全自动通过式PCB铣刀超声波清洗机及清洗方法与流程

本发明属于pcb板刀具加工设备领域，特别是涉及全自动通过式pcb铣刀超声波清洗机及清洗方法。

背景技术

pcb铣刀是pcb板加工的重要工具，目前本厂所加工的pcb铣刀主要通过数控机床自动化加工，其在加工过程中需要不断的在切削刀具和待加工的pcb铣刀上喷冷却油液，因此，在刀具加工完成之后，会在刀具的表面附着一层厚厚的油液，再进行下道工序之前需要将其表面的油液清洗干净。

目前，所采用的清洗方式主要采用人工清洗的方式，采用人工清洗作业主要存在以下几个方面的缺陷：

（1）清洗作业具有复杂的管控规则，对于不同的物料有不同的执行流程，如果清洗人员未按照固定流程作业，会给清洗作业带来不良影响，影响pcb铣刀的清洁效果；

（2）此外传统清洗作业为开方式作业，设备运行发出的响声和飞溅的药剂同时也会污染整个车间环境，作业过程工作人员直接接触清洗药剂，长期以来势必影响工作人员的身体健康。

技术实现要素：

本发明的目的是提供全自动通过式pcb铣刀超声波清洗机，此清洗机能够用于pcb铣刀半成品的清洗作业，替代传统的人工清洗作业，在保证清洗质量的同时，降低了作业人员的劳动强度，同时优化了作业环境。

为达到上述目的，本发明的设计方案是：全自动通过式pcb铣刀超声波清洗机，它包括机架及传动装置，所述机架及传动装置包括主机架，所述主机架的侧面设置有副机架，所述主机架上安装有用于输送刀具的链板式输送机构；所述主机架的顶部依次安装有高压喷淋清洗组件、第一超声波清洗组件、低压喷淋清洗组件、第一鼓风切水组件、第二超声波清洗组件、第二鼓风切水组件和热风干燥组件。

所述链板式输送机构包括电机，所述电机的输出轴通过主动链轮组件与主动轴相连，所述主动轴上安装有平行布置的主动链轮，所述主动轴安装在主机架的顶部靠近热风干燥组件的一端，所述主机架上位于高压喷淋清洗组件的一端安装有从动轴，所述从动轴上并排安装有从动链轮，所述主动链轮和从动链轮之间安装有输送链条，在主机架的底部两端安装有底部主轴，所述底部主轴的两端安装有过渡轮。

所述从动轴和主动轴都分别通过轴承座安装在主机架的顶部两端；所述输送链条和主机架之间安装有张紧机构。

所述高压喷淋清洗组件包括喷淋箱体，所述喷淋箱体的顶部安装有喷淋盖板，在喷淋箱体的侧壁上设置有喷淋管进口，在喷淋箱体内部设置有喷嘴，所述喷淋管进口通过管路与第一不锈钢水泵相连，所述第一不锈钢水泵通过管路与第一储液槽相连，所述第一储液槽的箱体顶部设置有溢流口和补水口；所述第一储液槽内部设置有液体加热管。

所述喷淋箱体的底部设置有用于清洗液回流的回流口，所述回流口处设置有抽屉式过滤框，所述抽屉式过滤框之后设置有插板滤网，插板滤网之后通过回流管与第一储液槽相连。

所述第一储液槽内部设置有低液位控制系统，低液位时停止加热、喷淋并声光报警；所述第一储液槽配备有数显温度控制器，能够设定清洗液温度，自动控制液体加热管工作与停止。

所述第一超声波清洗组件包括超声清洗槽，在超声清洗槽的顶部设置有超声清洗槽盖板，在超声清洗槽的底部采用分体可拆卸的安装有多个超声波发生器，所述超声清洗槽通过管路与第二储液槽相连，所述第二储液槽和高压喷淋清洗组件的第一储液槽采用相同的结构。

所述低压喷淋清洗组件和高压喷淋清洗组件的结构相同；所述低压喷淋清洗组件的工作压力小于高压喷淋清洗组件的压力。

所述第一鼓风切水组件和第二鼓风切水组件的结构相同，所述第一鼓风切水组件包括第一鼓风机，所述第一鼓风机与低压喷淋清洗组件出料侧的进风口相连；所述第二鼓风切水组件包括第二鼓风机，所述第二鼓风机与第二超声波清洗组件出料侧的进风口相连；

所述第二超声波清洗组件和第一超声波清洗组件的结构相同。

所述热风干燥组件包括通风干燥箱体，所述通风干燥箱体的顶部设置有干燥箱体盖板，在通风干燥箱体的侧壁上依次连接有多个相同结构的热风装置；

所述热风装置包括风机，所述风机与加热箱相连，并将热风吹向通风干燥箱体；

所述通风干燥箱体配备有数显温度控制器、设定好工作温度，自动控制热风装置工作与停止。

任意一项所述全自动通过式pcb铣刀超声波清洗机进行pcb铣刀清洗的方法，它包括以下步骤：

step1：上料，将装载有已经加工好的pcb铣刀放置在刀具承载盘上，再将刀具承载盘放置在机架及传动装置的输送链条上，并启动电机，通过电机、主动链轮组件与主动轴驱动输送链条，进而带动刀具承载盘移动；

step2：高压喷淋洗，当刀具承载盘移动到高压喷淋清洗组件，清洗液的温度加热达到设定温度后，启动第一不锈钢水泵，通过管路、过滤器、喷淋嘴对工件进行喷淋热冲洗；

step3：超声波清洗，当刀具承载盘移动到第一超声波清洗组件，利用超声波发生器的全面性和细微性，对工件更深层次清洗；

step4：低压喷淋漂洗，刀具承载盘移动到低压喷淋清洗组件，并在清洗液的温度加热达到设定温度后，在喷淋泵的作用下，通过管路、过滤器、喷淋嘴对工件进行低压喷淋热冲洗；

step5：鼓风切水，刀具承载盘移动到第一鼓风切水组件时，启动第一鼓风机进而对刀具表面进行切水处理；

step6：超声波清洗，刀具载盘移动到第二超声波清洗组件时，利用超声波发生器的全面性和细微性，对工件更深层次清洗；

step7：鼓风切水，刀具载盘移动到第二鼓风切水组件时，启动第二鼓风机进而对刀具表面进行切水处理；

step8：热风干燥，刀具载盘移动到热风干燥组件，通过多组热风装置将清洗干净的工件进行干燥处理；

step9：下料，将最终干燥之后的刀具取出。

本发明有如下有益效果：

1、通过采用上述的清洗机，能够全自动化的运用与pcb铣刀的自动清洗，在清洗过程中，使得pcb刀具依次经过高压喷淋清洗组件、第一超声波清洗组件、低压喷淋清洗组件、第一鼓风切水组件、第二超声波清洗组件、第二鼓风切水组件和热风干燥组件，最终完成其清洗，保证了清洗质量，替代传统的人工清洗作业，降低了作业强度，提高了工作效率。

2、通过上述的高压喷淋清洗、超声波清洗以及鼓风切水等工艺过程大大的提高了清洗质量和效率。

3、上述的设备在清洗过程中，都采用自动化控制，在清洗过程中无需人为干预，提高了自动化程度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的高压喷淋清洗组件整体结构示意图。

图3为本发明的第一鼓风机和第二鼓风机安装结构图。

图4为本发明的热风干燥组件的结构示意图。

图中：机架及传动装置1、高压喷淋清洗组件2、第一超声波清洗组件3、低压喷淋清洗组件4、第一鼓风切水组件5、第二超声波清洗组件6、第二鼓风切水组件7、热风干燥组件8；

副机架101、主机架102、底部主轴103、过渡轮104、从动轴105、从动链轮106、轴承座107、输送链条108、电机109、主动链轮组件110、张紧机构111、主动轴112、主动链轮113；

喷淋盖板201、喷淋箱体202、喷淋管进口203、补水口204、溢流口205、第一储液槽206、第一不锈钢水泵207；

超声清洗槽盖板301、超声清洗槽302、第二储液槽303；

第一鼓风机501；

第二鼓风机701；

通风干燥箱体801；

干燥箱体盖板802、风机803、加热箱804。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-4，全自动通过式pcb铣刀超声波清洗机，它包括机架及传动装置1，所述机架及传动装置1包括主机架102，所述主机架102的侧面设置有副机架101，所述主机架102上安装有用于输送刀具的链板式输送机构；所述主机架102的顶部依次安装有高压喷淋清洗组件2、第一超声波清洗组件3、低压喷淋清洗组件4、第一鼓风切水组件5、第二超声波清洗组件6、第二鼓风切水组件7和热风干燥组件8。通过上述的链板式输送机构能够给刀具承载板的循环提供动力，保证其能够依次通过上述的各个清洗组件，最终完成其清洗作业。

进一步的，所述链板式输送机构包括电机109，所述电机109的输出轴通过主动链轮组件110与主动轴112相连，所述主动轴112上安装有平行布置的主动链轮113，所述主动轴112安装在主机架102的顶部靠近热风干燥组件8的一端，所述主机架102上位于高压喷淋清洗组件2的一端安装有从动轴105，所述从动轴105上并排安装有从动链轮106，所述主动链轮113和从动链轮106之间安装有输送链条108，在主机架102的底部两端安装有底部主轴103，所述底部主轴103的两端安装有过渡轮104。工作过程中，通过电机109和主动链轮组件110能够带动主动轴112，再由主动轴112驱动主动链轮113，最终通过主动链轮113带动输送链条108，进而通过输送链条108带动上的刀具承载盘移动。

进一步的，所述从动轴105和主动轴112都分别通过轴承座107安装在主机架102的顶部两端；所述输送链条108和主机架102之间安装有张紧机构111。通过上述的张紧机构111能够用于调节输送链条108的张紧程度。

进一步的，所述高压喷淋清洗组件2包括喷淋箱体202，所述喷淋箱体202的顶部安装有喷淋盖板201，在喷淋箱体202的侧壁上设置有喷淋管进口203，在喷淋箱体202内部设置有喷嘴，所述喷淋管进口203通过管路与第一不锈钢水泵207相连，所述第一不锈钢水泵207通过管路与第一储液槽206相连，所述第一储液槽206的箱体顶部设置有溢流口205和补水口204；所述第一储液槽206内部设置有液体加热管。通过上述结构的高压喷淋清洗组件2能够对刀具进行初步高压喷淋清洗。

进一步的，所述喷淋箱体202的底部设置有用于清洗液回流的回流口，所述回流口处设置有抽屉式过滤框，所述抽屉式过滤框之后设置有插板滤网，插板滤网之后通过回流管与第一储液槽206相连。通过上述的二级过滤系统能够截留和吸附铁屑和铁末子。

进一步的，在喷淋箱体202的外壁上贴有保温棉，通过保温棉有效的减少热量损耗。

进一步的，所述第一储液槽206内部设置有低液位控制系统，低液位时停止加热、喷淋并声光报警；所述第一储液槽206配备有数显温度控制器，能够设定清洗液温度，自动控制液体加热管工作与停止。通过自动温控系统起到了节能的作用。

进一步的，所述第一超声波清洗组件3包括超声清洗槽302，在超声清洗槽302的顶部设置有超声清洗槽盖板301，在超声清洗槽302的底部采用分体可拆卸的安装有多个超声波发生器，所述超声清洗槽302通过管路与第二储液槽303相连，所述第二储液槽303和高压喷淋清洗组件2的第一储液槽206采用相同的结构。利用超声波清洗的全面性和细微性，对工件更深层次清洗；在槽体得后侧开溢流口，便于将漂浮物溢流走及防止槽液漫出。

优选的，超声波总功率：4500w，超声波频率：28khz，共66只超声波换能器，采用底振方式，超声波发生器与槽体之间采用分体式结构，便于保养、维护、检修，超声波发生器采用它激式电路，功率10---100%可调，时间0----60分钟可设定，精确到秒，数码显示，时时频率显示，配扫频电路。

进一步的，所述低压喷淋清洗组件4和高压喷淋清洗组件2的结构相同；所述低压喷淋清洗组件4的工作压力小于高压喷淋清洗组件2的压力。当清洗液的温度加热达到设定温度后，在喷淋泵的作用下，通过管路、过滤器、喷淋嘴对工件进行喷淋热冲洗。

进一步的，所述第一鼓风切水组件5和第二鼓风切水组件7的结构相同，所述第一鼓风切水组件5包括第一鼓风机501，所述第一鼓风机501与低压喷淋清洗组件4出料侧的进风口相连；所述第二鼓风切水组件7包括第二鼓风机701，所述第二鼓风机701与第二超声波清洗组件6出料侧的进风口相连；通过上述的结构，能够对工件进行切水处理，以便于进入干燥区进一步干燥。

进一步的，所述第二超声波清洗组件6和第一超声波清洗组件3的结构相同。

进一步的，所述热风干燥组件8包括通风干燥箱体801，所述通风干燥箱体801的顶部设置有干燥箱体盖板802，在通风干燥箱体801的侧壁上依次连接有多个相同结构的热风装置；进一步的，所述热风装置包括风机803，所述风机803与加热箱804相连，并将热风吹向通风干燥箱体801；进一步的，所述通风干燥箱体801配备有数显温度控制器、设定好工作温度，自动控制热风装置工作与停止。通过上述的热风干燥组件，将清洗干净的工件进行干燥处理。

实施例2：

任意一项所述全自动通过式pcb铣刀超声波清洗机进行pcb铣刀清洗的方法，它包括以下步骤：

step1：上料，将装载有已经加工好的pcb铣刀放置在刀具承载盘上，再将刀具承载盘放置在机架及传动装置1的输送链条108上，并启动电机109，通过电机109、主动链轮组件110与主动轴112驱动输送链条108，进而带动刀具承载盘移动；

step2：高压喷淋洗，当刀具承载盘移动到高压喷淋清洗组件2，清洗液的温度加热达到设定温度后，启动第一不锈钢水泵207，通过管路、过滤器、喷淋嘴对工件进行喷淋热冲洗；

step3：超声波清洗，当刀具承载盘移动到第一超声波清洗组件3，利用超声波发生器的全面性和细微性，对工件更深层次清洗；

step4：低压喷淋漂洗，刀具承载盘移动到低压喷淋清洗组件4，并在清洗液的温度加热达到设定温度后，在喷淋泵的作用下，通过管路、过滤器、喷淋嘴对工件进行低压喷淋热冲洗；

step5：鼓风切水，刀具承载盘移动到第一鼓风切水组件5时，启动第一鼓风机501进而对刀具表面进行切水处理；

step6：超声波清洗，刀具载盘移动到第二超声波清洗组件6时，利用超声波发生器的全面性和细微性，对工件更深层次清洗；

step7：鼓风切水，刀具载盘移动到第二鼓风切水组件7时，启动第二鼓风机701进而对刀具表面进行切水处理；

step8：热风干燥，刀具载盘移动到热风干燥组件8，通过多组热风装置将清洗干净的工件进行干燥处理；

step9：下料，将最终干燥之后的刀具取出。

本发明中超音波清洗的基本原理：

超音波清洗是利用高于20khz的超音频信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传入清洗液中，超声波振荡疏密相间地在清洗液中前辐射，使液体流动并产生数以万计的微小气泡，这些气泡是在超声波负压区形成生长，而在正压区迅速爆破，形成超过1000个大气压的瞬间高压，称为超音波清洗的“空化现象”。在空化现象中，连续不断地瞬间高压就像一连串小的“爆炸”不停地轰击物体表面，使物体表面及缝隙之中的污垢迅速剥落，达到迅速清洗效果。

本发明超声波技术参数和特点：

1、超声波发生器采用它激式震荡线路结构，较传统的自激式震荡线路结构，在输出功率增加15%以上。

2、超声波发生器装置工作电压ac220±10v。具有过压，过流，输出短路等保护措施。

3、超声波发生器有频率微调的功能，在不同的工况条件下略微调整使换能器始终工作在最佳状态下，换能效率达到最大，在不同工况下都能达到最佳效果。

4、超声波发生器具有扫频功能，通过在清洗过程中超声波频率在合理范围内往复扫动，带动清洗液形成细微回流，使工件污垢在被超声剥离的同时迅速带离工件表面，提高清洗效率。

5、超声波发生器具有功率无级调节的功能，输出功率可实现10%——100%的连续调整，0---60分钟可设定，精确到秒，以适应各种清洗对象的要求。

本发明基本工艺参数：

1、高压喷淋洗、超声波清洗、低压喷淋洗所采用的清洗液的温度为45—65℃；

2、采用的热风干燥的热风温度为90—110℃。

结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。技术人员均可在不违背本发明的创新点及操作步骤，在权利要求保护范围内，对上述实施例进行修改。本发明的保护范围，应如本发明的权利要求书覆盖。