一種溶液自動添加系統的製作方法

2023-04-27 16:47:46

專利名稱：一種溶液自動添加系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及自 動控制技術領域，更具體的說，涉及一種溶液自動添加系統。
背景技術：
在印製電路板(Printed Circuit Board, PCB)製程中的表面處理設備中，微蝕 (酸洗)液在生產的過程中為了保證其一定濃度，需要根據過板面積的多少定時定量地添 加新液，以使溶液濃度保持在正常的工藝範圍內，保證產品質量。關於溶液的添加，目前常 採用人工添加和自動添加兩種方式，而人工添加不僅耗費大量的人力和時間，而且添加量 和添加時間控制不準確也會影響產品的質量。自動添加方式不僅節省了人工和時間，而且 添加及時、準確又可節約溶液。中國申請號為200820214330. 0的專利公開了一種顯影液自動添加系統，如圖1所 示，該顯影液自動添加系統包括光電檢測裝置101、控制裝置、泵體106和備用顯影液存儲 裝置105。其中，控制裝置包括計數器102、定時器103和泵體啟動器104。所述光電檢測裝 置101安裝於入料口，並與所述控制裝置連接，所述控制裝置與所述泵體106連接，所述泵 體106分別與備用顯影液存儲裝置105和顯影機工作腔107連接。它的自動添加原理為， 光電檢測裝置101在入料口處給從傳動帶108上通過的工件109計數，計數器102接收光 電檢測裝置101檢測工件數量的一個信號，當工件的數量達到其預設值時，輸出給泵體106 一個信號，驅動泵體106轉動，泵體106從所述備用顯影液存儲裝置105中將備用顯影液輸 送給幹膜顯影機上的顯影機工作腔107，同時所述計數器102也將一路脈衝信號輸送給所 述定時器103，當所述定時器103達到設定值時，切斷所述泵體106，從而完成藥液的添加。以上技術由於泵體在起動時的速度和正常運轉時的速度不同以及管路容易產生 空氣等因素影響，使每次添加時管道中的流量有差異。因此在用時間控制添加量的時候，會 使得每次添加的溶液的多少有差異，不能達到精確控制添加量的目的。

發明內容
本發明的目的是提供一種能夠精確添加溶液的溶液添加系統。為了解決上述技術問題，本發明提供一種溶液添加系統，包括添加泵通過管路和 所述添加泵的吸水口相連的溶液暫存缸和控制系統，其特徵在於，還包括和所述添加泵的出水口通過管路相連的溶液過渡盒；和所述溶液過渡盒通過管路相連的溶液缸，所述溶液過渡盒豎直高度高於所述溶 液缸的豎直高度；均設置在所述溶液缸和所述溶液過渡盒之間管路上的自重調節閥和控制閥，所述 控制系統控制所述控制閥的開啟和關閉。優選的，上述溶液添加系統中，所述溶液過渡盒為透明的過渡盒，且其表面設有容 積刻度。優選的，上述溶液添加系統中，所述溶液過渡盒和所述溶液缸上均設有溢流管路。
優選的，上述溶液添加系統中，所述添加泵和溶液過渡盒之間的管路上設有從添 加泵到溶液過渡盒方向上導通的單向閥。優選的，上述溶液添加系統中，還包括循環泵；
所述循環泵的吸水口和出水口分別通過管路和所述溶液暫存缸相連。優選的，上述溶液添加系統中，所述循環泵的出水口位於所述溶液暫存缸的頂端。優選的，上述溶液添加系統中，和所述循環泵的出水口相連的管路的出口端至少 分支成兩路。優選的，上述溶液添加系統中，還包括安裝於入料口用於檢測工件入板個數的入 板計數檢測裝置；檢測所述溶液過渡盒內液位的過渡盒液位檢測裝置；當所述入板計數檢測裝置檢測到的工件數量達到預設個數時，所述控制系統開啟 所述控制閥並開始計時，當計時時間和預設的添加時間相同時，關閉所述控制閥；當所述過渡盒液位檢測裝置檢測到溶液過渡盒內的液位不低於預設液位時，所述 控制系統關閉所述添加泵。優選的，上述溶液添加系統中，所述自重調節閥位於所述溶液過渡盒和所述控制 閥之間。優選的，上述溶液添加系統中，所述過渡盒液位檢測裝置為液位傳感器。優選的，上述溶液添加系統中，所述溶液暫存缸內在所述循環泵的吸水口的同一 液面處設有循環液位傳感器；當所述循環液位傳感器檢測到溶液暫存缸內的液位位於該傳感器以下時，控制系 統關閉所述循環泵。優選的，上述溶液添加系統中，所述控制系統還包括顯示模塊，用於在所述循環泵 空運轉時，顯示報警信息。相對上述背景技術，本發明所提供的溶液添加系統，通過在溶液暫存缸和溶液缸 之間設置溶液過渡盒，並令過渡盒的高度高於溶液缸的高度，且在所述溶液缸和所述溶液 過渡盒之間管路上設置自重調節閥。首先將溶液從溶液暫存缸抽到溶液過渡盒內，由於溶 液過渡盒的高度高於溶液缸，所以在溶液過渡盒內的溶液會因為重力的作用流入溶液缸， 添加溶液時，首先打開控制閥，由於自重調節閥的作用，會使得流入溶液缸內的溶液流入速 度一直保持勻速，因此能夠達到用時間控制添加量，實現精確添加溶液的目的。


為了更清楚地說明本發明或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術 描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的 一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這 些附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術中一種溶液添加系統的示意圖；圖2為本發明實施例提供的一種溶液添加系統的示意圖；圖3為本發明實施例所提供控制系統的一種具體實施方式
的示意圖。
具體實施例方式本發明的核心是提供一種能夠精確添加溶液的溶液添加系統。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬於本發明保護的範圍。請參閱圖2，圖3，圖2為本發明實施例提供的一種溶液添加系統的示意圖，圖3為 本發明實施例所提供控制系統的一種具體實施方式
的示意圖。
其中，1為溶液暫存部分，11為溶液暫存缸，12為循環泵，13為循環管路，14為循環 液位傳感器，2為溶液添加部分，21為添加泵，22為單向閥，23為添加管路，24為溢流管路，3 為溶液添加控制部分，31為溶液缸，32為溶液過渡盒，33為自重調節閥，34為控制閥，35為 過渡盒液位檢測裝置，36為入板計數檢測裝置。本發明實施例公開溶液添加系統，包括添加泵21，用於提供溶液的添加動力；溶液暫存缸11，通過管路和所述添加泵21的吸水口相連的，溶液暫存缸11為溶液 配備的容器；溶液過渡盒32，與所述添加泵21的出水口通過添加管路23相連，工作時，添加泵 21將溶液暫存缸11配備好的溶液先泵到溶液過渡盒32內，其中，溶液過渡盒32豎直高度 高於所述溶液缸31的豎直高度；溶液缸31，和所述溶液過渡盒32通過管路相連，自重調節閥33和控制閥34，均設置在所述溶液缸31和所述溶液過渡盒32之間管 路上。控制閥34用於關閉和開啟溶液過渡盒32與溶液缸31之間的管道；自重調節閥33 用於保持流入溶液缸內的溶液流入速度勻速，自重調節閥33為普通的球閥閥門，用於手動 調節管路液體流量。添加溶液時，預先將溶液暫存缸11通過添加泵21抽到溶液過渡盒32內，由於溶 液過渡盒32得高度比溶液缸31的設置高度高，由於重力的作用，溶液過渡盒32內的溶液 會通過管路流入溶液缸，由於自重調節閥得作用，會使得流入溶液缸31內的溶液流入速度 一直保持勻速，因此能夠達到用時間控制添加量，實現精確添加溶液的目的。為了方便直觀觀測溶液每次的添加量，本發明提供的溶液過渡盒32優選為透明 PVC(乙烯基的聚合物質)材料的過渡盒，且其表面設有容積刻度。本發明還包括連接在所述溶液過渡盒32和所述溶液缸31上的相應位置上的溢流 管路24。此處的相應位置根據添加溶液的多少而不同，一般設置在需要溢流的最高液位處。 當溶液過渡盒32和溶液缸31內的溶液超出上述液位時，溢流管路24可將溶液溢流出。溢 流出的溶液可以通過管路導入溶液暫存缸11內。為了防止添加泵21停止後溶液倒流，所述添加泵21和溶液過渡盒32之間的管路 上設有單向閥22，且保證單向閥22在從溶液過渡盒32到添加泵21的方向上處於關閉狀 態。由於單向閥22的單向通流作用，使得在添加泵21停止後，溶液不會倒流。為了保證溶液暫存缸11內配置的溶液均勻，防止溶液沉澱或結晶，本發明還設置 了循環泵12，該循環泵12的吸水口和出水口分別通過管路和所述溶液暫存缸11相連。通過循環泵12的運轉，使溶液暫存缸11內的溶液不斷循環，保持其內的溶液處於均勻的狀態，避免溶液濃度部均勻的現象。循環泵12的吸水口和所述溶液暫存缸11相連接的位置低於所述循環泵12的出 水口和所述溶液暫存缸11相連接的位置。循環泵12的吸水口略低，能夠使得循環泵12抽 到更多的溶液。和所述循環泵12的出水口相連的循環管路13的出口端分支成兩路，且位於所述 溶液暫存缸11的頂端。這樣設置有助於溶液的循環，將循環管路13置於溶液暫存缸11的 頂端，可以通過溶液的重力加大溶液下流時的能量，分支成兩路可以顧及到溶液暫存缸11 內更多的角落，加快溶液的循環。上面描述的是本發明提供的溶液添加系統的機械結構，對於上述機械結構可以通 過現有技術中的控制裝置實現其自動添加溶液的功能，本機械結構能夠在使用計時器時， 達到用時間控制添加量，實現精確添加溶液的目的。本發明實施例提供的溶液添加系統，還包括入板計數檢測裝置36，該檢測裝置安裝於入料口處，用於檢測工件的入板個數，該 入板計數檢測裝置36優選為入板計數傳感器；過渡盒液位檢測裝置35，檢測所述溶液過渡盒32內的液位，該過渡盒液位檢測裝 置35優選為過渡盒液位傳感器；控制閥34，設置在所述溶液缸31和所述溶液過渡盒32之間的管路上；控制系統，主要由三部分構成，輸入模塊、輸出模塊、監控控制和處理模塊。其中， 用於檢測的傳感器和輸入模塊相連，此處說的相連時一種信號的傳輸，可以通過有線和無 線兩種形式進行信號的傳輸。本發明提供的控制系統中的輸入模塊和輸出模塊可以為多個，即每個傳感器對應 自己的輸入模塊或部分傳感器對應一個輸入模塊，另一部分對應著另一個輸入模塊，輸入 模塊和輸出模塊也可以僅為一個，所有傳感器均和輸入模塊相連。同理，輸出模塊和處理模 塊也可以是上述情況，不再贅述。連接輸入模塊(可以為一個也可以為多個)的外部元件有入板計數傳感器36、循 環液位傳感器14和過渡盒液位傳感器35。連結輸出模塊接口的輸出設備有循環泵12、添 加泵21和控制閥34。監控控制部位主要是人機界面，人機界面中的人機互動平臺設計有「手動添加」和 「自動添加」兩種功能，可根據需求自主選擇；人機互動平臺可設置「板數」、「添加時間」並可 在線監控添加時的狀態。控制系統的控制原理輸入模塊接口的外部元件各傳感器將信號 經輸入模塊傳輸到處理模塊，處理模塊根據人機互動平臺設置的參數和輸入模塊的信號處 理後輸出信號給輸出模塊，由輸出模塊驅動輸出接口的各種設備。輸入、輸出模塊的狀態同 時顯示在人機界面上。下面對本發明提供的控制系統做詳細的描述。控制系統，包括人機互動平臺、第一輸入模塊、第一處理模塊和第一輸出模塊；其中，人機互動平臺用於提供自動添加參數的設置，該自動添加參數具體為板數 和添加時間；所述第一輸入模塊用於接收所述入板計數檢測裝置36和過渡盒液位檢測裝置35發送的信號，並將該信號傳輸給第一處理模塊；
所述第一處理模塊接收所述第一輸入模塊傳輸的信號，並將所述入板計數檢測裝 置36發送的信號處理為相應的板數，當該板數與人機互動平臺中設置的板數相同時，通知 第一輸出模塊開啟所述控制閥34並開始計時，當計時時間和人機互動平臺中設置的添加 時間相同時，通知第一輸出模塊關閉所述控制閥34，當接收到所述過渡盒液位檢測裝置35 發送的信號時，通知第一輸出模塊關閉所述添加泵21 ；所述第一輸出模塊用於執行第一處理模塊發送的命令。本發明所提供的溶液添加系統，通過設置檢測溶液過渡盒32內液面高度的過渡 盒液位檢測裝置35，在過渡盒和溶液缸之間的管路上設置控制閥34。添加泵21將溶液從 溶液暫存缸11抽到溶液過渡盒32內，當過渡盒液位檢測裝置35檢測到溶液過渡盒32內 液位高度達到設定值(此處的設定值，對於傳感器形式的檢測裝置來說，可以通過設定過 渡盒液位檢測裝置35的高度來實現，當傳感器感覺到液面時，即所謂的達到設定值)時，便 通知控制裝置關閉添加泵；當入料口的入板計數檢測裝置36檢測到與人機互動平臺中預 設板數相同的板數時，控制系統開啟控制閥，控制閥開啟後，控制系統開始計時，當計時時 間和人機互動平臺中設置的添加時間相同時，控制閥動作OFF關斷流入，自動添加完成。當 控制閥OFF後，添加泵21動作向溶液過渡盒32補充溶液，等待下一輪添加。本發明優選的將自重調節閥33位於所述溶液過渡盒32和所述控制閥34之間，即 將控制閥34設置在相對於自重調節閥33較低的位置，這樣在開啟控制閥34時，溶液便會 流入溶液缸31內。為了避免循環泵12的空運轉，本發明提供的溶液添加系統在溶液暫存缸11內和 所述循環泵12的吸水口與所述溶液暫存缸11相接位置的同一液面處設有循環液位傳感器 14 ；所述控制系統還包括第二輸入模塊、第二處理模塊和第二輸出模塊，所述第二輸 入模塊用於接收循環液位傳感器14發送的信號並將該信號傳輸給所述第二處理模塊，所 述第二處理模塊接收該信號並通知所述第二輸出模塊關閉所述循環泵12，所述第二輸出模 塊執行第二處理模塊發送的命令。由於在循環泵12的吸水口與所述溶液暫存缸11相接位置的同一液面處設有循環 液位傳感器14，所以當溶液暫存缸11液位過低時，即循環泵12空運轉時，循環液位傳感器 14觸發信號到控制系統使循環泵停止運轉，保護循環泵空運轉。本發明提供的控制系統中還包括顯示模塊，用於在所述循環泵12空運轉時，顯示 報警信息，通知人們向溶液暫存缸11內配置新的溶液。本發明提供的可以自動添加溶液的添加系統，實現了精確自動添加的功能，減少 了工人的勞動強度和時間，提升了產品的質量，提高了溶液的利用率。適用範圍廣，造價成 本低，操作方便。以上對本發明所提供的溶液添加系統進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對 本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法 及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前 提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保 護範圍內。
權利要求
一種溶液添加系統，包括添加泵(2 1)通過管路和所述添加泵(21)的吸水口相連的溶液暫存缸(11)和控制系統，其特徵在於，還包括和所述添加泵(21)的出水口通過管路相連的溶液過渡盒(32)；和所述溶液過渡盒(32)通過管路相連的溶液缸(31)，所述溶液過渡盒(32)豎直高度高於所述溶液缸(31)的豎直高度；均設置在所述溶液缸(31)和所述溶液過渡盒(32)之間管路上的自重調節閥(33)和控制閥(34)，所述控制系統控制所述控制閥的開啟和關閉。
2.如權利要求1所述的溶液添加系統，其特徵在於，所述溶液過渡盒(32)為透明的過 渡盒，且其表面設有容積刻度。
3.如權利要求2所述的溶液添加系統，其特徵在於，所述溶液過渡盒(32)和所述溶液 缸(31)上均設有溢流管路。
4.如權利要求1所述的溶液添加系統，其特徵在於，所述添加泵(21)和溶液過渡盒 (32)之間的管路上設有從添加泵(21)到溶液過渡盒(32)方向上導通的單向閥(22)。
5.如權利要求1所述的溶液添加系統，其特徵在於，還包括循環泵(12)；所述循環泵(12)的吸水口和出水口分別通過管路和所述溶液暫存缸(11)相連。
6.如權利要求5所述的溶液添加系統，其特徵在於，所述循環泵(12)的出水口位於所 述溶液暫存缸(11)的頂端。
7.如權利要求6所述的溶液添加系統，其特徵在於，和所述循環泵(12)的出水口相連 的管路的出口端至少分支成兩路。
8.如權利要求1-7任一項所述的溶液添加系統，其特徵在於，還包括安裝於入料口用 於檢測工件入板個數的入板計數檢測裝置(36)；檢測所述溶液過渡盒(32)內液位的過渡盒液位檢測裝置(35)；當所述入板計數檢測裝置(36)檢測到的工件數量達到預設個數時，所述控制系統開 啟所述控制閥(34)並開始計時，當計時時間和預設的添加時間相同時，關閉所述控制閥 (34)；當所述過渡盒液位檢測裝置(35)檢測到溶液過渡盒(32)內的液位不低於預設液位 時，所述控制系統關閉所述添加泵(21)。
9.如權利要求8所述的溶液添加系統，其特徵在於，所述自重調節閥(33)位於所述溶 液過渡盒(32)和所述控制閥(34)之間。
10.如權利要求8所述的溶液添加系統，其特徵在於，所述過渡盒液位檢測裝置(35)為液位傳感器。
11.如權利要求8所述的溶液添加系統，其特徵在於，所述溶液暫存缸(11)內在所述循 環泵(12)的吸水口的同一液面處設有循環液位傳感器(14)；當所述循環液位傳感器(14)檢測到溶液暫存缸(11)內的液位位於該傳感器以下時， 控制系統關閉所述循環泵(12)。
12.如權利要求11所述的溶液自動添加系統，其特徵在於，所述控制系統還包括顯示 模塊，用於在所述循環泵(12)空運轉時，顯示報警信息。
全文摘要
本發明公開了一種溶液添加系統，包括添加泵通過管路和所述添加泵的吸水口相連的溶液暫存缸和控制系統，還包括和所述添加泵的出水口通過管路相連的溶液過渡盒；和所述溶液過渡盒通過管路相連的溶液缸，所述溶液過渡盒豎直高度高於所述溶液缸的豎直高度；均設置在所述溶液缸和所述溶液過渡盒之間管路上的自重調節閥和控制閥，所述控制系統控制所述控制閥的開啟和關閉。由於溶液過渡盒的高於溶液缸，所以在溶液過渡盒內的溶液會因為重力的作用流入溶液缸，添加溶液時，首先打開控制閥，由於自重調節閥的作用，會使得流入溶液缸內的溶液流入速度一直保持勻速，能夠達到用時間控制添加量，實現精確添加溶液的目的。
文檔編號G05D9/12GK101873765SQ20101019177
公開日2010年10月27日 申請日期2010年6月1日 優先權日2010年6月1日
發明者葉現青, 李代傑, 趙順濱, 閔秀紅 申請人:深南電路有限公司