2穿过装夹工具1上表面定位梢钉6，并通过装夹工具1上表面的定紧螺丝7将第一档板2固定于装夹工具1上表面；将开设有与待镀膜产品下表面待镀膜区3形状和位置相适配的镀膜孔的第三档板4穿过装夹工具1下表面定位梢钉6，并通过装夹工具1下表面的定紧螺丝7将档板固定于装夹工具1表面；
70.步骤3：利用离子溅射镀膜机对装夹工具1上表面连接的第一档板2进行金属锗的纳米金属膜的蒸镀，完成对待镀膜区3的镀膜；
71.步骤4：将装夹工具1翻转180
°
，并利用离子溅射镀膜机对装夹工具1下表面连接的第三档板4进行金属锗的纳米金属膜的蒸镀；
72.步骤5：取下第一档板2和第三档板4，将开设有与待镀膜区2形状和位置相适配的镀膜孔的第二档板3穿过装夹工具1上表面定位梢钉6，并通过装夹工具1上表面的定紧螺丝7将档板固定于装夹工具1上表面；将开设有与待镀膜区4形状和位置相适配的镀膜孔的第四档板5穿过装夹工具1下表面定位梢钉6，并通过装夹工具1下表面的定紧螺丝 7将档板固定于装夹工具1下表面；
73.步骤6：利用离子溅射镀膜机对装夹工具1上表面连接的第二档板3进行分光膜膜的蒸镀，完成对待镀膜区2的镀膜；将装夹工具1翻转180
°
，并利用离子溅射镀膜机对装夹工具1下表面连接的第四档板5进行分光膜的蒸镀，完成对待镀膜区4的镀膜。
74.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特
征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
75.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。