一种超声波清洗装置及其清洗方法与流程

本发明涉及清洗技术领域，具体涉及一种超声波清洗装置及其清洗方法。

背景技术：

超声波是一种机械振动能量的传播形式。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，可以使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗的目的。目前，超声波清洗已广泛应用于工业和民用的各个领域，包括表面喷涂处理行业、机械行业、电子行业、医疗行业、半导体行业、钟表首饰行业、光学行业、纺织印染行业等。

利用超声波进行清洗时，超声波发生器产生出高频超声波，超声波震动传播过程中产生冲击力和摩擦力，从而将物体上的污渍去除。

虽然超声波使用方便且清洗效果好，但其对被清洗材料的表面和内部都会造成一定的腐蚀或损伤，特别是对精密部件或脆弱材料而言，若其在清洗过程中受到腐蚀或损伤，那么其使用性能将大大降低。

技术实现要素：

本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种超声波清洗装置及其清洗方法，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超声波清洗装置，包括超声波清洗槽，所述超声波清洗槽内设置有置物架，所述超声波清洗槽用于存储清洗液，供被清洗物浸渍；所述置物架底部和侧面均为网状结构，所述置物架可上下左右移动，所述超声波清洗槽内侧壁上设置有水平导槽，还包括竖直导轨，所述竖直导轨上设置有可在水平导槽内滑动的支撑杆，所述置物架外侧壁上设置有与竖直导轨相匹配的竖直滑块，还包括控制器及与控制器连接的驱动装置，所述驱动装置与置物架连接，所述置物架底部设置有振动板，所述振动板内至少设置有一个振子，所述振动板分别与控制器和超声波清洗槽底部连接。

优选的，所述超声波清洗槽为立方体状，所述水平导槽设置在相对的超声波清洗槽内两侧壁上。

具体的，所述驱动装置包括可驱动置物架左右移动的第一气缸和可驱动置物架上下移动的第二气缸。

进一步的，所述超声波清洗槽内上方开口处设置若干个清洗液喷头，所述清洗液喷头的喷出压力为0.3mpa。

进一步的，还包括清洗液槽及与清洗液槽连接的容气瓶，所述清洗液槽与清洗液喷头连接。

在本发明中，一种超声波清洗方法，

将需清洗的被清洗物置于置物架内，在超声波清洗槽内加入清洗液，在清洗温度为5℃～40℃下利用控制器控制振子向在置物架内的被清洗物给予超声波振动，若设置多个振子向所述被清洗物给予超声波振动，在其中至少一个振子施加高频输出，使多个振子所发出的超声波相互干涉，从而使声音流的方向发生变化；控制器控制第一气缸让置物架左右移动，然后再控制第二气缸让置物架上下移动，使振子产生的超声波音响流的能量、清洗液喷头的喷射压力和冲刷力遍及整个置物架。

进一步的，所述容气瓶内装设有甲烷，清洗液槽内装设有非离子型表面活性剂，清洗液喷头喷射出表面活性剂中带有甲烷气体，同时表面活性剂和甲烷在超声波的作用下，在被清洗物表面形成超声波阻滞层。

进一步的，所述空气内装设有空气，清洗液槽内装设活性炭悬浮液，清洗液喷头喷射出活性炭悬浮液中带有空气，活性炭可充当空化核，使空化作用更容易产生；活性炭悬浮液和空气在超声波的作用下，在被清洗物表面形成超声波阻滞层，活性炭增强超声波阻滞层稳定性，所述空气在活性炭悬浮液含量为5％。

优选的，所述清洗温度设为30℃，清洗时间为15-20分，振子产生超声波频率为40khz，功率为500w,其中高频输出的振子所产生超声波频率为100khz。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明进行超声波清洗时间短，可以节省工业生产时间和能源，提高生产效率，降低生产成本。

2、本发明可在被清洗物表面形成超声波阻滞层，利用产生的冲击波剥离去除被清洗物表面附着的污染物，在达到对被清洗物清洗目的同时，可避免超声波辐射对被清洗物体表面和内部造成直接损伤或腐蚀。

3、通过设置可以上下左右移动的置物架，以及设置超声波喷头和不同频率的超声波，让被清洗物表面达到更好的清洗效果，能够抑制在对被清洗物进行了超声波清洗之后产生清洗不均的情况。

附图说明

图1为本发明一种超声波清洗装置结构示意图；

图2为本发明一种超声波清洗装置超声波清洗槽截面结构示意图；

图3为本发明一种超声波清洗装置水平导槽及竖直导轨结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1、图2及图3，

本发明提供一种超声波清洗装置，包括超声波清洗槽1，所述超声波清洗槽1内设置有置物架2，置物架2是放置被清洗物，因此置物架2可用不易被腐蚀及不会生锈的不锈钢材料制作而成。超声波清洗槽1内部也是用不锈钢材料制作而成。

超声波清洗槽1用于存储清洗液，供被清洗物浸渍；在超声波清洗槽1内上方开口处设置若干个清洗液喷头3，所述清洗液喷头3的喷出压力为0.3mpa，这样喷出的清洗液的压力可使被清洗物上带锡膏或红胶去除效果更好。

所述置物架2底部和侧面均为网状结构，由于置物架2是用来放置被清洗物，而清洗液为液态，因此，置物架可以方便带被清洗物上下左右移动而不会对清洗液的液面有影响。

为了达到更好的清洗效果，置物架2可上下左右移动从而带动被清洗物上下左右移动，所述超声波清洗槽1内侧壁上设置有水平导槽4，还包括竖直导轨5，所述竖直导轨5上设置有可在水平导槽4内滑动的支撑杆6，所述置物架2外侧壁上设置有与竖直导轨5相匹配的竖直滑块7，由于水平导槽4、竖直导轨5、竖直滑块7及支撑杆6均是长期泡在清洗液中，因此在使用最好不能用到润滑油，水平导槽、竖直导轨、竖直滑块及支撑杆可采用耐摩擦的不锈钢材料制作而成。

本发明为了实现清洗的自动化，因此设置控制器8及与控制器8连接的驱动装置，所述驱动装置与置物架2连接，驱动装置包括可驱动置物架左右移动的第一气缸9和可驱动置物架上下移动的第二气缸10，控制器8在控制第一气缸9和第二气缸10运行时，可以根据实际情况，先控制第一气缸9或者第二气缸10，即先控制置物架是先上下还是左右移动。

置物架2底部设置有振动板11，并且置物架2与振动板11不相连接，振动板设置在超声波清洗槽底部并且与控制器连接，其中振动板内可以设有一个振子12，也可以设两个，三个，四个，五个等多个振子，在至少一个实施例中，在振动板内设有五个振子，五个振子在振动板内均匀分布，五个振头振动发出超声波，其中四个振动幅度相同，另一个由于高频输出振动幅度更大，从而有效的对物体进行清洗。

在本发明中，超声波清洗槽为可以设置为立方体状，水平导槽设置在相对的超声波清洗槽内两侧壁上，即置物架在超声波清洗槽内移动的轨迹只能在一条直接上左右移动。

为了让被清洗物表面形成阻滞层，因此本发明设置清洗液槽13及与清洗液槽连接的容气瓶14，所述清洗液槽13与清洗液喷头3连接，容气瓶内的气体及清洗液槽内的清洗液通过清洗液喷头喷入超声波清洗槽内。

本发明提供一种超声波清洗方法，

将需清洗的被清洗物置于置物架内，在超声波清洗槽内加入清洗液，在清洗温度为5℃～40℃下利用控制器控制振子向在置物架内的被清洗物给予超声波振动，若设置多个振子向所述被清洗物给予超声波振动，在其中至少一个振子施加高频输出，使多个振子所发出的超声波相互干涉，从而使声音流的方向发生变化；控制器控制第一气缸让置物架左右移动，然后再控制第二气缸让置物架上下移动，使振子产生的超声波音响流的能量、清洗液喷头的喷射压力和冲刷力遍及整个置物架。

作为一种实施方式，将清洗温度设为30℃，清洗时间为15-20分，振子产生超声波频率为20khz-40khz，功率为500w,其中高频输出的振子所产生超声波频率为50khz-100khz，在本实施例中，设置五个振子，其中四个振子施加频率为20khz-40khz的超声波，对另一个振子放加高频输出，能够通过改变超声波所引起的声音流的方向来使清洗液流、气泡流、超声波流等移动，因此能够均匀地对被清洗物整体进行清洗。

本发明其中一种实施方式是，在容气瓶内装设有甲烷，清洗液槽内装设有非离子型表面活性剂，清洗液喷头喷射出表面活性剂中带有甲烷气体，同时表面活性剂和甲烷在超声波的作用下，在被清洗物表面形成超声波阻滞层。

本发明另一种实施方式是，所述空气内装设有空气，清洗液槽内装设活性炭悬浮液，清洗液喷头喷射出活性炭悬浮液中带有空气，活性炭可充当空化核，使空化作用更容易产生；除了具备利用超声波作用于液体时的空化效应，使清洗液中气泡破裂产生的冲击波来达到清洗和冲刷被清洗物，根据被清洗物上有许多开口，污损的状态除了污物粘附在被清洗物平面上的情况外，还存在锡膏或红胶嵌卡在被清洗物上，超声波清洗中强化了被清洗物表面的振动；活性炭悬浮液和空气在超声波的作用下，在被清洗物表面形成超声波阻滞层，活性炭增强超声波阻滞层稳定性，所述空气在活性炭悬浮液含量为5％。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。