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自動超聲波工業(yè)清洗機的研制

返回列表 來源:未知 發(fā)布日期:2019-04-24 23:04【
     工業(yè)清洗是指通過物理、化學(xué)等方法去除零件污染物或覆蓋層而使其恢復(fù)一定潔凈程度的過程。機械零件常用的清洗方法有浸洗刷洗、壓力清洗、振動清洗等,它們往往勞動強度大、清洗環(huán)境比較惡劣、污染大,且效果不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低,已與現(xiàn)代化大生產(chǎn)不相適,必須采用更先進(jìn)的清洗方式。隨著超聲波技術(shù)的發(fā)展和電源器件技術(shù)的日益成熟,超聲波清洗已成為可能。目前超聲波清洗從原先體積小、質(zhì)量輕的電子元件開始進(jìn)入更大、更臟、更重的機械零件清洗。

1 超聲波清洗機的工作原理
超聲波清洗機主要由超聲波發(fā)生器、換能器和清洗槽組成。是超聲波清洗機的原理,超聲波發(fā)生器產(chǎn)生大于20kHz 的超音頻電信號,通過換能器轉(zhuǎn)換為同頻率的機械振動,并以超音頻縱波形式在清洗液中輻射,超聲空化效應(yīng)下產(chǎn)生無數(shù)可高達(dá)上千大氣壓力的微小氣泡并隨即瞬間爆破,形成對零件表面細(xì)微局部高壓轟擊,零件上的污物在空化侵蝕、乳化和攪拌作用下,加之以適宜的溫度、時間及清洗液的化學(xué)作用,零件表面及縫隙間的污垢被迅速剝離,從而達(dá)到清洗的目的。

2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
根據(jù)企業(yè)提出的清洗要求,采用超聲波清洗技術(shù),由多個清洗槽組成的清洗加烘干自動生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)如圖1所示。

                      圖1     
超聲波清洗機結(jié)構(gòu)圖
主要有取料、清洗、烘干、出料4個階段。清洗由超聲粗洗、超聲精洗、鼓泡漂洗、防銹4個工序,分別設(shè)計有超聲粗洗槽、超聲精洗槽、鼓泡漂洗槽、防銹槽4個清洗槽。被洗零件借助工裝網(wǎng)籃在各清洗槽間傳送時依靠機械臂,共有5個機械臂設(shè)計成龍門結(jié)構(gòu),布置在清洗槽上方。機械臂由提升電機帶動沿導(dǎo)軌上下移動,由平移電機帶動作水平移動。烘干在密閉烘箱內(nèi)進(jìn)行,內(nèi)部有加熱管,并有熱風(fēng)循環(huán),烘箱底部有鏈條傳送機構(gòu),完成工裝籃傳送; 烘箱頂部、側(cè)面各設(shè)有門,分別用于進(jìn)料和出料,進(jìn)料門、出料門分別由氣缸控制其開啟與關(guān)閉。該清洗機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計為四槽五臂式龍門超聲波清洗裝置,4個清洗槽材料為USU304不銹鋼,各清洗槽根據(jù)各自需要分別配備貯液槽、循環(huán)過濾系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)等; 5個機械臂可實現(xiàn)上下、左右運動,完成提籃放籃、上鉤下鉤或前進(jìn)后退動作,左右運動由減速電動機與齒條及線性滑軌實現(xiàn),動作平穩(wěn)準(zhǔn)確;5個機械臂同時動作,清洗機多工位同時工作,按一定的生產(chǎn)節(jié)拍自動完成零件從取料、清洗、烘干、出料的全過程,控制系統(tǒng)由可編程控制器控制,可靠性高,系統(tǒng)柔性好。該工藝適合多數(shù)場合,超聲波清洗工藝采用水基清洗劑,并進(jìn)行加溫,加快污物的溶解和分散,經(jīng)過兩次超聲波清洗,零件的油污基本去除; 鼓泡漂洗通過鼓泡使槽內(nèi)的清水活動起來,加速去除零件表面所殘留的清洗介質(zhì),使零件呈完全中性; 再進(jìn)行防銹處理,可以保證零件在裝配時不再生銹; 對防銹處理好的零件進(jìn)行快速熱風(fēng)烘干。

3 氣壓系統(tǒng)設(shè)計
密閉烘箱上頂部的進(jìn)料門、側(cè)部的出料門是由氣缸驅(qū)動實現(xiàn)開門、關(guān)門動作的,氣壓系統(tǒng)原理壓縮空氣經(jīng)截止閥、氣動三聯(lián)件、二位五通電磁換向閥進(jìn)入氣缸,用單向節(jié)流閥調(diào)節(jié)氣缸的運動速度,即開門關(guān)門速度,同時也起背壓作用,保證氣缸運行平穩(wěn)。

4 結(jié)束語
根據(jù)企業(yè)要求設(shè)計的四槽五臂式龍門超聲波清洗機,能自動完成零件取料、清洗、烘干、出料的全過程,它采用可編程控制器和觸摸屏控制,具有高可靠性,可進(jìn)行工藝調(diào)整,具有一定的柔性,更利于設(shè)備的操作和維護。設(shè)備投入使用后,運行可靠,清洗清潔度高且一致好,同時清洗效率高,除人工上下料外,實現(xiàn)了自動化,大大減輕了工人勞動強度,滿足企業(yè)批量化生產(chǎn)要求。該設(shè)備適合工業(yè)中大零件清洗或小零件多件清洗,修改控制參數(shù)或更換清洗液也可用于其他機械零部件的清洗。