CN104107822A - 全方位无死角高效超声波洗瓶机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全方位无死角高效超声波洗瓶机。本发明包括清洗槽、载瓶旋转冲洗框、瓶体喷淋装置、自动供水装置、蒸馏水箱、自来水箱、洗涤剂溶液箱、超声波清洗装置、恒温加热装置以及自动控制系统，本发明采用超声波震荡洗涤技术，改变了以往使用毛刷人工洗涤的方式。它充分利用超声波良好的穿透，粉碎、剥离污渍的效能，完全实现无刷洗涤，同时解决了特殊外形器皿无法洗涤的问题。本发明可灵活设定洗涤模式，能在一小时内自动完成洗涤剂溶液浸渍洗涤、自来水清洗、蒸馏水清洗操作，其间采用超声机械振荡加强对污渍的剥除效果，实现了对各型玻璃器皿的快速高效洗涤。

Description

全方位无死角高效超声波洗瓶机

  

技术领域

本发明涉及一种全方位无死角高效超声波洗瓶机。 

背景技术

随着电力系统的不断发展，油化验、水化验专业每年都会面临大量的检修预试及定期监测任务，为满足试验工作的大量取用，避免器皿不洁对试验数据产生干扰，试验器皿应及时清洗。清洗充油后的玻璃器皿，既费时费力，使用沸水极易烫伤，存在安全隐患，目前对玻璃器皿的洗涤，大多采用人工方式，清洗流程繁琐，清洗效率低下，且人工清洗也没有统一的标准，很难保证每个器皿清洁度都能达标，造成玻璃器皿使用效率低的问题，同时清洗人员易受到热烫伤、化学烧伤,对工作人员生命健康造成了严重的威胁。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种全方位无死角高效超声波洗瓶机。 

本发明采用如下技术方案：本发明包括清洗槽、载瓶旋转冲洗框、瓶体喷淋装置、自动供水装置、蒸馏水箱、自来水箱、洗涤剂溶液箱、超声波清洗装置、污水回收装置以及恒温加热装置， 

所述载瓶旋转冲洗框由内置有水路通道的清洗篮转框、嵌置于清洗篮转框内的载笼以及设置于清洗篮转框进水端的水封组成，所述清洗篮转框由内喷头载板、对称设置于内喷头载板横向侧边的载笼限位杆以及对称设置于内喷头载板纵向侧边的电机旋转定位连接板和水路旋转定位连接板组成，所述载笼限位杆端部设置有载笼限位卡；

所述瓶体喷淋装置由内喷淋装置和外喷淋装置组成，所述内喷淋装置由设置于内喷头载板上的一个以上的内喷头组成，所述内喷头与内喷头载板内的水路通道相连通，所述外喷淋装置由设置于清洗槽上端的外喷头载板以及设置于外喷头载板上的一个以上的外喷头组成，所述外喷头与外喷头载板内的水路通道相连通；

所述蒸馏水箱、自来水箱、洗涤剂溶液箱与自动供水装置的输入端相连接，所述自动供水装置的输出端与内喷淋装置和外喷淋装置相连接，所述自动供水装置由水泵以及第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀组成，所述水泵通过第一电磁阀、第二电磁阀、第一电磁阀分别经水封与内喷头载板相连通，所述水泵通过第四电磁阀与外喷头载板相连通，所述水泵通过第五电磁阀与蒸馏水箱相连通，所述水泵通过第六电磁阀与自来水箱相连通，所述水泵通过第七电磁阀与洗涤剂溶液箱相连通；

所述超声波清洗装置由超声波发生器、与超声波发生器相连接的振板以及设置于振板内的超声波振子组成，所述振板设置于清洗槽底部；

所述污水回收装置由油水分离器、废液进水管、第八电磁阀、第九电磁阀以及排水管组成，所述油水分离器和排水管均通过废液进水管与清洗槽相连通，所述油水分离器的两支出水管分别与洗涤剂溶液箱、排水管相连接，所述油水分离器与废液进水管之间设置有第八电磁阀，所述废液进水管与排水管之间设置有第九电磁阀；

所述恒温加热装置由设置于清洗槽底部的加热棒、设置于蒸馏水箱内的加热器、设置于自来水箱内的加热器以及设置于洗涤剂溶液箱 内的加热器组成。

所述载笼为广口瓶载笼、锥形瓶载笼或注射器载笼。 

所述内喷头载板上并行设置有2-10组内喷头子载板，邻近的内喷头子载板之间设置有漏水间隙。 

所述内喷头子载板上设置有1个以上的内喷头。 

所述外喷头载板为2-10排。 

所述外喷头载板上设置有1个以上的外喷头。 

所述清洗栏转框与载笼固定连接。 

所述单片机的型号为STC12C5A60S2。 

所述超声波发生器的型号为5938D-28。 

所述油水分离器的型号为AC5000-06。 

本发明的积极效果如下： 

（1）实现对各种外形玻璃器皿的洗涤

本发明采用超声波震荡洗涤技术，改变了以往使用毛刷人工洗涤的方式。它充分利用超声波良好的穿透，粉碎、剥离污渍的效能，完全实现无刷洗涤，同时解决了特殊外形器皿无法洗涤的问题。

（2）全自动 360°旋转洗涤 

清洗篮转框同时具有载瓶、旋转、喷淋的功能。它可对数十只同型器皿锁死固定，再由驱动电机带动旋转。清洗篮转框旋转时，自动供水系统向平均分布在清洗篮转框3排输水管上的内喷头供水，由内喷头喷淋玻璃器皿内壁，瓶内积水在瓶口旋转至下方时自动倒出。

清洗篮转框旋转时，位于于清洗槽及清洗篮转框上方的外喷淋装置喷淋瓶体外壁各个部位。 

内喷头及外喷淋装置在清洗篮转框旋转时，喷淋瓶体内壁、外壁，实现对试验器皿从里到外、从上到下的全方位洗涤。 

（3）洗涤剂循环利用 

3列内喷头受自动控制系统控制，采用交替喷淋的方式，在喷淋过程中对洗涤剂溶液进行循环利用，从而缩小了洗涤剂溶液箱体积，减少了洗涤剂用量。

污水回收装置在排出污水的过程中，选择性的排出废水顶层浮油，保留大部分洗涤剂溶液，从而进一步减少循环洗涤中的洗涤剂用量。 

洗涤剂的循环利用降低了洗涤成本，减少了污水排放。 

（4）全自动洗涤 

全方位无死角高效超声波洗瓶机采用程序控制，可灵活设定洗涤模式，能在一小时内自动完成洗涤剂溶液浸渍洗涤、自来水清洗、蒸馏水清洗操作，其间采用超声机械振荡加强对污渍的剥除效果，实现了对各型玻璃器皿的快速高效洗涤。

附图说明

附图1为本发明结构示意图。 

附图2为本发明清洗槽结构示意图。 

附图3为本发明污水回收装置结构示意图。 

附图4为本发明清洗篮转框结构示意图。 

附图5为本发明载笼结构示意图。 

附图6为本发明继电器控制电路示意图。 

附图7为本发明接触器控制电路图。 

附图8为本发明接触器触发电路结构示意图。 

附图9为本发明水路工作流程图。 

具体实施方式

如附图1-9所示，本发明包括清洗槽1、载瓶旋转冲洗框、驱动电机15、瓶体喷淋装置、自动供水装置14、蒸馏水箱11、自来水箱12、洗涤剂溶液箱13、超声波清洗装置、污水回收装置19、恒温加热装置以及自动控制系统， 

所述载瓶旋转冲洗框由内置有水路通道的清洗篮转框2、嵌置于清洗篮转框2内的载笼3以及设置于清洗篮转框2进水端的水封22组成，所述清洗篮转框2由内喷头载板4、对称设置于内喷头载板4横向侧边的载笼限位杆5以及对称设置于内喷头载板4纵向侧边的驱动电机旋转定位连接板6-1和水路旋转定位连接板6-2组成，所述载笼限位杆5端部设置有载笼限位卡7；

所述驱动电机15的输出轴插装于驱动电机旋转定位连接板6-1的定位孔内；

所述瓶体喷淋装置由内喷淋装置和外喷淋装置组成，所述内喷淋装置由设置于内喷头载板4上的一个以上的内喷头8组成，所述内喷头8与内喷头载板4内的水路通道相连通，所述外喷淋装置由设置于清洗槽1上端的外喷头载板9以及设置于外喷头载板9上的一个以上的外喷头10组成，所述外喷头10与外喷头载板9内的水路通道相连通；

所述蒸馏水箱11、自来水箱12、洗涤剂溶液箱13与自动供水装置14的输入端相连接，所述自动供水装置14的输出端与内喷淋装置和外喷淋装置相连接，所述自动供水装置由水泵以及第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀组成，所述水泵通过第一电磁阀、第二电磁阀、第一电磁阀分别经水封22与内喷头载板4相连通，所述水泵通过第四电磁阀与外喷头载板9相连通，所述水泵通过第五电磁阀与蒸馏水箱11相连通，所述水泵通过第六电磁阀与自来水箱12相连通，所述水泵通过第七电磁阀与洗涤剂溶液箱13相连通；

所述超声波清洗装置由超声波发生器、与超声波发生器相连接的振板21以及设置于振板21内的超声波振子组成，所述振板21设置于清洗槽1底部；

所述污水回收装置19由油水分离器、废液进水管18、第八电磁阀、第九电磁阀以及排水管16组成，所述油水分离器和排水管16均通过废液进水管18与清洗槽1相连通，所述油水分离器的两支出水管分别与洗涤剂溶液箱13、排水管16相连接，所述油水分离器与废液进水管18之间设置有第八电磁阀，所述废液进水管18与排水管16之间设置有第九电磁阀；

所述恒温加热装置由设置于清洗槽1底部的加热棒20、设置于蒸馏水箱11内的加热器、设置于自来水箱12内的加热器以及设置于洗涤剂溶液箱13 内的加热器组成；

所述自动控制系统由控制面板17、开关控制电路以及接触器触发电路组成，

所述开关控制电路由单片机、继电器控制电路以及接触器控制电路组成，

所述继电器控制电路由并联的17路结构相同的继电器控制支路组成，

其中1路继电器控制支路由电阻R1～R3、晶体管VT1～VT2、光电耦合器GD1、继电器CJ1组成，晶体管VT1的基极经电阻R1接所述CPU的相应输出端，晶体管VT1的发射极接地，所述光电耦合器GD1的1脚经电阻R2接地，所述光电耦合器GD1的2脚接晶体管VT1的集电极，所述光电耦合器GD1的3脚经电阻R3接晶体管VT2的基极，所述光电耦合器GD1的4脚接+12V，所述晶体管VT2的集电极经继电器CJ1接+12V，所述晶体管VT2的发射极接地； 

所述接触器电路由并联的17路结构相同的接触器电路控制支路组成，

其中1路接触器电路控制支路由所述第1路接触器控制支路由接触器CK1以及继电器常开触点CJ1-1组成，所述接触器CK1与继电器常开触点CJ1-1串联后接在交流220V电源与地之间；

所述接触器触发电路由9路结构相同的继电器控制电路、水泵控制电路、污水回收装置控制电路、超声波清洗装置控制电路、加热棒控制电路、驱动电机控制电路和3路结构相同的加热器控制电路组成，

其中1路继电器控制电路由接触器常开触点CK1-1与第一电磁阀V1串联后接在交流380V电源与地之间；

所述水泵控制电路由接触器常开触点CK10-1、CK10-2、CK10-3与水泵P串联后接在交流380V电源与地之间；

所述污水回收装置控制电路由接触器常开触点CK11-1与油水分离器R串联后接在交流380V电源与地之间；

所述超声波清洗装置控制电路由接触器常开触点CK12-1与超声波发生器U串联后接在交流380V电源与地之间；

所述加热棒控制电路由接触器常开触点CK13-1与加热棒TH1串联后接在交流380V电源与地之间；

所述驱动电机控制电路由接触器常开触点CK14-1、CK14-2、CK14-3与驱动电机M串联后接在交流380V电源与地之间；

其中1路加热器控制电路由接触器常开触点CK15-1与加热器TH2串联后接在交流380V电源与地之间。

本发明所述载笼为广口瓶载笼、锥形瓶载笼或注射器载笼。 

所述内喷头载板4上并行设置有2-10组内喷头子载板，邻近的内喷头子载板之间设置有漏水间隙，所述内喷头子载板上设置有1个以上的内喷头8，所述外喷头载板9为2-10排，所述外喷头载板9上设置有1个以上的外喷头10，所述清洗栏转框2与载笼3固定连接。 

本发明振板设置于清洗槽底部加热棒一旁；所述超声波振子焊接固定于振板内部；所述超声波发生器的输出回路通过电缆连接至振板内部的超声波振子。洗涤过程中，依靠振板所产生超声波振荡波，实现对玻璃器皿的无刷洗涤。 

本发明外喷淋装置设置于清洗槽及清洗篮转框上方；所述20余只内喷头平均分布于清洗篮转框上的3排输水管上，分别探入清洗篮转框所装载的20余只玻璃器皿的瓶口内；所述自动供水系统向外喷淋装置及清洗篮转框上的内喷头提供高压清洗液，对玻璃器皿外壁、内壁进行喷淋冲洗。 

所述污水回收装置可将回收利用的洗涤剂溶液反送至洗涤剂溶液箱，以节约洗涤剂，减少污水排放。 

所述载笼嵌套固定于清洗篮转框内；所洗涤的玻璃器皿由载笼固定锁死。 

所述驱动电机的机械输出端通过传动轴连接清洗篮转框，带动其旋转。清洗篮转框旋转过程中，其中装载的玻璃器皿外壁可接受全方位喷淋冲洗，同时器皿内喷淋产生的积水也可及时倒出。 

所述自动控制系统连接自动供水系统、污水回收装置、加热棒、超声波发生器、驱动电机、操作面板等装置的控制回路，根据预设的洗涤流程对相应装置进行自动控制。 

本发明洗涤全过程受单片机CPU的自动控制。单片机CPU接受控制面板的操作指令，控制面板接收系统状态信息并予以显示。单片机CPU以高电平控制信号的方式向开关控制电路发出操作指令，开关控制电路再将单片机CPU发出的高电平控制信号转换为高电压控制信号，实现对继电器操作电路进行投切操作，继而实现对相应电磁阀、水泵、驱动电机、超声波发生器、加热器等电气设备的投切，当单片机发出的高电平操作信号经三极管放大电路放大后，通过光耦元件传输到+12V的继电器线圈控制回路，使相应继电器动作。 

本发明CPU驱动继电器动作后，其在继电器操作电路中的常开接点闭合，导通相应的接触器线圈，相应接触器闭合，从而投入相应的电磁阀、水泵、驱动电机、超声波发生器等电气设备。待继电器接点断开后，相关设备又停止运行，其中继电器接点CJ1-1～CJ17-1分别控制继电器CK1～CK17线圈电源的通断，接触器接点CK1-1～CK9-1分别控制电磁阀V1～V9的开闭。接触器接点CK11-1控制油水分离器R的投停。接触器接点CK12-1控制超声波发生器U的投停。接触器接点CK13-1控制加热棒TH1的投停。接触器接点CK15-1～CK17-1分别控制加热器TH2～TH4的投停。接触器接点CK10-1～CK10-3控制驱动电机M投停。接触器接点CK14-1～CK14-3控制水泵P投停。 

本发明的工作流程如下： 

本发明开启后，由CPU发出指令使继电器CJ15、CJ16、CJ17、接触器CK15、CK16、CK17闭合，使蒸馏水箱11、自来水箱12、洗涤剂溶液箱13中的加热器进行预加热。

之后继电器CJ7、接触器CK7闭合，电磁阀V7导通，将洗涤剂溶液箱13中的洗涤液接通至水泵P。继电器CJ1与接触器CK1、继电器CJ2与接触器CK2、继电器CJ3与接触器CK3交替吸合，使电磁阀V1、电磁阀V2、电磁阀V3交替开启；继电器CJ4与接触器CK4持续吸合，使电磁阀V4持续开启；继电器CJ10与接触器CK10吸合，水泵启动；清洗篮转框2上的输水管上的3列内喷头对玻璃器皿内壁交替喷淋，外喷淋装置对玻璃器皿外壁持续喷淋。待清洗槽C4中洗涤液没过瓶体后，相关继电器、接触器断开，相关电磁阀关闭，停止喷淋，对玻璃器皿进行浸渍。 

随后，继电器CJ12与接触器CK12吸合，超声波发生器开始工作，输出脉冲电流驱动振板中的超声波振子产生超声振荡波，由超声振荡波对玻璃器皿进行振荡洗涤，迅速剥离瓶体内、外壁污渍。 

超声振荡洗涤进行一段时间后，继电器CJ14与接触器CK14吸和，驱动电机开始带动清洗篮转框旋转，同时控制自动供水系统的相关继电器、接触器吸合，相关电磁阀开启，内喷头、外喷淋装置再次对瓶体内、外壁进行喷淋，瓶内积水可随清洗篮转框旋转及时倒出。这一过程即为旋转喷淋过程。 

旋转喷淋结束后，自动供水系统中的电磁阀关闭。继电器CJ8与接触器CK8吸合，电磁阀V8开启。同时CJ11与接触器CK11吸合，油水分离器R启动，清洗槽中污水经油水分离器排出。污水流经油水分离器时，其中浮油部分被直接排出，其余洗涤剂溶液则被回收至洗涤剂溶液箱C3中。 

在上述环节中，清洗篮转框上的3根输水管上的3列内喷头全部采用交替喷淋方式，以节省洗涤剂。 

随后继电器CJ6与接触器CK6吸合，电磁阀V6开启，将自来水箱C2中的自来水导通至水泵P，自动供水系统中的电磁阀全部开启，使用自来水对玻璃器皿内、外壁进行喷淋冲洗。同时，继电器CJ14与接触器CK14吸和，驱动电机带动清洗篮转框旋转，玻璃器皿在旋转过程中其外壁受到外喷淋装置的全方位冲洗，而内喷淋所产生的积水也可随瓶体翻转及时排出。 

每次自来水冲洗结束后，水泵停转，自动供水系统G的全部电磁阀关闭，驱动电机及清洗篮转框停转；继电器CJ9与接触器CK9吸合，电磁阀V9开启，清洗槽C3中污水经电磁阀V9、排水管T5直接排出。 

完成自来水冲洗后，继电器CJ5与接触器CK5吸合，电磁阀V5开启，将蒸馏水箱C1中的蒸馏水导通至水泵P，自动供水系统中的电磁阀全部开启，使用蒸馏水对玻璃器皿内、外壁进行喷淋冲洗。同时，继电器CJ14与接触器CK14吸和，驱动电机带动清洗篮转框旋转，玻璃器皿在旋转过程中其外壁受到外喷淋装置的全方位冲洗，而内喷淋所产生的积水也可随瓶体翻转及时排出。 

每次自来水冲洗结束后，自动供水系统G的全部电磁阀关闭，驱动电机及清洗篮转框停转；继电器CJ9与接触器CK9吸合，电磁阀V9开启，清洗槽C3中污水经电磁阀V9、排水管直接排出。 

自来水、蒸馏水清洗过程全部采用旋转喷淋方式，即，清洗篮转框旋转的同时，内喷头、外部喷淋装置对玻璃器皿瓶体内壁、外壁进行喷淋冲洗。玻璃器皿瓶体在随清洗篮转框转动时，还可利用清洗槽内积水进行涮洗。清洗的全过程都伴随超声振荡，以强化清洗效果。 

除采用常规洗涤流程，还可通过控制面板选择特殊流程，或自行设置洗涤步骤及其循环次数、各循环用时，以适应不同洗涤对象、洗涤要求。 

Claims (9)

1.一种全方位无死角高效超声波洗瓶机，其特征在于其包括清洗槽（1）、载瓶旋转冲洗框、瓶体喷淋装置、自动供水装置（14）、蒸馏水箱（11）、自来水箱（12）、洗涤剂溶液箱(13)、超声波清洗装置、污水回收装置（19）以及恒温加热装置，

所述载瓶旋转冲洗框由内置有水路通道的清洗篮转框（2）、嵌置于清洗篮转框（2）内的载笼（3）以及设置于清洗篮转框（2）进水端的水封（22）组成，所述清洗篮转框（2）由内喷头载板（4）、对称设置于内喷头载板（4）横向侧边的载笼限位杆（5）以及对称设置于内喷头载板（4）纵向侧边的电机旋转定位连接板（6-1）和水路旋转定位连接板（6-2）组成，所述载笼限位杆（5）端部设置有载笼限位卡（7）；

所述瓶体喷淋装置由内喷淋装置和外喷淋装置组成，所述内喷淋装置由设置于内喷头载板（4）上的一个以上的内喷头（8）组成，所述内喷头（8）与内喷头载板（4）内的水路通道相连通，所述外喷淋装置由设置于清洗槽（1）上端的外喷头载板（9）以及设置于外喷头载板（9）上的一个以上的外喷头（10）组成，所述外喷头（10）与外喷头载板（9）内的水路通道相连通；

所述蒸馏水箱（11）、自来水箱（12）、洗涤剂溶液箱(13)与自动供水装置（14）的输入端相连接，所述自动供水装置（14）的输出端与内喷淋装置和外喷淋装置相连接，所述自动供水装置由水泵以及第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀组成，所述水泵通过第一电磁阀、第二电磁阀、第一电磁阀分别经水封（22）与内喷头载板（4）相连通，所述水泵通过第四电磁阀与外喷头载板（9）相连通，所述水泵通过第五电磁阀与蒸馏水箱（11）相连通，所述水泵通过第六电磁阀与自来水箱（12）相连通，所述水泵通过第七电磁阀与洗涤剂溶液箱(13)相连通；

所述超声波清洗装置由超声波发生器、与超声波发生器相连接的振板（21）以及设置于振板（21）内的超声波振子组成，所述振板（21）设置于清洗槽（1）底部；

所述污水回收装置（19）由油水分离器、废液进水管（18）、第八电磁阀、第九电磁阀以及排水管（16）组成，所述油水分离器和排水管（16）均通过废液进水管（18）与清洗槽（1）相连通，所述油水分离器的两支出水管分别与洗涤剂溶液箱(13)、排水管（16）相连接，所述油水分离器与废液进水管（18）之间设置有第八电磁阀，所述废液进水管（18）与排水管（16）之间设置有第九电磁阀；

所述恒温加热装置由设置于清洗槽（1）底部的加热棒（20）、设置于蒸馏水箱（11）内的加热器、设置于自来水箱（12）内的加热器以及设置于洗涤剂溶液箱(13) 内的加热器组成。

2.根据权利要求1所述的一种全方位无死角高效超声波洗瓶机，其特征在于所述载笼为广口瓶载笼、锥形瓶载笼或注射器载笼。

3.根据权利要求2所述的一种全方位无死角高效超声波洗瓶机，其特征在于所述内喷头载板（4）上并行设置有2-10组内喷头子载板，邻近的内喷头子载板之间设置有漏水间隙。

4.根据权利要求3所述的一种全方位无死角高效超声波洗瓶机，其特征在于所述内喷头子载板上设置有1个以上的内喷头（8）。

5.根据权利要求4所述的一种全方位无死角高效超声波洗瓶机，其特征在于所述外喷头载板（9）为2-10排。

6.根据权利要求5所述的一种全方位无死角高效超声波洗瓶机，其特征在于所述外喷头载板（9）上设置有1个以上的外喷头（10）。

7.根据权利要求6所述的一种全方位无死角高效超声波洗瓶机，其特征在于所述清洗栏转框（2）与载笼（3）固定连接。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种全方位无死角高效超声波洗瓶机，其特征在于所述超声波发生器的型号为5938D-28。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种全方位无死角高效超声波洗瓶机，其特征在于所述油水分离器的型号为AC5000-06。