本发明专利技术公开了一种阴极杆调节机构，包括中空的阳极筒以及安装于阳极筒一端的基座，基座上设有通孔，通孔内滑动安装有阴极杆，阴极杆的一端位于阳极筒的内侧且安装有靶材，阴极杆的另一端位于阳极筒的外侧，阴极杆与基座滑动密封连接，基座朝向外侧的一侧还设有电机，电机的电机轴上连接有齿轮，阴极杆上连接有与齿轮啮合的传动齿条以带动阴极杆沿轴向前后运动，阴极杆调节机构还包括控制器，控制器用于控制电机轴的转动以带动齿轮转动。本发明专利技术通过在基座上设置与基座密封滑动连接阴极杆，并设置电机、齿轮以及与阴极杆连接的传动齿条，从而调节靶材在阳极筒中的位置，确保最佳烧蚀位点，实现靶材烧蚀的时时稳定。实现靶材烧蚀的时时稳定。实现靶材烧蚀的时时稳定。
【技术实现步骤摘要】
阴极杆调节机构及其控制方法和弧斑扫描方法
[0001]本专利技术涉及电弧镀膜设备领域，尤其涉及一种阴极杆调节机构及其控制方法和弧斑扫描方法。
技术介绍
[0002]在当前设备上，阴极杆及其靶材位置固定，磁场位型由电磁场决定，一般对于某一工艺而言，其参数基本固定，这些硬件缺乏灵活性，在生产过程中，容易造成不良的影响：另外，现有弯管磁过滤技术应用于生产中，由于弯管外部电、磁场等基本参数可调范围有限，靶材烧蚀不能长时间稳定，特别是对于石墨靶材，经常发生灭弧，趋稳时间长；在固定外部线圈条件下，其磁力线位型固定，存在一定的磁场范围保障弧源稳定烧蚀，随着烧蚀时间增长，靶材高度越来越小，导致弧斑在靶面上的控制变弱，利用率不足50％，且换靶及维护次数及时间较长；弧源阴极烧蚀经常发生跑弧与引弧针发生短路，导致生产中断且易造成机械件烧融化，维修成本大大增加。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种阴极杆调节机构及其控制方法和弧斑扫描方法，以解决靶材烧蚀不稳定、利用率不高的问题。
[0004]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供的一种阴极杆调节机构，包括中空的阳极筒以及安装于所述阳极筒一端的基座，所述基座上设有通孔，所述通孔内滑动安装有阴极杆，所述阴极杆的一端位于阳极筒的内侧且安装有靶材，所述阴极杆的另一端位于阳极筒的外侧，所述阴极杆与所述基座滑动密封连接，所述基座朝向外侧的一侧还设有电机，所述电机的电机轴上连接有齿轮，所述阴极杆上连接有与所述齿轮啮合的传动齿条以带动所述阴极杆沿轴向前后运动，所述阴极杆调节机构还包括控制器，所述控制器用于控制电机轴的转动以带动所述齿轮转动。
[0005]优选地，所述传动齿条位于所述阴极杆上且沿所述阴极杆的轴向布置。
[0006]优选地，所述电机为步进电机。
[0007]优选地，所述阴极杆调节机构还包括真空磁流体密封装置，所述真空磁流体密封装置包括密封座体以及凸设于所述密封座体上的磁流体密封件，所述磁流体密封件包括中空的密封壳体以及安装于所述密封壳体内部的永磁体、极靴和磁流体，所述永磁体为至少一个，所述永磁体和极靴均安装在所述密封壳体的内侧壁上，所述永磁体在阴极杆的轴向方向上的两侧分别设有所述极靴，所述极靴朝向阴极杆的一侧设有磁液槽，所述磁液槽上设有磁流体，所述永磁体、极靴的中部设有密封通孔，所述阴极杆穿设于所述密封通孔中，所述磁流体密封件设于所述密封座体的下部，所述密封座体安装于基座朝向外侧的一侧上，所述磁流体密封件嵌设于所述基座内并向下延伸进阳极筒的内部。
[0008]第二方面，本专利技术还提供一种阴极杆调节机构的控制方法，包括上述阴极杆调节机构，所述控制方法包括如下步骤：利用控制器控制电机逆时针转动或顺时针转动以带动
所述齿轮逆时针转动或顺时针转动，所述齿轮逆时针转动或顺时针转动带动所述传动齿条向前或向后运动；控制电机逆时针转动或顺时针转动的位移以控制所述传动齿条移动至预设位置。
[0009]优选地，所述电机为步进电机，利用控制器控制电机逆时针转动或顺时针转动以带动所述齿轮逆时针转动或顺时针转动步骤包括：控制器发出方向信号控制所述电机逆时针转动或顺时针转动以带动齿轮逆时针转动或顺时针转动。
[0010]优选地，控制电机逆时针转动或顺时针转动的位移以控制所述传动齿条移动至预设位置步骤包括：通过控制电源脉冲信号来控制电机逆时针转动或顺时针转动的位移量以控制传动齿条移动至预设位置。
[0011]优选地，利用控制器控制电机逆时针转动或顺时针转动以带动齿轮逆时针转动或顺时针转动步骤之前，还包括：调节电机电源输出的脉冲信号；所述电机还包括编码器，所述编码器与所述控制器电性连接，设定电机编码器中的步距角，以将电机电源脉冲信号转变为转动矢量，得到不同靶材位置与脉冲信号的关系式；将所述关系式转换成软件程式并输入控制器中。
[0012]第三方面，本专利技术还提供一种阴极杆调节机构的弧斑扫描方法，包括上述阴极杆调节机构，所述控制方法包括如下步骤：利用控制器控制电机进行规律性地逆时针、顺时针交替转动以带动齿轮逆时针、顺时针交替转动；所述齿轮逆时针、顺时针交替转动带动传动齿条规律性地向前、向后运动；所述传动齿条规律性地向前、向后运动带动所述靶材规律性地向前、向后运动。
[0013]优选地，所述靶材规律性地向前、向后运动步骤包括：所述靶材以三角波形或矩形波形规律性地向前、向后运动，以到达预设位置及实现快慢运动。
[0014]与现有技术相比，本专利技术通过在基座上设置与基座密封滑动连接阴极杆，并设置电机、齿轮以及与阴极杆连接的传动齿条，使得靶材可以沿着阴极杆的轴向运动，从而调节靶材在阳极筒中的位置，确保最佳烧蚀位点，实现靶材烧蚀的时时稳定，避免了手动调节阴极杆，调节效率更高；另外，通过灵活调节阴极靶材位置，避免弧斑出现异常烧蚀、阴极异常放电，元器件烧损，从而提高涂层设备安全性，涂层的品质有保障；通过使靶材最大程度地运行在最佳磁场位型中，改变磁力线穿透靶面的角度，原靶材利用率约为50％，现可提升至80％，大大提高了靶材的利用率。
附图说明
[0015]图1是本专利技术实施例阴极杆调节机构的结构示意图。
[0016]图2是本专利技术实施例阴极杆调节机构的真空磁流体密封装置的结构示意图。
[0017]图3是图2中A处的放大图。
[0018]图4是本专利技术实施例阴极杆调节机构的弧斑扫描方法的流程图。
[0019]图5是本专利技术实施例阴极杆调节机构的弧斑扫描方法中的阴极杆往复运动的位置示意图。
[0020]图6是本专利技术实施例阴极杆调节机构的弧斑扫描方法中弧斑随靶材位置变化的结构示意图。
具体实施方式
[0021]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0022]如图1所示，本专利技术提供的一种阴极杆调节机构，包括中空的阳极筒1以及安装于所述阳极筒1一端的基座2，所述基座2上设有通孔，所述通孔内滑动安装有阴极杆3，所述阴极杆3的一端位于阳极筒1的内侧且安装有靶材4，所述阴极杆3的另一端位于阳极筒1的外侧，所述阴极杆3与所述基座2滑动密封连接，所述基座2朝向外侧的一侧还设有电机5，所述电机5的电机轴51上连接有齿轮6，所述阴极杆3上连接有与所述齿轮6啮合的传动齿条7以带动所述阴极杆3沿轴向前后运动，所述阴极杆3调节机构还包括控制器8，所述控制器8用于控制电机轴51的转动以带动所述齿轮6转动。
[0023]具体的，如图1所示，所述阳极筒1可以为弯管结构，也可以为直管结构，所述阳极筒1内抽真空并充入惰性气体，所述齿轮6固定在电机轴51上，所述阴极杆3通过电机5驱动沿轴向前后移动，从而改变靶材4在阳极筒1中的位置，进而改变阳极筒1中电磁场磁力线穿过靶材4的角度以达到最佳的磁场位型。
[0024]本实施例通过设置电机5、齿轮6以及传动齿条7，使得靶材4可以沿着阴极杆3的轴向运动，以调节靶材4在阳极筒1中的位置，避免手动移动阴极杆3，确保最佳烧蚀位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种阴极杆调节机构，包括中空的阳极筒以及安装于所述阳极筒一端的基座，其特征在于：所述基座上设有通孔，所述通孔内滑动安装有所述阴极杆，所述阴极杆的一端位于阳极筒的内侧且安装有靶材，所述阴极杆的另一端位于阳极筒的外侧，所述阴极杆与所述基座滑动密封连接，所述基座朝向外侧的一侧还设有电机，所述电机的电机轴上连接有齿轮，所述阴极杆上连接有与所述齿轮啮合的传动齿条以带动所述阴极杆沿轴向前后运动，所述阴极杆调节机构还包括控制器，所述控制器用于控制电机轴的转动以带动所述齿轮转动。2.如权利要求1所述的阴极杆调节机构，其特征在于：所述传动齿条位于所述阴极杆上且沿所述阴极杆的轴向布置。3.如权利要求1所述的阴极杆调节机构，其特征在于：所述电机为步进电机。4.如权利要求1所述的阴极杆调节机构，其特征在于：所述阴极杆调节机构还包括真空磁流体密封装置，所述真空磁流体密封装置包括密封座体以及凸设于所述密封座体上的磁流体密封件，所述磁流体密封件包括中空的密封壳体以及安装于所述密封壳体内部的永磁体、极靴和磁流体，所述永磁体为至少一个，所述永磁体和极靴均安装在所述密封壳体的内侧壁上，所述永磁体在阴极杆的轴向方向上的两侧分别设有所述极靴，所述极靴朝向阴极杆的一侧设有磁液槽，所述磁液槽上设有磁流体，所述永磁体、极靴的中部设有密封通孔，所述阴极杆穿设于所述密封通孔中，所述磁流体密封件设于所述密封座体的下部，所述密封座体安装于基座朝向外侧的一侧上，所述磁流体密封件嵌设于所述基座内并向下延伸进阳极筒的内部。5.一种阴极杆调节机构的控制方法，其特征在于，包括权利要求1
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4任一项所述的阴极杆调节机构，所述控制方法包括如下步骤：利用控制器控制电机逆时针转动或顺时针转动以带动所述齿轮逆时针转动或顺时针转动，所述齿轮逆时针转动或顺时针转动...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹时义，王俊锋，
申请(专利权)人：广东鼎泰高科技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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