CN114206014B - 虹吸定量加药装置及加药方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种虹吸定量加药装置及加药方法，涉及定量加药技术领域，包括储液箱、定量筒、液位挚、加药槽以及控制器；定量筒与储液箱通过和虹吸管相连；液位挚设置于定量筒内，定量筒的底部设有排液管，排液管上设有排液阀；加药槽设置于定量筒的下方；控制器分别与水泵和液位挚电连接，用于接收液位挚的液位参数、并向水泵发送启停指令；虹吸管延伸至定量筒内、且虹吸管的下端低于液位挚的下端设置。本发明提供的虹吸定量加药装置，利用虹吸管的虹吸作用实现药液取用量的精准控制，保证了定量筒对药液量取的精准度，简化了药液的量取工步，提高了操作效率。

Description

虹吸定量加药装置及加药方法

技术领域

本发明属于定量加药技术领域，更具体地说，是涉及一种虹吸定量加药装置及加药方法。

背景技术

印刷电路板的湿制程主要是指印刷电路板加工过程中需要接触到液体的工艺步骤，主要包括以下几种，微蚀、蚀刻、棕化、孔金属化、电镀铜、电镀锡、电镀镍金、化学镍金、沉锡、沉银、有机可焊性保护等。

在湿制程工艺生产中，药水的添加量要求非常精准，否则将影响产品的品质。现有的采用计量泵进行定量称量的添加方式，由于计量泵在使用过程中摆动行程存在误差，所以每隔一段时间都需要进行校正，上述校正操作过于繁琐，严重影响了生产效率，不利于提高产品的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虹吸定量加药装置及加药方法，能够精准控制药液的添加量，提高产品的质量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种虹吸定量加药装置，包括：

储液箱，用于容纳药液；

定量筒，与储液箱通过和虹吸管相连，虹吸管上设有水泵，定量筒的内底面高于储液箱的内底面设置；

液位挚，设置于定量筒内，定量筒的底部设有排液管，排液管上设有排液阀；

加药槽，设置于定量筒的下方，用于承接排液管内的药液；

控制器，分别与水泵和液位挚电连接，用于接收液位挚的液位参数、并向水泵发送启停指令；

其中，虹吸管延伸至定量筒内、且虹吸管的下端低于液位挚的下端设置。

在一种可能的实现方式中，虹吸管为刚性材质构件，虹吸管的下端侧壁上设有沿虹吸管的轴向延伸的调节液位槽，虹吸管的外周套设有液位滑套，液位滑套能够沿虹吸管的轴向滑动以调整调节液位槽的外露高度，液位滑套的两端与虹吸管之间分别设有密封环。

一些实施例中，液位滑套的内壁上设有用于安装密封环的安装槽，密封环上设有径向贯通的安装口，密封环形成安装口的两侧边缘分别设有第一台阶以及与第一台阶卡接配合的第二台阶，第一台阶和第二台阶在密封环的轴向上交错设置。

一些实施例中，液位滑套的内壁上还设有分别位于调节液位槽两侧的辅助密封条，辅助密封条的两端分别延伸至与两个密封环相接。

在一种可能的实现方式中，液位滑套的外侧连接有驱动组件，驱动组件能够带动液位滑套沿虹吸管上下滑动以调节液位滑套在调节液位槽上的位置，液位滑套与液位挚相连、以带动液位挚同步上下移动。

一些实施例中，驱动组件包括：

安装架，设置于定量筒的一侧；

电机，设置于定量筒与安装架之间、且输出轴向上延伸；

丝杠，转动连接于安装架的一侧，且丝杠的下端与电机的输出端相连；

丝母，螺纹连接于丝杠上，且分别与液位滑套以及液位挚相连，丝母用于带动液位滑套及液位挚同步上下移动。

在一种可能的实现方式中，定量筒的上口设有密封板，密封板上连接有与定量筒的内部连通的储气罐，储气罐能够吸收定量筒内的气体、并在水泵关闭时向定量筒中排气以促进虹吸管的虹吸回流作用，储气罐内设有活塞组件。

一些实施例中，活塞组件包括：

塞体，沿储气罐的轴向滑动连接于储气罐内；

弹性件，与储气罐的内底壁相连，用于向上弹性顶撑活塞以排出储气罐内的气体。

一些实施例中，密封板上设有供液位滑套贯穿的贯通孔，液位滑套与密封板之间设有密封圈，贯通孔的内壁上设有用于安装密封圈的密封槽，密封圈的周壁上设有轴向贯通的楔形开口。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，本申请实施例所示的方案，利用虹吸管连接储液箱和定量筒，在水泵的作用下药液从储药箱供送至定量筒中，直至达到液位挚能够检测到的液位，控制器根据预设程序向水泵发送停止指令，在虹吸管的虹吸作用下，定量筒中多余的药液向储液箱中回流，直至虹吸管的下端与液面齐平，保证定量筒中药液的精准，控制后打开排液管上的排液阀，利用排液管将定量筒内的药液排放至加药槽中，上述加药装置有效地保证了定量筒对药液量取的精准度，简化了药液的量取工步，提高了操作效率。

本发明还提供了一种基于虹吸定量加药装置的加药方法，包括以下步骤:

S100:控制器发送开启指令至水泵，水泵将药液经虹吸管供送至定量筒内；

S200：定量筒内的药液升至与液位挚接触，液位挚发送液位参数至控制器，控制器根据预设程序向水泵发送停止指令，水泵停止；

S300：定量筒内的药液经虹吸管回流至储液箱内，直至定量筒内的药液液面与虹吸管的下端分离，以使定量筒中的药液高度与预设高度一致；

S400：控制器与排液阀电连接并向排液阀发送开启指令，定量筒内的药液经排液管排至加药槽内。

上述加药方法，简化了量取工步，通过虹吸管的虹吸作用实现对药液取用量的精准控制，有助于提高操作效率，保证药液添加的精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本发明实施例提供的虹吸定量加药装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的虹吸定量加药装置另一个实施例的局部剖视结构示意图；

图3为本发明实施例图2中Ⅰ的局部放大结构示意图；

图4为本发明实施例图2中的储气罐的放大剖视结构示意图；

图5为本发明实施例图2中虹吸管与液位滑套的俯视剖视结构示意图；

图6为本发明实施例图3中密封环的主视放大结构示意图；

图7为本发明实施例图6中密封环的的俯视结构示意图；

图8为本发明实施例图3中密封圈的主视放大结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、储液箱；2、定量筒；21、调节液位槽；22、密封板；23、贯通孔；24、活接头；25、液位挚；26、排液管；27、排液阀；3、加药槽；4、虹吸管；41、水泵；5、液位滑套；61、密封环；611、安装口；612、第一台阶；613、第二台阶；62、辅助密封条；63、密封圈；631、楔形开口；7、驱动组件；71、安装架；72、电机；73、丝杠；74、丝母；8、储气罐；81、活塞组件；82、塞体；83、弹性件。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者若干个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图8，现对本发明提供的虹吸定量加药装置及加药方法进行说明。虹吸定量加药装置，包括储液箱1、定量筒2、液位挚25、加药槽3以及控制器，储液箱1用于容纳药液；定量筒2与储液箱1通过和虹吸管4相连，虹吸管4上设有水泵41，定量筒2的内底面高于储液箱1的内底面设置；液位挚25设置于定量筒2内，定量筒2的底部设有排液管26，排液管26上设有排液阀27；加药槽3设置于定量筒2的下方，用于承接排液管26内的药液；控制器分别与水泵41和液位挚25电连接，用于接收液位挚25的液位参数、并向水泵41发送启停指令；

其中，虹吸管4延伸至定量筒2内、且虹吸管4的下端低于液位挚25的下端设置。

本实施例提供的虹吸定量加药装置，与现有技术相比，本实施例提供的虹吸定量加药装置，利用虹吸管4连接储液箱1和定量筒2，在水泵41的作用下药液从储药箱供送至定量筒2中，直至达到液位挚25能够检测到的液位，控制器根据预设程序向水泵41发送停止指令，在虹吸管4的虹吸作用下，定量筒2中多余的药液向储液箱1中回流，直至虹吸管4的下端与液面齐平，保证定量筒2中药液的精准，控制后打开排液管26上的排液阀27，利用排液管26将定量筒2内的药液排放至加药槽3中，上述加药装置有效地保证了定量筒2对药液量取的精准度，简化了药液的量取工步，提高了操作效率。

上述结构，在进行药液取用量的调整时，需要对应调节虹吸管4下端的高度，虹吸管4可采用软管结构或可以上下移动的硬质结构，虹吸管4通过活接头24连接在定量筒2内，定量筒2的上口采用开放设置的形式，保证定量筒2与储液箱1内液体受到的气压压力平衡，在虹吸管4向定量筒2内供液后可通过虹吸作用实现药液向储液箱1内的回流。

一些可能的实现方式中，上述特征虹吸管4采用如图3所示结构。参见图3，虹吸管4为刚性材质构件，虹吸管4的下端侧壁上设有沿虹吸管4的轴向延伸的调节液位槽21，虹吸管4的外周套设有液位滑套5，液位滑套5能够沿虹吸管4的轴向运动以调整调节液位槽21的外露高度，液位滑套5的两端与虹吸管4之间分别设有密封环61。

调节液位槽21沿虹吸管4的轴向延伸至虹吸管4的下端，且沿虹吸管4的径向贯通设置，用于配合液位滑套5对虹吸管4的虹吸高度进行调节。液位滑套5沿虹吸管4向上滑动时，液位滑套5的下边缘位置为虹吸管4的虹吸高度，通过液位滑套5位置的调节实现定量筒2内不同液量的调节。

液位滑套5与虹吸管4之间设置有密封环61，密封环61可以使二者之间具有良好的连接的密封性。使虹吸管4与液位滑套5能够有效围拢成完整的圆周结构，实现虹吸管4的虹吸效应。

上述结构在不改变虹吸管4位置的前提下，可借助液位滑套5沿虹吸管4上下移动方便地进行虹吸液位高度的调节，具有方便操作的效果，保证了不同容量药液取用的准确性。

在一些实施例中，上述特征液位滑套5可以采用如图2和图3所示结构。参见图2和图3，液位滑套5的内壁上设有用于安装密封环61的安装槽，密封环61上设有径向贯通的安装口611，密封环61形成安装口611的两侧边缘分别设有第一台阶612以及与第一台阶612卡接配合的第二台阶613，第一台阶612和第二台阶613在密封环61的轴向上交错设置。

为了保证液位滑套5与虹吸管4外周壁之间良好的密封性能，进而保证虹吸回流动作的可靠性，在液位滑套5的内壁上设置了周向延伸的安装槽，密封环61设置于安装槽内，密封环61上设置的安装口611便于密封环61在安装时被周向夹紧并向轴心处聚拢收缩，以使密封环61的内径小于液位滑套5的内径，便于操作并安装至安装槽内，当密封环61进入安装槽内时，释放夹紧力，在密封环61自身张力的作用下，安装口611张开微小尺寸，在第一台阶612和第二台阶613的配合作用下，安装口611在液位滑套5轴向上处于封闭状态，保证了密封环61的密封效果，提高了液位滑套5与虹吸管4之间的密封性能，保证了虹吸效果。

在一些实施例中，上述特征液位滑套5可以采用如图5所示结构。参见图5，液位滑套5的内壁上还设有分别位于调节液位槽21两侧的辅助密封条62，辅助密封条62的两端分别延伸至与两个密封环61相接。

在利用密封环61保证液位滑套5上下两端与虹吸管4外周壁之间具有密封性的基础上，还在液位滑套5的内壁上设置了辅助密封条62，辅助密封条62可对调节液位两侧的空间进行封堵密封，使虹吸管4与液位滑套5之间仅在设有调节液位槽21的区域相互贯通，进一步增强了虹吸管4与液位滑套5之间的密封性能，实现了液位滑套5对虹吸高度的调节作用。

一些可能的实现方式中，参见图2和图3，液位滑套5的外侧连接有驱动组件7，驱动组件7能够带动液位滑套5沿虹吸管4上下滑动以调节液位滑套5在调节液位槽21上的位置，液位滑套5与液位挚25相连、以带动液位挚25同步上下移动。

驱动组件7用于带动液位滑套5上下移动，实现对虹吸高度的调整作用。驱动组件7可采用滚珠丝杠、液压缸、齿轮齿条等多种不同的结构。

在一些实施例中，上述特征驱动组件7可以采用如图2至图3所示结构。参见图2至图3，驱动组件7包括安装架71、电机72、丝杠73及丝母74，安装架71设置于定量筒2的一侧；电机72设置于定量筒2与安装架71之间、且输出轴向上延伸；丝杠73转动连接于安装架71的一侧，且丝杠73的下端与电机72的输出端相连；丝母74螺纹连接于丝杠73上，且分别与液位滑套5以及液位挚25相连，丝母74用于带动液位滑套5及液位挚25同步上下移动。

本实施例中，为了保证驱动高度的精准性，采用丝杠73和丝母74相结合的形式。安装架71用于安装丝杠73，丝杠73的两端通过轴承座连接在安装架71的侧部。当电机72的输出轴驱动丝杠73转动时，丝母74沿丝杠73上下移动，进而同步带动液位滑套5以及叶位挚上下移动。

当需要增大药液量时，利用丝杠73带动丝母74上移，以使虹吸高度和液位挚25的反馈高度同步抬升；当需要减少药液量时，利用丝杠73带动丝母74下移，以使虹吸高度和液位挚25的反馈高度同步下移，上述结构可实现精准调节，保证了药液添加量的精准度。

一些可能的实现方式中，上述特征定量筒2采用如图3和图4所示结构。参见图3和图4，定量筒2的上口设有密封板22，密封板22上连接有与定量筒2的内部连通的储气罐8，储气罐8能够吸收定量筒2内的气体、并在水泵41关闭时向定量筒2中排气以促进虹吸管4的虹吸回流作用，储气罐8内设有活塞组件81。

在利用液位滑套5调节虹吸高度的同时，还在定量筒2上连接有储气罐8。在利用水泵41向定量筒2中供送药液时，密封板22将定量筒2的上端密封严密，定量筒2内的气体受到水的挤压作用向储气罐8中转移，此时储气罐8与定量筒2内的压强增大至大于外部的大气压。当水泵41停止向定量筒2内供送药液时，储气罐8内的气体向定量筒2内回流，可有效增强虹吸管4的回流作用，提高了回流效率，可有效缩减药液取用的耗时，提高操作效率。

在一些实施例中，上述特征活塞组件81可以采用如图4所示结构。参见图4，活塞组件81包括塞体82及弹性件83，塞体82沿储气罐8的轴向滑动连接于储气罐8内；弹性件83与储气罐8的内底壁相连，用于向上弹性顶撑活塞以排出储气罐8内的气体。

设置在储气筒的活塞组件81能够储存势能，当定量筒2内的气体被压入储气灌时，塞体82受到气体压力的作用，对弹性件83进行压缩。当水泵41停止工作时，在弹性件83的弹性力作用下，塞体82被向上顶起，储气罐8内的气体能够快速排放至定量筒2内，进而增强虹吸作用，提高取液效率。

在一些实施例中，上述特征密封板22可以采用如图3所示结构。参见图3，密封板22上设有供液位滑套5贯穿的贯通孔23，液位滑套5与密封板22之间设有密封圈63，贯通孔23的内壁上设有用于安装密封圈63的密封槽，密封圈63的周壁上设有轴向贯通的楔形开口631。在密封板22上设置了密封圈63，密封圈63上具有楔形开口631，楔形开口631在密封圈63的轴向上贯通，便于安装时夹紧密封圈63使其向轴心处收缩，提高了安装效率，保证了密封板22与液位滑套5之间的密封性能。

利用虹吸管4连接储液箱1和定量筒2，在水泵41的作用下药液从储药箱供送至定量筒2中，直至达到液位挚25能够检测到的液位，控制器根据预设程序向水泵41发送停止指令，在虹吸管4的虹吸作用下，定量筒2中多余的药液向储液箱1中回流，直至虹吸管4的下端与液面齐平，保证定量筒2中药液的精准，控制后打开排液管26上的排液阀27，利用排液管26将定量筒2内的药液排放至加药槽3中，上述加药装置有效地保证了定量筒2对药液量取的精准度，简化了药液的量取工步，提高了操作效率。

需要说明的是，排液阀27为气动隔膜阀，气动隔膜阀是一种特殊形式的截断阀，它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，故称气动隔膜阀。气动隔膜阀通过隔膜把下部阀体内腔与上部阀盖内腔隔开，使位于隔膜上方的阀杆、阀瓣等零件不受介质腐蚀，不会产生介质外漏，避免定量筒2取液过程中药液向加药槽3中滴落，保证了药液向加药槽3中全面有效的排放。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种基于虹吸定量加药装置的加药方法，包括以下步骤:

S100:控制器发送开启指令至水泵41，水泵41将药液经虹吸管4供送至定量筒2内；

S200：定量筒2内的药液升至与液位挚25接触，液位挚25发送液位参数至控制器，控制器根据预设程序向水泵41发送停止指令，水泵41停止；

S300：定量筒2内的药液经虹吸管4回流至储液箱1内，直至定量筒2内的药液液面与虹吸管4的下端分离，以使定量筒2中的药液高度与预设高度一致；

S400：控制器与排液阀27电连接并向排液阀27发送开启指令，定量筒2内的药液经排液管26排至加药槽3内。

上述加药方法，简化了量取工步，通过虹吸管4的虹吸作用实现对药液取用量的精准控制，有助于提高操作效率，保证药液添加的精准度。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.虹吸定量加药装置，其特征在于，包括：

储液箱，用于容纳药液；

定量筒，与所述储液箱通过和虹吸管相连，所述虹吸管上设有水泵，所述定量筒的内底面高于所述储液箱的内底面设置；

液位挚，设置于所述定量筒内，所述定量筒的底部设有排液管，所述排液管上设有排液阀；

加药槽，设置于定量筒的下方，用于承接所述排液管内的药液；

控制器，分别与所述水泵和所述液位挚电连接，用于接收所述液位挚的液位参数、并向所述水泵发送启停指令；

其中，所述虹吸管延伸至所述定量筒内、且所述虹吸管的下端低于所述液位挚的下端设置；

所述虹吸管为刚性材质构件，所述虹吸管的下端侧壁上设有沿所述虹吸管的轴向延伸的调节液位槽，所述虹吸管的外周套设有液位滑套，所述液位滑套能够沿所述虹吸管的轴向滑动以调整所述调节液位槽的外露高度，所述液位滑套的两端与所述虹吸管之间分别设有密封环；

所述定量筒的上口设有密封板，所述密封板上连接有与所述定量筒的内部连通的储气罐，所述储气罐能够吸收所述定量筒内的气体、并在所述水泵关闭时向所述定量筒中排气以促进所述虹吸管的虹吸回流作用，所述储气罐内设有活塞组件。

2.如权利要求1所述的虹吸定量加药装置，其特征在于，所述液位滑套的内壁上设有用于安装所述密封环的安装槽，所述密封环上设有径向贯通的安装口，形成所述安装口的两侧边缘分别设有第一台阶以及与所述第一台阶卡接配合的第二台阶，所述第一台阶和所述第二台阶在所述密封环的轴向上交错设置。

3.如权利要求1所述的虹吸定量加药装置，其特征在于，所述液位滑套的内壁上还设有分别位于所述调节液位槽两侧的辅助密封条，所述辅助密封条的两端分别延伸至与两个所述密封环相接。

4.如权利要求1所述的虹吸定量加药装置，其特征在于，所述液位滑套的外侧连接有驱动组件，所述驱动组件能够带动所述液位滑套沿所述虹吸管上下滑动以调节所述液位滑套在所述调节液位槽上的位置，所述液位滑套与所述液位挚相连、以带动所述液位挚同步上下移动。

5.如权利要求4所述的虹吸定量加药装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

安装架，设置于所述定量筒的一侧；

电机，设置于所述定量筒与所述安装架之间、且输出轴向上延伸；

丝杠，转动连接于所述安装架的一侧，且所述丝杠的下端与所述电机的输出端相连；

丝母，螺纹连接于所述丝杠上，且分别与所述液位滑套以及所述液位挚相连，所述丝母用于带动所述液位滑套及所述液位挚同步上下移动。

6.如权利要求5所述的虹吸定量加药装置，其特征在于，所述活塞组件包括：

塞体，沿所述储气罐的轴向滑动连接于所述储气罐内；

弹性件，与所述储气罐的内底壁相连，用于向上弹性顶撑所述活塞以排出所述储气罐内的气体。

7.如权利要求6所述的虹吸定量加药装置，其特征在于，所述密封板上设有供所述液位滑套贯穿的贯通孔，所述液位滑套与所述密封板之间设有密封圈，所述贯通孔的内壁上设有用于安装所述密封圈的密封槽，所述密封圈的周壁上设有轴向贯通的楔形开口。

8.一种基于权利要求1-6中任一项所述的虹吸定量加药装置的加药方法，其特征在于，包括以下步骤:

S100:控制器发送开启指令至水泵，所述水泵将药液经虹吸管供送至定量筒内；

S200：所述定量筒内的药液升至与液位挚接触，所述液位挚发送液位参数至所述控制器，所述控制器根据预设程序向所述水泵发送停止指令，所述水泵停止；

S300：所述定量筒内的药液经所述虹吸管回流至所述储液箱内，直至所述定量筒内的药液液面与所述虹吸管的下端分离，以使所述定量筒中的药液高度与预设高度一致；

S400：所述控制器与所述排液阀电连接并向所述排液阀发送开启指令，所述定量筒内的药液经所述排液管排至所述加药槽内。