CN114449779B - 一种清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洗装置，通过第一清洗槽、蒸汽围栏、冷空气围栏和移动组件，充分融合化学清洗、物料清洗和机械清洗三种方式，使PCBA的清洗效果更好；在清洗过程中，PCBA会经过蒸汽围栏和冷空气围栏两次，经过第一清洗槽一次，即PCBA会经过多次清洗，从而增强了对PCBA的清洗效果，且清洗效果为离子污染度测试值≤0.3μg/cm²；本方案的清洗为自动清洗，实现对PCBA的批量清洗，符合自动化生产的大趋势。

Description

一种清洗装置

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及一种清洗装置。

背景技术

装配后的PCBA(印制板组件)需要通过树脂灌封作为设备防护。

为了避免焊接后残留在PCBA上的助焊剂以及其他有机污染物对PCBA的焊点造成腐蚀，同时为了避免残留在PCBA上的助焊剂以及其他有机污染物与灌封树脂发生化学反应，造成灌封材料不凝固或者发生不完全凝固，因此在在PCBA进行树脂灌封之前需要对PCBA进行清洗，且要求清洗后，离子污染度测试值≤0.3μg/cm²。

PCBA的市场需求量大，需要能够实现PCBA批量清洗的自动化清洗装置。

因此，如何实现PCBA的自动化清洗，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种清洗装置，以实现PCBA的自动化清洗。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种清洗装置，适用于PCBA，包括：

第一清洗槽，所述第一清洗槽内盛装有清洗溶剂，所述第一清洗槽内设置有用于加热所述清洗溶剂第一加热器；

蒸汽围栏，设置在所述第一清洗槽的开口端且与所述第一清洗槽的开口端连通，用于围挡所述清洗溶剂形成的蒸汽；

冷空气围栏，设置在所述蒸汽围栏的开口端且与所述蒸汽围栏的开口端连通，用于防止所述蒸汽挥发，所述冷空气围栏上设置有空气冷却器；

移动组件，所述移动组件能够驱动所述PCBA在所述第一清洗槽、所述蒸汽围栏和所述冷空气围栏内上下运动，且能够驱动所述PCBA水平运动。

优选的，在上述清洗装置中，还包括第二清洗槽和循环泵，

所述第二清洗槽的下端与所述第一清洗槽的下端通过所述循环泵连通，

所述第二清洗槽内盛装有所述清洗溶剂，所述第二清洗槽内设置有用于加热所述清洗溶剂的第二加热器，

所述第二清洗槽的上端与所述第一清洗槽的上端通过连通管连通，所述连通管与所述第二清洗槽的连通位置的高度高于所述连通管与所述第一清洗槽的连通位置的高度，

所述蒸汽围栏位于所述第二清洗槽与所述第一清洗槽的上端，且与所述第二清洗槽的开口端和所述第一清洗槽的开口端均连通，所述蒸汽围栏与所述冷空气围栏的尺寸至多相等。

优选的，在上述清洗装置中，所述连通管为开设在所述第二清洗槽的槽壁上的连通孔，

所述连通孔与所述第二清洗槽连通的第一端的高度高于所述连通孔与所述第一清洗槽连通的第二端的高度。

优选的，在上述清洗装置中，还包括制冷组件，

所述制冷组件的冷凝器设置在蒸汽围栏上，所述制冷组件的蒸发器与空气冷却器连通。

优选的，在上述清洗装置中，所述空气冷却器为冷凝盘管，所述冷凝盘管沿所述冷空气围栏的侧壁均匀盘设。

优选的，在上述清洗装置中，还包括：

第一过滤器，位于所述循环泵与所述第一清洗槽之间；

第二过滤器，位于所述循环泵与所述第二清洗槽之间；

位于所述第二过滤器与所述第二清洗槽之间的干燥过滤器。

优选的，在上述清洗装置中，所述移动组件包括：

水平轨道，位于所述第一清洗槽和所述第二清洗槽的上方；

机械臂，通过驱动件安装在所述水平轨道上，所述机械臂抓取所述PCBA，且带动所述PCBA上下升降。

优选的，在上述清洗装置中，还包括位于所述蒸汽围栏的一侧的进料辊道和位于所述蒸汽围栏的另一侧的出料辊道。

优选的，在上述清洗装置中，还包括防护罩，所述防护罩能够罩设在所述制冷组件、所述第一清洗槽、所述蒸汽围栏、所述冷空气围栏、所述移动组件、所述第二清洗槽和所述循环泵上。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的清洗装置包括第一清洗槽、蒸汽围栏、冷空气围栏和移动组件。作业时，移动组件驱动PCBA水平运动，使PCBA水平运动至第一清洗槽的上方，然后移动组件驱动PCBA向下运动，PCBA依次经过冷空气围栏、蒸汽围栏和第一清洗槽，清洗完成后，PCBA再通过移动组件依次经过第一清洗槽、蒸汽围栏和冷空气围栏向上运动，最后通过移动组件驱动PCBA水平运动至下一工位。第一清洗槽内设置第一加热器，加热的清洗溶剂在第一清洗槽内不断的产生环流和纹波，通过环流和纹波对PCBA进行物理和机械方式的清洗，以增强对PCBA的清洗效果。本方案公开的清洗装置，通过第一清洗槽、蒸汽围栏、冷空气围栏和移动组件，充分融合化学清洗、物料清洗和机械清洗三种方式，使PCBA的清洗效果更好；在清洗过程中，PCBA会经过蒸汽围栏和冷空气围栏两次，经过第一清洗槽一次，即PCBA会经过多次清洗，从而增强了对PCBA的清洗效果，且清洗效果为离子污染度测试值≤0.3μg/cm²；本方案的清洗为自动清洗，实现对PCBA的批量清洗，符合自动化生产的大趋势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，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清洗装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的清洗装置的立体图。

其中，

1、第一清洗槽，2、第一加热器，3、蒸汽围栏，4、冷空气围栏，5、移动组件，51、水平轨道，52、机械臂，6、第二清洗槽，7、循环泵，8、第二加热器，9、制冷组件，10、第一过滤器，11、第二过滤器，12、干燥过滤器，13、防护罩，14、清洗篮。

具体实施方式

本发明公开了一种清洗装置，以实现PCBA的自动化清洗。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2。

本发明公开了一种清洗装置，适用于PCBA的清洗。

本方案公开的清洗装置包括第一清洗槽1、蒸汽围栏3、冷空气围栏4和移动组件5。

第一清洗槽1内盛装有清洗溶剂，用于对PCBA进行初步清洗。第一清洗槽1内设置有第一加热器2，用于加热清洗溶剂，形成清洗溶剂的蒸汽。

蒸汽围栏3设置在第一清洗槽1的开口端且与第一清洗槽1的开口端连通，用于围挡清洗溶剂的蒸汽。清洗溶剂的蒸汽位于蒸汽围栏3内，即清洗溶剂的蒸汽位于第一清洗槽1的清洗溶剂的上方。

冷空气围栏4设置在蒸汽围栏3的开口端且与蒸汽围栏3的开口端连通，在蒸汽围栏3的上方形成“冷气盖”，防止清洗溶剂的蒸汽溢出。

移动组件5用于驱动PCBA在第一清洗槽1、蒸汽围栏3和冷空气围栏4内上下运动，且能够驱动PCBA水平运动。

作业时，移动组件5驱动PCBA水平运动，使PCBA水平运动至第一清洗槽1的上方，然后移动组件5驱动PCBA向下运动，PCBA依次经过冷空气围栏4、蒸汽围栏3和第一清洗槽1，清洗完成后，PCBA再通过移动组件5依次经过第一清洗槽1、蒸汽围栏3和冷空气围栏4向上运动，最后通过移动组件5驱动PCBA水平运动至下一工位。

第一清洗槽1内设置第一加热器2，加热的清洗溶剂在第一清洗槽1内不断的产生环流和纹波，通过环流和纹波对PCBA进行物理和机械方式的清洗，以增强对PCBA的清洗效果。

蒸汽围栏3用于保存蒸汽，待清洗或者已经经过第一清洗槽1内清洗溶剂清洗的PCBA在蒸汽围栏3内停留。PCBA在蒸汽围栏3内停留，清洗溶剂的蒸汽包裹在附着在PCBA表面上的有机残留物，并产生乳化作用，使得有机残留物更容易被清洗。

蒸汽进入蒸汽围栏3后，再进入冷空气围栏4，由于冷空气围栏4的温度低，蒸汽进入冷空气围栏4后会冷凝形成液态，形成“清洗溶剂雨”，对待清洗或者已经经过第一清洗槽1内清洗溶剂清洗的PCBA进行淋洗。

冷空气围栏4内的空气温度低，对清洗后的PCBA进行冷冻干燥。

冷空气围栏4还可以防止清洗溶剂的蒸汽扩散飘散到大气中，使得清洗过程更加环保，但是又不妨碍PCBA和移动组件5在冷空气围栏4、蒸汽围栏3和第一清洗槽1之间的自由运动。

清洗装置对PCBA的清洗流程：

在蒸汽围栏3内进行第一次蒸汽洗浴→在第一清洗槽1内进行浸洗→在蒸汽围栏3内进行第二次蒸汽洗浴→在冷空气围栏4内进行冷冻干燥。

本方案公开的清洗装置，通过第一清洗槽1、蒸汽围栏3、冷空气围栏4和移动组件5，充分融合化学清洗、物料清洗和机械清洗三种方式，使PCBA的清洗效果更好；在清洗过程中，PCBA会经过蒸汽围栏3和冷空气围栏4两次，经过第一清洗槽1一次，即PCBA会经过多次清洗，从而增强了对PCBA的清洗效果，且清洗效果为离子污染度测试值≤0.3μg/cm²；本方案的清洗为自动清洗，实现对PCBA的批量清洗，符合自动化生产的大趋势。

为了进一步优化上述技术方案，清洗装置还包括第二清洗槽6和循环泵7。

第二清洗槽6位于第一清洗槽1的下游，PCBA在第一清洗槽1内完成清洗后，再进入第二清洗槽6进行清洗。如图1所示，第二清洗槽6的下端与第一清洗槽1的下端通过循环泵7连通，即通过循环泵7能够将第一清洗槽1内的清洗溶剂泵送至第二清洗槽6。

在本方案的一个具体实施例中，循环泵7的个数为两个，两个循环泵7分别靠近第一清洗槽1和第二清洗槽6设置。

第二清洗槽6内盛装与第一清洗槽1内一样的清洗溶剂，第二清洗槽6内设置有用于加热第二清洗槽6内清洗溶剂的第二加热器8。第二加热器8加热第二清洗槽6内的清洗溶剂，加热的清洗溶剂不断的在第二清洗槽6产生环流和纹波，通过环流和纹波对PCBA进行物理和机械方式的清洗，以进一步增强对PCBA的清洗效果。

在本方案的一个具体实施例中，第一加热器2和第二加热器8均包括加热棒和温度变送器。第一加热器2和第二加热器8接收控制器的程序指令加热第一清洗槽1和第二清洗槽6，并且控制器控制第一加热器2和第二加热器8的加热温度，以使清洗溶剂保持最优的清洗能力。

第一清洗槽1内通过循环泵7泵送至第二清洗槽6内的清洗溶剂会回流至第一清洗槽1内，即清洗溶剂在第一清洗槽1和第二清洗槽6之间循环流动。第二清洗槽6的上端与第一清洗槽1的上端通过连通管连通，连通管与第二清洗槽6的连通位置的高度高于连通管与第一清洗槽1的连通位置的高度，且第二清洗槽6的液面高度高于第一清洗槽1的液面高度，保证第一清洗槽1内的清洗液不会通过连通管流至第二清洗槽6。

蒸汽围栏3位于第二清洗槽6和第一清洗槽1的上端，且蒸汽围栏3能够覆盖第一清洗槽1和第二清洗槽6的开口端。冷空气围栏4的面积至少等于蒸汽围栏3的开口端的面积，有效防止蒸汽围栏3内的蒸汽溢出。

优选的，第一清洗槽1和第二清洗槽6分开设置，但是第一清洗槽1、第二清洗槽6、蒸汽围栏3和冷空气围栏4连接形成一体结构。

在本方案的一个具体实施例中，连通管为开设在第二清洗槽6的槽壁上的连通孔，连通孔与第二清洗槽6连通的第一端的高度高于连通孔与第一清洗槽1连通的第二端的高度。

为了进一步优化上述技术方案，连通孔内设置有连通软管，连通软管穿过连通孔后，连通软管的一端位于第一清洗槽1内，连通软管的另一端位于第二清洗槽6内，优选的，连通软管的两端分别位于第一清洗槽1和第二清洗槽6的液面以下。

为了进一步优化上述技术方案，本方案在第一清洗槽1和第二清洗槽6内设置有涌动管，使得加热的清洗溶剂不断的产生环流和纹波，增强对PCBA的物理和机械清洗强度。

本方案公开的清洗装置还包括制冷组件9，制冷组件9的冷凝器设置在蒸汽围栏3上，冷凝器用于对蒸汽围栏3内的清洗溶剂的蒸汽进行加热，制冷组件9的蒸发器与设置在冷空气围栏4上的空气冷却器连通，用于向空气冷却器输送冷量，对冷空气围栏4内的空气和清洗溶剂的蒸汽的混合物进行降温，以形成“冷气盖”。

在本方案的一个具体实施例中，空气冷却器为冷凝盘管，冷凝盘管沿冷空气围栏4的四个侧壁均匀盘设，每圈冷凝盘管会依次经过冷空气围栏4的四个侧壁，且为每圈冷凝盘管为矩形形状。

制冷组件9和移动组件5的工作由控制器控制，通过设定清洗工艺的参数和清洗工艺流程对PCBA进行自动清洗。

控制器包括变频器、接近开关、交流接触器、人机交互触摸屏、自动控制系统和主体设备。

本方案公开的清洗装置还包括第一过滤器10和第二过滤器11，第一过滤器10位于循环泵7与第一清洗槽1之间，第二过滤器11位于循环泵7与第二清洗槽6之间，也就是说，第一清洗槽1内的清洗溶剂经过第一过滤器10的过滤后才会通过循环泵7送入第二清洗槽6，通过循环泵7的清洗溶剂经过第二过滤器11的过滤后才会进入第二清洗槽6，也就是说，第一清洗槽1的清洗溶剂经过两次过滤才会进入第二清洗槽6。

本方案中第一清洗槽1内为A和B两种清洗剂的混合液，第二清洗槽6内A清洗剂的溶液，第一清洗槽1内混合液的沸点高，主要用于清洗PCBA，第二清洗槽6内溶液的沸点低，主要用于漂洗PCBA。

A和B两种清洗剂均为PCBA清洗领域常用的清洗剂，且为本领域技术人员均知晓的清洗剂，此处不做具体说明。

在本方案的一个具体实施例中，第一过滤器10为40μm过滤器，第二过滤器11为5μm过滤器。

通过不同的过滤器过滤不同直径的分子，保证第一清洗槽1和第二清洗槽6中的清洗溶剂平稳的再生和过滤实现清洗溶剂的循环利用。

为了进一步优化上述技术方案，本方案公开的清洗装置还包括位于第二过滤器11与第二清洗槽6之间的干燥过滤器12。

待清洗的PCBA和清洗篮14在进入第一清洗槽和第二清洗槽的过程中会向第一清洗槽和第二清洗槽内带入少量或者极少量的水分，携带进入第一清洗槽和第二清洗槽内的水分会积聚混合在第一清洗槽和第二清洗槽的溶剂中，这些水分如果长期不处理会使第一清洗槽和第二清洗槽的清洗剂呈弱酸性，对清洗产品的可靠性有潜在的不良影响，因此需要使用干燥过滤器12隔离和过滤清洗剂中的水分。

在本方案的一个具体实施例中，移动组件5包括水平轨道51和机械臂52，机械臂52通过驱动件安装在水平轨道51上，机械臂52在驱动件的作用下沿着水平轨道51运动。

机械臂52能够抓取PCBA，且带动PCBA上下升降。

作业时，机械臂52沿着水平轨道51运动至第一清洗槽1的上方，机械臂52带动PCBA向下运动，PCBA依次经过冷空气围栏4、蒸汽围栏3和第一清洗槽1，实现对PCBA的第一次淋洗、第一次蒸汽洗浴和第一次浸洗；

然后机械臂52带动PCBA向上运动，PCBA依次经过蒸汽围栏3和冷空气围栏4，实现对PCBA的第二次蒸汽洗浴；

接着机械臂52沿着水平轨道51运动至第二清洗槽6的上方，机械臂52带动PCBA向下运动，PCBA依次经过蒸汽围栏3和第二清洗槽6，实现对PCBA的第三次蒸汽洗浴和第二次浸洗；

最后机械臂52带动PCBA向上运动，PCBA依次经过蒸汽围栏3和冷空气围栏4，实现对PCBA的第四次蒸汽洗浴和冷冻干燥，最终机械臂52沿着水平轨道51运动将PCBA运送至下一工位。

PCBA通过清洗篮14进行输送，为了方便PCBA的输送，降低人工劳动强度，本方案在蒸汽围栏3的两侧分别设置有进料辊道和出料辊道。进料辊道用于向机械臂52送料，出料辊道用于对机械臂52上清洗完成的PCBA进行下料。进料辊道和出料辊道的设计进一步提高了PCBA清洗的自动化程度。

本方案公开的清洗装置还包括防护罩13，防护罩13能够罩设在制冷组件9、第一清洗槽1、蒸汽围栏3、冷空气围栏4、移动组件5、第二清洗槽6和循环泵7上。

防护罩13能够限制溢出至防护罩13内的清洗溶剂的蒸汽再次溢出至外界，以保护工作人员。防护罩13的顶壁设置有一个开口。

优选的，防护罩13上设置有活动门，方便对清洗装置的维护和保养。

防护罩13的上端设置有排风口。

本方案公开的清洗装置还包括自动补液装置、低液位保护装置和声光报警装置，控制器的显示屏可以提示故障现象，且处理方法简单。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种清洗装置，适用于PCBA，其特征在于，包括：

第一清洗槽（1），所述第一清洗槽（1）内盛装有清洗溶剂，所述第一清洗槽（1）内设置有用于加热所述清洗溶剂第一加热器（2）；

蒸汽围栏（3），设置在所述第一清洗槽（1）的开口端且与所述第一清洗槽（1）的开口端连通，用于围挡所述清洗溶剂形成的蒸汽；

冷空气围栏（4），设置在所述蒸汽围栏（3）的开口端且与所述蒸汽围栏（3）的开口端连通，用于防止所述蒸汽挥发，所述冷空气围栏（4）上设置有空气冷却器；

移动组件（5），所述移动组件（5）能够驱动所述PCBA在所述第一清洗槽（1）、所述蒸汽围栏（3）和所述冷空气围栏（4）内上下运动，且能够驱动所述PCBA水平运动；

还包括第二清洗槽（6）和循环泵（7），

所述第二清洗槽（6）的下端与所述第一清洗槽（1）的下端通过所述循环泵（7）连通，

所述第二清洗槽（6）内盛装有所述清洗溶剂，所述第二清洗槽（6）内设置有用于加热所述清洗溶剂的第二加热器（8），

所述第二清洗槽（6）的上端与所述第一清洗槽（1）的上端通过连通管连通，所述连通管与所述第二清洗槽（6）的连通位置的高度高于所述连通管与所述第一清洗槽（1）的连通位置的高度，

所述蒸汽围栏（3）位于所述第二清洗槽（6）与所述第一清洗槽（1）的上端，且与所述第二清洗槽（6）的开口端和所述第一清洗槽（1）的开口端均连通，所述蒸汽围栏（3）与所述冷空气围栏（4）的尺寸至多相等。

2.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述连通管为开设在所述第二清洗槽（6）的槽壁上的连通孔，

所述连通孔与所述第二清洗槽（6）连通的第一端的高度高于所述连通孔与所述第一清洗槽（1）连通的第二端的高度。

3.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，还包括制冷组件（9），

所述制冷组件（9）的冷凝器设置在蒸汽围栏（3）上，所述制冷组件（9）的蒸发器与所述空气冷却器连通。

4.根据权利要求3所述的清洗装置，其特征在于，所述空气冷却器为冷凝盘管，所述冷凝盘管沿所述冷空气围栏（4）的侧壁均匀盘设。

5.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，还包括：

第一过滤器（10），位于所述循环泵（7）与所述第一清洗槽（1）之间；

第二过滤器（11），位于所述循环泵（7）与所述第二清洗槽（6）之间；

位于所述第二过滤器（11）与所述第二清洗槽（6）之间的干燥过滤器（12）。

6.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，所述移动组件（5）包括：

水平轨道（51），位于所述第一清洗槽（1）和所述第二清洗槽（6）的上方；

机械臂（52），通过驱动件安装在所述水平轨道（51）上，所述机械臂（52）抓取所述PCBA，且带动所述PCBA上下升降。

7.根据权利要求1所述的清洗装置，其特征在于，还包括位于所述蒸汽围栏（3）的一侧的进料辊道和位于所述蒸汽围栏（3）的另一侧的出料辊道。

8.根据权利要求3所述的清洗装置，其特征在于，还包括防护罩（13），所述防护罩（13）能够罩设在所述制冷组件（9）、所述第一清洗槽（1）、所述蒸汽围栏（3）、所述冷空气围栏（4）、所述移动组件（5）、所述第二清洗槽（6）和所述循环泵（7）上。