[发明专利]一种复合材料工件表面清洁系统及方法

说明书

本发明公开了一种复合材料工件表面清洁系统及方法，系统包括超声振动装置、温度控制模块、冷却模块、控制模块和高压空气射流装置；超声振动装置包括载物平台、上盖、箱体和超声换能器；超声换能器安装在箱体内；载物平台下端安装在超声换能器上；上盖下端安装在箱体上；上盖内壁上设置有若干个颗粒物浓度传感器；温度控制模块主要构件为温度传感器；冷却模块包括涡流管、空气压缩装置和高压空气电磁阀；涡流管安装在箱体上，并连通箱体的冷却气体进入口；高压空气电磁阀一端连接涡流管，另一端连接所述空气压缩装置；控制模块分别与高压空气电磁阀和超声换能器连接；本发明能够完成对要求干燥的工件的复杂加工表面进行深度清洁。

技术领域

本发明属于工件表面清洗领域，具体涉及一种复合材料工件表面清洁系统及方法。

背景技术

现有的工件表面清洁方法，以高压空气或超声振动的水流直接对表面进行清洁，但当复合材料工件(如纤维增强复合材料等)要求进行干式切削加工时，尤其当工件表面结构复杂时，切削加工过程中产生的粉状切屑会附着在工件表面，甚至压入工件表面。这便无法通过液体超声波对表面进行清洗，难以通过上述方法对具有特殊要求的工件表面进行深度清洁。

因此，现有技术中需要一种能够克服上述问题的复合材料工件表面清洁系统及方法。

发明内容

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种复合材料工件表面清洁系统，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、上盖、箱体和超声换能器。

所述箱体下端封闭，上端敞口。所述箱体下端安装在水平面上。所述箱体侧壁上设有冷却气体进入口，以及若干个热交换气体出口。

所述超声换能器安装在箱体内。

所述载物平台下端安装在超声换能器上。

所述上盖下端敞口，上端设有高压空气射流窗口。所述上盖下端安装在箱体上。所述上盖内壁上设置有若干个颗粒物浓度传感器。

所述温度控制模块主要构件为温度传感器。所述温度传感器安装在载物平台上。

所述冷却模块包括涡流管、空气压缩装置和高压空气电磁阀。

所述涡流管安装在箱体上，并连通箱体的冷却气体进入口。所述高压空气电磁阀一端连接涡流管，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连接。

工作时，待清洁的工件放置在载物平台上。所述高压空气射流装置经高压空气射流窗口向工件表面喷射高压气流。开启超声换能器，所述超声换能器产生竖直方向的振动。所述超声换能器带动载物平台一起振动，使载物台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中，并从热交换气体出口排出箱体外部。

所述温度传感器测量载物平台的温度信息，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的振动，直至载物平台的温度降至室温时，所述控制模块输出控制指令驱动超声换能器振动。