全自动机械臂式多槽超声波清洗机详细说明
1. 设备概述
全自动机械臂式多槽超声波清洗机是一种集成了工业机器人技术、多槽分段清洗工艺和超声波精密清洗技术的高端工业清洗设备。它通过一套精密的机械臂系统,自动完成工件在多个清洗槽体间的转移、定位和清洗作业,实现了从粗洗、精洗、漂洗到干燥的全程自动化,极大地提高了清洗效率、一致性和可靠性,减少了人工干预,是现代精密工业清洗的理想解决方案。
2. 核心工作原理
该设备的工作基于“工序分散、流程集中”的原则,将整个清洗过程分解为多个独立的物理或化学处理步骤,并在不同的槽体中完成。
1. 上料:操作员将待清洗工件放置在专用清洗篮或工装夹具中,并固定于上料区。
2. 机械臂抓取:预设程序的六轴/四轴工业机器人(机械臂)精确移动至上料位,通过定制化的抓手(机械手)抓取清洗篮。
3. 多槽自动化清洗:机械臂按照预设程序,依次将清洗篮浸入不同的槽体,并执行特定动作(如摆动、旋转),以确保清洗无死角。
· 槽位1:超声波粗洗槽:主要目的是去除工件表面的大量油脂、重油污和颗粒物。通常使用较强的超声波功率和碱性或乳化型清洗剂。
· 槽位2:超声波精洗槽:进一步去除残留的轻微油污和杂质,并进行深度清洁。使用纯度更高的清洗液或不同的清洗剂。
· 槽位3~n:漂洗槽(可选1-3个):使用纯水或去离子水漂洗工件,彻底清除工件表面残留的清洗剂。多级溢流漂洗可保证漂洗水的洁净度。
· 槽位n+1:脱水/慢拉干燥槽(可选):使用热水漂洗或通过慢速提升机构,利用表面张力原理去除大部分水分。
· 槽位n+2:热风干燥槽:通过内置加热器、高效风机和HEPA过滤器,产生洁净的热风,吹干工件表面所有残留水分,实现完全干燥。
4. 下料:机械臂将清洗并干燥完毕的工件篮运送至下料区,由操作员取下,完成整个清洗周期。
3. 核心组件与结构
组件名称 功能与描述
1. 机械臂系统 通常采用六轴工业机器人,灵活性高,可进行复杂三维运动。也可根据需求采用定制龙门式或四轴伺服机械手。负责在所有槽体和工作站之间精确转移工件。
2. 清洗槽体 通常由优质SUS304或SUS316不锈钢制成,耐腐蚀。每个槽体独立加热、控温,并配备溢流装置。槽体数量可根据工艺定制(常见为3-6槽)。
3. 超声波系统 每个清洗槽底部或侧面安装有压电陶瓷超声波换能器,由独立的超声波发生器驱动。频率可选(常见25KHz, 28KHz, 40KHz),功率可调,以适应不同工件。
4. 过滤系统 粗洗和精洗槽通常配备循环过滤系统(泵+过滤器),可连续过滤清洗液中的悬浮污染物,延长清洗液使用寿命。
5. 干燥系统 热风干燥槽内置高效电加热管、离心风机和空气过滤器,确保吹出的是洁净热风,避免二次污染。
6. 自动盖板 每个槽体配备气动或电动自动开启/关闭的盖板,减少清洗液挥发,保持车间环境,并在超声波工作时起到隔音降噪的作用。
7. 控制系统 核心大脑。通常采用PLC(可编程逻辑控制器) + 彩色触摸屏(HMI)。用户可轻松设置和存储多种清洗程序(机械臂路径、各槽工作时间、温度、超声波功率等)。
8. 安全系统 包括急停按钮、光栅安全防护、漏电保护、过热保护、液位传感器等,确保人机和设备安全。
4. 典型技术参数(示例)
项目 参数示例/描述
外部尺寸 约 L4000 x W1500 x H2000 mm (具体因槽数而异)
槽体容量 单个槽体容积:50L - 200L 不等
超声波功率 每槽 600W - 2000W 可调
超声波频率 25KHz, 28KHz, 40KHz 可选(每槽可不同)
加热功率 每槽 3KW - 6KW
温度范围 室温 - 80°C (特殊可至90°C)
干燥方式 热风干燥(温度可调)
机械臂负载 5kg - 20kg
电源 AC380V / 50Hz (三相四线制)
气压 0.5 - 0.7 MPa
5. 应用领域
该设备适用于对清洁度要求极高、且需批量处理的精密工件:
· 汽车行业:发动机零部件、油泵油嘴、制动系统零件、变速箱零件。
· 航空航天:液压部件、航电连接器、精密轴承。
· 电子行业:半导体硅片、PCB板、电子连接器、磁性材料。
· 光学行业:镜片、滤镜、光学棱镜。
6. 操作流程(简化)
1. 准备:向各槽添加适量清洗液、漂洗水和纯水。
2. 上料:将工件装入清洗篮,放置于上料位。
3. 选择程序:在触摸屏上选择预设的清洗程序(如“精密轴承清洗程序”)。
4. 启动:按下启动按钮,设备自动运行,关闭防护门。
5. 自动运行:机械臂按程序自动完成所有槽位的清洗和干燥流程。
6. 下料:设备报警提示完成后,操作员从下料区取出洁净干燥的工件。
7. 维护:定期更换清洗液、清理槽底污垢、检查过滤器。
7. 设备优势与特点
· 超高清洗一致性:完全自动化排除人为因素,保证每一批工件清洗效果完全相同。
· 高效生产力:可24小时连续运行,清洗周期短,吞吐量大。
· 卓越的清洗效果:多工序组合(超声波+喷淋+漂洗+干燥)确保复杂工件的内外表面、盲孔、缝隙都能被彻底清洗。
· 大幅节约成本:减少人工投入,通过过滤循环系统延长清洗液寿命,降低耗材成本。
· 安全环保:设备通常为封闭式设计,配有盖板,有效防止清洗液挥发,改善工作环境。可选配废液处理单元。
· 灵活性强:通过更换机械臂抓手和修改PLC程序,可快速适应不同形状和尺寸的工件清洗需求。
· 过程可追溯:PLC系统可记录和存储所有运行参数,满足航空航天、医疗等行业对质量追溯的严格要求。