超聲波自動化設備憑借其高效、精準和非接觸式處理的特性,在現代工業制造、清洗、焊接、檢測及醫療等領域發揮著關鍵作用。其規格參數是評估設備性能、匹配生產需求的核心依據。以下將系統闡述超聲設備的主要規格及其意義,為您的選型與應用提供參考。
一、 核心規格參數解析
- 超聲波頻率:
- 定義:指超聲波發生器每秒產生的振動次數,單位為千赫茲(kHz)或兆赫茲(MHz)。
- 規格范圍:常見工業設備頻率在15kHz至100kHz之間,精密清洗或醫療設備可達MHz級別。
- 意義:頻率直接影響處理效果。低頻(如20kHz-40kHz) 能量大,空化效應強,適用于粗清洗、焊接、粉碎等;高頻(如80kHz以上) 方向性好,能量集中,穿透力強,適用于精密清洗、細微顆粒分散、高精度檢測等。
- 輸出功率:
- 定義:超聲波換能器將電能轉換為機械能(聲能)的強度,通常以瓦特(W)或千瓦(kW)計。
- 規格范圍:從實驗室設備的幾十瓦到大型工業清洗線的數十千瓦不等。
- 意義:功率決定了處理強度和效率。需根據處理工件的尺寸、材質、污染程度及生產節拍綜合選擇。功率不足則效果差,過高可能損傷工件或造成能源浪費。
- 設備結構與工作模式:
- 振子類型與布局:通常分為底部安裝式(振板)、側面安裝式或沉浸式(振棒)。布局影響聲場均勻性。
- 自動化程度:規格中需明確是單機、多槽串聯式自動化流水線,還是集成于機器人或傳送帶系統的全自動單元。包括上下料方式、機械手類型、控制系統(如PLC)品牌與程序功能。
- 槽體尺寸與材質:工作槽的有效容積(長×寬×高),以及材質(通常為優質不銹鋼,如304或316L),需耐腐蝕并利于聲波傳導。
- 發生器與控制單元:
- 發生器技術:現代設備多采用固態數字發生器,規格應包含其穩定性、頻率自動跟蹤能力、過載保護功能。
- 控制界面:是否具備人機界面(HMI),支持參數(如時間、溫度、功率)數字化設定、程序存儲與調用。
- 溫度控制系統:許多應用需加熱,規格應包含加熱功率、溫控范圍及精度(如RT±2℃)。
- 附屬系統規格:
- 過濾與循環系統:用于清洗應用,包含泵的流量、過濾精度等。
- 干燥系統:如熱風干燥、真空干燥等集成選項。
- 安全防護:電控箱防護等級(如IP54)、緊急停止裝置、聲波屏蔽罩等。
二、 選購與應用考量要點
- 明確工藝需求:首先確定核心工藝(清洗、焊接、檢測等)、處理對象(材質、形狀、尺寸、敏感性)及產能要求(節拍、批量)。這是選擇所有規格的基礎。
- 匹配頻率與功率:根據工藝需求初步選定頻率范圍,再根據處理量和工作槽尺寸計算所需功率密度(通常W/L),進而確定總功率。
- 評估自動化集成能力:明確設備是否需要與現有生產線聯動,通信接口(如以太網、Profibus)是否兼容,機械接口是否匹配。
- 關注關鍵部件品牌與可靠性:核心部件如發生器、換能器、泵、PLC的品牌和品質直接影響設備長期運行的穩定性和維護成本。
- 供應商的技術支持與服務:了解供應商的調試、培訓、備件供應及售后服務能力。
三、 典型規格表示例(以一臺全自動超聲波清洗機為例)
- 型號: UCA-2024-A
- 超聲波頻率: 40 kHz ± 1 kHz
- 總輸出功率: 4800 W(可調)
- 工作槽尺寸: 1200mm(L) × 600mm(W) × 500mm(H)
- 振子布局: 底部安裝,均勻分布
- 自動化系統: 六軸機械手上/下料,PLC(西門子)控制,10.4英寸觸摸屏,預設10組工藝程序
- 溫度控制: 電加熱,RT ~ 80℃可調,精度±2℃
- 過濾系統: 循環過濾,精度10μm
- 干燥: 集成熱風干燥單元
- 電源: AC 380V, 50Hz
- 外形尺寸: 3000mm × 1500mm × 1800mm
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超聲波自動化設備的規格是其性能與價值的直觀體現。深入理解各項參數背后的技術含義,并結合實際生產工藝進行精準匹配,是確保設備投資回報最大化、實現高質量穩定生產的關鍵。建議在選型時,與有經驗的設備供應商進行充分的技術溝通,必要時進行工藝試樣,以數據驗證規格選擇的合理性。