[发明专利]一种超声波‑兆声波复合频率全自动光学元件清洗装置

摘要

本发明公开了一种超声波‑兆声波复合频率全自动光学元件清洗装置，覆盖低、中、高频超声波、兆声波频率，特别是针对光学元件的超洁净清洗要求，选择合适程序和工艺参数，能有效去除光学元件表面从微米级到纳米级的污染物。主要特征包括设计了超声波溶液浸泡清洗槽、兆声波清洗槽和喷淋槽；采用了不同频率超声、兆声波，覆盖从微米到纳米尺寸的清洗需求；采用气缸带动工件在槽体中上下往复运动，结合超声、兆声波发生器的扫频功能，防止驻波场波节发生在工件表面固定区域，避免表面损伤；槽体采用溢流循环加热过滤；采用梯形锯齿型溢流边沿设计增加溢流前沿的总长度以获得均匀稳定的溢流；工件倾斜夹持装置配合风刀与慢提拉机构进行工件干燥。

主权项

一种超声波‑兆声波复合频率全自动光学元件清洗装置，其特征在于：包括清洗槽框架(1)、槽位、控制柜(11)、机械臂(12)，所述清洗槽框架(1)是一个不锈钢整体框架，7个槽位和工件上架区和工件下架区位于清洗槽框架(1)内，自左向右7个槽位依次为溶液浸泡超声清洗槽位(3)、喷淋槽位(4)、溶液兆声清洗槽位(5)、第一超声波漂洗槽位(6)、第二超声波漂洗槽位(7)、兆声波漂洗脱水槽位(8)和干燥槽位(9)，清洗槽框架(1)的一端设有工件上架区(2)，另一端设有工件下架区(10)；所述清洗槽框架(1)上安装第一导轨(13)，所述机械臂(12)架设于第一导轨(13)上，使机械臂(12)能在导轨(13)上来回移动，到达不同槽位和工件上架区或工件下架区；控制柜(11)位于清洗槽框架(1)一侧，通过电缆分别连接位于溶液兆声清洗槽位(5)内的超声发生器以及位于第一超声波漂洗槽位(6)内的兆声波发生器；所述溶液浸泡超声清洗槽位(3)、溶液兆声清洗槽位(5)、第一超声波漂洗槽位(6)和第二超声波漂洗槽位(7)均由槽体结构和工件上下往复运动支架组成，分别架设在清洗槽框架(1)上的槽位内；兆声波漂洗脱水槽位(8)由槽体结构和慢提拉机构组成，分别架设在清洗槽框架(1)上；根据超声波边界层的尺寸，所述溶液浸泡超声清洗槽位(3)的配置为40/80/120/140/170/220/270kHz的7频复合频率超声波发生器，所述溶液兆声清洗槽位(5)的配置为430kHz、1.3MHz的复合频率兆声波发生器，第一超声波漂洗槽位(6)的配置为40/80/120/140/170/220/270kHz的7频复合频率超声波发生器，第二超声波漂洗槽位(7)的配置为80/120/140/170/220/270kHz的6频复合频率超声波发生器，兆声波漂洗脱水槽位(8)的配置为430kHz、1.3MHz的复合频率兆声波发生器，所有超声波发生器、兆声波发生器都具有扫频功能，频率扫描范围±5%；槽体结构都包含液体溢流循环过滤加热结构，槽体结构包括主槽体(14)、储液槽(15)、循环水泵(16)、精密过滤器(17)、电磁阀和加热棒(23)，主槽体(14)采用四周为溢流边的槽体，一侧设有储液槽(15)，主槽体(14)内的水溢出后流进储液槽(15)；储液槽(15)上方一侧设有进水口，所述进水口上设有第一电磁阀(18)，下方设有出水口，所述出水口分别通过管道连接第二电磁阀(19)和第五电磁阀(22)，所述主槽体(14)侧面下端有出水管，所述出水管通过管道连接第四电磁阀(21)，所述第二电磁阀(19)通过管道依次连接循环水泵(16)和精密过滤器(17)，所述加热棒(23)位于储液槽(15)内；主槽体(14)内的水溢出后流进储液槽(15)；打开第二电磁阀(19)，关闭第三电磁阀(20)、第四电磁阀(21)和第五电磁阀(22)，使储液槽(15)内液体通过管道经循环水泵(16)和精密过滤器(17)进入主槽体(14)，并由主槽体(14)的溢流边回流到储液槽(15)，实现主槽体(14)和储液槽(15)之间液体的大循环，用于清除漂浮于水中的颗粒；打开第三电磁阀(20)，关闭第二电磁阀(19)、第四电磁阀(21)和第五电磁阀(22)，使主槽体(14)内液体通过管道经循环水泵(16)和精密过滤器(17)进入主槽体(14)，实现主槽体自循环，用于去除堆积于槽底的颗粒；第一电磁阀(18)控制储液槽(15)的进水，打开第四电磁阀(21)实现主槽体的排水，打开第二电磁阀(19)和第五电磁阀(22)实现储液槽的排水；加热棒(23)用于对储液槽内的液体加热，液体温度可在20℃～75℃之间调节，温度控制精度在±0.2℃。