一种全自动单槽超声波清洗设备的制作方法

1.本实用新型涉及超声波清洗机技术领域，尤其是涉及一种全自动单槽超声波清洗设备。


背景技术：

2.现有市场上的单槽超声波清洗设备，一般具有三个主要组成部分：超声波发生器、超声波换能器和清洗水槽。超声波发生器的作用是将市电(220v或380v，50或60hz)转换为与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。超声波换能器用于发射和接收超声波信号。清洗水槽用于盛放需要清洗的物品和清洗剂/清水。
3.常用的单槽超声波清洗设备结构简单、功能单一。工件需人工放入槽内清洗，也有一部分设备通过升降机构或机械手进行上、下料，但整体工艺流程依旧繁琐，浪费人力物力。而若需要实现一整套的清洗工艺流程，需要采用多槽超声波清洗机。多槽超声波清洗机由超声波发生器、超声波换能器、多个清洗槽、机械手以及工件上下料输送机构构成，常用的多槽超声波清洗机设计成plc控制的全自动上下料和清洗。现有的单槽超声波设备、多槽超声波清洗机存在以下缺陷：当小批量、多品种的产品需要采用不同的工艺进行清洗时，单槽由于纯人工操作，不便于工艺控制；而多槽因工艺变化不灵活，不适用于小批量、多品种的产品清洗；当对多件产品进行清洗时，消耗清洗液较多，无法实现回收利用。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种全自动单槽超声波清洗设备。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种全自动单槽超声波清洗设备，包括清洗槽、与清洗槽连接的进水系统、排水系统及超声波换能器，所述超声波换能器连接超声波发生器，该设备还包括与清洗槽连接的储液槽，与清洗槽、储液槽分别连接的通断控制模块，以及与通断控制模块连接的plc控制系统，所述储液槽设有过滤组件。
7.优选地，所述清洗槽的底部通过清洗液排出管连接所述储液槽的顶部，所述储液槽的底部通过排液管连接清洗槽。
8.优选地，所述进水系统包括与清洗槽分别连接的喷淋进水系统和常规进水系统，各进水系统对应的泵分别与通断控制模块连接。
9.优选地，所述通断控制模块包括与清洗槽的排水管、清洗液排出管，储液槽的排液管及超声波换能器分别连接的第一通断控制模块，与喷淋进水系统的泵、清洗槽的排水管及超声波换能器分别连接的第二通断控制模块，以及与常规进水系统的泵、清洗槽的排水管及超声波换能器分别连接的第三通断控制模块。
10.优选地，各通断控制模块分别设有各自的液位开关和与液位开关连接的多个电磁阀，各液位开关设于清洗槽内，各电磁阀连接对应的管道和泵，超声波发生器的控制器与各
液位开关连接。
11.优选地，所述过滤组件包括由设置在储液槽的槽体内部的两层不锈钢网，两层不锈钢网之间设有间隙，两层不锈钢网将储液槽的槽体分为上、中、下三层空间。
12.优选地，所述清洗液排出管的出口连接储液槽的槽体内部的上层空间，所述储液槽的槽体内部的下层空间外接所述排液管。
13.优选地，位于上层的不锈钢网为粗孔不锈钢网，位于下层的不锈钢网为细孔不锈钢网，粗孔不锈钢网的网孔尺寸大于细孔不锈钢网的网孔尺寸。
14.优选地，所述粗孔不锈钢网的顶部铺设可更换的过滤纸。
15.优选地，所述细孔不锈钢网的顶部铺设可更换的过滤棉。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.1)本实用新型在储液槽的外部另接储水槽，用于储存清洗剂，通过自动进液/排液的方式，能够实现清洗剂和清水的两种清洗模式，而外接的储液槽采用分隔过滤的结构设计，能够使清洗剂可以被循环使用，减少清洗剂的使用和排放。
18.2)本实用新型在清洗槽的外部增加两套进水方式，一套为喷淋进水，一套为常规进水，可实现对工件冲洗、漂洗的不同的工艺要求。
19.3)所有进水、排水、清洗时间均通过plc控制，只需要将工件放入单槽超声波清洗设备中，就能实现全自动清洗，减轻了员工的工作量，也有效地避免了人工操作带来的工艺不稳定问题。
20.4)本实用新型仅仅在单槽超声波清洗设备进行了结构改进即可实现自动化清洗的效果，体积远小于多槽自动化超声波设备，且由于没有外部机械手以及工件上下料输送机构，在同样清洗能力下，若使用多台本实用新型单槽超声波清洗设备，其成本要远低于多槽自动化超声波设备。
21.5)本实用新型适用的工艺调整灵活性较高，更适用于小批量、多品种、多工艺的产品清洗。
附图说明
22.图1为实施例中全自动单槽超声波清洗设备的结构框图；
23.图2为实施例中全自动单槽超声波清洗设备的原理结构示意图；
24.图3为实施例中全自动单槽超声波清洗设备的储液槽的结构示意图；
25.图中标号所示：
26.1、超声波发生器，2、超声波换能器，3、清洗槽，4、储液槽，5、plc控制系统，6、通断控制模块，7、进水系统，8、喷淋进水系统，9、常规进水系统，10、排水管，11、清洗液排出管，12、粗孔不锈钢网，13、过滤纸，14、细孔不锈钢网，15、过滤棉，16、排液管，41、过滤组件。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
28.实施例
29.如图1～图3所示，本实用新型涉及一种全自动单槽超声波清洗设备，包括超声波发生器1、超声波换能器2、清洗槽3、储液槽4、plc控制系统5和通断控制模块6。超声波发生器1与超声波换能器2连接，超声波换能器2设置在清洗槽3上方。
30.清洗槽3的外部设有两个进水系统7，包括喷淋进水系统8和常规进水系统9。其中，喷淋进水系统8可采用现有技术中常用的喷淋系统，主要结构包括喷淋头、喷淋泵、压力开关、水流指示器、水泵接合器、稳压设备、末端储水装置、进水管道81和喷淋控制阀。常规进水系统9包括常规进水控制阀、进水管91、水泵和水箱。两个进水系统的进水时间通过plc控制系统5控制，且对应的泵(喷淋泵、水泵)分别设有用以控制通断的电磁阀。
31.清洗槽3的底部连接有排水管10和清洗液排出管11，清洗液排出管11外接储液槽4，储液槽4设有过滤组件41，用于减少清洗剂的使用和排放，将清洗剂配置好之后循环利用。具体地，过滤组件41主要包括设置在储液槽4的槽体内部的两层不锈钢网，两层不锈钢网将槽体分为“上、中、下”三层空间，清洗液排出管11的出口连接上层空间。如图2所示，位于上方位置的不锈钢网的为粗孔不锈钢网12，该粗孔不锈钢网12的顶部铺设可更换的过滤纸13，用于过滤已使用的清洗液中的粗颗粒杂质、浮沫、油污等。位于下方位置的不锈钢网为细孔不锈钢网4，该细孔不锈钢网14的顶部铺设有可更换的过滤棉15，用于过滤已使用的清洗液中较细颗粒的杂质等。粗孔不锈钢网12的网孔尺寸大于细孔不锈钢网14的网孔尺寸。通过清洗液排出管11排出的清洗液依次通过过滤纸13、粗孔不锈钢网12、过滤棉15、细孔不锈钢网14后存放在下层空间内，作为已过滤可使用的清洗液。储液槽4的下层空间外接一个排液管16，用于将已过滤可使用的清洗液输出值清洗槽中，进行下一次清洗用的清洗剂。清洗槽3底部的排水管10和清洗液排出管11分别设有各自的电磁阀。
32.通断控制模块设有三套，三套通断控制模块分别与plc控制系统连接，通过plc控制三套通断控制模块的运行顺序和时间，即所有进水、排水、清洗时间均通过plc控制，从而实现超声清洗的全自动控制。第一套通断控制模块包括第一液位开关和多个第一电磁阀，用于配合使用控制储液槽的进液、出液，清洗槽的排水以及水泵的通断；具体地，多个电磁阀包括用于控制清洗槽底部的排水管通断的第一电磁阀，与进水系统中各泵连接的第一电磁阀，与清洗槽的清洗液排出管连接的第一电磁阀，及与储液槽的排液管连接的第一电磁阀。第一液位开关设置在清洗槽内，第一液位开关与各第一电磁阀连接；实际使用时，也可以根据水泵的功率额外配置相应的交流接触器，使得液位开关可以有效控制泵或电磁阀。
33.第二套通断控制模块包括第二液位开关和多个第二电磁阀，用来配合使用控制喷淋进水系统、清洗槽排水及超声波发生器的工作通断；具体地，多个第二电磁阀包括喷淋进水系统的喷淋泵对应的第二电磁阀和用于控制清洗槽底部的排水管通断的第二电磁阀，第二液位开关设置在清洗槽内，第二液位开关与各第二电磁阀连接，超声波发生器的控制器连接第二液位开关；实际使用时，也可以根据泵的功率额外配置相应的交流接触器，使得液位开关可以有效控制电磁阀。
34.第三套通断控制模块包括第三液位开关和多个第三电磁阀，用来配合使用控制常规进水系统、清洗槽排水及超声波发生器的工作通断；具体地，多个第三电磁阀包括常规进水系统的水泵对应的第三电磁阀和用于控制清洗槽底部的排水管通断的第三电磁阀，第三液位开关设置在清洗槽内，第三液位开关与各第三电磁阀连接，超声波发生器的控制器连
接第三液位开关；实际使用时，也可以根据泵的功率额外配置相应的交流接触器，使得液位开关可以有效控制电磁阀。
35.上述各液位开关测量清洗槽中液位位置，将测量的液体的高度转化成为电信号的方式传出，进而控制相应的电磁阀。电磁阀起着通、断水源的作用，通过液位开关的信号控制实现进水或排水功能。
36.本实用新型在储液槽的外部另接储水槽，用于储存清洗剂，通过自动进液/排液的方式，实现清洗剂和清水的两种清洗模式。而外接的储液槽采用“分隔/过滤”的设计，能够使清洗剂可以被循环使用，减少清洗剂的使用和排放。通过plc自动进、出水的方式，可有效地控制清洗剂清洗的时间。本实用新型在清洗槽的外部增加两套进水方式，一套为“喷淋进水”，一套为“常规进水”，通过plc控制清水双路、双模式进水，使产品清洗工艺中要求的清洗剂/清水可以自动切换，并可实现对产品“冲洗、漂洗”的工艺要求。清洗槽通过超声波换能器将功率超声频源的声能转换成机械振动，以通过清洗槽壁将超声波辐射到清洗槽中的清洗液。由于受到超声波的辐射，使清洗槽内的清洗液中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。破坏污物与清洗槽内的工件表面的吸附，引起污物层的疲劳破坏而被剥离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗。所有进水、排水、清洗时间均通过plc控制，只需要将工件放入单槽超声波清洗设备中，就能实现全自动清洗。plc程序可按照产品的清洗工艺进行编写，例如可通过控制每一次“进水——超声波清洗——排水”循环的时间，控制各个循环之间的排列。员工只需要根据菜单选择产品对应的程序即可完成清洗步骤，既减轻员工的工作量，也有效地避免了人工操作带来的工艺不稳定。
37.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。