CN114308881B - 一种非接触式电磁超声换能器清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及超声波清洗技术领域，尤其涉及一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，包括清洗装置和传动装置，所述清洗装置包括金属容器和换能器，所述传动装置包括自动伸缩机械臂和传送带，所述换能器固定在自动伸缩机械臂上，所述换能器包括永磁体和线圈，所述永磁体用于产生静磁场，所述线圈用于产生感应涡流，所述永磁体所产生的静磁场方向垂直于线圈，所述涡流在静磁场的作用下受到洛伦兹力作用引起金属容器表面质点振动激励超声波，超声波对物料清洗。本发明解决了传统压电超声清洗装置需要贴合，接触式作用于物料的问题；体积小、占据空间小，易于分离，清洁效果稳定。整个过程连续进行，实现了循环清洗，操作方便，工作效率高。

Description

一种非接触式电磁超声换能器清洗装置

技术领域

本发明涉及超声波清洗技术领域，尤其涉及一种非接触式电磁超声换能器清洗装置。

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、乳化、分离而达到清洗目的。传统压电超声换能器需要沉浸在液体内与物料接触式相互作用，需涂抹耦合剂，而且需要施加一定的压力；并且体积较大，占据不少空间；此外，清洗物品时产生的杂质不便清理，使用时间久了会在装置底部积累清洗杂质，造成溶液变浑浊，使每个物料清洁度不一致，因此需要浪费大量时间清理杂质。

发明内容

本发明旨在至少克服上述现有技术的缺点与不足其中之一，提供一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，且可实现循环清洗功能。本发明目的基于以下技术方案实现：

本发明提供了一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，包括清洗装置和传动装置，所述清洗装置包括金属容器和换能器，所述传动装置包括自动伸缩机械臂和传送带，所述金属容器用于放置清洗液和待清洗的物料，所述换能器包括永磁体和线圈，所述永磁体用于产生静磁场，所述线圈用于产生感应涡流，所述永磁体所产生的静磁场方向垂直于线圈，所述涡流在静磁场的作用下受到洛伦兹力作用引起金属容器表面质点振动激励超声波，超声波对物料清洗，所述换能器固定在自动伸缩机械臂上，所述自动伸缩机械臂用于使换能器上升远离金属容器、或使换能器下降靠近金属容器而与金属容器相互作用激励超声波；所述传送带用于将金属容器传送至换能器下方进行清洗。

优选地，所述传动装置还包括第一感应器，所述第一感应器设于自动伸缩机械臂上，用于感应金属容器。

优选地，所述第一感应器包括红外线感应器、超声波感应器或接近开关。

优选地，所述传送带的后端上方设有夹取机械臂，用于将金属容器从传送带上取下。

优选地，所述传送带的前端上方设有自动注液装置，所述自动注液装置包括第二感应器和注液装置，所述第二感应器用于感应金属容器的位置，所述注液装置用于对金属容器内部注入清洗液。

优选地，所述传送带可带动金属容器循环运行。

优选地，所述永磁体和线圈之间的提离距离为0.07～0.2mm。

优选地，所述永磁体和线圈设有两组，且关于金属容器对称设置。

优选地，所述永磁体采用钕铁硼永磁铁材料制成。

优选地，所述自动伸缩机械臂和传送带由PLC控制。

优选地，所述金属容器采用镍、铁、铜、铝或锌材料制成。

本发明可至少取得如下有益效果其中之一：

本发明通过换能器与金属容器相互作用产生用于物料清洗的超声波，达到预设清洗时间后，通过自动伸缩机械臂将换能器从金属容器附近移开，金属容器随传送带移动，并在传送带后端实现物料和液体的分离，与此同时，下一个金属容器移动至换能器下方，自动伸缩机械臂伸长将换能器与金属容器相互作用对物料进行清洗，如此循环。本发明将传送带、自动伸缩机械臂、换能器与金属容器配合，解决了传统压电超声清洗装置需要贴合，接触式作用于物料的问题。采用每个金属容器独立而成的空间，体积小、占据空间小，金属容器里面的液体量也比较少，易于分离且保证每个物料的清洁度，且不需涂抹耦合剂，使用方便。每次清洗完成后，可及时将金属容器中的清洗液倒出，再注入干净的清洗液，因此，金属容器的底部不易积累清洗杂质，保证了每个物料清洗后的清洁度，清洁效果稳定。注液、清洗、取物料，整个过程连续循环进行，实现了循环清洗，操作方便，工作效率高。

本发明的结构和原理简单，操作方便，效率高，具有大规模推广应用的前景。

附图说明

图1为本发明优选实施例的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置的结构正视图；

图2为本发明优选实施例的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置的结构俯视图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～2所示，本发明的优选实施例，提供了一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，包括清洗装置和传动装置。其中：清洗装置包括金属容器1和换能器3，传动装置包括自动伸缩机械臂4和传送带6，金属容器1用于放置清洗液和待清洗的物料2，换能器3包括永磁体9和线圈10，永磁体9用于产生静磁场，线圈10用于产生感应涡流，永磁体9所产生的静磁场方向垂直于线圈10，涡流在静磁场的作用下受到洛伦兹力作用引起金属容器1表面质点振动激励超声波，超声波对物料清洗；换能器3固定在自动伸缩机械臂4上，自动伸缩机械臂4用于使换能器3上升远离金属容器1、或使换能器3下降靠近金属容器1而与金属容器1相互作用激励超声波；传送带6用于将金属容器1传送至换能器3下方进行清洗。当物料2放置于金属容器1内，整体随传送带6移动进入清洗流程，当金属容器1运动至换能器3下方时，传送带6停止运动，自动伸缩机械臂4带动换能器3向下靠近金属容器1，通过换能器3与镍制容器1相互作用产生用于物料2清洗的超声波，达到预设清洗时间后，金属容器1和物料2整体随传送带6运动，并在传送带6后端取出，进而实现物料2和清洗液的分离，然后再在金属容器1中注入清洗液供下一次清洗，与此同时，下一个金属容器1到达换能器3下方，重复以上操作，实现循环清洗。

在本实施例中，金属容器1可以采用镍、铁、铜、铝或锌等材质制成，优选使用镍材料制成，镍具有磁性、良好的可塑性和耐腐蚀性，不生锈。

在本实施例中，传动装置还包括第一感应器5，第一感应器5设于自动伸缩机械臂4上，用于感应金属容器1。当第一感应器5感应到金属容器1时，传送带6停止运动，自动伸缩机械臂4伸长带动换能器3向下与镍制容器1相互作用产生超声波对物料2进行清洗。第一感应器5也可以设置在自动伸缩机械臂4与金属容器1到达下方时二者共面的其他位置，能使金属容器1与换能器3配合相互作用即可。其中，第一感应器5包括红外线感应器、超声波感应器或接近开关，均可实现对金属容器1的感应，优选红外线感应器。

在本实施例中，传送带6的后端上方设有夹取机械臂8，用于将金属容器1从传送带6上取下。可以自动将清洗完成后的金属容器1取下，然后将其中物料取出，清洗液倒出，以供下次使用。物料取出可以使用机械手，清洗液倒出也可以将夹取机械臂8设计成可翻转的机械手。夹取机械臂8也可以与控制器连接，实现自动夹取。优选夹取机械臂8上设有第三感应器13，当第三感应器13感应到金属容器1时，夹取机械臂8伸长对金属容器1进行夹取。

在本实施例中，传送带6的前端上方设有自动注液装置7，自动注液装置7包括第二感应器11和注液装置12，第二感应器11用于感应金属容器1的位置，注液装置12用于对金属容器1内部注入清洗液。

在本实施例中，传送带6可带动金属容器1循环运行，如图2所示，优选传送带6包括两两首尾相接且互相垂直的四段传送段，如此可以循环运送金属容器1，实现注入清洗液、清洗、取出清洗好的物料和倒掉清洗液这几个过程连续循环进行，实现了循环清洗。

在本实施例中，永磁体9和线圈10之间在设计时需要留有一定的提离距离，提离距离为0.07～0.2mm，优选设置为0.1mm。其中，永磁体9和线圈10设有两组，且关于金属容器1对称设置。永磁体9由钕铁硼永磁铁材料制成，采用钕铁硼永磁铁材料制成的永磁体产生的静磁场较为稳定。其中，永磁体9和线圈10通过安装架14固定在自动伸缩机械臂4上。

在本实施例中，自动伸缩机械臂4、传送带6、注液装置12和夹取机械臂8均优选由PLC控制，整个过程自动控制进行，根据第一感应器5、第二感应器11和第三感应器13发送的信号对自动伸缩机械臂4、传送带6、注液装置12和夹取机械臂8发出控制信号进行相应的动作。整个清洗过程可自动控制，装置的自动化程度高。

本发明将传送带、自动伸缩机械臂、换能器与金属容器配合，解决了传统压电超声清洗装置需要贴合，接触式作用于物料的问题。采用每个金属容器独立而成的空间，体积小、占据空间小，金属容器里面的液体量也比较少，易于分离且保证每个物料的清洁度，且不需涂抹耦合剂，使用方便。每次清洗完成后，可及时将金属容器中的清洗液倒出，再注入干净的清洗液，因此，金属容器的底部不易积累清洗杂质，保证了每个物料清洗后的清洁度，清洁效果稳定。整个注液、清洗、取物料过程连续循环进行，实现了循环清洗，操作方便，工作效率高。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，包括清洗装置和传动装置，所述清洗装置包括金属容器(1)和换能器(3)，所述传动装置包括自动伸缩机械臂(4)和传送带(6)，所述金属容器(1)用于放置清洗液和待清洗的物料(2)，所述换能器(3)包括永磁体(9)和线圈(10)，所述永磁体(9)用于产生静磁场，所述线圈(10)用于产生感应涡流，所述永磁体(9)所产生的静磁场方向垂直于线圈(10)，所述涡流在静磁场的作用下受到洛伦兹力作用引起金属容器(1)表面质点振动激励超声波，超声波对物料清洗，所述换能器(3)固定在自动伸缩机械臂(4)上，所述自动伸缩机械臂(4)用于使换能器(3)上升远离金属容器(1)、或使换能器(3)下降靠近金属容器(1)而与金属容器(1)相互作用激励超声波；所述传送带(6)用于将金属容器(1)传送至换能器(3)下方进行清洗。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，所述传动装置还包括第一感应器(5)，所述第一感应器(5)设于自动伸缩机械臂(4)上，用于感应金属容器(1)。

3.根据权利要求2所述的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，所述第一感应器(5)包括红外线感应器、超声波感应器或接近开关。

4.根据权利要求1所述的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，所述传送带(6)的后端上方设有夹取机械臂(8)，用于将金属容器(1)从传送带(6)上取下。

5.根据权利要求1所述的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，所述传送带(6)的前端上方设有自动注液装置(7)，所述自动注液装置(7)包括第二感应器(11)和注液装置(12)，所述第二感应器(11)用于感应金属容器(1)的位置，所述注液装置(12)用于对金属容器(1)内部注入清洗液。

6.根据权利要求1所述的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，所述传送带(6)可带动金属容器(1)循环运行。

7.根据权利要求1所述的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，所述永磁体(9)和线圈(10)之间的提离距离为0.07～0.2mm。

8.根据权利要求1所述的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，所述永磁体(9)和线圈(10)设有两组，且关于金属容器(1)对称设置。

9.根据权利要求1所述的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，所述永磁体(9)采用钕铁硼永磁铁材料制成。

10.根据权利要求1所述的一种非接触式电磁超声换能器清洗装置，其特征在于，所述金属容器(1)采用镍、铁、铜、铝或锌材料制成。