[发明专利]一种电液式大功率超声波自动化清洗装置

说明书

技术领域

本发明属于超声清洗领域，具体涉及一种电液式大功率超声波自动化清洗装置。

背景技术

超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前超声市场需求很大，但由于技术应用不成熟，市面上的超声清洗产品良莠不齐，对于超声清洗技术的研究主要集中在定频输出，电感调谐匹配，调功方式有跳周调功、晶闸管调压调功等，所涉及的超声清洗产品，其控制部分多采用单片机来构成，极少部分采用模拟器件构成线路。同时超声发生器作为清洗设备的核心，现有超声波发生方法可分为两类：直接机械法产生超声的机械型和电能转换超声的电声型。直接机械法产生超声的机械型，结构简易、驱动原理简单，上限频率低，存在机械杂波及波形失真等缺点，导致其不能利用一些大功率的发生器在液体中获得超声波，应用的范围十分受限；电声型超声波的发生方法是将一定频率的交流电能量，通过功能材料(压电、电致伸缩、磁致伸缩材料)，转换成频率相同的超声，可以获得很高的超声频率。近年来兆赫级超声波的产生一度成为热点，用电声型发生方式使兆赫级甚至更高频率超声的实现成为可能，但是兆赫级的高频超声一般应用于特殊场合(雷达、电子通讯、超微型污物的超声清洗等)。然而，在超声应用的工程领域中，大多数可以从超声波那里收益很大的工业过程已解决超声频率的问题，但是一直受限于超声的功率。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种能够产生大功率和高强度的超声、提高清洗效率，降低清洗成本的电液式大功率超声波自动化清洗装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种电液式大功率超声波自动化清洗装置，包括基座组件、电液式大功率超声波发生器、超声波清洗池、工件移动滑台、抓取组件、工控机、导轨组件、第一多节液压缸、导杆、直线轴承、第二多节液压缸、托臂组件、组态触摸屏、超声波监测传感器、超声波清洗液过滤循环设备、清洗液循环管道和电磁控制阀；

所述基座组件由基座底板、四个支撑脚和L形钢架组成，四个支撑脚安装于基座底板的下方四个转角位置，L形钢架竖直安装于基座底板的上表面；

所述第一多节液压缸固定安装在L形钢架的顶部；

超声波清洗池固定安装在基座底板上，底部设有进水口和出水口；

工件移动滑台为两个，分别固定安装在超声波清洗池的两侧，其上固定安装有多组滚轮组件；

工控机固定安装在基座底板上；

所述电液式大功率超声波发生器共有四个，呈田字形排布安装在基座底板上；每个电液式大功率超声波发生器均包括高速电机、2D三通交流阀、连接管道、弹性端盖、谐振缸、超声波能量调节器、液压油源和底板，高速电机通过联轴器与2D三通交流阀的延伸端紧固连接，2D三通交流阀一侧设有液压油进出口，通过输油管与液压油源连接，另一侧通过连接管道与谐振缸配合安装，2D三通交流阀尾端设有超声波能量调节器，弹性端盖固定安装在谐振缸的顶部；

所述导轨组件包括电机支架、伺服电机、联轴器、轴承座、丝杆、螺母座、导轨固定板和导轨，所述导轨设置在导轨固定板上，伺服电机通过电机支架安装在导轨固定板上，伺服电机的输出轴通过联轴器与丝杠连接，丝杆通过两端的轴承座安装在导轨固定板上，螺母座与丝杠通过螺纹副连接，螺母座同时安装在导轨上，可以沿着导轨运动；

所述抓取组件用于抓取待清洗的工件，它可以采用真空吸管实现，也可以采用气动机械手实现；

所述导轨组件中的导轨固定板通过连接块与第一多节液压缸的动作杆连接，导轨固定板可在第一多节液压缸的驱动下做升降运动；同时，导轨固定板上设置有四组由导杆和直线轴承构成的导向机构，为导轨固定板的上下运动提供导向；

所述托臂组件包括托臂、两根立柱和托臂底板，托臂底板固定安装在超声波清洗池的底部，两根立柱竖直安装在托臂底板上，所述第二多节液压缸固定安装在两根立柱的顶部，托臂套装在两根立柱上，并与第二多节液压缸的动作杆相连，可由第二多节液压缸驱动做上下运动；所述第二多节液压缸与托臂配合可将工件没入超声波清洗池的清洗液中，在清洗完毕后再将工件托出液面；

所述组态触摸屏安装在超声波清洗池前端，通过触摸可视化界面对电液式大功率超声波发生器的自动化清洗过程进行实时监测和控制；所述超声波监测传感器安装在超声波清洗池的内壁两侧，用于采集超声波振动信号，可同步将信号传输至工控机的DSP集成系统进行分析处理，并对超声波能量调节器发出指令，实现超声波强度调节；