分析現有光學真空鍍膜機比較片機構在使用過程中存在的問題。根據現代光學真空鍍膜機的發展趨勢和實際生產中急需解決的問題，通過多方面的研究分析，優化設計新一代的鍍膜機比較片結構，解決影響光學薄膜質量和超多層精密光學薄膜鍍制的問題，以提高薄膜的監控精度，實現系統的自動控制，提高光學真空鍍膜機生產效率，降低生產成本。使現代光學真空鍍膜機的結構配置及使用效果達到最佳。

　　從上世紀八十年代以來，全球光電科學技術發展與進步迅猛，我國研發光學真空鍍膜機設備，在引進消化吸收的基礎上，也迅速發展起來。最近二十多年，我國逐漸成為全球光學產品的加工基地，作為光學產品的關鍵工序，也是最后一道工序-- 鍍膜，要求越來越高，真空鍍膜機性能和配置也必然要得到加強，提高設備質量、完善設備性能、提高生產效率等問題就顯現出來，這就涉及到此類設備的改造、設計研發，要求相關技術人員去解決。

　　真空鍍膜機比較片機構就是該類設備的必不可少的關鍵部件，高端配置的設備對比較片機構要求越來越高，真空技術網(http://smsksx.com/)認為它對鍍制多膜層的檢測和生產效率有著重要的不可替代的作用。下面就真空鍍膜機比較片機構在使用中的出現的問題，以及優化創新設計后的結構進行對比分析。

1、現有真空鍍膜機比較片機構

　　1.1、通用的鍍膜機比較片結構

　　國內低端的真空鍍膜機，從發展之初到近10年左右，大多還沿用的該比較片結構，如圖1 所示。此比較片換位機構，通常由6 個獨立的直徑Φ22mm 的比較片組成，如圖1(b)。該機構主要由1 個托盤16、三個支撐桿110 及1 個比較片盤18 組成，如圖1(a)，三個支撐桿110 對托盤16起固定、支撐的作用，比較片盤18 靠齒輪嚙合把運動輸入使之旋轉撥片，三者配合就完成撥片換位動作。由于一般的鍍膜機真空室直徑尺寸都不大，整個機構的直徑(Φ124mm)相比較就有些偏大，導致工件盤上可裝載的鍍制工件面積比較小，并且該機構只可放置6 個比較片13，直接影響生產效率。

　　該結構的特點是：結構簡單，加工制造方便，安裝實施方便易行。缺點：該結構直徑面積比較大，影響裝載工件的數量；比價片放置數量少，降低了生產效率；強度和剛度有限，又由于該結構完全暴露在真空室內，真空室內高溫濺射磨料的影響，使轉動平穩性、靈活性一般，傳動位置重復的一致性誤差較大，清洗維護頻繁。

圖1 通用的鍍膜機比較片結構

　　1.2、改進后的鍍膜機比較片結構

　　根據現有比較片結構在使用過程中暴露出的問題，對原有通用鍍膜機比較片結構進行多次的改進，形成以下的結構，如圖2(a)、(b)所示。通過設計可重疊放置比較片存儲筒，使比較片機構直徑所占面積減小，但放置的比較片數量增加到20 片左右， 整個機構直徑縮小為Φ89mm。結果可增加較小工件鍍膜盤上裝載工件的數量，提高生產效率，還可以提高薄膜監控的精度，并降低對硬件系統的要求，容易實現對系統的自動控制。

　　具體動作實施，改進后多片比較片機構的轉動，通過連接板23 和連接塊21 固定在真空室頂板上，比較片機構的旋轉運動，由旋轉密封軸把運動輸入真空室內的大齒輪，帶動小齒輪所在傳動軸24 的轉動，最終實現整個比較片機構的轉動。比較片切換比較片時，通過撥盤29 轉動一個工位，比較片存儲筒219 內落下一個比較片，到達預設的位置，同時，切換的比較片隨著工位轉動落在比較片接受筒212 內，每切換一次，撥動一個工位。其中，傳動軸24、大齒輪、小齒輪和軸承座組成的傳動機構來完成撥盤轉動。

　　其特點是：(1)減小比較片機構直徑的面積，提高裝載鍍制工件的數量；(2) 增加比較片的數量，提高生產效率，提高薄膜監控的精度，降低對硬件系統的要求，系統容易實現自動控制。缺點：該比較片結構直徑小而長(Φ89×370)，影響其使用的強度和剛度；由于該結構暴露在高溫濺射磨料的真空室內，影響其轉動平穩性、靈活性，且轉動位置重復的一致性較差，維護清洗頻繁費工。

2、鍍膜機比較片優化設計機構

　　在真空鍍膜機發展過程中，真空鍍膜機比較片在光學鍍膜機中擔負著裝載比較片的功能。比較片裝載數量少，限制光學薄膜的鍍制層數；比較片有效面積小，光路調整不方便，光信號的信噪比差，嚴重影響光學薄膜的質量。根據現在鍍膜產品的要求，現有的真空鍍膜機比較片機構，已不能滿足現代光學30 層以上精密光學薄膜的鍍膜要求。為解決現有技術上存在的缺陷，綜合以上兩種比較片結構優缺點和新產品鍍膜的要求，創新、優化設計新一代的比較片機構，該裝置要滿足：結構簡單；比較片裝載方便；重復定位性好；可靠性高；制造成本低等特點。

　　真空鍍膜機多片式比較片裝置，有比較片裝載換位機構、轉動密封饋入機構和換位驅動機構，如圖3 所示。

　　換位驅動機構固定在鍍膜機箱體頂板4 上，由電機9、主動齒輪8、從動齒輪7、和定位盤6 組成，其中從動齒輪7 和定位盤6 固定在軸1 上，定位盤6 上有3 個均分的狹縫，槽型光藕17 在狹縫處接受光信號，控制電機的旋轉和停止。

　　轉動密封饋入機構由威爾遜密封機構5 和軸承座2 組成，軸承座2 外側套裝有固定筒3，固定在鍍膜機箱體頂板4 上。裝載換位機構由撥動盤15、支承盤16、上盤14 和比較片存儲筒13 組成。撥動盤15 連接的撥動軸11，通過聯軸器10 和密封饋入機構的軸1連接。

圖2 改進后的比較片結構　圖3 比較片優化設計結構

　　真空鍍膜機多片式比較片裝置的設計特點：

　　1)固定筒3 圓筒形狀、大直徑、厚壁結構的設計和周向對稱的固定方式，可保證其有足夠的強度和剛度，同時，還可阻止高溫濺射磨料對其內部零部件污染，保證撥動盤15 轉動的靈活性。

　　2)圓形軸承座2 的設計，保證軸承座安裝的密封性和垂直度；增大軸1 的直徑尺寸，加大軸承座2 中兩軸承的安裝間距，提高其自身的強度和剛度，保證轉動過程中軸1 的剛度和撥動盤15的旋轉靈活性、位置重復的一致性。

　　3)裝載換位機構，通過擴大支承盤16 的直徑，使該機構在平面方向的有效面積增大，可安裝直徑大(Φ26.5mm)的比較片，有利于光路調整，提高光學薄膜質量；比較片12 由單片玻璃作為一個比較片單元，比較片采用空間立體疊加安裝方式，多片玻璃疊加安裝在一個比較片存儲筒13 內，實現一次可放置50~100 片比較片，解決鍍膜機鍍制多層精密光學薄膜，比較片數量少影響鍍膜層數和精度的問題。

　　4)定位盤6 與槽型光藕17 的配合，通過槽型光藕來感知定位盤上三個均分的120°狹縫，控制電機轉動停止。軸1 旋轉定位重復的一致性得到保證，帶動撥動盤15 完成準確的撥片動作。

　　5) 轉動密封饋入機構引入威爾遜密封機構5，既保證電機9 通過齒輪嚙合帶動軸1 的靈活轉動，又保證真空室對外部的密封作用。優化設計的真空鍍膜機多片式比較片裝置，其特點：(1)結構簡單，強度高，可靠性好；(2)比較片裝載數量大，生產效率提高，可鍍制超多層精密光學薄膜；(3)比較片直徑增大，提高薄膜監控的精度，降低對硬件系統的要求，系統容易實現自動控制；(4)維護保養費用低。

3、結論

　　通過對真空鍍膜機多片式比較片裝置的優化設計，保證了比較片機構撥片轉動的靈活性和重復的一致性，解決了比較片有效面積小，光路調整不方便，光信號信噪比差的問題，又解決了比較片裝載數量少的問題，可以使現有的真空鍍膜機鍍制光學薄膜的質量大大提高，并且30 層以上的光學薄膜得以鍍制完成。實踐證明此比較片結構是有用的，可以在現代的光學真空鍍膜行業進行推廣和實施，真空技術網(http://smsksx.com/)認為對社會帶來和產生更大的經濟效益。