設(shè)備定義與核心原理
工業(yè)大型全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)是利用高頻聲波(20kHz-400kHz)在液體中產(chǎn)生“空化效應(yīng)”實(shí)現(xiàn)深度清潔的自動(dòng)化設(shè)備。其核心原理為:
超聲波換能器將電能轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振動(dòng),通過清洗槽壁傳遞至液體。
空化效應(yīng):液體中形成微小氣泡,在聲波負(fù)壓區(qū)膨脹、正壓區(qū)閉合,瞬間產(chǎn)生沖擊波(壓力達(dá)10¹²-10¹³Pa)和局部高溫(數(shù)百攝氏度),剝離工件表面及盲孔內(nèi)的污垢。
多物理場協(xié)同:超聲波振動(dòng)加速化學(xué)清洗劑滲透,微射流和聲流增強(qiáng)攪拌擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)物理-化學(xué)聯(lián)合清洗。
二、核心結(jié)構(gòu)與功能模塊
清洗槽系統(tǒng)
材質(zhì):采用304/316L不銹鋼,耐酸堿腐蝕,表面電解拋光(粗糙度Ra≤0.4μm),避免清洗殘留。
容量:根據(jù)工件尺寸定制,容積可達(dá)數(shù)立方米,支持單次清洗數(shù)百公斤工件。
振板設(shè)計(jì):底部或側(cè)壁安裝超聲波振板,確保聲場均勻分布,避免清洗死角。
超聲波發(fā)生器與換能器
發(fā)生器:提供高頻電信號(hào)(如28kHz、40kHz、100kHz),支持功率調(diào)節(jié)(500W-10kW/模塊)。
換能器:采用壓電陶瓷片,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng),效率達(dá)95%以上,壽命超5萬小時(shí)。
多頻切換:部分機(jī)型支持雙頻或三頻切換(如28kHz+40kHz),兼顧粗洗與精洗需求。
自動(dòng)化控制系統(tǒng)
PLC控制:西門子、施耐德等品牌PLC,支持全自動(dòng)與手動(dòng)模式切換,可編程設(shè)置清洗參數(shù)(時(shí)間、溫度、功率)。
人機(jī)交互:觸摸屏操作界面,實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)(如液位、溫度、故障代碼),支持工藝參數(shù)存儲(chǔ)與調(diào)用。
機(jī)械臂集成:與單梁多臂機(jī)械手配合,實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)上下料、清洗、干燥一體化流程。
輔助系統(tǒng)
加熱與溫控:電加熱或蒸汽加熱,溫度范圍30-80℃,精度±1℃,優(yōu)化空化效果。
過濾與循環(huán):多級(jí)過濾(25-50μm)結(jié)合油水分離,延長清洗液壽命(循環(huán)利用率≥80%)。
液位控制:電接點(diǎn)液位計(jì)自動(dòng)檢測,低液位報(bào)警并停止水泵運(yùn)行,防止干燒。
安全防護(hù):程序護(hù)鎖、光電感應(yīng)、機(jī)械限位等多重保護(hù),避免網(wǎng)帶跑偏或工件卡滯。