帶入水式工具頭的自動超聲清洗器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，包括清洗槽和超聲焊接振子，清洗槽卡固有變幅桿，變幅桿連接超聲焊接振子，變幅桿下連接有工具頭；電源線連接清洗器的電源開關(guān)，電源開關(guān)連接電源指示燈和交流電流表，交流電流表連接主控板，主控板連接LED顯示屏、功率調(diào)節(jié)旋鈕和超聲焊接振子；清洗槽的底部設(shè)有電加熱管；清洗槽上設(shè)有水位檢測器；清洗槽上設(shè)有進水管，進水管上設(shè)有進水電磁閥；清洗槽的底部設(shè)有排水管，排水管上設(shè)有過濾網(wǎng)。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，采用大功率超聲焊接換能器連接工具頭深入清洗液中，清洗效果好效率高，功耗小可靠性高，同時還能按照程序自動清洗，具有較高的性價比。
【專利說明】帶入水式工具頭的自動超聲清洗器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超聲波清洗設(shè)備，更確切地說，是一種帶入水式工具頭的自動超聲清洗器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，超聲波清洗是利用超聲波在液體介質(zhì)中的空化效應(yīng)，對待清洗工件進行清洗，具有省力、高效、無死角和無污染等優(yōu)點，因而迅速普及于工業(yè)、農(nóng)業(yè)乃至千家萬戶。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，超聲波清洗機內(nèi)部的超聲換能器的置入方式常用以下三種:第一種是將超聲清洗換能器組成陣列，粘結(jié)在清洗槽的底面或/和兩側(cè)面。這將帶來兩個問題:(1)是陣列清洗換能器數(shù)量多，總成本高，可靠性低，不易維修；(2)是振動能量從前蓋板通過清洗槽或聲振板傳到水中，能量衰減巨大，能量密度小，功耗高。第二種如申請?zhí)枮?01010143981.7的國家發(fā)明專利“一種超聲波清洗設(shè)備”，超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲波通過與超聲波發(fā)生器連接的架體傳導(dǎo)給與架體相連且沉入清洗液中的待清洗工件。該方案就是用超聲換能器帶動工件振動，振動的工件與靜止的水發(fā)生摩擦進行清洗。這種清洗器沒有發(fā)生水的空化作用。掛架兩端的換能器可能振動幅度不一致，且換能器的振動幅度只有um級，摩擦力極其有限，清洗效果不理想。以上兩種換能器都不是直接接觸水的。第三種是超聲棒直接插入水中，此種清洗效果確實不錯，可是超聲棒容易發(fā)生橫向振動引起開裂，導(dǎo)致能量傳輸受阻，且超聲棒的成本極其高昂，無法普及到家用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，而提供一種帶入水式工具頭的自動超聲清洗器。本發(fā)明帶入水式工具頭的自動超聲清洗器就是用超聲電源驅(qū)動超聲換能器，超聲換能器連接變幅桿，變幅桿連接工具頭，工具頭深入清洗液中發(fā)射超聲波對待清洗工件進行清洗，且能自動實現(xiàn)進水、加熱和清洗。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的。這種帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，包括用于盛放清洗液的清洗槽和超聲焊接振子，所述的清洗槽卡固有變幅桿，變幅桿通過螺桿固定連接有超聲焊接振子，變幅桿下通過螺桿固定連接有工具頭，所述的工具頭上設(shè)有三個橢圓柱的通孔；電源線連接清洗器的電源開關(guān)，電源開關(guān)向下連接電源指示燈，電源開關(guān)向上連接交流電流表，交流電流表連接主控板，主控板連接LED顯示屏、功率調(diào)節(jié)旋鈕和超聲焊接振子；所述的清洗槽的底部設(shè)有電加熱管，電加熱管與主控板電連接；清洗槽側(cè)壁的內(nèi)表面上設(shè)有水位檢測器，水位檢測器與主控板電連接；清洗槽的側(cè)壁上設(shè)有進水管，進水管上設(shè)有進水電磁閥，進水電磁閥與主控板電連接；清洗槽的底部設(shè)有排水管，排水管上靠近清洗槽內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)，排水管上靠近清洗槽外設(shè)有排水開關(guān)；所述的水位檢測器設(shè)在清洗槽的殼體側(cè)壁的內(nèi)表面上，水位檢測器的下底面在垂直高度上設(shè)置在工具頭的水平軸線位置。
[0006]所述的電加熱管外面罩有安全防護網(wǎng)。
[0007]所述的超聲焊接振子采用20kHz的超聲焊接振子。
[0008]所述的工具頭采用鈦合金材料。
[0009]所述的進水管的進水口在垂直高度上高于電加熱管，低于水位檢測器。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，采用大功率超聲焊接換能器連接工具頭深入清洗液中，清洗液空化的同時對待清洗工件形成較大的沖擊力，清洗效果好效率高，功耗小可靠性高，同時還能按照程序自動清洗，具有較高的性價比。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的清洗流程圖。
[0013]附圖中的標(biāo)號分別為:1_清洗槽、2-變幅桿、3-超聲焊接振子、4-工具頭、5-電源線、6-電源開關(guān)、7-電源指示燈、8-交流電流表、9-主控板、10-LED顯示屏、11-功率調(diào)節(jié)旋鈕、12-電加熱管、13-安全防護網(wǎng)、14-水位檢測器、15-進水管、16-進水電磁閥、17-排水管、18-過濾網(wǎng)、19-排水開關(guān)。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明:
[0015]如圖1所示，這種帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，包括用于盛放清洗液的清洗槽I和超聲焊接振子3，所述的清洗槽I卡固有變幅桿2，變幅桿2通過螺桿固定連接有超聲焊接振子3，變幅桿2下通過螺桿固定連接有工具頭4，所述的工具頭4上設(shè)有三個橢圓柱通孔；電源線5連接清洗器的電源開關(guān)6，開關(guān)6向下連接電源指示燈7，開關(guān)6向上連接交流電流表8，交流電流表8連接主控板9，主控板9連接LED顯示屏10、功率調(diào)節(jié)旋鈕11和超聲焊接振子3 ;所述的清洗槽I的底部設(shè)有電加熱管12,電加熱管12與主控板9電連接；電加熱管12外面罩有安全防護網(wǎng)13。清洗槽I側(cè)壁的內(nèi)表面上設(shè)有水位檢測器14，水位檢測器14與主控板9電連接；清洗槽I的側(cè)壁上設(shè)有進水管15，進水管15上設(shè)有進水電磁閥16，進水電磁閥16與主控板9電連接；清洗槽I的底部設(shè)有排水管17，排水管17上靠近清洗槽I內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)18，排水管17上靠近清洗槽I外設(shè)有排水開關(guān)19 ;所述的水位檢測器14設(shè)在清洗槽I的殼體側(cè)壁的內(nèi)表面上，水位檢測器14的下底面在垂直高度上設(shè)置在工具頭4的水平軸線位置。
[0016]所述的超聲焊接振子3采用20kHz的超聲焊接振子，原因如下:一只清洗振子功率僅有60W，所以一套清洗器要用數(shù)量龐大的清洗振子組成陣列，且因陣列清洗振子一致性差導(dǎo)致利用率不高。而一只焊接振子功率可達1500W，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，大功率時水花四濺，小功率時可形成漩渦，對待清洗工件形成強大的沖擊力，加之空化效應(yīng)，短時間即可將待清洗工件沖洗干凈，省時省電，所以本發(fā)明采用一只焊接振子?；谌硕穆犃Ψ秶?0-20kHz，從噪聲的角度考慮，本發(fā)明選用20kHz的超聲焊接振子。
[0017]所述超聲焊接振子、變幅桿和工具頭構(gòu)成超聲換能器，所述的超聲焊接振子3的微弱振幅經(jīng)過變幅桿2的放大，再經(jīng)過工具頭4的進一步放大，向清洗液中輻射聲波，產(chǎn)生空化效應(yīng)清洗工件。變幅桿2通過螺桿固定在超聲焊接振子3上，變幅桿2也采用不銹鋼材料制成。變幅桿3的中間有一個卡盤，通過此卡盤固定在清洗槽I上，因為此部位為振動換能器的節(jié)點，振幅最小。工具頭也通過螺桿固定在變幅桿上，為了加大防腐蝕的能力，工具頭采用鈦合金材料。同時為了防止橫向振動，工具頭挖去三個橢圓柱形成通孔，這樣工具頭不容易開裂，可靠性高。
[0018]電源控制電路包括電源開關(guān)、電源指示燈、交流電流表、主控板、LED顯示屏和功率調(diào)節(jié)旋鈕。電源線連接電源開關(guān)，電源開關(guān)一方面連接電源指示燈，另一方面連接交流電流表，交流電流表連接主控板，主控板連接功率調(diào)節(jié)旋鈕和超聲焊接振子。LED顯示屏顯示工作狀態(tài)和時間，顯示A表示進水，B表示加熱，C表示清洗。
[0019]所述電加熱管安裝在清洗槽的底部，與電源控制電路的主控板電連接，用來加熱清洗液。熱水分子的布朗運動更加劇烈，可以提高本超聲清洗器的清洗效率，增強本超聲清洗器的清洗效果。電加熱管外面罩有安全防護網(wǎng)，防止待清洗件與電加熱管接觸，避免短路、損壞電加熱管等安全隱患。
[0020]進水裝置包括進水管、水位檢測器、進水電磁閥和主控板上的進水控制器。進水管設(shè)在水槽殼體的側(cè)壁上，進水電磁閥設(shè)在進水管上，進水電磁閥與主控板上的進水控制器電連接。水位檢測器設(shè)在水槽殼體側(cè)壁的內(nèi)表面上，水位檢測器也與主控板上的進水控制器電連接。水位檢測器的下底面在垂直高度上恰好為工具頭的中間。進水口在垂直高度上高于電加熱管，低于水位檢測器。
[0021]當(dāng)進水電磁閥打開時，自來水便從進水管進入到清洗槽內(nèi)。當(dāng)水位上升到工具頭的中間時，水位檢測器恰好檢測到信號，并將該信號傳給主控板上的進水控制器，進水控制器便會輸送一個控制信號，使得進水電磁閥關(guān)閉，從而完成自動進水。
[0022]出水裝置包括排水管、過濾網(wǎng)和開關(guān)。清洗槽的底部設(shè)有排水口，排水口上設(shè)有過濾網(wǎng)，從而將清洗液中的雜質(zhì)過濾掉再排出，避免堵塞下水道。排水口下連接有排水管，排水管與下水槽殼體之間密封連接，排水管上安裝有開關(guān)。
[0023]清洗時，將待清洗工件放入清洗槽I內(nèi)，把電源線插頭5插入插座內(nèi)，按下電源開關(guān)6，此時電源指示燈7亮起，如圖2所示，本發(fā)明帶入水式工具頭的自動超聲清洗器便會自動地按以下步驟清洗待清洗工件:
[0024](I)進水裝置向清洗槽I內(nèi)注入自來水:水位檢測器14沒有檢測到指定水位，主控板9上的進水控制器便發(fā)送打開信號至進水電磁閥16，自來水便從進水管15進入到清洗槽I內(nèi)，當(dāng)水位逐漸上升到指定水位時，水位檢測器14便發(fā)送信號至主控板9上的進水控制器，進水控制器便發(fā)送關(guān)閉信號至進水電磁閥16從而結(jié)束進水。此時LED顯示屏10狀態(tài)顯示A。
[0025](2)電加熱管12加熱清洗槽I內(nèi)的水，此時LED顯示屏10狀態(tài)顯示B。
[0026](3)超聲波清洗:主控板9產(chǎn)生超聲信號驅(qū)動超聲換能器工作，對待清洗工件進行清洗。此時LED顯示屏10狀態(tài)顯示C,同時時間顯示15min并開始倒計時,直至Omin停止工作，主控板9上的蜂鳴器發(fā)出三聲蜂鳴以提醒工作人員，最后斷電結(jié)束工作，此時電源指示燈7熄滅。
[0027](4)工作人員檢查工件是否清洗干凈，如果已經(jīng)清洗干凈，則可以手動打開排水管17上的排水開關(guān)19，待排水完畢取出工件。否則，按下電源開關(guān)6，程序自動重復(fù)上述(I)
(2)(3)步驟，當(dāng)然，實際上經(jīng)檢查(I) (2)步已經(jīng)完成，只需要重復(fù)步驟(3)即可。
[0028]超聲電源驅(qū)動超聲換能器，超聲換能器連接變幅桿，變幅桿連接工具頭，工具頭深入清洗液中發(fā)射超聲波對待清洗工件進行清洗，且能自動實現(xiàn)進水、加熱和清洗。采用大功率超聲焊接換能器連接工具頭深入清洗液中，清洗液空化的同時對待清洗工件形成較大的沖擊力，可對工件進行磨削，清洗效果好效率高，功耗小可靠性高，空化腐蝕的工具頭方便更換，同時還能按照程序自動清洗，省時省力。
[0029]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，包括用于盛放清洗液的清洗槽(I)和超聲焊接振子(3)，其特征在于:所述的清洗槽(I)卡固有變幅桿(2)，變幅桿(2)通過螺桿固定連接有超聲焊接振子(3)，變幅桿(2)下通過螺桿固定連接有工具頭(4)，所述的工具頭(4)上設(shè)有三個橢圓柱的通孔；電源線(5)連接清洗器的電源開關(guān)(6)，電源開關(guān)(6)向下連接電源指示燈(7),電源開關(guān)(6)向上連接交流電流表(8),交流電流表(8)連接主控板(9)，主控板(9)連接LED顯示屏(10)、功率調(diào)節(jié)旋鈕(11)和超聲焊接振子(3);所述的清洗槽⑴的底部設(shè)有電加熱管(12)，電加熱管(12)與主控板(9)電連接；清洗槽(I)側(cè)壁的內(nèi)表面上設(shè)有水位檢測器(14)，水位檢測器(14)與主控板(9)電連接；清洗槽⑴的側(cè)壁上設(shè)有進水管(15)，進水管(15)上設(shè)有進水電磁閥(16)，進水電磁閥(16)與主控板(9)電連接；清洗槽(I)的底部設(shè)有排水管(17)，排水管(17)上靠近清洗槽(I)內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)(18)，排水管(17)上靠近清洗槽(I)外設(shè)有排水開關(guān)(19);所述的水位檢測器(14)設(shè)在清洗槽(I)的殼體側(cè)壁的內(nèi)表面上，水位檢測器(14)的下底面在垂直高度上設(shè)置在工具頭(4)的水平軸線位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，其特征在于:所述的電加熱管(12)外面罩有安全防護網(wǎng)(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，其特征在于:所述的超聲焊接振子(3)采用20kHz的超聲焊接振子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，其特征在于:所述的工具頭(4)采用鈦合金材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶入水式工具頭的自動超聲清洗器，其特征在于:所述的進水管(15)的進水口在垂直高度上高于電加熱管(12)，低于水位檢測器(14)。
【文檔編號】B08B3/10GK104226632SQ201410451945
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】劉細寶, 汪躍群, 胡望峰 申請人:中國船舶重工集團公司第七一五研究所