一种全自动的蚀刻装置及其控制方法与流程

本发明涉及蚀刻装置领域，尤其涉及一种全自动的蚀刻装置以及用于全自动的蚀刻装置的控制方法。

背景技术：

现有技术中，对线路板喷淋蚀刻液的喷管通常是含有多个喷嘴的直线形喷管，相邻喷嘴之间的间隙一样，且喷嘴的喷淋角度固定，这样容易造成蚀刻液无法覆盖所有需要蚀刻的区域，使线路板蚀刻不均匀，而且喷淋蚀刻液一段时间后，蚀刻液会在线路板表面积留，使得线路板难以与新的蚀刻液的接触，影响蚀刻效果。另外，现有的蚀刻装置的自动化程度不高，常常需要人工辅助操作，降低生产效率。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种全自动的蚀刻装置，能够实现蚀刻液覆盖所有需要蚀刻的区域，使线路板的蚀刻均匀，同时能够除去线路板表面积留的蚀刻液，以便线路板和新的蚀刻液接触。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种全自动的蚀刻装置，包括蚀刻箱，所述蚀刻箱的顶部设置有用于喷淋蚀刻液的喷淋机构，所述喷淋机构包括第一摆动气缸，所述第一摆动气缸的输出轴上固定有喷淋仓，所述喷淋仓包括第一喷淋区域、第二喷淋区域，所述第二喷淋区域环绕所述第一喷淋区域设置，所述第一喷淋区域喷嘴的密度大于所述第二喷淋区域喷嘴的密度，所述喷淋机构下方设置有两条导轨，所述导轨上设置有沿所述导轨移动的载物台，所述载物台由伺服电机驱动，所述两条导轨之间设置有用于抓取和翻转线路板的机械手，所述机械手包括基座，以及位于所述基座上的升降气缸，所述升降气缸的输出轴通过固定件与第二摆动气缸连接，所述第二摆动气缸的输出轴通过固定件与伸缩气缸连接，所述伸缩气缸的输出轴通过固定件与气爪连接，所述第一摆动气缸、所述伺服电机、所述升降气缸、所述第二摆动气缸、所述伸缩气缸及所述气爪均与控制器电联接。

在本发明较佳的实施方案中，所述第二喷淋区域包括四个子喷淋区域，所述四个子喷淋区域均与第二输液管连通。

在本发明较佳的实施方案中，所述四个子喷淋区域通过四个挡板隔开。

在本发明较佳的实施方案中，所述第一喷淋区域与第一输液管连通，所述第一输液管及所述第二输液管均与总输液管连通，所述总输液管上设置有加热器，以及位于所述加热器的下游的温度传感器，所述加热器、所述温度传感器与所述控制器电联接。

在本发明较佳的实施方案中，所述第一输液管上设置有第一电动阀，所述第二输液管上设置有第二电动阀，所述第一电动阀、所述第二电动阀均与所述控制器电联接。

在本发明较佳的实施方案中，所述蚀刻箱两端的侧壁上设置有进口、出口，所述进口位于所述载物台的上方，所述出口、所述载物台位于同一高度，所述进口的上方设置有接近开关，所述接近开关与所述控制器电联接。

在本发明较佳的实施方案中，所述蚀刻箱内设置有第一辊筒、与所述第一辊筒在同一高度的第二辊筒、位于所述第二辊筒斜下方的第三辊筒及与所述第三辊筒在同一高度的第四辊筒，所述第一辊筒的上表面、所述第二辊筒的上表面及所述进口位于同一高度，所述第三辊筒位于所述第二辊筒更远离所述进口的一侧，且所述第三辊筒的下表面的高于所述载物台的上表面，传送带依次穿过所述第一辊筒、所述第二辊筒、所述第三辊筒及所述第四辊筒，所述传送带由传送电机驱动，所述传送电机与所述控制器电联接。

在本发明较佳的实施方案中，所述载物台的上表面设置有导向板。

在本发明较佳的实施方案中，所述导轨上设置有光电开关，所述光电开关位于所述喷淋仓靠近所述出口一侧的边缘位置的正下方。

本发明还提供了一种用于上述的一种全自动的蚀刻装置的控制方法，实现蚀刻液覆盖所有需要蚀刻的区域，使线路板的蚀刻均匀，同时能够除去线路板表面积留的蚀刻液，以便线路板和新的蚀刻液接触，实现对线路板蚀刻过程的自动化控制。包括以下步骤：

s1，所述控制器控制所述伺服电机，驱动所述载物台向所述蚀刻箱的进口移动，使所述载物台接收线路板；

s2，所述控制器控制所述伺服电机，驱动所述载物台将线路板运送到所述喷淋机构的正下方；

s3，所述控制器控制所述第一摆动气缸，所述第一喷淋区域及所述第二喷淋区域对线路板喷淋蚀刻液，达到设定喷淋时间，第一次喷淋的过程结束；

s4，所述控制器控制所述气爪对线路板进行夹取，所述控制器控制所述第二摆动气缸摆动预定角度，摆动预定次数后，所述控制器控制所述第二摆动气缸将线路板放置在所述载物台上，所述控制器控制所述气爪松开线路板，第一次翻转的过程结束；

s5，重复s3步骤及s4步骤，直到达到理想蚀刻效果；

s6，所述控制器控制所述伺服电机，驱动所述载物台将线路板运送到所述蚀刻箱的出口。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种全自动的蚀刻装置，将喷淋仓设置在第一摆动气缸上，使蚀刻液能够覆盖所有需要蚀刻的区域；设置手爪便于夹取线路板，将手爪与第二摆动气缸连接，实现对线路板的翻转，便于除去积留在线路板上的蚀刻液，使得线路板与新的蚀刻液接触；设置导轨及载物台，便于运送线路板；第一摆动气缸、伺服电机、升降气缸、第二摆动气缸、伸缩气缸及气爪均与控制器电联接，实现对线路板蚀刻的自动控制。

附图说明

图1是本发明实施例一中提供的一种全自动的蚀刻装置的正视图；

图2是本发明实施例一提供的喷淋仓的俯视图。

图中：

100、蚀刻箱；101、进口；102、出口；103、接近开关；104、第一辊筒；105、第二辊筒；106、第三辊筒；107、第四辊筒；200、喷淋机构；210、第一摆动气缸；220、喷淋仓；230、第一喷淋区域；231、第一输液管；232、第一电动阀；240、第二喷淋区域；241、第二输液管；242、挡板；243、总输液管；244、加热器；245、温度传感器；246、第二电动阀；310、导轨；311、光电开关；320、载物台；321、伺服电机；322、导向板；400、机械手；410、基座；420、升降气缸；430、第二摆动气缸；440、伸缩气缸；450、气爪；500、控制器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1、图2所示，本实施例中提供的一种全自动的蚀刻装置，包括蚀刻箱100、喷淋机构200、导轨310、机械手400、控制器500，喷淋机构200设置在蚀刻箱100的顶部，喷淋机构200包括第一摆动气缸210，第一摆动气缸210的输出轴上设置有喷淋仓200，喷淋仓200包括第一喷淋区域230、第二喷淋区域240，第二喷淋区域240环绕第一喷淋区域230设置，第一喷淋区域230喷嘴的密度大于第二喷淋区域240喷嘴的密度，两条导轨310设置在喷淋仓200的下方，导轨310上设置有沿导轨310移动的载物台320，载物台320由伺服电机321驱动，机械手400设置在两条导轨310之间，机械手400包括基座410，以及位于基座410上的升降气缸420，升降气缸420的输出轴通过固定件与第二摆动气缸430连接，所述第二摆动气缸430的输出轴通过固定件与伸缩气缸440连接，伸缩气缸440的输出轴通过固定件与气爪450连接，升降气缸420的输出轴、第二摆动气缸430的输出轴及伸缩气缸440的输出轴之间相互垂直，第一摆动气缸210、伺服电机321、升降气缸420、第二摆动气缸430、伸缩气缸440、气爪450均与控制器500电联接。将喷淋仓220设置在第一摆气缸210上，使得蚀刻液覆盖所有需要蚀刻的区域。设置手爪450便于对线路板进行夹取，设置第二摆动气缸430便于实现对线路板的翻转，便于清除积留在线路板上的蚀刻液，使线路板与新的蚀刻液接触。第一喷淋区域230便于对线路板中心区域喷淋较多的蚀刻液，有利于加快线路板中心区域蚀刻液的更新，设置第二喷淋区域240便于对线路板边缘区域喷淋较少蚀刻液，有利于防止线路板边缘区域过度蚀刻，使线路板蚀刻更均匀。设置导轨310及载物台320便于对线路板的运送。

控制器500控制第一摆动气缸210、伺服电机321、升降气缸420、第二摆动气缸430、伸缩气缸440及气爪450的动作，实现对线路板蚀刻的自动控制。具体控制过程如下：控制器500控制伺服电机321，驱动载物台320带动线路板到达喷淋仓200下方，控制器500控制伺服电机321停止，控制器500控制第一摆动气缸210，第一喷淋区域230、第二喷淋区域240对线路板进行喷淋，使线路板需要蚀刻的区域被蚀刻液全部覆盖，达到设定喷淋时间，控制器500控制升降气缸上升一定高度，使气爪450的中心轴线与载物台320位于同一高度，方便气爪450夹取线路板，控制器500控制伸缩气缸440伸出一端距离，使气爪450移动到线路板附近位置，控制器500控制气爪450夹紧，将线路板夹紧，控制器500控制伸缩气缸440缩回一段距离，控制器500控制第二摆动气缸430摆动，将线路板进行翻转，使积留在线路板上的蚀刻液被清除，达到预设翻转次数，控制器500控制伸缩气缸440伸出，控制器500控制第二摆动气缸430将线路板放置在载物台320上，控制器500控制气爪450松开，重复喷淋、夹取、翻转、松开线路板的过程，直到达到预设的总蚀刻时间，控制器500控制升降气缸下降一段距离，控制器500控制伺服电机321，驱动载物台320携带线路板到蚀刻箱100的出口102。

为了保证第二喷淋区域240内喷淋量的均匀，进一步地，一种全自动的蚀刻装置包括四个子喷淋区域，四个子喷淋区域形成第二喷淋区域240，四个子喷淋区域与第二输液管241连通，四个子喷淋区域均有一子输液管与第二输液管连通，保证每个子喷淋区域的喷淋流量均匀。

为了避免四个子喷淋区域之间相互影响，进一步地，一种全自动的蚀刻装置及其控制方法包括四个挡板242，设置四个挡板242将四个子喷淋区域分开，防止四个子喷淋区域的喷淋效果相互影响，避免对线路板的边缘过度喷淋。

为了实现对蚀刻液的温度控制，进一步地，一种全自动的蚀刻装置包括第一输液管231、总输液管243、加热器244、温度传感器245、控制器500，第一输液管231连通第一喷淋区域230，第一输液管231、第二输液管241均与总输液管243连通，加热器244设置在总输液管243上，温度传感器245设置在加热器244的下游位置，加热器244、温度传感器245与控制器500电联接。控制器500接收来自温度传感器245传送的温度信号，控制加热器244对总输液管243上的蚀刻液进行加热，使蚀刻液达到设定温度，加热后的蚀刻液通过总输液管243，分别流经第一输液管231、第二输液管241，到达第一喷淋区域230、第二喷淋区域240对线路板进行喷淋。在总输液管243上集中对蚀刻液进行加热，节约能量，且容易控制。

为了实现对线路板喷淋次数的控制，进一步地，一种全自动的蚀刻装置包括第一电动阀232、第二电动阀246、控制器500，第一电动阀232设置在第一输液管231上，第二电动阀246设置在第二输液管241上，第一电动阀232、第二电动阀246均与控制器500电联接。通过设置第一电动阀232、第二电动阀246分别控制第一喷淋区域230、第二喷淋区域240的喷淋情况，将线路板的中心区域与边缘区域的喷淋情况分开控制，控制器500通过控制第一电动阀232、第二电动阀246的开闭，来控制往线路板喷淋蚀刻液的次数，可根据线路板上电路图的分布及复杂情况，合理设置第一电动阀232、第二电动阀246的开闭次数，使得线路板蚀刻更均匀，使得线路板的宽度更均匀。

为了便于自动控制载物台320接收线路板，进一步地，一种全自动的蚀刻装置包括进口101、出口102、接近开关103、控制器500，进口101、出口102分别设置在蚀刻箱100两端的侧壁上，进口101位于载物台320的上方，出口102与载物台320位于同一高度，接近开关103设置在进口101的上方，接近开关103与控制器500电联接。设置进口101及出口102便于线路板进入和离开蚀刻箱100。当所述接近开关103感应到信号时，通知所述控制器500控制所述伺服电机321，从而驱动所述载物台320向所述蚀刻箱100的进口101移动，使得所述载物台320接收来自所述传送带上的线路板，实现载物台320对线路板的自动接收。

为了便于载物台320顺利接收线路板，进一步地，一种全自动的蚀刻装置包括第一辊筒104、第二辊筒105、第三辊筒106、第四辊筒107、控制器500，第二辊筒105设置在与第一辊筒104同一高度，第三辊筒106设置在第二辊筒105的斜下方，且位于所述第二辊筒105更远离进口101的一侧，第四辊筒107设置在与第三辊筒106同一高度，第三辊筒106的下表面的高于载物台320的上表面，第一辊筒104的上表面、第二辊筒105的上表面及进口101位于同一高度，传送带依次穿过第一辊筒104、第二辊筒105、第三辊筒106及第四辊筒107的上表面，传送带由传送电机驱动，传送电机与控制器500电联接。通过设置传送带，以及用于带动传送带移动的四个辊筒，便于将线路板平滑的运送到在载物台320上。

为了防止线路板运输过程中偏离载物台320上表面，进一步地，一种全自动的蚀刻装置包括导向板322，导向板322相对设置在载物台320的上表面，设置导向板322便于将线路板引导到载物台320上，防止线路板在运输过程中发生倾斜，影响蚀刻效果。

为了便于运送线路板到达喷淋仓220的正下方，进一步地，一种全自动的蚀刻装置包括光电开关311，光电开关311设置在喷淋仓靠近出口102一侧边缘位置的正下方的导轨310上，光电开关检测到到信号传送给控制器500，控制器500驱动伺服电机停止，使得线路板被运送到喷淋仓220的正下方，使线路板被运送至喷淋仓220的喷淋区域内。

实施例一中提供的一种用于上述的一种全自动的蚀刻装置的控制方法，一种全自动的蚀刻装置的控制方法如下：

s1，控制器500控制伺服电机321，驱动载物台320向蚀刻箱100的进口101移动，使载物台320接收线路板，便于后续载物台320对线路板进行运送；

s2，控制器500控制伺服电机321，驱动载物台320将线路板运送到喷淋仓220的正下方，便于喷淋仓对线路板喷淋蚀刻液；

s3，控制器500控制控制第一摆动气缸210、喷淋仓220对线路板喷淋蚀刻液，达到设定喷淋时间，第一次喷淋的过程结束，便于后续对线路板的翻转；

s4，控制器500控制气爪对线路板进行夹取，控制器500控制第二摆动气缸430摆动预定角度，摆动预定次数后，控制器500控制所述第二摆动气缸430将线路板放置在载物台320上，控制器500控制气爪450松开线路板，第一次翻转的过程结束；

s5，重复s3步骤及s4步骤，直到达到理想蚀刻效果；

s6，控制器500控制伺服电机321，驱动载物台320将线路板运送到蚀刻箱100的出口102。

在s1过程中，在蚀刻箱100进口101的上方设置有接近开关103，当接近开关103感应到信号时，并传送给控制器500，控制器500控制伺服电机321，驱动载物台320接收线路板。

在s2过程中，在导轨310上设置有光电开关311，光电开关311位于喷淋仓220靠近出口102一侧边缘位置的正下方，当控制器500接收到来自光电开关311的信号，控制伺服电机321停止，将载物台320运送到喷淋仓220的正下方。

在s3过程中，第二喷淋区域240包括四个子喷淋区域，四个子喷淋区域均与第二输液管241连通，第一喷淋区域230连通有第一输液管231，第一输液管231、第二输液管241均与总输液管243连通，加热器244设置在总输液管243上，温度传感器245设置在加热器244的下游位置，加热器244、温度传感器245与控制器500电联接。控制器500接收来自温度传感器245传送的温度信号，控制加热器244对总输液管243上的蚀刻液进行加热，使蚀刻液达到设定温度，加热后的蚀刻液通过总输液管243，分别流经第一输液管231、第二输液管241，到达第一喷淋区域230、第二喷淋区域240对线路板进行喷淋。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。