一种确保蚀刻速度的加工工艺

技术领域

本发明涉及蚀刻技术领域，特别是涉及一种确保蚀刻速度的加工工艺。

背景技术

常规的蚀刻工艺中，通过将蚀刻液直接倒入蚀刻槽内，之后工人将产品一次一次放入槽体内进行蚀刻操作，该工艺流程所消耗的时间长、人工劳动力成本大、生产效率低，也容易对工人造成身体伤害，为了解决上述问题，需要设计一种全自动生产装置，从而实现自动化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种确保蚀刻速度的加工工艺，具有提高生产效率、节约劳动力成本、全自动生产确保工人与蚀刻池胜利，保护工人身体健康等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种确保蚀刻速度的加工工艺，包括全自动蚀刻装置，全自动蚀刻装置包括蚀刻底座、蚀刻槽和电控箱，所述的蚀刻底座上安装有蚀刻槽，所述的蚀刻槽上方设置有滑动轨道，滑动轨道上安装有移动机械手，移动机械手下端安装有夹持平台，所述的蚀刻槽的槽体左侧安装有感应支架，感应支架内竖直安装有上下滑动的波美比重计，所述的波美比重计上套接有与感应支架相对滑动的套管支架，所述的蚀刻槽下部设置有第一储液箱和第二储液箱，第一储液箱和第二储液箱均上竖直安装有微泵支架，所述的微泵支架上安装有微泵，所述的微泵的进口管道与第一储液箱相连，微泵支架的出口管道延伸至蚀刻槽内，蚀刻槽前侧设置有电控箱，电控箱根据波美比重计检测数据来控制微泵启动和关闭，所述的蚀刻槽内安装有PH值检测仪，PH值检测仪与电控箱相连。

工艺的具体步骤如下：步骤一：根据原先工艺中各个参考参数，选择一个最大程度提高蚀刻速度的最优数据，作为理论参数，数据中包含氯化亚铁浓度参数、PH值和温度，将理论参数输入到数据输入面板，并在控制面板内储存；步骤二：将配置好的蚀刻液倒入到蚀刻槽内，接着通过自动化机械手对产品进行蚀刻操作；步骤三：波美比重计、温度感应器和PH值检测仪对蚀刻槽内的蚀刻液进行实时监测，将测得数据输送到控制面板内，通过控制面板来对测得数据和理论参数进行对比；步骤四：控制面板控制氯化氨输液臂和盐酸输液臂，从而确保氯化亚铁浓度参数、PH值和温度处于恒定状态。

为了确保自动蚀刻装置的正常运行，需要不断补充氯化亚铁，为了解决该问题，需要设计一种能够感应蚀刻液氯化亚铁浓度的结构，同时通过自动化控制系统，来对蚀刻液的氯离子浓度进行不断的补充。

本技术方案中通过设置移动机械手，用来实现金属板的全自动运输，同时通过设置波美比重计用来测试蚀刻槽内的氯化亚铁的浓度，通过检测的数据，来与电控箱内记录的参数进行对比，通过对比来实现微泵的启停，微泵往蚀刻槽内输送到氯化氨，氯化氨能够将三氯化铁还原回氯化亚铁，感应支架内设置有感应器，感应器与电控箱连接，波美比重计上安装有套管支架，套管支架上设置有若干感应节点，波美比重计上升下降时，套管支架的感应节点和感应器产生接触信号，信号会判断蚀刻液的氯化亚铁的浓度。

作为对本技术方案的一种补充，所述的蚀刻槽上部两端均设置有安装面板，所述的安装面板上安装有压缩泵组件，所述的压缩泵组件的输出端安装有伸入蚀刻槽的输液臂。

通过设置压缩泵组件，来使得外部空气不断对蚀刻液进行翻滚操作，使得蚀刻液在蚀刻槽内进行翻动，翻动过程中，蚀刻液会将金属板上的蚀刻腐蚀屑清除，提高金属板的加工速度。

作为对本技术方案的一种补充，所述的输液臂包括集液部、延伸臂和扩散头，所述的集液部下端安装有呈L形的延伸臂，延伸臂的末端安装有扩散头。

通过输液臂将补充液体和空气进行集中，补充液体在集液部内进行中间存储，之后通过气体将液体挤出到整个蚀刻槽内，该操作能够大大加快补充液体的扩散，从而使得三氯化铁快速还原呈氯化亚铁。

作为对本技术方案的一种补充，所述的集液部内设置有储液腔，所述的储液腔的侧部设置有与微泵的出口对接的进液接头，所述的储液腔上端设置有与压缩泵组件的出气口对接的进气接头，所述的延伸臂内设置有输送管，输送管一端与储液腔下端的出液口连接，另一端与扩散头内的阀芯对接。

作为对本技术方案的一种补充，所述的移动机械手内设置有主轴竖直朝下的下移气缸，下移气缸的主轴上安装有呈水平布置的夹持底板，所述的夹持底板下端面上并排安装有若干呈纵向布置的夹持气缸。

作为对本技术方案的一种补充，所述的夹持气缸的的夹持轴上安装有竖直朝下的夹持块，所述的夹持块的下端外侧采用鞋面结构，夹持块的下端内侧设置有卡接槽。

作为对本技术方案的一种补充，所述的蚀刻槽的外圈中部设置有一圈温度传感器，所述的温度传感器包括两个对接的外壳，外壳之间设置有温度感应器，温度感应器上设置有若干插入到蚀刻槽内部的感应节点，温度感应器与电控箱对接。

为了确保蚀刻液的反应速度，需要确保蚀刻液的温度在合理的范围内，所以需要通过设计温度控制系统来确保蚀刻液处于恒温状态，本温控系统中通过设置若干个感应节点，来测试蚀刻液不同区域的温度，并将温度参数进行集中统计，来确保蚀刻液的温度，同时通过电控箱内的控制系统，来使得电控箱来判断是否需要对蚀刻液进行加温。

作为对本技术方案的一种补充，所述的蚀刻槽底部内设置有加热片，所述的加热片上设置有若干延伸至蚀刻槽的槽体底面的加热丝。

加热片上设置有若干竖直且呈毛刺状的加热丝，该结构能够减少加热面积，确保加热时，与蚀刻液的接触部的温度不会过高。

作为对本技术方案的一种补充，所述的第一储液箱和第二储液箱呈前后错位布置，两个输液臂也呈错位布置，移动机械手下端伸入到蚀刻槽时，不会与两个输液臂产生干涉，所述的第一储液箱和第二储液箱分别存储氯化氨和盐酸。

有益效果：本发明涉及一种确保蚀刻速度的加工工艺，通过设置移动机械手，用来实现金属板的全自动运输，同时通过设置波美比重计用来测试蚀刻槽内的氯化亚铁的浓度，通过检测的数据，来与电控箱内记录的参数进行对比，通过对比来实现微泵的启停，微泵往蚀刻槽内输送到氯化氨，氯化氨能够将三氯化铁还原回氯化亚铁，感应支架内设置有感应器，感应器与电控箱连接，波美比重计上安装有套管支架，套管支架上设置有若干感应节点，波美比重计上升下降时，套管支架的感应节点和感应器产生接触信号，信号会判断蚀刻液的氯化亚铁的浓度，具有提高生产效率、节约劳动力成本、全自动生产确保工人与蚀刻池胜利，保护工人身体健康等特点。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明所述的蚀刻槽的俯视图；

图3是本发明所述的蚀刻槽的剖视图；

图4是本发明所述的输液臂的结构视图；

图5是本发明所述的集液部的结构简图；

图6是本发明所述的移动机械手的结构简图；

图7是本发明所述的夹持气缸处的结构视图；

图8是本发明的工艺流程框图。

图示：1、滑动轨道，2、移动机械手，3、夹持平台，4、蚀刻底座，5、电控箱，6、蚀刻槽，7、第一储液箱，8、第二储液箱，9、微泵支架，10、温度传感器，11、温度感应器，12、微泵，13、输液臂，14、压缩泵组件，15、外壳，16、感应节点，17、安装面板，18、感应支架，19、波美比重计，20、套管支架，21、集液部，22、延伸臂，23、扩散头，24、储液腔，25、进气接头，26、进液接头，27、出液口，28、下移气缸，29、主轴，30、夹持底板，31、夹持气缸，32、夹持块，33、卡接槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种确保蚀刻速度的加工工艺，如图1所示，一个滑动轨道1上需要若干个移动机械手2，移动机械手2能够通过来回反复移动，来确保蚀刻金属板能够安装既定的工位一步一步前移，形成全自动流水线生产，提高生产效率、降低劳动力成本、确保间接生产，避免化学试剂侵害工人身体。

同时，为了确保全自动化生产，需要对蚀刻槽内的蚀刻液进行不间断补充，蚀刻反应现阶段通常使用氯化亚铁来对金属板进行工作，完成后氯化亚铁会被氧化呈三氯化铁，为了确保蚀刻液的氯离子浓度，需要通过补充氯化氨等还原溶液来补充氯离子，本装置设置了第一储液箱7和第二储液箱8，并通过微泵12，将还原性溶液输入到蚀刻槽6内。

如图2所示，为了保证蚀刻液的蚀刻速度，需要保证蚀刻液内氯化亚铁的含量，通过设置波美比重计19来测试氯化亚铁的浓度，同时合理参数通过电控箱5的按键输入到控制面板内，控制面板将实际参数和理论参数进行比较，当氯离子浓度过低，电控箱5会自动启动微泵12，微泵12会将还原剂补充到蚀刻液内，从而实现持续性的恒定补充，确保蚀刻的操作速度。

如图3所示，为了确保波美比重计19能够将实际浓度参数转化为电子参数，显示设置了感应支架18，然后设置了套接在波美比重计19的套管支架20，套管支架20能够随着波美比重计19升降进行升降，感应支架18能够感应到套管支架20的感应点，并通过感应点给于电控箱5的参数信号。

蚀刻操作过程中，蚀刻出来的废屑会沉积在蚀刻位置表面上，这会影响蚀刻效率，所以为了解决该问题，设置了压缩泵组件14，压缩泵组件14将外部空气送入到蚀刻液内，产生气泡，气泡会造成蚀刻液翻滚，从而通过液体振动来清楚金属板上的废屑，该结构能够加快蚀刻速度，提高生产效率。

实际操作中，会在电控箱5的控制面板内对压缩泵组件14输入的频率进行控制，频率控制能够保证液面振动不会对波美比重计19造成太大的影响。

如图4和图5所示，同时压缩泵组件14也能够将还原剂快速与蚀刻液混合，输液臂13内设置有一个集液部21，还原剂通过微泵12输入到集液部21，之后通过压缩泵组件14将还原剂从集液部21压出，压出时通过扩散头23内的阀芯进行扩散，从而使得还原剂与蚀刻液快速反应，进一步增加两者的混合速度，提高生产效率。

如图6和图7所示，移动机械手2能够对多个金属板进行夹持，操作时，夹持气缸31的夹持轴伸开，之后通过下移气缸28的主轴29下移，使得夹持底板30能够带着夹持气缸31下移，夹持块32下端插入到金属板的对接耳内，之后控制夹持轴收缩，卡接槽33能够与金属板边缘形成卡接，之后主轴29上移，移动机械手2进行移动，移动到蚀刻槽6上方时，控制下移气缸28下移，金属板会浸没在蚀刻槽6的蚀刻液内进行蚀刻，等到完成蚀刻后，下移气缸28复位，送出产品。

为了保证夹持块32不会被腐蚀，其表面下端设置有陶瓷壳体。

如图3所示，作为对本技术方案的一种补充，所述的蚀刻槽6的外圈中部设置有一圈温度传感器10，所述的温度传感器10包括两个对接的外壳15，外壳15之间设置有温度感应器11，温度感应器11上设置有若干插入到蚀刻槽6内部的感应节点16，温度感应器11与电控箱5对接。

为了确保蚀刻液的反应速度，需要确保蚀刻液的温度在合理的范围内，所以需要通过设计温度控制系统来确保蚀刻液处于恒温状态，本温控系统中通过设置若干个感应节点16，来测试蚀刻液不同区域的温度，并将温度参数进行集中统计，来确保蚀刻液的温度，同时通过电控箱5内的控制系统，来使得电控箱来判断是否需要对蚀刻液进行加温。

作为对本技术方案的一种补充，所述的蚀刻槽6底部内设置有加热片17，所述的加热片17上设置有若干延伸至蚀刻槽6的槽体底面的加热丝。

加热片上设置有若干竖直且呈毛刺状的加热丝，该结构能够减少加热面积，确保加热时，与蚀刻液的接触部的温度不会过高。

作为对本技术方案的一种补充，所述的第一储液箱7和第二储液箱8呈前后错位布置，两个输液臂13也呈错位布置，移动机械手2下端伸入到蚀刻槽6时，不会与两个输液臂13产生干涉，所述的第一储液箱7和第二储液箱8分别存储氯化氨和盐酸。

如图8所示，一种确保蚀刻速度的加工工艺，具体步骤如下：根据原先工艺中各个参考参数，选择一个最大程度提高蚀刻速度的最优数据，作为理论参数，数据中包含氯化亚铁浓度参数、PH值和温度，将理论参数输入到数据输入面板，并在控制面板内储存；将配置好的蚀刻液倒入到蚀刻槽内，接着通过自动化机械手对产品进行蚀刻操作；波美比重计、温度感应器和PH值检测仪对蚀刻槽内的蚀刻液进行实时监测，将测得数据输送到控制面板内，通过控制面板来对测得数据和理论参数进行对比；控制面板控制氯化氨输液臂和盐酸输液臂，从而确保氯化亚铁浓度参数、PH值和温度处于恒定状态。

氯化氨熔液也可以采用磷酸、亚氯酸钠、碘化氢等作为还原剂。

本技术方案中蚀刻槽6的右侧是可以拆除的，用来方便蚀刻槽6的整体清洗，蚀刻生产的时间过程，蚀刻槽6内部会出现杂质堆积，常规的泵式抽出清洗，无法对附着的杂质进行清洗，为了确保生产过程中，数据的精确度，每一礼拜就需要对装置进行整体清洗，清洗时，首先拆除外绕在蚀刻槽6外圈的温度传感器10，之后拆除位于右端的第二储液箱8、微泵支架9、微泵12、输液臂13和压缩泵组件14，接着拆除蚀刻槽6的右侧壁，并在右侧开口下方放置水槽，之后通过高压水枪对蚀刻槽6内壁进行冲洗，并将洗出的污水从右侧排出，这种操作能够大大保证装置内部的清洁度，确保设备准确运行。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上对本申请所提供的一种确保蚀刻速度的加工工艺，进行了详细介绍，本文中应用了具体例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。