CN110161810B - 一种应变计显影装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应变计显影装置及方法，解决了现有人工效率低下的问题，提高了产品的合格率，大大提高了产品的稳定性和均匀性。包括工作仓和喷淋仓；喷淋仓设置在工作仓内部，喷淋仓为封闭式腔体，喷淋仓侧面设置有仓门；喷淋仓底部设置有排液管道连通至喷淋仓外部，旋转盘设置在喷淋仓内部，旋转盘底部设置有旋转电机；显影液磁力驱动齿轮泵和定影液磁力驱动齿轮泵分别连接有显影液电机和定影液电机；显影液磁力驱动齿轮泵输出端连接有显影液喷头，定影液磁力驱动齿轮泵的输出端连接定影液喷头；显影液喷头和定影液喷头均设置在喷淋仓内部，且位于旋转盘正上方，喷口朝向工件。

Description

一种应变计显影装置及方法

技术领域

本发明属于电子元件制造领域，涉及一种应变计显影装置及方法。

背景技术

电阻式应变计，以下简称应变计，是利用“电阻-应变”原理的敏感元件，是力传感器中的核心元件。应变计被粘贴在弹性体表面，弹性体在受到外力作用时，会产生微小的形变，进而使得应变计敏感栅发生形变，敏感栅产生形变后电阻会随之变化，通过测量应变计电阻的变化，便可测算出外力的大小。在应变计生产过程中，敏感栅的制造工艺至关重要，直接决定着应变计的整体性能和生产效率。目前，应变计敏感栅主要是通过腐蚀工艺成形，因此，敏感栅腐蚀工艺的自动化程度直接影响着应变计的生产效率。现有应变计腐蚀工艺主要通过人工显影的方式来实现，这种方式生产效率低下、劳动者工作强度大，而且加工过程中人为因素对应变计的质量影响较大，无法满足高品质应变计批量生产的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种应变计显影装置及方法，解决了现有人工效率低下的问题，提高了产品的合格率，大大提高了产品的稳定性和均匀性。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种应变计显影装置，包括工作仓、喷淋仓、显影液磁力驱动齿轮泵、定影液磁力驱动齿轮泵、用于固定工件的旋转盘和控制机；

喷淋仓设置在工作仓内部的底部一侧，喷淋仓和工作仓其中一个侧面共面，工作仓在共面的一侧设置有仓门，喷淋仓为封闭式腔体；喷淋仓底部设置有排液管道连通至喷淋仓外部，旋转盘设置在喷淋仓内部，旋转盘连接有旋转电机，旋转电机带动旋转盘旋转，旋转盘的旋转轴为竖直方向；

显影液磁力驱动齿轮泵和定影液磁力驱动齿轮泵分别连接有显影液电机和定影液电机，且四者均设置在喷淋仓与工作仓之间，显影液电机、定影液电机和旋转电机均与控制机连接；显影液磁力驱动齿轮泵输入端连接有显影液储存仓，定影液磁力驱动齿轮泵输入端连接有定影液储存仓，显影液磁力驱动齿轮泵输出端连接有显影液喷头，定影液磁力驱动齿轮泵的输出端连接定影液喷头；显影液喷头和定影液喷头均设置在喷淋仓内部，且位于旋转盘正上方，喷口朝向旋转盘。

优选的，显影液喷头和定影液喷头均采用雾化喷头。

优选的，显影液喷头位于旋转盘中心处上方，且喷口竖直朝下；定影液喷头为两个，两个定影液喷头均与定影液磁力驱动齿轮泵输出端连接，两个定影液喷头分别设置在显影液喷头两侧，且喷口向中心倾斜。

优选的，显影液磁力驱动齿轮泵和定影液磁力驱动齿轮泵的输出端各连接有一个三通管第一端，三通管第二端穿过喷淋仓的上壳体，且与喷淋仓的上壳体螺纹连接，显影液喷头和定影液喷头分别连接在三通管第二端，三通管第三端连接有快插接头。

进一步，快插接头连接有温度传感器。

优选的，旋转盘上设置有限位卡销。

优选的，工作仓侧壁上设置有气缸，气缸输出端连接仓门，气缸上设置有电磁阀，电磁阀与控制机连接，电磁阀控制气缸的活塞杆伸缩。

进一步，气缸设置在仓门正上方，气缸伸缩方向为竖直方向。

一种基于上述任意一项装置所述的应变计显影方法，包括以下步骤；

步骤一，打开仓门，将工件固定在旋转盘上，关闭仓门；

步骤二，旋转电机带动旋转盘旋转；显影液电机旋转，带动显影液磁力驱动齿轮泵从显影液储存仓抽取显影液，抽取出的显影液通过喷头喷洒至工件表面；

步骤三，待工件显影完成后，显影液电机停止旋转；随后定影液电机旋转，带动定影液磁力驱动齿轮泵从定影液储存仓抽取定影液，抽取出的定影液通过喷头喷洒至工件表面；

步骤四，待工件定影完成后，定影液电机停止旋转，待工件上的残留液体甩干后，旋转电机停止转动；

步骤五，打开仓门，取出工件。

优选的，步骤一中，电磁阀打开，气缸带动仓门上升打开；步骤五中，电磁阀关闭，气缸带动仓门下降关闭。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种应变计显影装置，通过采用电机控制显影液磁力驱动齿轮泵和定影液磁力驱动齿轮泵，以及旋转盘的旋转，采用独立的显影液和定影液输送管路，并采用相互独立的压力、流量控制系统，能够分别独立控制显影液和定影液的压力、流量以及喷淋时间，扩大了设备的适用范围，并为应变计显影的工艺时间留足了可调节空间。用全封闭的喷淋仓，使得显影液和定影液均得到充分利用，不仅节约了显影液和定影液的原材料成本，而且有效防止了显影液外泄污染环境，影响操作者的工作环境。

进一步，采用雾化喷头，通过雾化喷淋的方式，使得显影液和定影液与应变计敏感栅充分接触，进而使得腐蚀反应时间大幅缩短，不仅提高了应变计敏感栅显影的生产效率，而且增加了应变计敏感栅的加工精度，提高了应变计在该道工序的合格率，进而提高了产品质量的稳定性。

进一步，设置有温度传感器，可检测显影液的实时温度，进一步精确控制了显影的效果，提高了产品的合格率以及产品质量的稳定性。

进一步，通过三通管上的螺纹，从而调节三通管深入喷淋仓的深度，可实现喷头到应变计表面高度距离的变化，从而调整液体喷淋的范围和打击力度。

进一步，通过电磁阀控制气缸带动仓门上下自动开合，不仅缩小了喷淋仓部件的体积，而且使得操作者操作更加简便，同时为后续实现全线自动化提供了良好的基础。

本发明还提供了一种应变计显影方法，通过控制喷淋在应变计表面显影液和定影液的流量、压力以及承载应变计的旋转盘转速等参数，控制了显影过程中显影液和定影液在应变计表面的打击力度和停留时间，实现自动化作业，大大提高了产品的稳定性和均匀性。在显影和定影工序结束后，产品表面的残余液体被快速甩干，实现了产品的快速干燥，进一步提高了生产效率，避免了残余液体对应变计敏感栅的进一步腐蚀。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作仓内部结构示意图。

其中：1.机架，2.触摸屏，3.启动按钮，4.电源总开关，5.工作台面，6.旋转电机，7.仓门，8.工作仓，9.喷淋仓，10.显影液电机，11.电机连接件，12.显影液磁力驱动齿轮泵，13.喷头调整座，14.快插接头，15.定影液电机，16.定影液磁力驱动齿轮泵，17.气缸，18.仓门连接板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1所示，本发明所述装置为一种应变计显影装置，其中包括机架1、控制盒、工作台面5、喷淋仓9和工作仓8，机架1底部的高低调整蹄脚和福马脚轮通过螺纹与机架1相连，控制盒通过螺钉连接在机架1电控柜正面，控制机及其触摸屏2通过专用卡扣安装在控制盒上，启动按钮3和电源总开关4通过螺栓安装在控制盒面板上。工作台面5通过螺钉与机架1顶部固连。

工作台面5上设置有两个工作仓8，两个工作仓8分别独立，且功能相同，实现双工位轮换工作的机制，充分利用了显影等待时间，提高了生产效率，缩小了设备占地面积。

喷淋仓9设置在工作仓8内部的底部一侧，喷淋仓9和工作仓8其中一个侧面共面，喷淋仓9为封闭式腔体，喷淋仓9底部设置有排液管道连通至喷淋仓9外部，旋转盘设置在喷淋仓9内部，旋转盘顶部设置有用于固定工件的限位卡销，底部设置有旋转电机6，旋转电机6的旋转轴为竖直方向；工作仓8与喷淋仓9共面的一侧设置有仓门7，仓门7通过螺钉与仓门连接板18相连接，仓门连接板18又与气缸17的输出端固连，气缸17上设置有电磁阀，电磁阀与控制机连接，电磁阀用于控制气缸17的活塞杆的伸缩，气缸17设置在仓门7正上方，气缸17伸缩方向为竖直方向，通过气缸17的伸缩运动，可实现仓门7的开闭动作。喷淋仓9外壳为PVC材质，通过热熔焊焊接在工作台面5表面，喷淋仓9盖板通过螺钉与喷淋仓9外壳固连。显影液磁力驱动齿轮泵12和定影液磁力驱动齿轮泵16分别连接有显影液电机10和定影液电机15，通过电机连接件11将磁力驱动齿轮泵和电机固定在喷淋仓9外部，显影液电机10和定影液电机15可精确控制显影液磁力驱动齿轮泵12和定影液磁力驱动齿轮泵16的转速。

显影液电机10或定影液电机15通过旋转磁环带动显影液磁力驱动齿轮泵12或定影液磁力驱动齿轮泵16旋转，磁力驱动齿轮泵内部的齿轮在啮合过程中，将液体通过管路由显影液储存仓或定影液储存仓抽至喷头处，并附带有一定的压力。本实施例喷头设置有三个，显影液磁力驱动齿轮泵12输出端连接有一个显影液喷头，定影液磁力驱动齿轮泵16输出端连接两个定影液喷头，显影液喷头位于旋转盘中心处上方，且喷口竖直朝下，两个定影液喷头分别设置在显影液喷头两侧，且喷口向旋转盘中心处倾斜，显影液喷淋和定影液喷淋采用相互独立的液路控制系统，增加了设备的通用性。

喷头采用雾化喷头，压力液体经过喷头后，会以扇形面的形式喷出，并且达到雾化的效果，使得液体与应变计敏感栅充分接触并反应，缩短了显影工艺时间，提高了工作效率。

显影液磁力驱动齿轮泵12和定影液磁力驱动齿轮泵16的输出端分别与喷头调整座13连接，快插接头14通过螺纹连接安装在喷头调整座上方，喷头调整座13下方通过软管连接喷头，喷头调整座13下方穿过喷淋仓9的上壳体，将喷头伸入喷淋仓9内部，且与喷淋仓9的上壳体螺纹连接，三个喷头对应连接三个喷头调整座13，通过调整喷头调整座13的螺纹，可实现喷头到应变计表面高度距离的变化，从而调整液体喷淋的范围和打击力度，本实施例优选的喷头调整座13采用三通管。

显影液喷头上方的快插接头14连接有温度传感器，通过在液体管路中加入温度传感器，可在触摸屏2上实时显示液体当前的温度，在液体不同温度的情况下，调用相应的控制程序，为精确控制显影工艺时间提供了可靠的依据。旋转电机6采用伺服控制系统控制，可精确控制旋转盘的转速。在此基础上，旋转盘采用轴承支撑设计，大幅提高了旋转盘的转动平稳性，增加了应变计敏感栅的加工精度，提高了应变计在该道工序的合格率，进而提高了产品质量的稳定性。

显影液电机10、定影液电机15和旋转电机6均与控制机连接，且均采用伺服电机。

通过控制机来控制电磁阀的动作，实现气缸17活塞杆的伸出或缩回，进而通过仓门连接板18将运动传递至仓门7，仓门7在喷淋仓9外壳的轨道中实现上下运动，进而实现喷淋仓9的打开和关闭动作，实现了舱门开关的自动化控制，提高了生产工艺的自动化程度，本实施例优选的采用两位五通气动电磁阀。

本装置的显影方法如下，通过控制气缸17伸出，使得仓门7被提升起来，喷淋仓9被打开，人工将贴有待显影应变计的浮法玻璃放在旋转主轴部件上。按下对应工位的启动按钮3后，由程序控制旋转电机6以预先设定的转速开始旋转，与此同时，程序控制显影液电机10开始旋转，进而带动显影液磁力驱动齿轮泵12，显影液被抽取上来，经过管路最终到达喷头处，显影液被雾化的同时以扇形面的形式被喷淋在应变计表面，由于应变计跟着旋转盘一起高速旋转，因此显影液会被均匀地喷淋于应变计表面，并发生反应。

定影液路与显影液路原理相似，待显影结束后，程序控制定影液电机15开始旋转，进而带动定影液磁力驱动齿轮泵16，定影液被抽取上来，经过管路最终到达喷头处，对应变计进行清洗定影。

定影工艺结束后，旋转电机6继续旋转，迅速将应变计表面残留的液体甩干，在应变计表面被甩干且旋转电机6停转后，气缸17带动仓门7升起，喷淋仓9被打开，人工取出贴有应变计的浮法玻璃，完成显影工序。

由于仓门7受程序控制自动开启、关闭，因此本发明的应变计显影装置可实现与其他设备的互通互联，为实现应变计生产的全线自动化和智能工厂提供了良好的基础。

考虑到人机工程学，控制盒采用斜面设计，与此同时仓门7采用透明板设计，不仅方便操作者进行操作，而且方便了操作者观看喷淋仓9内部的喷淋情况，及时做出工艺参数的调整。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应变计显影装置，其特征在于，包括工作仓（8）、喷淋仓（9）、显影液磁力驱动齿轮泵（12）、定影液磁力驱动齿轮泵（16）、用于固定工件的旋转盘和控制机；

喷淋仓（9）设置在工作仓（8）内部的底部一侧，喷淋仓（9）和工作仓（8）其中一个侧面共面，工作仓（8）在共面的一侧设置有仓门（7），喷淋仓（9）为封闭式腔体；喷淋仓（9）底部设置有排液管道连通至喷淋仓（9）外部，旋转盘设置在喷淋仓（9）内部，旋转盘连接有旋转电机（6），旋转电机（6）带动旋转盘旋转，旋转盘的旋转轴为竖直方向；

显影液磁力驱动齿轮泵（12）和定影液磁力驱动齿轮泵（16）分别连接有显影液电机（10）和定影液电机（15），且四者均设置在喷淋仓（9）与工作仓（8）之间，显影液电机（10）、定影液电机（15）和旋转电机（6）均与控制机连接；显影液磁力驱动齿轮泵（12）输入端连接有显影液储存仓，定影液磁力驱动齿轮泵（16）输入端连接有定影液储存仓，显影液磁力驱动齿轮泵（12）输出端连接有显影液喷头，定影液磁力驱动齿轮泵（16）的输出端连接定影液喷头；显影液喷头和定影液喷头均设置在喷淋仓（9）内部，且位于旋转盘正上方，喷口朝向旋转盘；

显影液磁力驱动齿轮泵（12）和定影液磁力驱动齿轮泵（16）的输出端各连接有一个三通管第一端，三通管第二端穿过喷淋仓（9）的上壳体，且与喷淋仓（9）的上壳体螺纹连接，显影液喷头和定影液喷头分别连接在三通管第二端，三通管第三端连接有快插接头（14）。

2.根据权利要求1所述的一种应变计显影装置，其特征在于，显影液喷头和定影液喷头均采用雾化喷头。

3.根据权利要求1所述的一种应变计显影装置，其特征在于，显影液喷头位于旋转盘中心处上方，且喷口竖直朝下；定影液喷头为两个，两个定影液喷头均与定影液磁力驱动齿轮泵（16）输出端连接，两个定影液喷头分别设置在显影液喷头两侧，且喷口向中心倾斜。

4.根据权利要求1所述的一种应变计显影装置，其特征在于，快插接头（14）连接有温度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种应变计显影装置，其特征在于，旋转盘上设置有限位卡销。

6.根据权利要求1所述的一种应变计显影装置，其特征在于，工作仓（8）侧壁上设置有气缸（17），气缸（17）输出端连接仓门（7），气缸（17）上设置有电磁阀，电磁阀与控制机连接，电磁阀控制气缸（17）的活塞杆伸缩。

7.根据权利要求6所述的一种应变计显影装置，其特征在于，气缸（17）设置在仓门（7）正上方，气缸（17）伸缩方向为竖直方向。

8.一种基于权利要求1-7任意一项所述装置的应变计显影方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤一，打开仓门（7），将工件固定在旋转盘上，关闭仓门（7）；

步骤二，旋转电机（6）带动旋转盘旋转；显影液电机（10）旋转，带动显影液磁力驱动齿轮泵（12）从显影液储存仓抽取显影液，抽取出的显影液通过喷头喷洒至工件表面；

步骤三，待工件显影完成后，显影液电机（10）停止旋转；随后定影液电机（15）旋转，带动定影液磁力驱动齿轮泵（16）从定影液储存仓抽取定影液，抽取出的定影液通过喷头喷洒至工件表面；

步骤四，待工件定影完成后，定影液电机（15）停止旋转，待工件上的残留液体甩干后，旋转电机（6）停止转动；

步骤五，打开仓门（7），取出工件。

9.根据权利要求8所述的一种应变计显影方法，其特征在于，步骤一中，电磁阀打开，气缸（17）带动仓门（7）上升打开；步骤五中，电磁阀关闭，气缸（17）带动仓门（7）下降关闭。

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