CN113953254B - 一种用于铜线的超声波清洗装置及清洗方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于铜线的超声波清洗装置包括清洁腔、超声波振子以及夹套水嘴；清洁腔设置有用于铜线出入的进料导头与出料导头，进料导头与出料导头相对设置，清洁腔内设置有若干超声波振子；夹套水嘴套设于出料导头的外部，夹套水嘴的内壁与出料导头的外部之间设有通水区，通水区设有进水口和喷水口，进水口外接有水泵，喷水口位于清洁腔内，喷水口的出水方向与出料导头的出料方向相反。夹套水嘴出水口所喷出的水能够与铜线移动时带动的水发生碰撞，从而抵消铜线因移动而引起水体的流动。以保证清洁腔内的水体始终相对静止的状态，减缓因水流动干扰超声波轰击水体空爆作用，提高清洗作用效率。
Description
技术领域
本发明涉及漆包线清洗技术领域，特别是一种用于铜线的超声波清洗装置及清洗方法。
背景技术
超声波清洗(ultrasonic cleaning)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。
目前的超声波清洗技术都是在静止的水体内对物体进行清洁，因为当水流动时，会降低超声波对水体的空爆作用，导致超声波无法有效清洁物体的表面。
而在漆包线的生产中，铜线在进行包漆前需要对铜线的表面进行清洁。漆包线中铜线非常的长，短则1-10米，长则可能达到100米；而且在生产过程中铜线不能被折叠，若使用现有的超声波清洗装置来对铜线进行清洁的话，需要制备非常巨大的清洁腔与安装非常多的超声波振子。这样的话生产成本会非常高，而且占据较多的生产用地，导致了超声波清洗装置无法运用在漆包线的生产中。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种能够在物体移动时也能对物体进行清洁的超声波清洁装置以及超声波清洗的清洗方法，以解决超声波装置在漆包线生产中无法运用的困境。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种用于铜线的超声波清洗装置包括清洁腔、超声波振子以及夹套水嘴；
所述清洁腔设置有用于铜线出入的进料导头与出料导头，所述进料导头与所述出料导头相对设置，所述清洁腔内设置有若干所述超声波振子；
所述夹套水嘴套设于所述出料导头的外部，所述夹套水嘴的内壁与所述出料导头的外部之间设有通水区，所述通水区设有进水口和喷水口，所述进水口外接有水泵，所述喷水口位于所述清洁腔内，所述喷水口的出水方向与所述出料导头的出料方向相反。
优选的，所述出料导头为圆台形，所述出料导头口径小的一端朝向所述清洁腔设置。
优选的，所述出料导头的内部填充满水。
优选的，所述超声波振子分别均匀分布在所述清洁腔的上端面与下端面；
位于所述清洁腔上端面与下端面的所述超声波振子一一对应，位于同一端面的所述超声波振子与相邻的所述超声波振子为振动方向相反的振子。
优选的，所述清洁腔上端面与下端面对立的超声波振子为振动方向相反的振子。
优选的，所述进料导头与出料导头的中轴连线与所述清洁腔的水平中线重合。
优选的，还包括溢水出口管，所述溢水出口管与所述清洁腔连通，所述溢水出口管的水平高度高于所述超声波振子的最高水平高度。
优选的，所述清洁腔还设置有流速检测探头，所述流速检测探头与所述水泵电联接。
优选的，所述超声波振子与功率放大器电联接。
一种铜线的超声波清洗方法，上述一种用于铜线的超声波清洗装置，包括以下步骤：
步骤S1：启动水泵与流速检测探头，获取当前清洁腔内水流的流速，调整所述水泵的功率，使清洁腔内水流的流速与铜线的移动速度保持一致；
步骤S2：将铜线从所述进料导头处引入所述清洁腔，并将铜线从所述出料导头引出所述清洁腔；
步骤S3：对同一端面上的相隔的超声波振子与反相器连接，启动反相器，保证位于同一端面的所述超声波振子与相邻的所述超声波振子为振动方向相反的振子，所述清洁腔上端面与下端面对立的超声波振子为振动方向相反的振子；步骤S4：启动功率放大器，调节超声波振子的工作频率，对铜线进行清洗。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：所述夹套水嘴出水口所喷出的水能够与铜线移动时带动的水发生碰撞，从而抵消铜线因移动而引起水体的流动。以保证所述清洁腔内的水体始终相对静止的状态，减缓因水流动干扰超声波轰击水体空爆作用，提高清洗作用效率。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的结构示意图；
图2是本发明的一个实施例中超声波振子的振荡行程示意图。
其中：清洁腔1、超声波振子2、夹套水嘴3、喷水口3a、进料导头4、出料导头5、溢水出口管6、水泵7、流速检测探头8、通水区9。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1～2所示，一种用于铜线的超声波清洗装置包括清洁腔(1)、超声波振子(2)以及夹套水嘴(3)；
所述清洁腔(1)设置有用于铜线出入的进料导头(4)与出料导头(5)，所述进料导头(4)与所述出料导头(5)相对设置，所述清洁腔(1)内设置有若干所述超声波振子(2)；
所述夹套水嘴(3)套设于所述出料导头(5)的外部，所述夹套水嘴(3)的内壁与所述出料导头(5)的外部之间设有通水区(9)，所述通水区(9)设有进水口和喷水口(3a)，所述进水口外接有水泵(7)，所述喷水口(3a)位于所述清洁腔(1)内，所述喷水口(3a)的出水方向与所述出料导头(5)的出料方向相反。
本申请超声波清洗装置，在使用时，所述清洁腔(1)内填充满水，将铜线从所述进料导头(4)处引入到所述清洁腔(1)内，然后再从所述出料导头(5)引出清洁腔(1)，所述清洁腔(1)内设置有超声波振子(2)，在铜线的移动过程中，超声波振子(2)对水体进行高频振动，从而产生空爆的现象，清洁到铜线的表面。但是由于在铜线移动的过程中，铜线会带动水流，水的流动会扰乱波的正常运动轨迹不利于空爆的形成。为此，在本申请中在所述出料导头(5)设置有夹套水嘴(3)，通过水泵(7)抽取水到向夹套水嘴(3)，所述夹套水嘴(3)的出水朝向所述进料导头(4)，使得所述夹套水嘴(3)的喷水口(3a)的出水方向与所述出料导头(5)的出料方向(即铜线的移动方向)相反。铜线移动时，会带动铜线附近的水，而所述夹套水嘴(3)套设于所述出料导头(5)外部，且夹套水嘴(3)与出料导头(5)之间隔开有通水区(9)，水泵的抽上来的水在通水区(9)内被压缩，水从所述夹套水嘴(3)喷水口(3a)所喷出，所述夹套水嘴(3)喷水口(3a)所喷出的水能够与铜线移动时带动的水发生碰撞，从而抵消铜线因移动而引起水体的流动。达到所述清洁腔(1)内的水体始终相对静止的状态，减缓因流动干扰超声波轰击水体空爆作用，提高清洗作用效率。
值得注意的是，所述夹套水嘴(3)喷水口(3a)所喷出的水流速需要等于铜线的移动速度，才能保证水体的相对静止。
优选的，所述出料导头(5)为圆台形，所述出料导头(5)口径小的一端朝向所述清洁腔(1)设置。
水泵在抽取水进入到所述夹套水嘴(3)时，水流会与所述出料导头(5)的外壁发生碰撞，从而起到了引导水流方向的作用。为了更高的集中所述夹套水嘴(3)所喷出的水，以及减弱铜线移动时带动的水流速，所述出料导头(5)设置为圆台形，出料导头(5)倾斜的外壁能够更加有效的集中水流对铜线进行冲刷，减缓因流动干扰超声波轰击水体空爆作用，提高清洗作用效率。
优选的，所述出料导头(5)的内部填充满水。
在使用本申请铜线的超声波清洗装置时可以从外部接入水管进入到所述出料导头(5)内，使出料导头(5)内部充满水。因为所述出料导头(5)倾斜的外壁能够更加有效的集中水流，导致了出料导头(5)口径小的一端处流速增大，此时该位置的压强小，若所述出料导头(5)内部没有填充水的话，大量的空气将会从所述出料导头(5)口径小的一端进入到所述夹套水嘴(3)内，使得夹套水嘴(3)喷出的水中含有大量的气泡，而气泡的引入也会减弱干扰超声波轰击水体的空爆作用，减低清洁度。所以所述出料导头(5)内部必须要填充满水。
而且铜线在移出所述清洁腔时，会带出一定的水，而当出料导头(5)内部填充满水后，所述出料导头(5)口径小的一端负压会将所述出料导头(5)内部带入到所述夹套水嘴(3)内，这样能够降低铜线移出时所带走水的量。
优选的，所述超声波振子(2)分别均匀分布在所述清洁腔(1)的上端面与下端面；
位于所述清洁腔(1)上端面与下端面的所述超声波振子(2)一一对应，位于同一端面的所述超声波振子(2)与相邻的所述超声波振子(2)为振动方向相反的振子。
在现有超声波清洁装置中，会按时间的顺序使用不同振动方向的振波对物体进行清洁。但是在本申请中，铜线是会移动的，若按时间的顺序对铜线进行清洁，铜线有可能会收不到某个方向的振动，影响清洁效果。所以本申请在同一端面的所述超声波振子(2)与相邻的所述超声波振子(2)为振动方向相反的振子，使得铜线在移动时能够接收多方面超声波振子(2)的空爆，提高了铜线的清洁效率。同时所述清洁腔(1)的上端面与下端面均匀设置有超声波振子，保证了铜线的上下面均能够被清洁，提高清洗作用效率。
优选的，所述清洁腔(1)上端面与下端面对立的超声波振子(2)为振动方向相反的振子。
常规超声波没有同步异向振荡，为提高清洗效果需要加大功率，才能使超声波振子(2)的振荡到达铜线处，但是加大功率容易导致铜线出现损伤。如图2所示，本申请的技术方案在同一垂直方向上的，超声波振子(2)对水体同一振动方向的振荡行程增长。通过同步异向振荡使水体振荡行程加长提高小功率的清洗效果，同时也能保护到铜线避免铜线接收过大的振荡。
优选的，所述进料导头(4)与出料导头(5)的中轴连线与所述清洁腔(1)的水平中线重合。
能够保证铜线在上方与下方接收到的振荡程度相等。保证每一面的清洁效果。
优选的，还包括溢水出口管(6)，所述溢水出口管(6)与所述清洁腔(1)连通，所述溢水出口管(6)的水平高度高于所述超声波振子(2)的最高水平高度。
在本申请中所述水泵(7)是要不停运作，才能使得所述清洁腔(1)内的水体保证相对静止的状态。水也会不断进入到所述清洁腔(1)内，为了避免清洁腔(1)不被水所撑爆，必须开设有溢水出口，帮助水的流出。但是在保证水流出时也需要保证所述清洁腔(1)内是充满水的，因为只有在充满水的状态下所述清洁腔(1)上端面的超声波振子(2)才能够对水体进行振动。故本申请所述溢水出口管(6)的水平高度必须高于所述超声波振子(2)的最高水平高度，根据连通器的原理，保证了位于清洁腔(1)上端面的所述超声波振子(2)能够在水中正常工作。
所述溢水出口管(6)的管口可以通过软管连接至所述水泵(7)抽水处，使得水能够循环使用，节约水资源。
优选的，所述清洁腔(1)还设置有流速检测探头(8)，所述流速检测探头(8)与所述水泵(7)电联接。
所述流速检测探头(8)用于检测所述清洁腔(1)内的水体流速，当水体流速高于阈值时，可以调节所述水泵的抽水量调节所述夹套水嘴(3)的喷水的水速，保证水体流速控制在阈值范围内。
优选的，所述超声波振子(2)与功率放大器电联接。
所述功率放大器可调节所述超声波振子(2)的工作频率，当铜线的直径较大时，铜线表面与超声波振子(2)的距离将减少，此时可以缩小超声波振子(2)的工作工作频率，避免铜线受到过强的振动。
一种铜线的超声波清洗方法，上述一种用于铜线的超声波清洗装置，包括以下步骤：
步骤S1：启动水泵与流速检测探头，获取当前清洁腔内水流的流速，调整所述水泵的功率，使清洁腔内水流的流速与铜线的移动速度保持一致；
步骤S2：将铜线从所述进料导头处引入所述清洁腔，并将铜线从所述出料导头引出所述清洁腔；
步骤S3：对同一端面上的相隔的超声波振子与反相器连接，启动反相器，保证位于同一端面的所述超声波振子与相邻的所述超声波振子为振动方向相反的振子，所述清洁腔上端面与下端面对立的超声波振子为振动方向相反的振子；步骤S4：启动功率放大器，调节超声波振子的工作频率，对铜线进行清洗。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，包括清洁腔(1)、超声波振子(2)以及夹套水嘴(3)；
所述清洁腔(1)设置有用于铜线出入的进料导头(4)与出料导头(5)，所述进料导头(4)与所述出料导头(5)相对设置，所述清洁腔(1)内设置有若干所述超声波振子(2)；
所述夹套水嘴(3)套设于所述出料导头(5)的外部，所述夹套水嘴(3)的内壁与所述出料导头(5)的外部之间设有通水区(9)，所述通水区(9)设有进水口和喷水口(3a)，所述进水口外接有水泵(7)，所述喷水口(3a)位于所述清洁腔(1)内，所述喷水口(3a)的出水方向与所述出料导头(5)的出料方向相反；
调整所述水泵的功率，使清洁腔(1)内水流的流速与铜线的移动速度保持一致。
2.根据权利要求1所述的一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，所述出料导头(5)为圆台形，所述出料导头(5)口径小的一端朝向所述清洁腔(1)设置。
3.根据权利要求2所述的一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，所述出料导头(5)的内部填充满水。
4.根据权利要求1所述的一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，所述超声波振子(2)分别均匀分布在所述清洁腔(1)的上端面与下端面；
位于所述清洁腔(1)上端面与下端面的所述超声波振子(2)一一对应，位于同一端面的所述超声波振子(2)与相邻的所述超声波振子(2)为振动方向相反的振子。
5.根据权利要求4所述的一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，所述清洁腔(1)上端面与下端面对立的超声波振子(2)为振动方向相反的振子。
6.根据权利要求4所述的一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，所述进料导头(4)与出料导头(5)的中轴连线与所述清洁腔(1)的水平中线重合。
7.根据权利要求4所述的一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，还包括溢水出口管(6)，所述溢水出口管(6)与所述清洁腔(1)连通，所述溢水出口管(6)的水平高度高于所述超声波振子(2)的最高水平高度。
8.根据权利要求1所述的一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，所述清洁腔(1)还设置有流速检测探头(8)，所述流速检测探头(8)与所述水泵(7)电联接。
9.根据权利要求1所述的一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，所述超声波振子(2)与功率放大器电联接。
10.一种铜线的超声波清洗方法，其特征在于使用权利要求1～9任一项所述一种用于铜线的超声波清洗装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：启动水泵与流速检测探头，获取当前清洁腔内水流的流速，调整所述水泵的功率，使清洁腔内水流的流速与铜线的移动速度保持一致；
步骤S2：将铜线从所述进料导头处引入所述清洁腔，并将铜线从所述出料导头引出所述清洁腔；
步骤S3：对同一端面上的相隔的超声波振子与反相器连接，启动反相器，保证位于同一端面的所述超声波振子与相邻的所述超声波振子为振动方向相反的振子，所述清洁腔上端面与下端面对立的超声波振子为振动方向相反的振子；
步骤S4：启动功率放大器，调节超声波振子的工作频率，对铜线进行清洗。
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| JP2012086138A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Ptc Engineering:Kk | 超音波洗浄装置 |
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2021
- 2021-11-19 CN CN202111408268.5A patent/CN113953254B/zh active Active
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