一种全自动摆片腐蚀设备的制作方法

1.本发明涉及石英摆片加工技术领域，尤其涉及一种全自动摆片腐蚀设备。


背景技术：

2.摆片腐蚀是摆片加工的重要工序，目前多数采用人工进行手动操作，操作过程繁琐、工作环境恶劣、效率低，易出错，容易造成摆片的大量报废。腐蚀过程中易出现腐蚀溶液加热温度不均匀，温度范围波动大等情况，导致摆片腐蚀精度超差或不一致，且人为的进行腐蚀和清洗相互转换浪费时间较多、危险，且在有毒有害气体对身体伤害极大。最后产生的废水，废气不能有效处理，污染环境。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种全自动摆片腐蚀设备，能有效提高工作效率，提高摆片加工精度及合格率，且能尽可能减小有害物质对人体和环境造成的伤害。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种全自动摆片腐蚀设备，包括一密闭箱体，该箱体的前侧中部设有箱门；在箱体的下部横向并列设有清洗池和腐蚀池，在所述腐蚀池外侧设有加热装置；在所述箱体的上部设有水平导轨和驱动电机，所述水平导轨位于清洗池和腐蚀池上方，在导轨上设有与清洗池和腐蚀池位置相对应的滑块，所述驱动电机能够驱动滑块沿导轨在清洗池和腐蚀池之间移动；在所述滑块下方设有安装架，所述安装架通过一升降机构和摆动机构与滑块连接，所述升降机构能够带动安装架沿竖向升降，所述摆动机构能够带动安装架在竖直平面内摆动；在箱体的一侧设有电控柜，在该电控柜内设有电控系统，所述加热装置、驱动电机、升降机构和摆动机构均与该电控系统连接。
5.作为优化，所述加热装置包括水浴池，所述腐蚀池套设在水浴池中，在所述水浴池中设有电加热器，所述电加热器与电控系统连接。
6.作为优化，在所述水浴池中设有与水浴池相连通的循环搅拌系统，该循环搅拌系统包括循环水泵，该循环水泵的进水端和出水端均通过管道与水浴池相连通。
7.作为优化，在所述循环水泵的出水端还设有水浴冷却器，所述水浴冷却器的进水端与循环水泵的出水端连接，水浴冷却器的出水端与水浴池相连通。
8.作为优化，所述驱动电机与一丝杆相连，该丝杆与导轨平行设置，所述滑块与丝杆螺纹配合相连连接，驱动电机通过驱动丝杆转动带动滑块沿导轨移动。
9.作为优化，还包括废水池，所述清洗池和水浴池通过管道与废水池相连通。
10.作为优化，所述升降机构采用直线电机，电机轴竖向设置形成升降杆。
11.作为优化，所述摆动机构包括设置在滑块上的凸轮，所述升降机构与该凸轮配合连接，该凸轮与设置在滑块上的摆动电机连接，摆动电机驱动凸轮转动时，能够带动升降机
构沿在竖直平面内摆动。
12.作为优化，在所述箱体的顶部设有抽风管，所述抽风管的进风端与箱体内部相通，出风端设有过滤装置，所述过滤装置的出风端与一排风扇连接。
13.本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过设置能够在腐蚀池和清洗池之间自动移动的安装架，该安装架能够通过升降机构将工件置于溶液之中，在腐蚀时，通过摆动机构使工件呈一定频率的上下摆动，确保摆片的腐蚀的均匀性；并且通过水浴加热的方式提高加热时腐蚀溶液温度的均匀性和温度控制的稳定性，从而进一步提高温度对腐蚀速率的影响。另外，本发明针对腐蚀时间长、易忘记，易出现无人监管，出现腐蚀时间超差等情况，为设备设置电控系统，通过时间控制，电铃报警等方式及时提醒操作人员将工件提出溶液表面，进入下一道工序。本发明还针对原腐蚀箱是在开放的环境下工作，对环境和人体有极大的伤害，设计了完全密闭的箱体，可在电控系统的操作面板上进行，腐蚀完成后通过大功率排气系统及过滤装置对废气进行有效处理后排出，同时在排水处安装废水处理池进行处理后排除。
附图说明
14.图1为本发明的主视结构示意图；图2为本发明的侧视结构示意图；图中，1箱门，2安装架，3腐蚀池，4电加热器，5温度传感器，6水浴冷却器，7排风扇，8过滤装置，9摆动电机，10升降机构，11警灯电铃，12驱动电机，13丝杆，14滑块，15导轨，16软化水开关，17废水池，18清洗池，19电控柜，20照明灯，21循环搅拌系统，22水浴池，23凸轮。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
16.具体实施时：参见图1-图2，一种全自动摆片腐蚀设备，包括一密闭箱体，在箱体的下部设有清洗池18和腐蚀池3，在所述腐蚀池3上设有加热装置，在箱体对应于腐蚀池3的位置设有箱门1，用于向腐蚀池3中添加腐蚀液。所述加热装置包括水浴池22，所述腐蚀池3套设在水浴池22中，在所述水浴池22中设有电加热器4，在所述水浴池22中设有搅拌装置。水浴池22和清洗池18均与外部软化水输水管连接，并在输水管上设有软化水开关16。在本实施例中，所述搅拌装置包括与水浴池22相连通的循环搅拌系统21，该循环搅拌系统21包括循环水泵，该循环水泵的进水端和出水端均与水浴池22相连通。在所述循环水泵的出水端还设有水浴冷却器6，所述水浴冷却器6的进水端与循环水泵的出水端连接，水浴冷却器6的出水端与水浴池22相连通。在水浴池22中还设有温度传感器5，该温度传感器5与电控系统连接，从而向电控系统反馈温度信号，电控系统根据该温度信号控制电加热器4和水浴冷却器6的工作状态，以更好的调节水浴池22的加热温度，其中，所述电控系统集成在箱体外侧的电控柜19中。
17.在所述箱体的上部设有水平导轨15和驱动电机12，在导轨15上设有与清洗池18和腐蚀池3位置相对应的滑块14，所述驱动电机12能够驱动滑块14沿导轨15在清洗池18和腐蚀池3之间移动，具体的，所述驱动电机12通过一丝杆13与滑块14连接，该驱动电机12通过
驱动丝杆13转动驱动滑块14沿导轨15移动。
18.在所述滑块14上设有安装架2，用于固定安装待加工的石英摆片，所述安装架2通过一升降机构10和摆动机构与滑块14连接，所述升降机构10能够带动安装架2沿竖向升降，所述摆动机构能够带动安装架2沿竖向以预设幅度摆动。具体的，所述升降机构10采用直线电机，直线电机的电机轴竖向设置形成升降杆。所述摆动机构包括设置在滑块14上的凸轮23或偏心轮机构，所述升降机构的上端与该凸轮23配合连接，该凸轮23与设置在滑块14上的摆动电机9（或减速电机等）连接，摆动电机9驱动凸轮23转动时，能够带动升降杆在竖直平面内摆动，从而带动安装架2竖向摆动，使安装架2上的摆片与腐蚀液的接触更加均匀。
19.还包括废水池17，该废水池17与清洗池18和水浴池22连通，并在连接管道上设有阀门，以方便处理废水。
20.在所述箱体的顶部设有抽风管和照明灯20，所述抽风管的进风端与箱体内部相通，出风端设有过滤装置8，所述过滤装置8的出风端与一排风扇7连接。
21.本发明提供的设备，主要包括一个封闭的箱体提供操作环境，带电机的升降安装架2用于悬挂工件，一个专用的机械偏心结构调整工件上下摆动幅度，通过减速器电机旋转变频器控制工件上下运动的频率，保证腐蚀精度。再使用水浴间接加热的方式通过较高精度的数字式温度控制器控制化学腐蚀液的温度，在水浴池22内设有循环搅拌系统21，来保证水浴加温的均匀性，提高腐蚀的一致性和精度。再在安装架2上配上可滑动导轨15，通过电机驱动使其在清洗漕和腐蚀池3相互移动。腐蚀和清洗时，设置有时间控制器，时间达到时警报电铃自动报警，操作人员可及时进行下道工序的开始。最后将废水废气进行过滤处理后排除，防止污染。
22.本发明具体的工作流程如下：打开软化水进水开关，让软化水达到清洗池18和水浴池22水位线后，停止注水。将配置好的腐蚀溶液倒入腐蚀池3内，同时在安装架2上安装好待腐蚀的工件，迅速关闭箱门1，使腐蚀过程完全处在密闭的空间内进行。打开电控柜19的总电源开关，照明灯20常亮，电控柜19的加热开关和循环水泵开关同时打开，不锈钢电加热器4开始工作对水浴池22中软化水进行加热，循环搅拌系统21开始工作使水循环流动，加热均匀。温度传感器5对水浴池22内环境温度自动进行采样、监控，当环境温度高于设定值，温控stlal报警点，自动开启不锈钢水浴冷却器6，达到低于设定温度时，自动关闭。达到保温时间后，设定摆动调速参数，利用凸轮23（机械偏心凸轮结构）和摆动电机9（带变频器的减速器电机）调整工件的摆动距离和控制工件的摆动频率。使工件腐蚀时与酸液的接触更加充分均匀，腐蚀效果更佳。设定好腐蚀时间，按下升降启动键，开始制作，计时继电器计时工作，时间到后，警灯电铃11报警，操作人员启动升降机构10将工件提出溶液表面，进入下一道清洗工件，可以利用驱动电机12带动丝杆13转动，与丝杆13接连的滑块14固定在导轨15上，从而实现左右来回的移动，移至清洗池18后，按下停止按钮，同理将安装架2放入清洗池18进行清洗，根据需要调整清洗次数和频率。最后同时打开排气扇和废水池17，废气通过过滤装置8进行处理，废水排入废水池17进行处理，有效的减少了有毒有害物质对环境的影响。
23.本发明通过设置能够在腐蚀池和清洗池之间自动移动的安装架，该安装架能够通过升降机构将工件置于溶液之中，在腐蚀时，通过摆动机构使工件呈一定频率的上下摆动，确保摆片的腐蚀的均匀性；并且通过水浴加热的方式提高加热时腐蚀溶液温度的均匀性和
温度控制的稳定性，从而进一步提高温度对腐蚀速率的影响。另外，本发明针对腐蚀时间长、易忘记，易出现无人监管，出现腐蚀时间超差等情况，为设备设置电控系统，通过时间控制，电铃报警等方式及时提醒操作人员将工件提出溶液表面，进入下一道工序。本发明还针对原腐蚀箱是在开放的环境下工作，对环境和人体有极大的伤害，设计了完全密闭的箱体，可在电控系统的操作面板上进行，腐蚀完成后通过大功率排气系统及过滤装置对废气进行有效处理后排出，同时在排水处安装废水处理池进行处理后排除。
24.综上，本发明，1、实现腐蚀池和清洗池的自动切换，避免人工操作造成的效率低、易损坏、操作危险等情况。
25.2、利用机械偏心结构与减速器电机来调整工件的上下运动幅度，通过变频器控制安装架的上下运动频率，确保摆片的腐蚀精度。同时使用水浴间接加热控制化学腐蚀液的温度，并设置有循环搅拌系统，保证水浴温度的均匀性，采用数字式温度控制器，保证温度精度在
±
1℃范围内，更好的提高了腐蚀精度和一致性，将腐蚀尺寸精度控制在
±
0.001mm。
26.3、设备置有数字式时间控制器，并配有电铃及时报警提醒，能及时提醒操作人员将工件提出溶液表面。
27.4、设备配置有废气废水过滤系统，避免对环境和人体造成危害。
28.5、箱体内采用的pvc板材涂有防腐蚀层，经过专用胶粘接和焊接成型，使设备更加耐用，装上带防腐蚀用的密封箱门，能良好的形成一个密闭空间，更加环保。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以在不脱离本发明的原理和基础的情况下对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附加权利要求及其等同物限定，因此本发明的实施例只是针对本发明的说明示例，无论从哪一点来看本发明的实施例都不构成对本发明的限制。