金屬零件全自動超聲清洗機
應用超聲波清洗的原理，為某金屬零件生產企業研制的全自動超聲波清洗機。該清洗機主要由高壓水噴淋清洗槽、超聲波清洗槽和快速風干槽３部分組成，清洗機能夠對金屬零件進行快速高效的清洗。清洗在水中完成，并設計了水循環使用結構，很大程度降低了水資源的使用。采用PLC和觸摸屏實現自動控制，性能穩定，人工成本和工人的勞動強度有了大幅下降，而清洗效率得到大幅提高。
金屬零件在加工完成后，表面和腔體內部不可避免的存在鐵屑、灰塵和油污等，所以在裝配之前必須對金屬零件進行清洗。特別是汽車減震器的零部件，表面和腔體內部的清潔度要求更高，需要采用高性能的清洗方法。超聲波清洗作為一種優良的新工藝，在清洗行業中應用越來越廣泛。超聲波清洗的原理是利用超聲在液體中傳遞，使污物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。清洗作用存在于任何液體能浸到且聲場存在的地方，其特點適用于結構非常復雜的零件。超聲波清洗可以在水中完成，所以采用這一技術后，可減少化學溶劑的用量，從而減少對環境的污染。
企業提出的要求如下：
根據實際應用情況，全自動超聲波清洗機應滿足以下要求：
ａ．自動化程度高，清洗全程無人化操作。
ｂ．一次清洗２０個零件，清洗效率高。
ｃ．控制用水量，減少清洗成本，清洗效果穩定
超聲清洗機的結構設計自動清洗機是零件加工的最后一道工序，這道工序完成后工件就可以打包出廠。根據企業生產線的特點和工件清潔度的要求，自動超聲清洗機的機械結構設計如圖１所示
自動超聲清洗機結構示意
ａ．零件生產線與超聲清洗機之間安裝三軸機械手，將工件自動擺放于清洗搖籃中，清洗搖籃可以單層擺放２０個以上的零件。
ｂ．設計工件的清洗流程由噴淋清洗、超聲清洗和風干３部分組成。首先對工件進行高壓噴淋清洗，洗掉部分的鐵屑和油污。接著進行超聲波清洗，清洗完成后進行風刀吹干，三道工序順序完成。設計超聲清洗機為三槽結構。
ｃ．升降吊鉤將搖籃平穩升高至上限位，清洗機上部的傳送帶帶動搖籃向右移動，在輸送帶上安裝噴淋清洗位、超聲清洗位、風干清洗位和檢測位等限位開關，到達位置后，吊鉤將搖籃下降至各槽中完成各自的工序。
ｄ．各槽底部設計儲液箱，清洗后的清洗液共同流入儲液箱進行過濾處理，可以保障清洗液循環使用，達到節約用水的目的。
超聲清洗機主要功能要求超聲清洗機的主要功能如下：
ａ．機械手將工件擺放至搖籃中，擺滿后，吊鉤下降勾起搖籃，輸送帶推動搖籃向右移動至清洗槽限位開關，吊鉤下降將搖置于噴淋槽中。表面噴淋泵和內孔噴淋泵起動，進行噴淋清洗。噴淋過程中啟動循環泵形成循環用水。
ｂ．噴淋清洗完成后，輸送帶將搖籃送至超聲清洗槽，超聲發生器發出超聲波，在水中完成超聲清洗。液位傳感器對超聲槽中的水位進行檢測，水位偏低時，開啟注水泵向超聲槽注水至高液位。
ｃ．超聲清洗完成后輸送帶把搖籃送入吹干槽。
根據企業要求設計的全自動超聲波清洗機，達到了企業的預期效果。設備投入使用后，運行可靠，清洗效果優于手工清洗，而且清洗效率高，能完全滿足零件生產的要求。設備采用ＰＬＣ和ＭＣＧＳ觸摸屏控制，可以進行功能擴展和工藝調整，設備具備一定的柔性。清洗機與產線之間采用三軸機械手搬運工件，提高了產線的自動化水平，提高了生產效率，減輕了工人勞動強度。后期將在提高清洗速度，清洗效果視覺檢測等方面進一步開展研究，提高產線的效率和智能化水平。
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