本發(fā)明屬于pcb粗化生產(chǎn)控制，具體涉及一種粗化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、線路板制造工藝中，粗化是銅表面處理的關(guān)鍵步驟之一，是一道不可或缺的工藝流程，對確保線路板質(zhì)量非常重要。通過粗化處理，可以增加銅箔的比表面積，提供干膜、油墨與銅面的附著力，是后續(xù)的電路制作工藝的基礎(chǔ)。目前粗化過程中主要存在如下兩個問題：

2、一是粗化過度導(dǎo)致的銅面過度腐蝕。當(dāng)粗化過程過于激烈或持續(xù)時間過長時，銅面會出現(xiàn)明顯的凹凸不平，甚至可能形成孔洞或裂紋。首先一旦發(fā)生過度腐蝕會破壞銅面的原有結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致銅導(dǎo)體變薄，影響電路板的導(dǎo)電性能，其次腐蝕產(chǎn)生的銅離子可能污染粗化液，影響后續(xù)批次的處理效果，而且過度腐蝕的銅面在后續(xù)的電鍍和涂覆等工序中可能出現(xiàn)附著力不足的問題，導(dǎo)致涂層或鍍層容易脫落。

3、二是粗化不足導(dǎo)致的附著力不足。當(dāng)粗化過程不夠充分或時間不足時，銅面可能仍然保持光滑或僅有輕微的凹凸不平，而無法達(dá)到預(yù)期的粗糙度。粗化不足會直接影響后續(xù)涂層與鍍層與銅面的結(jié)合力，光滑的銅面缺乏足夠的機械咬合點，導(dǎo)致涂層或鍍層難以牢固附著。例如粗化不足的銅面可能后續(xù)電鍍層與銅基體的結(jié)合力不牢，從而容易在受到外力作用時剝落，又如粗化不足的銅面還可能導(dǎo)致涂層與銅面值較低粘附力不足，涂層容易出現(xiàn)龜裂、脫落等問題，而且粗化不足的銅面還可能導(dǎo)致電路板在使用過程中出現(xiàn)可靠性問題，如導(dǎo)電性能下降、信號傳輸不穩(wěn)定等。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、第一方面，本技術(shù)實施例提供一種粗化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)，包括粗化生產(chǎn)線、工控機和傳感模塊；

2、粗化生產(chǎn)線包括噴砂線體和噴藥液線體，噴砂線體包括輸送帶機構(gòu)和噴砂機構(gòu)，噴藥液線體包括滾輪機構(gòu)和噴液機構(gòu)；

3、工控機通過傳感模塊采集粗化生產(chǎn)線的運行狀態(tài)以及pcb板的粗化狀態(tài)，并根據(jù)采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)對輸送帶機構(gòu)、噴砂機構(gòu)、滾輪機構(gòu)以及噴液機構(gòu)的運行進(jìn)行控制。

4、進(jìn)一步地，輸送帶機構(gòu)包括輸送帶和輸送電機；

5、輸送電機帶動輸送帶運轉(zhuǎn)；

6、噴砂機構(gòu)包括若干升降架，每個升降架上設(shè)置有一個可調(diào)噴砂頭，可調(diào)噴砂頭連接有噴砂槍，噴砂槍連接有砂斗和第一氣泵，且噴砂槍和第一氣泵連接處設(shè)置有第一閥體；

7、工控機連接有輸送電機驅(qū)動模塊，通過輸送電機驅(qū)動模塊控制輸送帶的運行速度，進(jìn)而控制pcb板在噴砂線體的停留噴砂時長；

8、工控機連接有升降驅(qū)動模塊和角度調(diào)整模塊，通過升降驅(qū)動模塊調(diào)整可調(diào)噴砂頭的高度，通過角度調(diào)整模塊調(diào)整可調(diào)噴砂頭的噴砂角度，以及通過第一閥體調(diào)整可調(diào)噴砂頭的壓力。

9、進(jìn)一步地，噴砂線體還包括吹砂機構(gòu)，吹砂機構(gòu)設(shè)置在輸送帶機構(gòu)上方的噴砂機構(gòu)后側(cè)；

10、吹砂機構(gòu)包括風(fēng)機，風(fēng)機與工控機連接；

11、噴液機構(gòu)從前到后依次設(shè)有第一清洗區(qū)、噴藥液區(qū)、第二清洗區(qū)和干燥區(qū)；

12、第一清洗區(qū)和第二清洗區(qū)均設(shè)有清洗噴頭，噴藥液區(qū)設(shè)有藥液噴頭，干燥區(qū)設(shè)有風(fēng)機；

13、藥液噴頭通過管路連接有混藥箱，且管路上設(shè)有第二閥體；

14、混藥箱內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，混藥箱還通過第三閥體連接有水箱，以及通過第四閥體連接有藥液箱；

15、滾輪機構(gòu)包括設(shè)置在各區(qū)的滾輪，滾輪連接有滾輪電機，滾輪電機連接有滾輪電機驅(qū)動模塊；

16、滾輪電機帶動滾輪運轉(zhuǎn)；

17、清洗噴頭、藥液噴頭、第一風(fēng)機、第二風(fēng)機、攪拌裝置、第二閥體、第三閥體、第四閥體以及滾輪電機驅(qū)動模塊均與工控機連接。

18、進(jìn)一步地，傳感模塊包括溫度傳感器、液位傳感器、流量計、濃度傳感器和激光檢測裝置；

19、溫度傳感器、液位傳感器和濃度傳感器設(shè)置在混藥箱內(nèi)，流量計設(shè)置在藥液噴頭與混藥箱連接的管路處，激光檢測裝置設(shè)置滾輪機構(gòu)上方的干燥區(qū)末端；

20、混藥箱內(nèi)設(shè)有加熱棒，混藥箱外壁設(shè)置有冷卻夾套，冷卻夾套連接有循環(huán)水管路，循環(huán)水管路中還設(shè)置有水泵和散熱器；

21、溫度傳感器、液位傳感器、加熱棒、水泵、流量計、濃度傳感器以及激光檢測裝置均與工控機連接。

22、第二方面，本技術(shù)實施例還提供一種粗化生產(chǎn)線的控制方法，包括如下步驟：

23、s1.工控機獲取pcb板粗化生產(chǎn)的目標(biāo)工藝參數(shù)；

24、s2.工控機過傳感模塊采集粗化生產(chǎn)線的運行狀態(tài)以及pcb板的粗化狀態(tài)，比較采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)與目標(biāo)工藝參數(shù)，根據(jù)比較結(jié)果對輸送帶機構(gòu)、噴砂機構(gòu)、滾輪機構(gòu)以及噴液機構(gòu)的運行進(jìn)行控制。

25、進(jìn)一步地，步驟s1中pcb板粗化生產(chǎn)的目標(biāo)工藝參數(shù)包括目標(biāo)噴砂時長、目標(biāo)噴藥時長、目標(biāo)藥液濃度、目標(biāo)藥液溫度、目標(biāo)藥液液位、目標(biāo)銅表面粗糙度和目標(biāo)銅表面均勻性。

26、進(jìn)一步地，步驟s2具體步驟如下：

27、s21.工控機根據(jù)輸送帶的運行速度計算實時噴砂時長，根據(jù)滾輪的轉(zhuǎn)動速度計算實時噴藥時長，再根據(jù)實時噴灑時長與目標(biāo)噴砂時長的關(guān)系對輸送帶的運行速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及根據(jù)實時噴藥時長與目標(biāo)噴藥時長的關(guān)系對滾輪的轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行調(diào)節(jié)；

28、s22.工控機通過溫度傳感器采集實時藥液溫度，通過液位傳感器采集混藥箱的實時藥液液位，根據(jù)實時藥液溫度與目標(biāo)藥液溫度的關(guān)系對混藥箱內(nèi)藥液溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及根據(jù)實時藥液液位與目標(biāo)藥液液位的關(guān)系對混藥箱內(nèi)藥液液位進(jìn)行調(diào)節(jié)；

29、s23.工控機通過激光檢測裝置對粗化后pcb板銅表面進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果對噴砂壓力和噴藥流量進(jìn)行調(diào)整。

30、進(jìn)一步地，步驟s21具體步驟如下：

31、s211.工控機獲取輸送帶實時的運行速度，計算噴砂區(qū)域的長度與輸送帶實時的運行速度的比值得到實施噴砂時長；

32、s212.工控機比較實時噴砂時長與目標(biāo)噴砂時長；

33、若實時噴砂時長大于目標(biāo)噴砂時長，進(jìn)入步驟s213；

34、若實時噴灑時長小于目標(biāo)噴砂時長，進(jìn)入步驟s214；

35、若實時噴砂時長等于目標(biāo)噴砂時長，則不對輸送電機的運轉(zhuǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)入步驟s215；

36、s213.工控機通過加快輸送電機的運轉(zhuǎn)來在減小實時噴砂時長，返回步驟s21；

37、s214.工控機通過減慢輸送電機的運轉(zhuǎn)來加增大實時噴砂時長，返回步驟s211；

38、s215.工控機獲取滾輪實時的運行速度，計算噴藥液區(qū)的長度與滾輪實時的運行速度的比值得到實時噴藥時長；

39、s216.工控機比較實施噴藥時長與目標(biāo)噴藥時長；

40、若實時噴藥時長大于目標(biāo)噴藥時長，進(jìn)入步驟s217；

41、若實時噴藥時長小于目標(biāo)噴藥時長，進(jìn)入步驟s218；

42、若實時噴藥時長等于目標(biāo)噴藥時長，則不對滾輪電機運轉(zhuǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)入步驟s22；

43、s217.工控機通過加速滾輪電機的運轉(zhuǎn)來減小實時噴藥時長，返回步驟s215；

44、s218.工控機通過減慢滾輪電機的運轉(zhuǎn)來增大實時噴藥時長，返回步驟s215。

45、進(jìn)一步地，步驟s22具體步驟如下：

46、s221.工控機通過溫度傳感器采集實時藥液溫度，并比較實時藥液溫度與目標(biāo)藥液溫度；

47、若實時藥液溫度大于目標(biāo)藥液溫度，進(jìn)入步驟s222；

48、若實時藥液溫度小于目標(biāo)藥液溫度，進(jìn)入步驟s223；

49、若實時藥液溫度等于目標(biāo)藥液溫度，則不對混藥箱的藥液溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)入步驟s224；

50、s222.工控機控制加熱棒為混藥箱內(nèi)藥液進(jìn)行加熱，返回步驟s221；

51、s223.工控機控制水泵運轉(zhuǎn)，循環(huán)水管路將冷卻水循環(huán)到冷卻夾套內(nèi)為混藥箱內(nèi)藥液進(jìn)行降溫，返回步驟s221；

52、s224.工控機通過液位傳感器采集實時藥液液位，并判斷實時藥液液位是否小于目標(biāo)藥液液位；

53、若是，進(jìn)入步驟s225；

54、若否，進(jìn)入步驟s23；

55、s225.工控機計算目標(biāo)藥液液位與實時藥液液位的差值，再根據(jù)目標(biāo)藥液濃度計算出所需補水量和所需補藥量，再通過第三閥體添加所需補水量，通過第四閥體添加所需補藥量，并啟動攪拌裝置進(jìn)行設(shè)定時長的攪拌。

56、進(jìn)一步地，步驟s23具體步驟如下：

57、s231.工控機控制激光檢測裝置發(fā)射激光束對粗化后pcb板銅表面進(jìn)行照射；

58、s232.工控機將接收的激光信號轉(zhuǎn)換為電信號后識別出粗化后pcb板銅表面三維形態(tài)信息；

59、s233.工控機對粗化后pcb板銅表面三維形態(tài)信息進(jìn)行分析，按照預(yù)設(shè)的方式計算實時銅表面粗糙度和實時銅表面均勻性；

60、s234.工控機將實時銅表面粗糙度與目標(biāo)銅表面粗糙度，以及實時銅表面均勻性與目標(biāo)銅表面均勻性進(jìn)行比較；

61、若實時銅表面粗糙度小于目標(biāo)銅表面粗糙度，且實時銅表面均勻性大于目標(biāo)銅表面均勻性，則進(jìn)入步驟s235；

62、若實時銅表面粗糙度大于目標(biāo)銅表面粗糙度，且實時銅表面均勻性小于目標(biāo)銅表面均勻性，則進(jìn)入步驟s236；

63、若實時銅表面粗糙度等于目標(biāo)銅表面粗糙度，則不對噴砂壓力和噴藥流量進(jìn)行調(diào)整，返回步驟s21；

64、s235.工控機控制第一閥體及第二閥體增加開度，進(jìn)而增大噴砂壓力，增加噴藥流量，返回步驟s231；

65、s236.工控機控制第一閥體及第二閥體減小開度，進(jìn)而減小噴砂壓力，減小噴藥流量，返回步驟s231。

66、從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

67、本技術(shù)提供的粗化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)及方法中，通過工控機精確控制輸送帶機構(gòu)和滾輪機構(gòu)的運行速度，實現(xiàn)了對噴砂時長和噴藥時長的精準(zhǔn)調(diào)控，避免了粗化過度或粗化不足的問題，通過傳感模塊中的激光檢測裝置能夠?qū)崟r檢測粗化后pcb板銅表面的粗糙度和均勻性，確保粗化效果符合生產(chǎn)要求，提供了產(chǎn)品質(zhì)量；通過傳感模塊采集粗化生產(chǎn)線的運行狀態(tài)和pcb板的粗化狀態(tài)，根據(jù)實時數(shù)據(jù)對生產(chǎn)線進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，提高了生產(chǎn)效率和靈活性，而通過對混藥箱內(nèi)加熱棒、冷卻夾套以及攪拌裝置的自動化控制，確保了藥液溫度和濃度的溫度，減少了人為干預(yù)，簡化了生產(chǎn)流程，還通過精確控制噴砂壓力和噴藥流量，確保了粗化效果。