[发明专利]一种复合材料工件表面清洁系统及方法

权利要求书

1.一种复合材料工件表面清洁系统，其特征在于：包括超声振动装置、温度控制模块、冷却模块、控制模块和高压空气射流装置；

所述超声振动装置包括载物平台(1)、上盖(2)、箱体(3)和超声换能器(4)；

所述箱体(3)下端封闭，上端敞口；所述箱体(3)下端安装在水平面上；所述箱体(3)侧壁上设有冷却气体进入口(301)，以及若干个热交换气体出口(302)；所述热交换气体出口(302)的数量为三个；将所述热交换气体出口(302)的出口面积记为S₁,将冷却气体进入口(301)的入口面积记为S₂，S₂/6＜S₁＜S₂/3；

所述超声换能器(4)安装在箱体(3)内；所述载物平台(1)下端安装在超声换能器(4)上；

所述上盖(2)下端敞口，上端设有高压空气射流窗口(201)；所述上盖(2)下端安装在箱体(3)上；所述上盖(2)内壁上设置有若干个颗粒物浓度传感器(202)；

所述温度控制模块主要构件为温度传感器(6)；所述温度传感器(6)安装在载物平台(1)上；

所述冷却模块包括涡流管(5)、空气压缩装置和高压空气电磁阀；

所述涡流管(5)安装在箱体(3)上，并连通箱体(3)的冷却气体进入口(301)；所述高压空气电磁阀一端连接涡流管(5)，另一端连接所述空气压缩装置；

所述控制模块分别与高压空气电磁阀和超声换能器(4)连接；

工作时，待清洁的工件放置在载物平台(1)上；所述高压空气射流装置经高压空气射流窗口(201)向工件表面喷射高压气流；开启超声换能器(4)，所述超声换能器(4)产生竖直方向的振动；所述超声换能器(4)带动载物平台(1)一起振动，载物平 台(1)与工件表面产生撞击；

所述控制模块输出控制指令驱动高压空气电磁阀打开；所述空气压缩装置向涡流管(5)输送高压空气，高压空气经过涡流变换后，将高压空气转换为低温冷气送入箱体(3)中，并从热交换气体出口(302)排出箱体(3)外部；

所述温度传感器(6)测量载物平台(1)的温度信息，并将测量的温度信息输出至控制模块；所述控制模块实时判断载物平台(1)的温度是否达到设定的温度阈值T_max的4/5；若达到温度阈值T_max的4/5，所述控制模块输出控制指令，停止超声换能器(4)的振动，直至载物平台(1)的温度降至室温时，所述控制模块输出控制指令驱动超声换能器(4)振动；

所述颗粒物浓度传感器(202)对上盖(2)内的颗粒物浓度进行实时测量，并将测量信息输出至控制模块；所述控制模块实时判断上盖(2)内的颗粒物浓度变化的绝对值|Δw_max|与颗粒物浓度传感器测量误差E_w的大小；若|Δw_max|＞E_w，所述驱动超声换能器(4)继续运行；若|Δw_max|≤E_w，所述控制模块开始计时并判断计时时间t与设定时间t_set的大小；若t＞t_set，所述控制模块输出控制指令驱动超声换能器(4)停止运行，整个清洁系统停止运行，清洗结束；若t≤t_set，所述控制模块每隔时间间隔Δt，判断|Δw_max|-E_w的差值；若|Δw_max|-E_w≤0，所述控制模块继续计时并判断，直至控制模块输出控制指令驱动超声换能器(4)停止运行；若|Δw_max|-E_w＞0，所述控制模块停止计时，所述控制模块输出控制指令驱动超声换能器(4)振动。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料工件表面清洁系统，其特征在于：所述载物平台(1)下端焊有短外螺纹牙棒，所述超声换能器(4)上具有内螺纹，载物平台(1)通过螺纹连接在超声换能器(4)上。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料工件表面清洁系统，其特征在于：所述高压空气射流装置为吹尘枪或万向高压空气喷嘴。