CN103889600B - 真空蒸汽清洁设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于清洁物品的设备可包括清洁头(150)。该清洁头可具有下边缘，并且可包括环形蒸汽室(200)和蒸汽喷嘴(186)。该环形蒸汽室可限定真空室，该真空室可经配置接收在其内的物品。该环形蒸汽室可具有多个与所述下边缘竖直间隔定位的离散孔。该蒸汽喷嘴可经配置提供蒸汽至所述环形蒸汽室，用于穿过所述孔排入所述真空室。

Description

真空蒸汽清洁设备和方法

技术领域

本公开一般涉及清洁装置，并且更特别地，涉及采用蒸汽进行清洁的真空装置。

背景技术

用于从物品或表面除去碎屑或污染的常规方法包括用于手擦拭物品或表面的布的使用。对于某些类型的碎屑，常规清洁方法包括清洁物质的使用，该清洁物质应用于这块布以加快在手擦拭操作过程中碎屑的除去。不幸地，对于某些清洁物质，建议避免与该清洁物质和由该清洁物质排放的蒸气接触。当在密闭空间执行该清洁操作时，避免这种蒸气的建议是重要的。

考虑到需要避免与常规清洁物质及其蒸气接触，已经介绍了基于水的清洁流体。虽然在减少不希望的蒸气排放中一般令人满意，但是基于水的清洁流体具有降低其整体效用的一定限制。例如，虽然基于水的清洁流体的使用一般可以对通过手擦拭清洁平面是有效的，但是三维物体的清洁提出了若干挑战。

例如，在某些制造操作过程中，例如当穿过结构钻出紧固件孔时，润滑可用于减少摩擦。在安装该紧固件之后，可能有必要除去在该紧固件上和包围该紧固件的安装表面上的润滑，以便达到相对高水平的清洁度。不幸地，由于与某些紧固件关联的复杂三维几何形状，难以从该紧固件和周围区域除去所述润滑。虽然基于水的清洁流体的使用可促进在手擦拭操作中从大致平坦区域除去所述润滑，但是难以完全从紧固件的复杂几何形状除去所述润滑。

如可以看到的，本领域中存在一种用于清洁三维物品至高水平清洁度的系统和方法的需要。优选地，这种系统和方法可以健康且安全的方式提供。

发明内容

上面提到的与清洁系统关联的需要通过本公开具体解决和减轻，在实施例中，本公开提供一种具有用于清洁物品的清洁头的设备。该清洁头可具有下边缘且可包括环形蒸汽室和蒸汽喷嘴。该环形蒸汽室可限定真空室，该真空室可经配置在其内接收物品。该环形蒸汽室可具有多个与该下边缘竖直间隔定位的离散孔。该蒸汽喷嘴可经配置提供蒸汽到该环形蒸汽室，用于穿过所述孔排入该真空室。

有利地，该喷嘴可具有主喷嘴出口，该主喷嘴出口经配置排出蒸汽直接到该真空室内。

有利地，该下边缘被配置成使得该真空室可维持与安装表面基本密封接合。优选地，该安装表面是非平面的。

有利地，该清洁头经配置流体耦合至真空源；且该真空源经配置从该真空室抽吸蒸汽。

有利地，该蒸汽阀可经配置调节到该真空室内的蒸汽的流动。

有利地，该流体喷射单元可经配置导致流体喷射到提供至该清洁头的蒸汽中，并且该流体包括水、洗涤剂和化学品中的至少一个。

有利地，该壳体可包括下列中的至少一个：蒸汽软管，其耦合蒸汽源至该清洁头；流体喷射单元，其包含用于喷入该蒸汽软管的流体，该流体包括水、洗涤剂和化学品中的至少一个；真空软管，其耦合真空源至该清洁头；废物容器，其耦合至该真空软管用于接收蒸汽和碎屑中的至少一个。

在进一步的实施例中，所公开的是一种具有壳体的真空蒸汽清洁系统，该壳体可包括真空源和蒸汽源。该真空蒸汽清洁系统可进一步包括具有下边缘的清洁头。该清洁头可耦合至该真空源和该蒸汽源。该清洁头可包括环形蒸汽室，其在下端是打开的且可包封真空室。该真空室可经配置接收物品。该环形蒸汽室可具有多个与下边缘竖直间隔定位的离散孔，用于穿过所述孔排出蒸汽到该真空室内。该清洁头可另外地包括具有主喷嘴出口的喷嘴，该主喷嘴出口经配置排出蒸汽直接到该真空室内。当蒸汽被提供至该真空室时，该清洁头的下边缘可被配置成使得该真空室可维持与安装表面基本密封接合。

有利地，该真空源可经配置从该真空室抽吸蒸汽。

有利地，该安装表面是非平面的。

有利地，该蒸汽阀可经配置调节到该真空室内的蒸汽的流动。

有利地，该流体喷射单元可经配置导致流体喷射到提供至该清洁头的蒸汽中，并且该流体可包括水、洗涤剂和化学品中的至少一个。

还公开的是一种清洁物品的方法，该方法可包括用环形蒸汽室覆盖该物品，其中该环形蒸汽室具有下边缘和多个离散孔。所述孔可与该下边缘竖直间隔定位。该方法可进一步包括穿过所述孔排出蒸汽并到真空室内。该方法可另外地包括吸收从该真空室离开的碎屑和蒸汽。

有利地，所述蒸汽可从主喷嘴出口直接排入该真空室。优选地，所述蒸汽可沿大体横向向内方向穿过所述孔排入该真空室。

有利地，该下边缘可被维持与安装表面基本密封接合；并且当该下边缘与安装表面接合时，基本包含在该清洁头内的蒸汽。优选地，该安装表面是非平面的。

有利地，调节到该真空室内的蒸汽流动的步骤可以是通过下列中的至少一个：选择性地打开和关闭蒸汽阀，和通过调整该蒸汽阀选择性地调整流入该真空室的蒸汽压力。

有利地，流体可被喷入提供至该真空室的蒸汽内；并且该流体可包括下列中的至少一个：水、洗涤剂和化学品。

已讨论的特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中单独实现，或者可以结合其他实施例，其进一步细节可以参照下列描述和以下附图看到。

附图说明

本公开的这些和其他特征将通过参照附图变得更显而易见，其中在整个附图中，类似的标号指代类似的部件，并且其中：

图1是包括壳体的真空蒸汽清洁系统的实施例的图示，该壳体包含蒸汽源和真空源，并且其中该壳体可流体耦合至用于清洁物品和/或该物品安装表面的清洁头；

图2是如在真空蒸汽清洁系统中可实施的清洁头的实施例的剖视图；

图3是安装在要清洁的紧固件上方的清洁头的实施例的剖视图，并进一步示出蒸汽通过在环形蒸汽室的内壁中形成的多个孔排入真空室；

图4是沿图3的线4截取的清洁头的剖视图，并示出用于提供蒸汽至真空室的主喷嘴出口和侧喷嘴出口；

图5是沿图3的线5截取的清洁头的剖视图，并示出在环形空腔内的蒸汽流动和蒸汽喷雾从所述孔的排出；

图6是在一系列从安装表面伸出的紧固件之一的真空蒸汽清洁过程中清洁头的透视图；

图7是具有大致长方形形状的用于清洁一组紧固件或其他物品的清洁头的替代实施例的侧视图；

图8是图7的清洁头实施例的端视图；

图9是图7的清洁头实施例的剖视图；

图10是经形成与具有多个表面的结构互补的清洁头的进一步替代实施例的透视图；

图11是沿图10的线11截取的清洁头实施例的剖视图；

图12是机器人组件的示意图，其中该机器人组件具有的清洁头安装在用于执行一个或多个物品和/或安装表面的自主清洁的末端执行器上；

图13是机器人组件的进一步实施例的示意图，其中该机器人组件具有的制造装置靠近末端执行器的旋转接头上的清洁头安装；

图14是流程图，其示出用于清洁物品和/或安装表面的方法中可包括的一个或多个操作；

图15A是覆盖从安装表面伸出的紧固件的清洁头的剖视图，并示出在真空室上吸入的真空；

图15B是清洁头的剖视图，其示出穿过多个孔到真空室内的蒸汽喷雾的排出和原先覆盖物品和安装表面的污染的移去；

图15C是清洁头的剖视图，其示出从真空室的碎屑颗粒和蒸汽的抽吸；和

图15D是清洁头的剖视图，其示出到真空室内的蒸汽的停止和从真空室的剩余蒸汽的抽吸。

具体实施方式

现在参照附图，其中所示出的是为了说明本公开的优选及各种实施例图1中所示的是用于清洁一个或多个物品250的真空蒸汽清洁系统100，所述一个或多个物品250包括但不限于复杂三维物品250和/或二维物品250，如一个或多个物品250可从其伸出的安装表面254。所示的系统100可包括壳体106，其可包含蒸汽源112和真空源118。蒸汽源112和真空源118可流体耦合至设备102的清洁头150。系统100还可包括真空软管120，其流体耦合真空源118至清洁头150，使得真空抽吸162可应用于清洁头150。系统100还可包括蒸汽软管114，其流体耦合蒸汽源112至清洁头150，使得蒸汽184可被提供至清洁头150。

简要参照图3，所示的是清洁头150，其具有圆柱形状150a且其可包括环形蒸汽室200，该环形蒸汽室200包封真空室160且从蒸汽软管114接收蒸汽184。环形蒸汽室200可包括用于排出蒸汽喷雾212到真空室160内的一个或多个孔210。清洁头150还可包括喷嘴186，其流体耦合至蒸汽软管114且具有主喷嘴出口188，其中该主喷嘴出口188可经配置排出蒸汽喷雾212直接到真空室160内。真空室160可被定尺寸且被配置来接收要清洁的一个或多个物品250。有利地，清洁头150可被配置成使得从孔210和/或从主喷嘴出口188排出的蒸汽喷雾212导致蒸汽云214在真空室160内形成。蒸汽云214可促进碎屑258、污染和/或不想要的材料从一个或多个物品250和/或从物品250从其伸出的安装表面254除去。

真空室160可流体耦合至真空软管120，以提供真空室160的真空抽吸162。有利地，清洁头150被配置成使得真空抽吸162和蒸汽清洁在单个三维空间体积内发生，所述单个三维空间体积基本被密封到安装表面254。通过在单个体积内包含真空抽吸162和蒸汽清洁，避免受污染的蒸汽、碎屑壳体260(图15B)、水蒸气、化学品、洗涤剂和其他材料释放到周围环境中。以这种方式，清洁头150导致工作环境的健康和安全性的提高。

返回参照图1，壳体106可安装到便携式手推车104或与其整合在一起，其中便携式手推车104具有用于运输或移动壳体106的车轮108和手柄118。壳体106可任选地安装到车辆(未示出)，使得清洁操作可在现场或在遥远位置执行。壳体106可被配置为固定系统100，该固定系统安装在生产、维护或维修设施中或在各种其他类型的设施中的任一设施中，而无限制。系统100可被实施作为手动操作的独立单元和/或作为自动化机器的一部分。例如，系统100可被实施在机器人组件128(图12-13)中用于自主地或半自主地执行清洁操作，如下面更详细描述。

壳体106可经配置容纳蒸汽源112和加热机构(未示出)，其中该蒸汽源112包括水源(未示出)或水箱(未示出)，该加热机构用于产生通过蒸汽软管114输送到清洁头150的蒸汽184(图3)。壳体106还可包括真空源118，其如上面所指出的，经由真空软管120提供真空抽吸162(图3)至清洁头150。壳体106可进一步包括用于喷射流体144到蒸气软管114内的流体喷射单元122，该蒸汽软管114用于与提供至清洁头150的蒸汽184(图3和图6)混合。

流体喷射单元122的流体144可被设置成一种成分，该成分可促进或加快物品250(图2)在清洁头150内的清洁。例如，流体144可包括用于喷入蒸汽软管114的水、洗涤剂和/或化学品。在实施例中，流体144可包括一种用于增强某些类型的碎屑258(图2)或污染物的清洁的成分，诸如液压流体和润滑脂。流体144(图6和图15B)可在释放阀126激活时以所需的量喷入蒸汽184，如下面更详细描述。壳体106可进一步包括废物容器124，其可耦合至真空软管120用于接收蒸汽184、碎屑颗粒260(图15B)、水蒸气、洗涤剂、化学品和可从真空室160抽吸的其他材料。

更具体地参照图2-3，所示的是清洁头150和包封真空室160的环形蒸汽室200。清洁头150可包括侧壁154。清洁头150(图2)可具有上边缘156和下边缘158。侧壁154可耦合至真空软管120(图2)。例如，在实施例中，侧壁154可以可拆卸地耦合至端部装配件164，其中侧壁154或真空软管120可包括该端部装配件164。在所示的实施例中，端部装配件164可被形成为用于与侧壁154的上边缘156相配合的圆形凸缘166。为了便于清洁头150的拆卸和相同或不同配置的清洁头150的替换，端部装配件164可被设置为快速释放机构168，如滚珠制动装置，尽管快速释放机构168可被设置成各种用于可释放地附接清洁头150到真空软管120的替代配置中的任何一个。有利地，清洁头150的可拆卸布置促进各种不同尺寸、形状和配置的清洁头150中的任何一个的安装，以对应于如下面更详细描述的给定清洁应用。

环形蒸汽室200可由内壁204(图2)和外壁202限定，并且可由上停闭件(uppercloseout)206(图2)和下停闭件208在相对端上封盖或封闭。在实施例中，环形蒸汽室200的外壁202(图3)可附接到清洁头150的侧壁154(图3)，如通过粘接和/或机械紧固。可替换地，环形蒸汽室200的外壁可被整合到清洁头150的侧壁154内。更进一步地，外壁202可从环形蒸汽室200被省略，且侧壁154可充当用于包封环形蒸汽室200的内壁204。环形室和清洁头150的侧壁154还可被形成作为整体结构。

环形室和侧壁154可由任何合适金属或非金属材料或其组合形成。在实施例中，侧壁154(图3)和内外壁204、202以及上下停闭件206、208(图2)可由聚合材料形成，如聚乙烯、聚苯乙烯或尼龙。该聚合材料优选具有的硬度水平小于安装表面254(图2)的硬度，其中下边缘158可放置在安装表面254上，以便可以避免对安装表面254的损坏。聚合材料还优选具有相对低的摩擦系数，以促进下边缘158(图2)沿安装表面254的滑动运动，而不从该表面提升下边缘158，否则会允许碎屑258、蒸汽184和其他材料从真空室160逸出。

参照图3，蒸汽184可由侧喷嘴出口190输送到环形蒸汽室200，该侧喷嘴出口190可从喷嘴186延伸到环形蒸汽室200的上停闭件206。虽然示出了单个侧喷嘴出口190，但是任何数量都可设置。例如，多个侧喷嘴出口190可从喷嘴186延伸到环形蒸汽室200的上端圆周周围的不同位置，以提供更均匀分布的蒸汽到环形蒸汽室200内，其中该环形蒸汽室200可导致从孔210到真空室160内的蒸汽喷雾212的更均匀排出。此外，虽然侧喷嘴出口190被示出流体耦合至环形蒸汽室200的上端，但是一个或多个侧喷嘴出口190(未示出)可被包括，以在一个或多个竖直位置(未示出)沿环形蒸汽室200提供蒸汽184到环形蒸汽室200。

参照图4，所示的是清洁头150的顶剖视图，其示出主喷嘴出口188且还示出在上停闭206处侧喷嘴出口190至环形蒸汽室200的连接。如可以看到的，侧喷嘴出口190可连接到环形蒸汽室200的上端。然而，多个侧喷嘴出口190可被设置以更均匀地分布蒸汽184至环形蒸汽室200。

参照图5，示出沿环形蒸汽室200的中间高度位置截取的剖视图且示出沿圆周方向通过环形蒸汽室200到在内壁204中形成的多个孔210的蒸汽184的流动。如图2中所示，蒸汽184还可沿轴向方向或在环形蒸汽室200内的其他方向上流动。虽然环形蒸汽室200在图3-5中被示出提供大体通畅的环形空腔，但是可以设想环形蒸汽室200可被设置有通道(未示出)，以引导蒸汽184通过环形蒸汽室200的流动。另外，可以设想环形蒸汽室200可经配置为给定的清洁应用提供一种用于调整某些孔210的打开和关闭的构件，以实现所需蒸汽喷雾212模式到真空室160内。

虽然孔210在图3-5中被示出沿内壁204彼此大体等距间隔定位，但是孔210可被定位在轴向方向(即，与纵向轴152平行的方向)和/或圆周方向上任何位置或间隔处。此外，孔210可以任何尺寸、数量和取向角度设置。例如，虽然图3-5示出每个孔210(图3)具有圆形横截面形状，但是孔210可以任何横截面形状设置，所述任何横截面形状包括椭圆形状、长方形形状、开槽的形状或各种其他横截面形状中的任何一个，而无限制。孔210还可以相同尺寸或不同尺寸形成。更进一步地，孔210可以相对于内壁204(图4)的非垂直角度取向。例如，图3-5中所示的孔210可被配置使得蒸汽喷雾212沿大体横向向内方向排入真空室160。然而，所述孔210中的一个或多个可以相对于内壁204以非垂直角度取向，以便在清洁头150的下端处沿预定方向，如沿朝向物品250(图3)的向下方向引导蒸汽喷雾212。

有利地，孔210(图3)可经配置以一种方式排出蒸汽喷雾212到真空室160，使得物品250的表面可暴露于蒸汽喷雾212用于从物品250和周围区域移去和除去碎屑258(图3)、污垢和不想要的材料。在这方面，当对于给定应用定尺寸和配置清洁头150(图4)时，可考虑孔210尺寸、数量、位置、相对位置、取向角度、孔210距物品250的距离和孔210距安装表面254(图3)的距离。在此相同方面，清洁头150和环形蒸汽室200的整体尺寸、形状和配置还可被配置与要在清洁头150内接收和清洁的物品250的尺寸、形状、配置和数量互补。

参照图3，清洁头150还可包括主喷嘴出口188，其可经配置排出蒸汽喷雾212直接到真空室160内。例如，主喷嘴出口188可经配置在清洁头150的下端处沿朝向一个或多个物品250的大体向下轴向方向排出蒸汽喷雾212。然而，主喷嘴出口188可经配置在各种方向中的任何一个方向上排出蒸汽喷雾212。虽然图4示出主喷嘴出口188中的单个主喷嘴出口大体居中在真空室160内，但是主喷嘴出口188可以任何数量和以在真空室160内的任何尺寸和位置设置。更进一步地，虽然图3中所示在大体向下方向上从真空室160的上端排出蒸汽喷雾212，但是主喷嘴出口188可被取向以在真空室160内的任何角度排出蒸汽喷雾212。

有利地，清洁头150(图3)可被配置成使得从孔210和/或从主喷嘴出口188排出的蒸汽喷雾212导致蒸汽云214在真空室160内形成。蒸汽云214可促进碎屑258(图3)、污染和/或不想要的材料从物品250(图3)的一个或多个表面和/或从物品250可从其伸出的安装表面254(图3)除去。在实施例中，蒸汽温度和/或蒸汽压力可被调节或调整或者其他方式被控制以对应于给定的应用。例如，在壳体106(图1)处蒸汽温度可被控制，以提供处于可避免对正在清洁的物品250和/或安装表面254的材料成分的热损坏的温度的蒸汽184。蒸汽压力可同样地通过蒸汽阀176调节，使得蒸汽喷雾212(图4)可以在向真空软管120(图3)内真空抽吸162蒸汽184之前，以蒸汽流速足够高地接触物品250的方式从孔210(图4)和/或从主喷嘴出口188(图4)排出。

如上面所指出的，通过释放和破坏碎屑258和物品250或安装表面254之间的粘结，蒸汽184优选促进碎屑258(图3)从物品250(图3)或安装表面254(图3)移去。碎屑258的破碎可由多个微爆引起，当蒸汽184的相对微小热水蒸气分子接触相对较冷的碎屑258时，所述多个微爆会发生。微爆可提供能量来破坏在碎屑258内的粘结和在碎屑258和物品250和/或安装表面254之间的粘结。微爆和粘结的破坏的结果是可被夹带在蒸汽184云214(图3)中的水悬浮中的多个相对小碎屑颗粒260(图15B)。

在实施例中，流体喷射单元122(图1)可喷射流体144(图6和图15B)，如洗涤剂和/或化学品(例如，溶剂)到蒸汽184(图6和图15B)，该蒸汽184导致蒸汽云214(图15B)中的洗涤剂和化学品分子的混合。蒸汽云214中的洗涤剂和化学品分子的混合可穿透覆盖物品250的相对较冷碎屑258(图15B)，并且可促进覆盖物品250(图15B)和安装表面254(图15B)的碎屑258、污垢和污染的移去。有利地，蒸汽184可具有相对低水分含量，如在约2％和10％之间的水分且更优选地在约4％和7％之间的水分，其可使物品250和/或安装表面254相对快速地干燥。此外，蒸汽184的低水分含量导致在清洁操作过程中相对低的用水量。

参照图3，到真空室160内的蒸汽184流动可由蒸汽软管114提供。在实施例中，蒸汽软管114可沿真空软管120从在壳体106(图1)处的蒸汽源112(图1)延伸至清洁头150。热绝缘件116可覆盖蒸汽软管114的很大一部分，以保持在蒸汽软管114内的蒸汽184温度且作为使用真空蒸汽清洁系统100的人员的安全预防。蒸汽184从蒸汽软管114到喷嘴186内的流动可由蒸汽阀176控制，该蒸汽阀176可被安装到真空软管120和/或清洁头150。

蒸汽阀176可由蒸汽触发器178控制，该蒸汽触发器178用于选择性地打开和关闭蒸汽阀176。蒸汽触发器178还可被配置用于调节蒸汽184到真空室160内的流率。另外，蒸汽阀176可包括一种用于通过调节蒸汽阀176调节流入真空室160的蒸汽184压力的构件。在实施例中，蒸汽触发器178可被枢转地安装作为手动可压下杆。蒸汽触发器178可被偏置到闭合位置180(图8)作为在当蒸汽喷雾212排入真空室160内部时清洁头150落下这一事件中的安全预防。虽然被示出作为杆，但是蒸汽触发器178可被设置成各种实施例，如开关、按钮或用于控制蒸汽阀176的其他配置。

仍然参照图3，清洁头150可包括用于控制在图1的实施例中安装到壳体106的流体喷射单元122的释放阀126的释放开关230。当释放阀126被激活时，流体喷射单元122可喷射一定量的选定流体144(图6和图15B)到蒸汽软管114内，用于在输送大清洁头150之前与蒸汽184混合。虽然释放开关230在图3中被示出作为单个按钮装置，但是可对应于在清洁操作期间的任何给定时间喷入蒸汽软管114的不同类型的流体144可以设置多个释放开关230。例如，流体144可包括用于增加夹带和携带在真空抽吸162过程中从真空室160离开的碎屑颗粒260(图15B)的能力的水。

如上面所指出的，流体144(图6和图15B)还可包括一旦颗粒260被破坏从物品250(图3)和/或安装表面254(图3)松动就可环绕碎屑颗粒260(图15B)的洗涤剂。洗涤剂可包裹碎屑颗粒260并防止碎屑颗粒260重新粘接到彼此和/或重新粘接到物品250或到安装表面254。流体144还可包括化学品，其包括但不限于用于破坏或溶解某一类型的碎屑258(图3)到较小颗粒260内的溶剂。在这方面，流体144还可包括用于加快或增强某些类型的碎屑258或污染物的清洁的各种其他成分中的任何一个，而无限制。

在图3中，释放开关230被示出作为附接到电缆232的弹簧加载按钮。该按钮可通过偏置机构，如可安装在释放开关230和电缆壳体234之间的螺旋弹簧(未示出)偏置到关闭位置236。电缆232可延伸穿过沿真空软管120安装的电缆壳体234。电缆232可在壳体106(图1)处的快速释放阀126(图1)终止。图2中所示的释放开关230是各种用于调节流体喷射系统100的释放阀126的开关配置中的任何一个的非限制性示例。例如，释放开关230可包括一个或多个电子开关(未示出)，其可硬连线或无线地耦合至壳体106处的释放阀126。

参照图6，所示的是定位在从结构256的安装表面254向外伸出的紧固件252之上的清洁头150。流体144可被喷入蒸汽软管114，用于在输送到清洁头150之前与蒸汽184混合。在穿过孔210和进入真空室160之前，蒸汽184和流体144可流过蒸汽软管114且进入喷嘴186。真空室160被优选定尺寸和配置来接收紧固件252。真空室160还可被定尺寸来覆盖碎屑258在环绕紧固件252的安装表面上的区域。在所示的实施例中，当物品250在真空室160内被接收或由真空室160覆盖时，清洁头150的下边缘158被优选配置，使得真空室160可维持与安装表面254可基本紧密接触。在这方面，下边缘158的周长被优选定形状与安装表面254的形状互补，以防止当蒸汽184排入真空室160内部时蒸汽184、碎屑258、污染、水、洗涤剂和/或化学品从真空室160逸出。

参照图7，所示的是清洁头150b的实施例的前视图，该清洁头150b具有用于同时清洁一组物品250，如一组紧固件252的大致细长横截面形状。图7示出喷嘴186具有用于排出蒸汽喷雾212(图3)直接到真空室160内的三个单独主喷嘴出口188。然而，可设置任何数量的主喷嘴出口188。

图8是图7中所示的清洁头150b的实施例的侧视图，并示出环形蒸汽室200和用于提供蒸汽184到环形蒸汽室200内的侧喷嘴出口190。然而，如上面所提到的，多个侧喷嘴出口190可提供蒸汽184(图6)至环形蒸汽室200的上端处的不同位置。通过包括多个侧喷嘴出口190，更均匀分布的蒸汽184可被提供到环形蒸汽室200内，该环形蒸汽室200可导致更均匀分布的蒸汽喷雾212(图6)到真空室160内。

图9是图7中所示的清洁头150b的实施例的剖视图，并示出清洁头150b和环形蒸汽室200的大致长方形横截面形状。环形蒸汽室200可由内壁204和外壁202限定，所述外壁202还可用作清洁头150的侧壁154。三个单独主喷嘴出口188被示出大体均匀地分布在真空室160内，以提供基本均匀分布的蒸汽喷雾212(图6)直接到真空室160内。真空抽吸162(图6)可由连接至真空源118(图1)的真空软管120(图1)提供。虽然未示出，但清洁系统100可经配置可移除地从真空软管120拆卸，以便各种不同清洁头150(图3)配置可以安装到真空软管120。图7-9是用来说明清洁头150可被设置成各种形状、尺寸和配置，用于接收任何尺寸、形状和几何形状的多个物品250。

参照图10-11，所示的是清洁头150c的进一步实施例，该清洁头150c具有用于与结构256接合的楔形配置，该结构256具有以相对于彼此的角度取向的两个平面。清洁头150可被配置用于清洁通过结构256的不同安装表面254伸出的两排紧固件252。图10中的清洁头150被配置成使得下边缘158可维持与安装表面254基本密封接合。

图11示出在蒸汽触发器178激活期间蒸汽喷雾212向真空室160内的排出。真空室160优选被配置产生蒸汽云214，当真空抽吸162真空室160时，蒸汽云214可包封紧固件252中的两个，以促进碎屑258(未示出)的除去。虽然未示出，但图10-11中的清洁头150可经配置可拆卸地移除，使得真空蒸汽清洁系统100可用于清洁不同几何形状。图10-11是用来说明清洁头150可以不同形状配置，用于与非平面表面接合且清洁在由真空室160(图10)限定的单个三维空间内的多个物品250。在这方面，清洁头150的下边缘158(图11)和/或环形蒸汽室200可被配置与各种安装表面254几何形状中的任何一个互补，所述各种安装表面254几何形状包括大致平面形状、非平面形状、复杂弧形形状及其任何组合。

参照图12-13，所示的是真空蒸汽清洁系统100，其被结合到用于自动化或半自动化清洁一个或多个物品250的机器人组件128内。在所示的实施例中，清洁头150可安装到末端执行器130。末端执行器130可安装到位于机器人组件128的机器人臂134的一端上的可移动接头。该可移动接头可促进将清洁头150定位在所需位置和取向以用于接合安装表面254和清洁一个或多个物品250的清洁头150。例如，该可移动接头可包括旋转接头132，该旋转接头132在从结构256的安装表面254伸出的一排紧固件252的顺次清洁过程中定位清洁头150。

真空软管120可从清洁头150延伸至真空源118，该真空源118可安装到机器人组件128的底座136。同样地，蒸汽软管114可从清洁头150延伸至在底座136处的蒸汽源112。流体喷射单元122和废物容器124可被包括在底座136中，以提供上述关于图1中所示壳体106的功能。上面所述的和图3中所示的蒸汽触发器178和释放开关230可被从机器人组件128省略，因为来自蒸汽源112的蒸汽184和来自流体喷射单元122的流体144(图6和图15B)的控制可被预先编程到机器人组件128内。

图13是机器人组件128的进一步实施例的图示，其中一个或多个制造装置138可安装在末端执行器130上。例如，制造装置138可包括一种用于在结构256(图12)上执行操作的装置。在一个或多个实施例中，制造装置138可包括一个或多个用于机加工、钻孔、喷漆、密封、成像、测试、检验、感测和其他操作的装置。制造装置138可在机器人组件128的底座136处经由供应管线142耦合至功率供应/材料供应单元140用于输送材料和/或功率到制造装置138。例如，供应管线142可输送润滑剂、密封剂、涂层材料或其他材料到制造装置138。供应管线142还可输送电力、增压空气、液压流体和用于操作制造装置138的其他介质。清洁头150可用于机器人组件128中，以在由一个或多个制造装置138在结构256上执行一个或多个制造、检验、维修或维护操作之前或之后在结构256上执行真空蒸汽184清洁操作。

参照图14，另外参照图15A-15D，图14中所示的是可被包括在清理物品250的方法300中的一个或多个步骤或操作。

图14的方法300的步骤302可包括用清洁头150覆盖物品250。例如，图15A示出清洁头150的下边缘158接合到安装表面254，使得紧固件252被包封在真空室160内。可移动蒸汽触发器178到闭合位置180，以防止蒸汽184进入真空室160。

图14的方法300的步骤304可包括在打开蒸汽阀176(图15A)之前激活真空源118并在真空室160(图15A)上抽吸至少部分真空以作为一种防止损伤或损坏的手段，否则如果高温蒸汽被提供到真空室160而不首先在真空室160上吸取真空，该损伤或损坏会出现。可替换地，对于某些应用，可能期望在激活真空室160之前激活蒸汽触发器178(图15A)，以便高温蒸汽填充真空室160来增加蒸汽184对某些类型的碎屑258(图15A)的碎屑松动能力。在这方面，清洁头150的下边缘158(图15A)可在打开蒸汽阀176之前被放置成与安装表面254(图15A)基本密封接合。

图14的方法300的步骤306可包括移动蒸汽触发器178至如图15B中所示的打开位置182，且允许蒸气184流入喷嘴186并穿过孔210排入真空室160。蒸汽喷雾212可以预定角度从孔210排出，其中所述预定角度可如上所述由孔210的角度取向部分规定。在这方面，孔210的取向可被配置与要被清洁的物品250的高度和几何形状互补。

图14的方法300的步骤308可包括从主喷嘴出口188排出蒸汽喷雾212直接到真空室160内。图15B示出蒸汽喷雾212在真空室160的下端处沿大体朝向物品250和安装表面254的方向离开主喷嘴出口188。然而，喷嘴186可经配置以相对于真空室160的任何角度从主喷嘴出口188引导蒸汽喷雾212。蒸汽阀176可被操作，以通过使用蒸汽触发器178调节到真空室160内的蒸汽184流率。一个或多个温度传感器(未示出)可包括有清洁头150来感测真空室160内的温度并促进手动或自动调整到真空室160内的蒸汽184温度和/或流率，以避免过度加热物品250。

图14的方法300的步骤310可包括将一个或多个流体144(图15B)喷入朝向真空室160流动的蒸汽184(图15B)。如上面所指出的，流体144可包括水、洗涤剂、化学品或其他成分，以加快清洁过程。流体喷射单元122(图1)的激活可通过移动释放开关230到如图15B中所示的打开位置238实现。释放开关230可耦合至壳体106(图1)上的释放阀126(图1)，并且可导致一种或多种类型的流体144喷入蒸汽软管114。

图14的方法300的步骤312可包括如图15B中所示，在真空室160内形成蒸汽云214。蒸汽云214可包住或基本环绕并接触要被清洁的物品250和安装表面254。以这种方式，蒸汽云214可如上所述，促进碎屑258(图15A)或污染从物品250的一个或多个表面除去。

图14的方法300的步骤314可包括如图15B中所示，维持清洁头150的下边缘158与安装表面254基本密封接合。下边缘158优选被配置或定形状与安装表面254的形状互补。清洁头150至安装表面254的密封接合可将受污染的蒸汽、移去的碎屑颗粒260、水蒸气、化学品、洗涤剂和其他材料基本包含在真空室160内，并防止其释放到周围环境中。

图14的方法300的步骤316可包括碎屑258(图15A)从物品250(图15A)或从物品250从其伸出的安置表面254(图15A)移去。通过以上述方法破坏碎屑258和物品250之间的粘结或碎屑258和安装表面254之间的粘结可影响碎屑258的移去。所述粘结的破坏可由微爆引起，当蒸汽184的相对小热水蒸气分子接触相对较冷碎屑258时会发生微爆。以这种方式，碎屑258可被分解成多个相对小的碎屑颗粒260，如图15B-15C中所示。然后，小的碎屑颗粒260可被夹带在蒸汽云214中的水悬浮中。在碎屑258被分解成碎屑颗粒260之后，释放开关230可移动到关闭位置236(图15A)，以停止流体144喷入蒸汽软管114。

图14的方法300的步骤320可包括将碎屑颗粒260和蒸汽184真空抽吸162离开真空室160，如图15C和图15D中所示。真空抽吸162可吸入碎屑颗粒260(图15B)到真空软管120内并最后到在壳体106(图1)处的废物容器124(图1)内。在图15D中，蒸汽触发器178可被释放以停止蒸汽184流入真空室160。可继续真空抽吸162，直到绝大部分碎屑颗粒260和任何剩余蒸汽262被抽出真空室260。

本领域的技术人员将会想到本公开的许多修改和其他实施例，其中本公开涉及前面描述和关联附图中呈现的示教益处。本文描述的实施例意在说明，但不旨在限制或详尽。虽然本文采用了特定术语，但是这些术语仅用于一般性和描述性意义，而不为了限制的目的。

第1条.一种清洁设备，其包括：

具有下边缘(158)的清洁头(150)，该清洁头(150)包括：

包封真空室(160)的环形蒸汽室(200)，该环形真空室(200)具有相对于所述下边缘(158)竖直间隔开定位的多个孔(210)；和

蒸气喷嘴(186)，其被配置成提供蒸汽至所述环形蒸汽室(200)，以便穿过所述孔(210)排出并且排到所述真空室(160)内。

第2条.根据第1条所述的设备，其进一步包括：

具有主喷嘴出口(188)的喷嘴(186)，该主喷嘴出口经配置将蒸汽直接排放到所述真空室(160)内。

第3条.根据第1条所述的设备，其中：

所述下边缘(158)被配置成使得所述真空室(160)能够保持与安装表面(254)基本密封接合。

第4条.根据第3条所述的设备，其中：

所述安装表面(254)是非平面的。

第5条.根据第1条所述的设备，其中：

所述清洁头(150)被配置成流体耦合至真空源(118)；和

所述真空源(118)被配置成从所述真空室(160)抽吸所述蒸汽。

第6条.根据第1条所述的设备，其进一步包括：

蒸汽阀(176)，其被配置成调节到所述真空室(160)内的蒸汽流。

第7条.根据第1条所述的设备，其进一步包括：

流体喷射单元(122)，其被配置成导致在被提供至所述清洁头(150)的所述蒸汽中喷射流体；并且

所述流体包括水、洗涤剂和化学品中的至少一种。

第8条.根据第1条所述的设备，其进一步包括：

壳体(106)，所述壳体包括下列中的至少一个：

蒸汽软管(114)，其耦合蒸汽源(112)至所述清洁头(150)；

流体喷射单元(122)，其包含用于喷入所述蒸汽软管的流体，该流体包括水、洗涤剂和化学品中的至少一种；

真空软管(120)，其耦合真空源(118)到所述清洁头(150)；和

废物容器(124)，其耦合至所述真空软管(120)用于接收蒸汽和碎屑中的至少一种。

第9条.一种清洁系统，其包括：

壳体，其具有蒸汽源(112)；和

清洁头(150)，其具有下边缘(158)且耦合至所述蒸汽源，所述清洁头(150)包括：

环形蒸汽室(200)，其在所述下边缘(158)处打开且包封真空室(160)，所述环形蒸汽室(200)具有与所述下边缘(158)竖直间隔定位的多个离散孔(210)，用于穿过所述孔(210)排出蒸汽到所述真空室(160)内；和

喷嘴(186)，其具有主喷嘴出口(188)，该主喷嘴出口(188)被配置成将蒸汽直接排放到所述真空室(160)内；

所述下边缘(158)被配置成使得所述真空室(160)能够保持与安装表面(254)基本密封接合。

第10条.根据第9条所述的系统，其进一步包括：

真空源(118)，其被配置成从所述真空室(160)抽吸所述蒸汽。

第11条.根据第9条所述的系统，其中：

所述安装表面(254)是非平面的。

第12条.根据第9条所述的系统，其进一步包括：

蒸汽阀(176)，其被配置成调节到所述真空室(160)内的蒸汽流。

第13条.根据第9条所述的系统，其进一步包括：

流体喷射单元(122)，其被配置成导致在被提供至所述清洁头(150)的所述蒸汽中喷射流体；并且

所述流体包括水、洗涤剂和化学品中的至少一种。

第14条.一种清洁方法，其包括以下步骤：

提供环形蒸汽室(200)，该环形蒸汽室具有下边缘和相对于所述下边缘竖直间隔开定位的多个离散孔；

穿过所述孔(210)排出蒸汽并且排到真空室(160)内；和

将碎屑和蒸汽抽离所述真空室(160)。

第15条.根据第14条所述的方法，其进一步包括以下步骤：

从主喷嘴出口(188)排出蒸汽直接到所述真空室(160)内。

第16条.根据第14条所述的方法，其进一步包括以下步骤：

沿大体横向向内的方向穿过所述孔(210)排出蒸汽到所述真空室(160)内。

第17条.根据第14条所述的方法，其进一步包括以下步骤：

维持所述下边缘(158)与安装表面(254)基本密封接合；和

当所述下边缘(158)与所述安装表面(254)接合时，在所述清洁头(150)内基本包含所述蒸汽。

第18条.根据第17条所述的方法，其中：

所述安装表面(254)是非平面的。

第19条.根据第14条所述的方法，其进一步包括通过下列中的至少一个调节到所述真空室(160)内的蒸汽的流动的步骤：

选择性地打开和关闭蒸汽阀(176)；和

通过调整所述蒸汽阀(176)，选择性地调整流入所述真空室(160)的所述蒸汽的压力。

第20条.根据第14条所述的方法，其进一步包括以下步骤：

喷射流体到被提供至所述真空室(160)的蒸汽；并且

所述流体包括下列中的至少一种：水、洗涤剂和化学品。

Claims (13)

1.一种清洁设备，其包括：

具有下边缘(158)的清洁头(150)，该清洁头(150)包括：

包封真空室(160)的环形蒸汽室(200)，该环形蒸汽室(200)具有相对于所述下边缘(158)竖直间隔开定位的多个孔(210)；和

蒸汽喷嘴(186)，其被配置成提供蒸汽至所述环形蒸汽室(200)，以便穿过所述孔(210)排出并且排到所述真空室(160)内。

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述蒸汽喷嘴(186)具有主喷嘴出口(188)，该主喷嘴出口经配置将蒸汽直接排放到所述真空室(160)内。

3.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述下边缘(158)被配置成使得所述真空室(160)能够保持与安装表面(254)基本密封接合。

4.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述清洁头(150)被配置成流体耦合至真空源(118)；和

所述真空源(118)被配置成从所述真空室(160)抽吸所述蒸汽。

5.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

蒸汽阀(176)，其被配置成调节到所述真空室(160)内的蒸汽流。

6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

流体喷射单元(122)，其被配置成导致在被提供至所述清洁头(150)的所述蒸汽中喷射流体；并且

所述流体包括水、洗涤剂和化学品中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括：

壳体(106)，所述壳体包括下列中的至少一个：

蒸汽软管(114)，其耦合蒸汽源(112)至所述清洁头(150)；

流体喷射单元(122)，其包含用于喷入所述蒸汽软管的流体，该流体包括水、洗涤剂和化学品中的至少一种；

真空软管(120)，其耦合真空源(118)到所述清洁头(150)；和

废物容器(124)，其耦合至所述真空软管(120)用于接收蒸汽和碎屑中的至少一种。

8.一种清洁系统，其包括：

壳体，其具有蒸汽源(112)；和

清洁头(150)，其具有下边缘(158)且耦合至所述蒸汽源，所述清洁头(150)包括：

环形蒸汽室(200)，其在所述下边缘(158)处打开且包封真空室(160)，所述环形蒸汽室(200)具有与所述下边缘(158)竖直间隔定位的多个离散孔(210)，用于穿过所述孔(210)排出蒸汽到所述真空室(160)内；和

喷嘴(186)，其具有主喷嘴出口(188)，该主喷嘴出口(188)被配置成将蒸汽直接排放到所述真空室(160)内；

所述下边缘(158)被配置成使得所述真空室(160)能够保持与安装表面(254)基本密封接合。

9.一种清洁方法，其包括以下步骤：

提供环形蒸汽室(200)，该环形蒸汽室具有下边缘(158)和相对于所述下边缘(158)竖直间隔开定位的多个离散孔(210)；

穿过所述孔(210)排出蒸汽并且排到真空室(160)内；和

将碎屑和蒸汽抽离所述真空室(160)。

10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括以下步骤：

从主喷嘴出口(188)直接排出蒸汽到所述真空室(160)内。

11.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括以下步骤：

沿大体横向向内的方向穿过所述孔(210)排出蒸汽到所述真空室(160)内。

12.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括以下步骤：

维持所述下边缘(158)与安装表面(254)基本密封接合；和

当所述下边缘(158)与所述安装表面(254)接合时，在所述清洁头(150)内基本包含所述蒸汽。

13.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括通过下列中的至少一个调节到所述真空室(160)内的蒸汽的流动的步骤：

选择性地打开和关闭蒸汽阀(176)；和

通过调整所述蒸汽阀(176)，选择性地调整流入所述真空室(160)的所述蒸汽的压力。