本发明专利技术提供了一种电液式大功率超声波自动化清洗装置，包括基座组件、电液式大功率超声波发生器、超声波清洗池、工件移动滑台、抓取组件、工控机、导轨组件、第一多节液压缸、导杆、直线轴承、第二多节液压缸、托臂组件、组态触摸屏、超声波监测传感器、超声波清洗液过滤循环设备、清洗液循环管道和电磁控制阀。所述第二多节液压缸与托臂配合可将工件没入超声波清洗池的清洗液中，在清洗完毕后再将工件托出液面。本发明专利技术所述的电液式大功率超声波自动化清洗装置中采用的电液式大功率超声波发生器保留了液压大功率的特点，能够产生大功率和高强度的超声，提高清洗效率，降低清洗成本，尤其适合污物重的大型、复杂零部件的高效清洗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超声清洗领域，具体涉及一种电液式大功率超声波自动化清洗装置。
技术介绍
超声波清洗是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，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。目前超声市场需求很大，但由于技术应用不成熟，市面上的超声清洗产品良莠不齐，对于超声清洗技术的研究主要集中在定频输出，电感调谐匹配，调功方式有跳周调功、晶闸管调压调功等，所涉及的超声清洗产品，其控制部分多采用单片机来构成，极少部分采用模拟器件构成线路。同时超声发生器作为清洗设备的核心，现有超声波发生方法可分为两类：直接机械法产生超声的机械型和电能转换超声的电声型。直接机械法产生超声的机械型，结构简易、驱动原理简单，上限频率低，存在机械杂波及波形失真等缺点，导致其不能利用一些大功率的发生器在液体中获得超声波，应用的范围十分受限；电声型超声波的发生方法是将一定频率的交流电能量，通过功能材料(压电、电致伸缩、磁致伸缩材料)，转换成频率相同的超声，可以获得很高的超声频率。近年来兆赫级超声波的产生一度成为热点，用电声型发生方式使兆赫级甚至更高频率超声的实现成为可能，但是兆赫级的高频超声一般应用于特殊场合(雷达、电子通讯、超微型污物的超声清洗等)。然而，在超声应用的工程领域中，大多数可以从超声波那里收益很大的工业过程已解决超声频率的问题，但是一直受限于超声的功率。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供了一种能够产生大功率和高强
度的超声、提高清洗效率，降低清洗成本的电液式大功率超声波自动化清洗装置。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种电液式大功率超声波自动化清洗装置，包括基座组件、电液式大功率超声波发生器、超声波清洗池、工件移动滑台、抓取组件、工控机、导轨组件、第一多节液压缸、导杆、直线轴承、第二多节液压缸、托臂组件、组态触摸屏、超声波监测传感器、超声波清洗液过滤循环设备、清洗液循环管道和电磁控制阀；所述基座组件由基座底板、四个支撑脚和L形钢架组成，四个支撑脚安装于基座底板的下方四个转角位置，L形钢架竖直安装于基座底板的上表面；所述第一多节液压缸固定安装在L形钢架的顶部；超声波清洗池固定安装在基座底板上，底部设有进水口和出水口；工件移动滑台为两个，分别固定安装在超声波清洗池的两侧，其上固定安装有多组滚轮组件；工控机固定安装在基座底板上；所述电液式大功率超声波发生器共有四个，呈田字形排布安装在基座底板上；每个电液式大功率超声波发生器均包括高速电机、2D三通交流阀、连接管道、弹性端盖、谐振缸、超声波能量调节器、液压油源和底板，高速电机通过联轴器与2D三通交流阀的延伸端紧固连接，2D三通交流阀一侧设有液压油进出口，通过输油管与液压油源连接，另一侧通过连接管道与谐振缸配合安装，2D三通交流阀尾端设有超声波能量调节器，弹性端盖固定安装在谐振缸的顶部；所述导轨组件包括电机支架、伺服电机、联轴器、轴承座、丝杆、螺母座、导轨固定板和导轨，所述导轨设置在导轨固定板上，伺服电机通过电机支架安装在导轨固定板上，伺服电机的输出轴通过联轴器与丝杠连接，丝杆通过两端的轴承座安装在导轨固定板上，螺母座与丝杠通过螺纹副连接，螺母座同时安装在导轨上，可以沿着导轨运动；所述抓取组件用于抓取待清洗的工件，它可以采用真空吸管实现，也可以采用气动机械手实现；所述导轨组件中的导轨固定板通过连接块与第一多节液压缸的动作杆连接，导轨固定板可在第一多节液压缸的驱动下做升降运动；同时，导轨固定板上设置有四组由导杆和直线轴承构成的导向机构，为导轨固定板的上下运动提供导向；所述托臂组件包括托臂、两根立柱和托臂底板，托臂底板固定安装在超声波清洗池的底部，两根立柱竖直安装在托臂底板上，所述第二多节液压缸固定安装在两根立柱的顶部，托臂套装在两根立柱上，并与第二多节液压缸的动作杆相连，可由第二多节液压缸驱动做上下运动；所述第二多节液压缸与托臂配合可将工件没入超声波清洗池的清洗液中，在清洗完毕后再将工件托出液面；所述组态触摸屏安装在超声波清洗池前端，通过触摸可视化界面对电液式大功率超声波发生器的自动化清洗过程进行实时监测和控制；所述超声波监测传感器安装在超声波清洗池的内壁两侧，用于采集超声波振动信号，可同步将信号传输至工控机的DSP集成系统进行分析处理，并对超声波能量调节器发出指令，实现超声波强度调节；所述超声波清洗液过滤循环设备安装在基座组件的基座底板上，与清洗液循环管道和电磁控制阀组成清洗液过滤循环系统。进一步的，所述抓取组件包括真空吸管安装板、多组真空吸管、三通气路接头、真空压力传感器和多根连接杆，真空吸管安装板通过多根连接杆与导轨组件中的螺母座连接，可沿着导轨运动；多组真空吸管均匀布置在真空吸管安装板上，三通气路接头分别连接真空吸管、真空压力传感器和进气管，真空压力传感器用于监测真空吸管是否开始吸附工件。进一步的，所述抓取组件包括气动机械手安装板、多组气动机械手和多根连接杆，气动机械手安装板通过多根连接杆与导轨组件中的螺母座连接，可沿着导轨运动；多组气动机械手均匀布置在气动机械手安装板的下方四个转角位置。本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术中的电液式大功率超声波发生器利用一种新结构的旋转轴配流交流阀输出超高频(20000Hz以上)交流液流，使单作用液压缸弹性端进行超声振动，通过对交流阀阀芯结构以及驱动方式设计，提高交流阀转子的极限切换频率，保证其平稳地输出超声频率的压力脉动，同时将压力脉动传递至谐振缸腔体并被放大，谐振缸顶部的弹性端盖与高频振荡的液压油及清洗液介质中的声场存在相互耦合作用，从而产生大功率高频超声波。2、本专利技术基于电液式大功率超声波发生器对应设计了智能自动化清洗装置，该智能自动化清洗装置能够实现再制造清洗中污物重的大型、复杂工件的高效率高质量自动化清洗。3、本专利技术所述的电液式大功率超声波自动化清洗装置中采用的电液式大功率超声波发生器保留了液压大功率的特点，能够产生大功率和高强度的超声，提高清洗效率，降低清洗成本，尤其适合污物重的大型、复杂零部件的高效清洗。4、本专利技术所述的自动化清洗装置涉及两套工件夹具、动力驱动组件、真空压力传感器、超声波监测传感器、工控机及触摸屏等，各部件之间相互协同，能够确保自动化超声清洗高效有序。附图说明图1为本专利技术所述电液式大功率超声波自动化清洗装置的结构图；图2为本专利技术所述电液式大功率超声波自动化清洗装置的局部放大图；图3为基座组件的结构图；图4为电液式大功率超声波发生器的结构图；图5为抓取组件采用真空吸管实现的结构图；图6为抓取组件采用气动机械手实现的结构图；图7为导轨组件的结构图；图8为托臂组件的结构图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。如图1-8所示，本专利技术提供了一种电液式大功率超声波自动化清洗装置，包括基座组件1、电液式大功率超声波发生器2、超声波清洗池3、工件移动滑台4、抓取组件5、工控机6、导轨组件7、第一多节液压缸8、导杆9、直线轴承10、第二多节液压缸11、托臂组件12、组态触摸屏13、超声波监测传感器14、超声波清洗液过滤循环设备15、清洗液循环管道16和电磁控制阀17。所述基座组件1由基座底板101、四个支撑脚102和L形钢架103组成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电液式大功率超声波自动化清洗装置，其特征在于，包括基座组件(1)、电液式大功率超声波发生器(2)、超声波清洗池(3)、工件移动滑台(4)、抓取组件(5)、工控机(6)、导轨组件(7)、第一多节液压缸(8)、导杆(9)、直线轴承(10)、第二多节液压缸(11)、托臂组件(12)、组态触摸屏(13)、超声波监测传感器(14)、超声波清洗液过滤循环设备(15)、清洗液循环管道(16)和电磁控制阀(17)；所述基座组件(1)由基座底板(101)、四个支撑脚(102)和L形钢架(103)组成，四个支撑脚(102)安装于基座底板(101)的下方四个转角位置，L形钢架(103)竖直安装于基座底板(101)的上表面；所述第一多节液压缸(8)固定安装在L形钢架(103)的顶部；超声波清洗池(3)固定安装在基座底板(101)上，底部设有进水口和出水口；工件移动滑台(4)为两个，分别固定安装在超声波清洗池(3)的两侧，其上固定安装有多组滚轮组件；工控机(6)固定安装在基座底板(101)上；所述电液式大功率超声波发生器(2)共有四个，呈田字形排布安装在基座底板(101)上；每个电液式大功率超声波发生器(2)均包括高速电机(201)、2D三通交流阀(202)、连接管道(203)、弹性端盖(204)、谐振缸(205)、超声波能量调节器(206)、液压油源(207)和底板(208)，高速电机(201)通过联轴器与2D三通交流阀(202)的延伸端紧固连接，2D三通交流阀(202)一侧设有液压油进出口，通过输油管与液压油源(207)连接，另一侧通过连接管道(203)与谐振缸(205)配合安装，2D三通交流阀(202)尾端设有超声波能量调节器(206)，弹性端盖(204)固定安装在谐振缸(205)的顶部；所述导轨组件(7)包括电机支架(701)、伺服电机(702)、联轴器(703)、轴承座(704)、丝杆(705)、螺母座(706)、导轨固定板(707)和导轨(708)，所述导轨(708)设置在导轨固定板(707)上，伺服电机(702)通过电机支架(701)安装在导轨固定板(707)上，伺服电机(702)的输出轴通过联轴器(703)与丝杠(705)连接，丝杆(705)通过两端的轴承座(704)安装在导轨固定板(707)上，螺母座(706)与丝杠(705)通过螺纹副连接，螺母座(706)同时安装在导轨(708)上，可以沿着导轨(708)运动；所述抓取组件(5)用于抓取待清洗的工件，它可以采用真空吸管实现，也可以采用气动机械手实现；所述导轨组件(7)中的导轨固定板(707)通过连接块与第一多节液压缸(8)的动作杆连接，导轨固定板(707)可在第一多节液压缸(8)的驱动下做升降运动；同时，导轨固定板(707)上设置有四组由导杆(9)和直线轴承(10)构成的导向机构，为导轨固定板(707)的上下运动提供导向；所述托臂组件(12)包括托臂(1201)、两根立柱(1202)和托臂底板(1203)，托臂底板(1203)固定安装在超声波清洗池(3)的底部，两根立柱(1202)竖直安装在托臂底板(1203)上，所述第二多节液压缸(11)固定安装在两根立柱(1202)的顶部，托臂(1201)套装在两根立柱(1202)上，并与第二多节液压缸(11)的动作杆相连，可由第二多节液压缸(11)驱动做上下运动；所述第二多节液压缸(11)与托臂(1201)配合可将工件没入超声波清洗池(3)的清洗液中，在清洗完毕后再将工件托出液面；所述组态触摸屏(13)安装在超声波清洗池(3)前端，通过触摸可视化界面对电液式大功率超声波发生器(2)的自动化清洗过程进行实时监测和控制；所述超声波监测传感器(14)安装在超声波清洗池(3)的内壁两侧，用于采集超声波振动信号，可同步将信号传输至工控机(6)的DSP集成系统进行分析处理，并对超声波能量调节器(206)发出指令，实现超声波强度调节；所述超声波清洗液过滤循环设备(15)安装在基座组件(1)的基座底板(101)上，与清洗液循环管道(16)和电磁控制阀(17)组成清洗液过滤循环系统。...
【技术特征摘要】
1.一种电液式大功率超声波自动化清洗装置，其特征在于，包括基座组件(1)、电液式大功率超声波发生器(2)、超声波清洗池(3)、工件移动滑台(4)、抓取组件(5)、工控机(6)、导轨组件(7)、第一多节液压缸(8)、导杆(9)、直线轴承(10)、第二多节液压缸(11)、托臂组件(12)、组态触摸屏(13)、超声波监测传感器(14)、超声波清洗液过滤循环设备(15)、清洗液循环管道(16)和电磁控制阀(17)；所述基座组件(1)由基座底板(101)、四个支撑脚(102)和L形钢架(103)组成，四个支撑脚(102)安装于基座底板(101)的下方四个转角位置，L形钢架(103)竖直安装于基座底板(101)的上表面；所述第一多节液压缸(8)固定安装在L形钢架(103)的顶部；超声波清洗池(3)固定安装在基座底板(101)上，底部设有进水口和出水口；工件移动滑台(4)为两个，分别固定安装在超声波清洗池(3)的两侧，其上固定安装有多组滚轮组件；工控机(6)固定安装在基座底板(101)上；所述电液式大功率超声波发生器(2)共有四个，呈田字形排布安装在基座底板(101)上；每个电液式大功率超声波发生器(2)均包括高速电机(201)、2D三通交流阀(202)、连接管道(203)、弹性端盖(204)、谐振缸(205)、超声波能量调节器(206)、液压油源(207)和底板(208)，高速电机(201)通过联轴器与2D三通交流阀(202)的延伸端紧固连接，2D三通交流阀(202)一侧设有液压油进出口，通过输油管与液压油源(207)连接，另一侧通过连接管道(203)与谐振缸(205)配合安装，2D三通交流阀(202)尾端设有超声波能量调节器(206)，弹性端盖(204)固定安装在谐振缸(205)的顶部；所述导轨组件(7)包括电机支架(701)、伺服电机(702)、联轴器(703)、轴承座(704)、丝杆(705)、螺母座(706)、导轨固定板(707)和导轨(708)，
\t所述导轨(708)设置在导轨固定板(707)上，伺服电机(702)通过电机支架(701)安装在导轨固定板(707)上，伺服电机(702)的输出轴通过联轴器(703)与丝杠(705)连接，丝杆(705)通过两端的轴承座(704)安装在导轨固定板(707)上，螺母座(706)与丝杠(705)通过螺纹副连接，螺母座(706)同时安装在导轨(708)上，可以沿着导轨(708)运动；所述抓取组件(5)用于抓取待清洗的工件，它可以采用真空吸管实现，也可以采用气动机械手实现；所述导轨组件(7)...
【专利技术属性】
技术研发人员：任燕，易际研，向家伟，周余庆，魏鑫磊，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。