CN108325937B - 具有空化强化装置的超声波清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于清洗装置领域，具体涉及一种超声波清洗装置，包括环型支架、加热管、污物检测装置、电机、传送带、空化强化装置、红外检测装置、超声波发生器以及控制器等结构，当检测到污物的位置和量时，打开加热管加热液体，并通过电机移动清洗设备对污物进行清理，根据污物量的多少决定清洗装置停留的时间。待清理完毕后，将工件移出清洗槽，并等待清理下一个工件，通过污物监测装置对工件表面的污物进行定位，并利用加热的液体以及空化强化装置来提高液体的空化效果，从而达到均匀强效地清洁工件的效果。

Description

具有空化强化装置的超声波清洗装置
技术领域
本发明属于清洗装置领域，特别涉及一种具有空化强化装置的超声波清洗装置。
背景技术
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、孵化、剥离而达到清洗目的。现有技术例如独立行政法人产业技术综合研究所的专利产品超声波清洗装置利用多个超声声源产生变化的干涉波进行清洗(参考专利文献CN102883828A)，中科院声学研究所的专利产品超声空化强化装置在液体中补充气核以增强超生的空化效应(参考专利文献CN103831270B)等。
发明内容
本发明提供了一种超声清洗装置，其能够根据被清洗物体表面不同区域的污物的不同的量，让液体中的空泡流有不同的移动路径。从而实现物体的均匀清洗、洁净效果好。
超声波清洗装置的结构包括：
污物检测装置，其安装于环型支架顶部，用于实时检测工件的污物区域以及清理程度，内部含有防水摄像头以及水下照明设备；
传送带，其安装于清洗槽的内部，用于传送待清洗的工件；
多个空化强化装置，均匀地安装在环型支架内，用于增加空泡的生成量、提高空泡密度、增强空化效果；
超声波辐射面，其安装在空化强化装置中的气核源与超声波换能器之间，用于将超声波的能量传递至液体中；
超声波换能器，其安装于空化强化装置的尾部并与超声波辐射面有一定的距离，用于将超声波发生器发出的电能转换超声波能量；
气核源，其为细孔纱网，与液体接触并安装在空化强化装置的头部，用于提供大量的气核；
环型支架，其位于超声波清洗装置内部并全部浸在清洗液中；
滚轮槽，其位于超声波清洗装置的顶部；
连接杆，其位于滚轮下方，分别连接滚轮和环型支架；
清洗槽，其位于超声波清洗装置底部且其内部充满清洗液；
电机，其位于超声波清洗装置的顶上，用于控制滚轮前后滚动；
滚轮，其安装于滚轮槽内，连接连接杆，用于带动环型支架运动；
超声波发生器，其安装于滚轮槽下方，用于发出超声波能量；
红外检测装置，高于传送带地安装在环型支架的两边，用于检测待清洗工件是否进入环型支架的内部；
加热管，其安装于清洗槽底部，用于保持清洗液处于最佳洁净效果的温度范围内；
温度传感器，其安装于清洗槽的槽壁，用于实时监测清洗液的温度；
控制器，用于根据当前工件的污渍位置和面积来控制电机和超声波发生器的运作；其被配置为：
控制传送带将待清洗工件传送至清洗槽中，当红外检测装置检测到待清洗工件进入到环型支架的内部时，关闭传送带，同时，为了防止空泡流影响污物检测装置的扫描，优先启动污物检测装置对待清洗工件进行图像采集，并与干净工件的图片进行对比，通过计算图片中污物所占像素点的多少，来确定污物的位置和量，同时，控制器控制加热管对清洗液进行加热，当温度传感器监测到清洗液的温度低于第二温度值时，开启加热管进行加热；当温度传感器监测到清洗液的温度高于第一温度值时，关闭加热管停止加热；随后控制器打开超声波发生器，并将环型支架移动至面积大于第一阈值的重污区加强清理，停留第一预定时间后，再将其移至下一处重污区加强清理，待所有污物清理完毕后，控制器启动传送带将工件移出清洗槽，并等待下一个工件进入，其中环型支架停留时间的长短与扫描得到的污物像素点的多少成正比；
第一温度值大于第二温度值。
本发明的有益效果是：通过污物监测装置对工件表面的污物进行定位，并利用超声波空化强化装置产生大量的空泡来清洗污物，从而达到均匀强效地清洁工件的效果。
附图说明
图1示出了超声波清洗装置示意图；
图2示出了环型支架示意图；
图3示出了空化强化装置内部示意图。
具体实施方式
下面参照附图，详细描述本系统的结构以及所实现的功能。
污物检测装置1，其安装于环型支架4顶部，用于实时检测工件的污物区域以及清理程度，内部含有防水摄像头以及水下照明设备；
传送带2，其安装于清洗槽7的内部，用于传送待清洗的工件；
多个空化强化装置3，均匀地安装在环型支架4内，用于增加空泡的生成量、提高空泡密度、增强空化效果；
超声波辐射面301，其安装在空化强化装置3中的气核源303与超声波换能器302之间，用于将超声波的能量传递至液体中；
超声波换能器302，其安装于空化强化装置3的尾部并与超声波辐射面301有一定的距离，用于将超声波发生器发出的电能转换超声波能量；
气核源303，其为细孔纱网，与液体接触并安装在空化强化装置3的头部，用于提供大量的气核；
环型支架4，其位于超声波清洗装置内部并全部浸在清洗液中；
滚轮槽5，其位于超声波清洗装置的顶部；
连接杆6，其位于滚轮9下方，分别连接滚轮9和环型支架4；
清洗槽7，其位于超声波清洗装置底部且其内部充满清洗液；
电机8，其位于超声波清洗装置的顶上，用于控制滚轮9前后滚动；
滚轮9，其安装于滚轮槽5内，连接连接杆6，用于带动环型支架4运动；
超声波发生器10，其安装于滚轮槽5下方，用于发出超声波能量；
红外检测装置11，高于传送带2地安装在环型支架4的两边，用于检测待清洗工件是否进入环型支架4的内部；
加热管12，其安装于清洗槽7底部，用于保持清洗液处于最佳洁净效果的温度范围内；
温度传感器13，其安装于清洗槽7的槽壁，用于实时监测清洗液的温度；
控制器14，用于根据当前工件的污渍位置和面积来控制电机8和超声波发生器的运作；其被配置为：
控制传送带2将待清洗工件传送至清洗槽7中，当红外检测装置11检测到待清洗工件进入到环型支架4的内部时，关闭传送带2，同时，为了防止空泡流影响污物检测装置1的扫描，优先启动污物检测装置1对待清洗工件进行图像采集，并与干净工件的图片进行对比，通过计算图片中污物所占像素点的多少，来确定污物的位置和量，同时，控制器14控制加热管12对清洗液进行加热，当温度传感器13监测到清洗液的温度低于第二温度值时，开启加热管进行加热；当温度传感器13监测到清洗液的温度高于第一温度值时，关闭加热管12停止加热；随后控制器14打开超声波发生器10，并将环型支架4移动至面积大于第一阈值的重污区加强清理，停留第一预定时间后，再将其移至下一处重污区加强清理，待所有污物清理完毕后，控制器14启动传送带2将工件移出清洗槽7，并等待下一个工件进入，其中环型支架4停留时间的长短与扫描得到的污物像素点的多少成正比。
本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

Claims (1)

1.一种超声波清洗装置，其特征在于，包括：
污物检测装置，其安装于环型支架顶部，用于实时检测工件的污物区域以及清理程度，内部含有防水摄像头以及水下照明设备；
传送带，其安装于清洗槽的内部，用于传送待清洗的工件；
多个空化强化装置，均匀地安装在环型支架内，用于增加空泡的生成量、提高空泡密度、增强空化效果；
超声波辐射面，其安装在空化强化装置中的气核源与超声波换能器之间，用于将超声波的能量传递至液体中；
超声波换能器，其安装于空化强化装置的尾部并与超声波辐射面有一定的距离，用于将超声波发生器发出的电能转换超声波能量；
气核源，其为细孔纱网，与液体接触并安装在空化强化装置的头部，用于提供大量的气核；
环型支架，其位于超声波清洗装置内部并全部浸在清洗液中；
滚轮槽，其位于超声波清洗装置的顶部；
连接杆，其位于滚轮下方，分别连接滚轮和环型支架；
清洗槽，其位于超声波清洗装置底部且其内部充满清洗液；
电机，其位于超声波清洗装置的顶上，用于控制滚轮前后滚动；
滚轮，其安装于滚轮槽内，连接连接杆，用于带动环型支架运动；
超声波发生器，其安装于滚轮槽下方，用于发出超声波能量；
红外检测装置，高于传送带地安装在环型支架的两边，用于检测待清洗工件是否进入环型支架的内部；
加热管，其安装于清洗槽底部，用于保持清洗液处于最佳洁净效果的温度范围内；
温度传感器，其安装于清洗槽的槽壁，用于实时监测清洗液的温度；
控制器，用于根据当前工件的污渍位置和面积来控制电机和超声波发生器的运作；其被配置为：
控制传送带将待清洗工件传送至清洗槽中，当红外检测装置检测到待清洗工件进入到环型支架的内部时，关闭传送带，同时，为了防止空泡流影响污物检测装置的扫描，优先启动污物检测装置对待清洗工件进行图像采集，并与干净工件的图片进行对比，通过计算图片中污物所占像素点的多少，来确定污物的位置和量，同时，控制器控制加热管对清洗液进行加热，当温度传感器监测到清洗液的温度低于第二温度值时，开启加热管进行加热；当温度传感器监测到清洗液的温度高于第一温度值时，关闭加热管停止加热；随后控制器打开超声波发生器，并将环型支架移动至面积大于第一阈值的重污区加强清理，停留第一预定时间后，再将其移至下一处重污区加强清理，待所有污物清理完毕后，控制器启动传送带将工件移出清洗槽，并等待下一个工件进入，其中环型支架停留时间的长短与扫描得到的污物像素点的多少成正比；
第一温度值大于第二温度值。
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