CN216520960U - 一种pcb产线节水流量调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PCB产线节水流量调节装置，包括：单片机，内部设置有流量接口、电磁阀接口和控制接口；电磁比例阀，位于所述PCB产线的水管中，连接所述电磁阀接口；电磁流量计，与所述电磁比例阀位于相同的水管中；连接所述流量接口；上位机，连接所述控制接口。本实用新型提供的一种PCB产线节水流量调节装置，能够实现对水管中水流量的自动控制和远程控制，确保PCB产线中各个工序的清洗效果好，且能够减少水资源的浪费。

Description

一种PCB产线节水流量调节装置

技术领域

本实用新型涉及产线水流量控制领域，尤其涉及一种PCB产线节水流量调节装置。

背景技术

PCB生产线的生产过程包含多个需要水冲洗的工序，这些工序本质上是通过水流冲洗将PCB板在磨板、蚀刻、显影、后处理等流程中残余的药水、细屑等异物进行清洗，在PCB生产线中，水的用量非常庞大，但目前绝大部分生产线的管道中仅仅包含手动球阀，这种控制方式仅能实现对水流量的开启和闭合，无法实现水流量的统计以及远程控制等。

上述结构在水流量控制过程中需要人工操作手动球阀，人工操作的方式效率较低且工人熟练程度不同，会对产品质量的稳定性造成影响，而且水量控制往往非常耗时，造成生产过程中大量水资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此，本实用新型的目的在于提供一种PCB产线节水流量调节装置，能够实现对水管中水流量的自动控制和远程控制，确保PCB产线中各个工序的清洗效果好，且能够减少水资源的浪费。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种PCB产线节水流量调节装置，包括：

单片机，内部设置有流量接口、电磁阀接口和控制接口；

电磁比例阀，位于所述PCB产线的水管中，连接所述电磁阀接口；

电磁流量计，与所述电磁比例阀位于相同的水管中；连接所述流量接口；

上位机，连接所述控制接口。

进一步的，还包括手动球阀，所述手动球阀与所述电磁流量计和电磁流量计位于相同的水管中。

进一步的，所述电磁流量计位于所述手动球阀和电磁比例阀之间。

进一步的，所述单片机中还包括电磁阀驱动电路，所述电磁阀驱动电路通过电磁阀接口连接所述电磁比例阀。

进一步的，所述电磁阀驱动电路包括PWM波发生电路和放大电路。

进一步的，所述单片机中还包括WIFI通讯单元，所述WIFI通讯单元通过所述控制接口连接所述上位机。

进一步的，所述PCB产线中包括若干个进水管道，每个进水管道中设置有电磁流量计和电磁比例阀，所述单片机中设置的流量接口、电磁阀接口和控制接口的个数均与进水管道的个数相等。

进一步的，所述电磁比例阀为电磁伺服比例阀，所述电磁伺服比例阀包括位移传感器和阀芯，所述位移传感器同时连接所述阀芯和电磁阀接口。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请中上位机通过单片机和水管中的电磁流量计和电磁比例阀建立了联系，这样就可以实现水管水流量的自动控制和远程控制，通过在上位机发送对电磁比例阀的控制命令，使得电磁比例阀自动调整开度情况，实现水管中水流量的自动调整，进而提高用水效率，提升生产过程的质量控制效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图中：

图1为本申请中进水管道中各个阀门的连接示意图；

图2为本申请中PCB产线节水流量调节装置的连接示意图；

附图标号：1、手动球阀；2、电磁流量计；3、电磁比例阀；4、流量接口；5、单片机；6、电磁阀接口；7、控制接口；8、上位机。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的机构或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、机构、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

请参阅附图1-2，本申请提供的一种PCB产线节水流量调节装置，包括：单片机5，内部设置有流量接口4、电磁阀接口6和控制接口7；电磁比例阀3位于PCB产线的水管中，电磁比例阀3连接电磁阀接口6；电磁流量计2与电磁比例阀3位于相同的水管中；电磁流量计2连接流量接口4；上位机8连接控制接口7。

本申请中电磁流量计2的作用是监测水管中的实时水流量，实时水流量包括两层含义：其一为某个时刻的水流量值，其二为某个时间段的水流量值。其中，某个时间段的水流量值可以通过对各个时刻的水流量值的累计获取。

本申请中电磁比例阀3用于控制水管中的水流大小，电磁比例阀3中阀芯的开合程度可以调节，通过调整阀芯的开合程度能够调整水管的不同水流量，当电磁比例阀3中阀芯开口较小时，水管中水流量比较小，当电磁比例阀3中阀芯开口较大时，水管中水流量比较大。

本申请中电磁流量计2和电磁比例阀3以及上位机8通过单片机5进行连接，通过单片机5的反馈，上位机8可以观测到水管的实时水流量，针对PCB产线中某一个特定工序中的水清洗工艺，上位机8可以设置一个设定水流量值，设定水流量同样包括两层含义，其一是在固定的水流量下，该水清洗工艺能够达到的清洗效果最好，此时，设定水流量指的是某一时刻的水流量值。其二是在喷射固定体积的水后，该水清洗工艺能够达到的清洗效果最好，此时，设定水流量指的是某个时间段内的水流量。具体可以根据该水清洗工艺的目的进行设定。

在水管通水过程中，电磁流量计2检测到的实时水流量可以通过单片机5反馈至上位机8中，上位机8将实时水流量和设定水流量进行对比，若实时水流量小于设定水流量，单片机5控制电磁比例阀3增大开度；若实时水流量大于设定水流量，单片机5控制电磁比例阀3减小开度，进而提高用水效率，提升生产过程的质量控制效果。

本申请中上位机8通过单片机5和水管中的电磁流量计2和电磁比例阀3建立了联系，这样就可以实现水管水流量的自动控制和远程控制，通过在上位机8发送对电磁比例阀3的控制命令，使得电磁比例阀3自动调整开度情况，实现水管中水流量的自动调整。

本申请中能够改变水流量的部件为电磁比例阀3，电磁比例阀3开启程度不同时，水管中水流量是不同的。电磁流量计2仅仅是检测或者统计的作用，用于对水管中的水流量进行检测或统计，是对电磁比例阀3不同开度的反馈部件。

本申请中流量接口4具体可以为串口RS232。

本申请PCB产线的水管中还可以包括手动球阀1，手动球阀1位于电磁流量计的前方，通过手动球阀1的开闭来控制整个管道的开闭，在水管处于正常工作状态时，手动球阀1处于打开状态正常工作；当水管或PCB产线需要局部保养或者出现异常时，手动关闭手动球阀1。本申请中水管的前方后方是针对水流方向定义的，水流先经过的地方即为前方，后经过的地方即为后方。

为了使得电磁比例阀3正常工作，本申请中单片机5中还包括电磁阀驱动电路，电磁阀驱动电路通过电磁阀接口6连接电磁比例阀3；电磁阀驱动电路包括PWM波发生电路和放大电路，例如为基于定时器芯片NE556的PWM波发生电路和放大电路。

电磁比例阀3为电磁伺服比例阀，电磁伺服比例阀包括位移传感器和阀芯，其中，位移传感器具体可以为LVDT位移传感器。位移传感器同时连接阀芯和电磁阀接口6。伺服比例阀通过内置的LVDT位移传感器将阀芯位置信号反馈给单片机5，单片机5根据反馈的LVDT位移传感器的位置可以计算出水管中水流的大小，将该反馈的位置信号与其输出给电磁伺服比例阀的控制信号进行对比运算，并将结果以新的控制信号输出给电磁伺服比例阀进行微调，以实现微调效果。

为了使得单片机5与上位机8进行有效通讯，本申请单片机5中还包括WIFI通讯单元，WIFI通讯单元通过控制接口7连接上位机8。用户设定的水流量数据，修改或设定好后可通过WIFI通讯单元将参数导入到单片机5中，数据转化后驱动电磁比例阀3进行动作，同时将流量接口4采集的数据通过WIFI通讯单元上传回上位机8。WIFI通讯单元具体可以为现有技术中的ESP8266安可信-12F。

本申请中装置位于PCB产线的进水管道中，该进水管道的出口可以为PCB产线中特定工位，进水管道用于向特定工位输出大量水进行异物冲洗，针对该特定工位，在前序工艺标准化的基础上，其需要使用的水量基本是固定不变的，取决于前序工艺的标准化操作对PCB板的污染程度，工作人员可以根据前序工艺情况确定最佳的清洗用水量，进而设定出合理的设定水流量。

本申请PCB产线中需要进行清洗的工位为多个，可以在每个需要清洗的工位上设置一套上述的节水流量调节装置，也可以将多个进水管道中的电磁比例阀3和电磁流量计2所对应的接口集成在同一个单片机5中。

在上述第二种集成方案中，每个进水管道中设置有电磁流量计和电磁比例阀3，单片机中设置的流量接口4、电磁阀接口6和控制接口7的个数与进水管道的个数均一一对应。上位机8可以同时监测和接收多个进水管道的实时水流量情况和设定水流量情况。

为了更好的检测水管中水流量，本申请设置电磁比例阀3位于电磁流量计2的后方，这样电磁比例阀3改变之后会影响到整个水管的水流量，电磁流量计2统计其前端的水流量，能够准确反馈出整个水管的水流量。手动球阀1位于电磁流量计2的前方，用于对整个进水管道进行手动开启和关闭。

上位机8进行数据处理显示的工作状态包括实时水流量和设定水流量，其中设定水流量和实时水流量均可以同时显示某一时刻的水流量和/或某一时间段的水流量，二者在显示屏幕上能够对应即可。其中，某一时间段的水流量可以累计水流量的方式进行显示。

上位机8中还可以设置预警程序，当实时水流量和设定水流量的数值差异达到一定程度时进行报警，在大型生产线应用较多水管的情况下，可设计批量设定功能，针对每一个水管中的电磁流量计2都可以设置定位功能，当对应的水管触发报警程序时，根据该水管对应的电磁流量计2位置可以迅速确定对应的水管位置。

上位机8具体可以为PC机，本申请在常见的流量显示的基础上，增加了PC控制，实现了在PC端显示当前工作状态，解决了人工操作中精确度以及效率不高的缺点，实现了PCB生产线水流量自动控制功能，特别的，当出现流量异常时可以定位异常位置，及时处理防止品质事件。

在上位机8的软件界面中，用户可以通过水管对应的冲洗工序位置，预先设定各个水管对应的电磁比例阀3的初始参数，具体可以根据不同板面料号要求、生产速度等等进行预先参数设定，后续再根据电磁流量计2的反馈结果进行调整，当重新开始该重新工序时，可以以上次调整之后的结果作为初始参数。

用户可通过上位机8查看当前的时间段、当前运行状态等，也可以根据料号查找以往设置的水流量参数。

本实用新型提供的PCB产线节水流量调节装置，可以根据产品表面积、生产速度的不同需求，根据设定水流量对水管中的实时水流量进行远程调节控制，提高用水效率，提升生产过程的质量控制效果，当水管发生流量异常时可以报警定位异常位置，及时处理避免品质异常。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种PCB产线节水流量调节装置，其特征在于，包括：

单片机，内部设置有流量接口、电磁阀接口和控制接口；

电磁比例阀，位于PCB产线的水管中，连接所述电磁阀接口；

电磁流量计，与所述电磁比例阀位于相同的水管中；连接所述流量接口；

上位机，连接所述控制接口。

2.根据权利要求1所述的一种PCB产线节水流量调节装置，其特征在于，还包括手动球阀，所述手动球阀与所述电磁流量计和电磁流量计位于相同的水管中。

3.根据权利要求2所述的一种PCB产线节水流量调节装置，其特征在于，所述电磁流量计位于所述手动球阀和电磁比例阀之间。

4.根据权利要求1所述的一种PCB产线节水流量调节装置，其特征在于，所述单片机中还包括电磁阀驱动电路，所述电磁阀驱动电路通过电磁阀接口连接所述电磁比例阀。

5.根据权利要求4所述的一种PCB产线节水流量调节装置，其特征在于，所述电磁阀驱动电路包括PWM波发生电路和放大电路。

6.根据权利要求1所述的一种PCB产线节水流量调节装置，其特征在于，所述单片机中还包括WIFI通讯单元，所述WIFI通讯单元通过所述控制接口连接所述上位机。

7.根据权利要求1所述的一种PCB产线节水流量调节装置，其特征在于，PCB产线中包括若干个进水管道，每个进水管道中设置有电磁流量计和电磁比例阀，所述单片机中设置的流量接口、电磁阀接口和控制接口的个数均与进水管道的个数相等。

8.根据权利要求1所述的一种PCB产线节水流量调节装置，其特征在于，所述电磁比例阀为电磁伺服比例阀，所述电磁伺服比例阀包括位移传感器和阀芯，所述位移传感器同时连接所述阀芯和电磁阀接口。

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