CN108608311B - 一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺 - Google Patents

一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，包括如下步骤：一、安装清洗筒；二、密封清洗筒，并添加研磨颗粒和清洗液；三、清洗研磨颗粒；四、排除清洗液；五、收集研磨颗粒，循环清洗液：六、对下一批研磨颗粒进行清洗处理；该工艺中清洗液可多次循环使用，清洗液和研磨颗粒易于分离，分离效果极佳，通过搅拌清洗‑离心清洗‑离心排液清洗，研磨颗粒的清洁度极高。

Description

一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺
技术领域
本发明具体涉及一种研磨颗粒清洗装置、及其高效率研磨颗粒的清洗分离工艺。
背景技术
随着生产与科技的发展，及光电、传感器和材料技术的日益进步，手机触摸屏在人们生活中的应用渐趋广泛。触摸屏载生产过程中有一道工序为研磨，研磨作为脆性材料加工中一种非常重要的方法，起着不可替代的作用。手机触摸屏玻璃研磨抛光加工是对不平整玻璃表面进行加工，使之具有平整而较为光洁的表面;或者是对玻璃制品毛坯进行研磨，以达到所需要的形状、尺寸要求和较低的表面粗糙度。
目前研磨加工，一般要用研磨颗粒，研磨颗粒通常包含有粒陶瓷砂、氧化锆砂、树脂砂、尼龙砂、钢丸、刚玉或碳化硅，不同的研磨颗粒可以满足不同的工业要求，目前来说，研磨颗粒均是不断的重复使用，以降低工业加工成本，但是在研磨颗粒的使用过程中难免会被抛光液、油脂、氧化渣滓所污染，这就需要对研磨颗粒定期的清洗，以维持研磨颗粒的表面处理功能，通常而言，是将被污染的研磨颗粒放置在盛有清水、碱性清洗或酸性清洗液的容器中搅拌，然后静置数分钟，研磨颗粒沉到容器底部，将水排出，将颗粒取出即可。 如现有技术CN205816303U公开了的一种高效率清洗的研磨颗粒清洗机，其工作原理为刚刚开始作业时，在其中一个清洗桶放入水与研磨颗粒，充分搅拌后，使旋转环旋转（比如顺时针）一个单位，在下一个清洗桶继续加料作业，再次搅拌、旋转，直到第一个清洗桶旋转一周后转过来时，其已经静止了了很长时间，可以进行排水取料作业。该取料作业完成后，紧接着在该清洗桶进行加料作业，使旋转环旋转一个单位，对下一个清洗桶进行取料、加料作业，一直循环。从第一个取料作业起，在完成一个加料作业紧接着就为取料作业，节省了静置的时间，提高了劳动效率。
上述磨料清洗装置面对如下的技术问题，依旧需要改进：
（1）通过逐个搅拌清洗筒，这个搅拌过程中需要不断的停止、启动，对设备要求较大；
（2）当所有清洗筒旋转1圈后，搅拌桶中的磨料清洗干净，清洗时间较长，且一直占用清洗筒，整个工艺用时长，占用大量的清洗工具和土地，性价比较低；
（3）磨料颗粒通常为0.1~3mm，非常难于清洗液分离，而且现有技术中的清洗筒为封闭，取料过程复杂，即难以固液分离，且当一个从一个清洗筒中取磨料时，这个工艺必须完全停电，逐个取料，费时费力；
（4）清洗方式仅仅为搅拌-静置，被清洗的磨料洁净度亟待提高。
发明内容
面对上述现有技术中存在的各种问题，本发明提供了一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，包括如下步骤：
一、安装清洗筒，并确定清洗筒位置：将多个清洗筒（2）分别置于清洗大槽（1）的清洗大槽底部（24）上，并将清洗筒（2）的底部与中空轴（15）通过螺纹固定旋转连接，使清洗大槽（1）槽壁上的锥形插件（12）位于清洗筒（2）上的盲孔（13）和通孔（14）的中轴线上，以使锥形插件（12）和盲孔（13）与通孔（14）之间的中轴线重合，其中轴线和中空轴（15）与盲孔（13）或通孔（14）连线的夹角为αo，并使用塞子（21）密封中空轴（15）顶部；
二、密封清洗筒，并添加研磨颗粒和清洗液：通过PLC电控制中空轴（15）向左逆时针旋转αo，使得清洗大槽（1）的主轴（4）-伸缩连接杆（3）-第二固定插槽（19）-通孔（14）-锥形插件（12）位于同一直线上，即该直线与清洗大槽（1）的半径重合，并通过伸缩部（20）推动清洗筒（2）向前移动，即清洗筒（2）的中空轴由B点移动至A点，最终使得清洗筒上的一列通孔（14）和清洗大槽（1）上的一列锥形插件（12）接触、密合、封闭，即实现清洗筒的固定，然后向清洗筒（2）中添加研磨颗粒（22）和清洗液;
三、清洗研磨颗粒：调节动力机构，并带动搅拌机构、对每个清洗筒逐一搅拌，搅拌时间1~5min，搅拌完毕后，旋转主轴（4）对研磨颗粒（22）进行顺时针或逆时针或顺逆交替离心清洗，清洗时间2~20min，停止;
四、排除清洗液：使用伸缩连接杆（3）上的伸缩部（20）拉动清洗筒向后移动，即清洗筒（2）的中空轴（15）由A点移动至B点，清洗筒上的一列通孔（14）和清洗大槽（1）上的一列锥形插件（12）相互分离，中空轴逆时针旋转2αo，使得清洗大槽（1）的主轴-伸缩连接杆（3）-第一固定插槽（18）-盲孔（13）-锥形插件（12）位于同一直线上，即该直线与清洗大槽（1）的半径重合，并通过伸缩部（20）推动清洗筒向前移动，即清洗筒（2）的中空轴由B点移动至A点，最终使得清洗筒上的一列盲孔（13）和清洗大槽（1）上的一列锥形插件（12）接触、密合、封闭，再次实现清洗筒的固定，旋转主轴（4），通过离心力将清洗筒中的清洗液排出通孔（14）外，由于通孔（14）上设置有过滤网筛（23），使得研磨颗粒（22）留在清洗筒（2）内，并通过重力作用在清洗筒底部聚集；
五、收集研磨颗粒，循环清洗液：拔开中空轴（15）上的塞子（21），研磨颗粒顺着中空轴（15）管道至研磨颗粒收集机构-烘干，完成清洗；而通过通孔（14）流出的清洗液，经过缺口（25）排向排水机构，并通过循环机构与供液机构相连接，进行下一次的清洗工艺；
六、对下一批研磨颗粒进行清洗处理。
进一步的，所述清洗大槽（1）的槽壁上设置有固定板（11），固定板（11）上设置有与盲孔（13）或通孔（14）向匹配的若干锥形插件（12）。
进一步的，所述缺口（25）在长度方向上不大于空中轴（15）直径的两倍
进一步的，所述α值为7o~10oC。
进一步的，所述动力机构包括有横杆（6）、主架（7）、第二电机（9）、第三电机（10）、主架（7）上滑设横杆（6），横杆（6）在第三电机（10）的带动下沿主架（7）上下滑动，且横杆（6）在第二电机（9）的带动下在主架（7）上左右滑动，横杆（7）的末端连接搅拌机构，所述搅拌机构包括第一电机（8）、搅拌杆（5）和搅拌叶片，搅拌叶片通过第一电机（8）提供旋转动力。
进一步的，为了提高清洗筒（2）的清洗效率和清洗筒（2）在旋转过程的力学平衡，在第一搅拌挡件（16）的沿清洗筒（2）直径方向对立设置与第一搅拌挡件（16）完全一致的第二搅拌挡件（17）。
进一步的，所述锥形插件（12）的表面附着弹性密封胶垫。
进一步的，清洗大槽的底部（24）上设置额外的排水孔，以提高清洗分离工艺处理液体的能力。
进一步的，所述研磨颗粒为陶瓷砂、氧化锆砂、树脂砂、尼龙砂、钢丸、刚玉或碳化硅中的一种或几种的混合物。
进一步的，供液机构向清洗筒（2）提供的液体为酸性或碱性清洗液，或中性纯净水。
进一步的，清洗装置包括清洗机构、供液机构、搅拌机构、动力机构、排水机构、收集机构，其中供液机构和搅拌机构位于清洗机构的上方，排水机构和收集机构位于清洗机构下方，所述清洗装置包括有清洗大槽（1），清洗大槽底部（24）设有若干清洗筒（2），所述清洗筒（2）与清洗大槽（1）的实心主轴（4）通过伸缩连接杆（3）连接，所述伸缩连接（3）与清洗筒（2）通过第一固定插槽（18）或第二固定插槽（19）可拆卸连接，所述第一固定插槽（18）沿清洗筒直径方向对应设置有若干盲孔（13），盲孔（16）上设置有第一搅拌挡件（16），所述第二固定插槽（19）沿清洗筒直径方向对应设置通孔（14），所述通孔（14）上设置有过滤网筛（23），所述清洗大槽（1）的槽壁上设置有固定板（11），固定板上设置有与盲孔（13）或通孔（14）向匹配的若干锥形插件（12），所述清洗筒（2）的上部为圆柱筒，下部为锥形筒，清洗筒（2）的下部突出清洗大槽底部（24），并与中空轴（15）可拆线的固定连接，所述中空轴（15）的上端设置有塞子（21），下端连接有研磨颗粒（22）的收集机构。
进一步的，所述清洗筒（2）筒壁上的若干盲孔（13）和若干通孔（14）沿中空轴（15）方向呈列排列，盲孔（13）和通孔（14）的开孔方式、形状完全一致，且固定板（11）上的锥形插件（12）的个数与盲孔或通孔的个数一致，孔或锥形插件的个数≥3，清洗筒的个数≥3。
进一步的，所述清洗大槽底部（24）设置有若干与清洗筒（2）个数一致的缺口（25），缺口（25）沿清洗大槽（1）的直径方向设置，所述缺口（25）的AB两端为圆弧形，其弧度与中空轴（15）的弧度相同，中空轴（15）插入缺口（25）中，在缺口（25）和中空轴（15）的缝隙之间形成排水口，排水口下部连接有排水机构。
相比于现有技术而言，本发明能获得如下有益的技术效果：
（1）本发明的研磨颗粒清洗装置和工艺，简单，安全，环保，且PC终端自动化，整个清洗过程无需专人看守，适用于流水线工业化生产；
（2）清洗液多次循环使用，使用率高；
（3）清洗液和研磨颗粒易于分离，分离效果极佳；
（4）通过搅拌清洗-离心清洗-离心排液清洗，研磨颗粒的清洁度极高；
（5）整个装置面积小，可设置多个清洗大槽，共用一套排水机构、收集机构。
附图说明
图1为本发明的研磨颗粒清洗装置示意图。
图2为本发明的研磨颗粒清洗装置俯视图。
图3为本发明的研磨颗粒清洗装置局部放大俯视图。
图4为本发明的研磨颗粒清洗装置清洗筒示意图。
图5为本发明的研磨颗粒清洗装置无清洗筒时的俯视图。
图6为本发明的研磨颗粒清洗装置在不同时段的示意图（a）装筒状态或中间状态；（b）密封状态；（c）排水状态。
附图标记的说明：清洗大槽1、清洗筒2，伸缩连接杆3、主轴4，搅拌杆5， 横杆6，主架7，第一电机8，第二电机9，第三电机10，固定板11，锥形插件12，盲孔13，通孔14，中空轴15，第一搅拌挡件16，第二搅拌挡件17，第一固定插槽18，第二固定插槽19，伸缩部20，塞子21，磨料粒子22，过滤网筛23，清洗大槽底部24，缺口25。
具体实施方式
在本发明的实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成机构，不过可不限制相应组成机构。例如，以上表述并不限制所述机构的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个机构与其它机构区别开的目的。
应注意到：在本发明中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个机构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，本领域的普通技术人员需要理解的是，文中指示方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
为更好的理解本发明，下面通过几个实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对发明构成任何的限定。
实施例1
一、安装清洗筒，并确定清洗筒位置：将多个清洗筒（2）分别置于清洗大槽（1）的清洗大槽底部（24）上，并将清洗筒（2）的底部与中空轴（15）通过螺纹固定旋转连接，使清洗大槽（1）槽壁上的锥形插件（12）位于清洗筒（2）上的盲孔（13）和通孔（14）的中轴线上，以使锥形插件（12）和盲孔（13）与通孔（14）之间的中轴线重合，其中轴线和中空轴（15）与盲孔（13）或通孔（14）连线的夹角为αo，并使用塞子（21）密封中空轴（15）顶部；
二、密封清洗筒，并添加研磨颗粒和清洗液：通过PLC电控制中空轴（15）向左逆时针旋转αo，使得清洗大槽（1）的主轴（4）-伸缩连接杆（3）-第二固定插槽（19）-通孔（14）-锥形插件（12）位于同一直线上，即该直线与清洗大槽（1）的半径重合，并通过伸缩部（20）推动清洗筒（2）向前移动，即清洗筒（2）的中空轴由B点移动至A点，最终使得清洗筒上的一列通孔（14）和清洗大槽（1）上的一列锥形插件（12）接触、密合、封闭，即实现清洗筒的固定，然后向清洗筒（2）中添加研磨颗粒（22）和清洗液;
三、清洗研磨颗粒：调节动力机构，并带动搅拌机构、对每个清洗筒逐一搅拌，搅拌时间1~5min，搅拌完毕后，旋转主轴（4）对研磨颗粒（22）进行顺时针或逆时针或顺逆交替离心清洗，清洗时间2~20min，停止;
四、排除清洗液：使用伸缩连接杆（3）上的伸缩部（20）拉动清洗筒向后移动，即清洗筒（2）的中空轴（15）由A点移动至B点，清洗筒上的一列通孔（14）和清洗大槽（1）上的一列锥形插件（12）相互分离，中空轴逆时针旋转2αo，使得清洗大槽（1）的主轴-伸缩连接杆（3）-第一固定插槽（18）-盲孔（13）-锥形插件（12）位于同一直线上，即该直线与清洗大槽（1）的半径重合，并通过伸缩部（20）推动清洗筒向前移动，即清洗筒（2）的中空轴由B点移动至A点，最终使得清洗筒上的一列盲孔（13）和清洗大槽（1）上的一列锥形插件（12）接触、密合、封闭，再次实现清洗筒的固定，旋转主轴（4），通过离心力将清洗筒中的清洗液排出通孔（14）外，由于通孔（14）上设置有过滤网筛（23），使得研磨颗粒（22）留在清洗筒（2）内，并通过重力作用在清洗筒底部聚集；
五、收集研磨颗粒，循环清洗液：拔开中空轴（15）上的塞子（21），研磨颗粒顺着中空轴（15）管道至研磨颗粒收集机构-烘干，完成清洗；而通过通孔（14）流出的清洗液，经过缺口（25）排向排水机构，并通过循环机构与供液机构相连接，进行下一次的清洗工艺；
六、对下一批研磨颗粒进行清洗处理。
进一步的，所述清洗大槽（1）的槽壁上设置有固定板（11），固定板（11）上设置有与盲孔（13）或通孔（14）向匹配的若干锥形插件（12）。
进一步的，所述缺口（25）在长度方向上不大于空中轴（15）直径的两倍
进一步的，所述α值为7o~10oC。
进一步的，所述动力机构包括有横杆（6）、主架（7）、第二电机（9）、第三电机（10）、主架（7）上滑设横杆（6），横杆（6）在第三电机（10）的带动下沿主架（7）上下滑动，且横杆（6）在第二电机（9）的带动下在主架（7）上左右滑动，横杆（7）的末端连接搅拌机构，所述搅拌机构包括第一电机（8）、搅拌杆（5）和搅拌叶片，搅拌叶片通过第一电机（8）提供旋转动力。
进一步的，为了提高清洗筒（2）的清洗效率和清洗筒（2）在旋转过程的力学平衡，在第一搅拌挡件（16）的沿清洗筒（2）直径方向对立设置与第一搅拌挡件（16）完全一致的第二搅拌挡件（17）。
进一步的，所述锥形插件（12）的表面附着弹性密封胶垫。
进一步的，清洗大槽的底部（24）上设置额外的排水孔，以提高清洗分离工艺处理液体的能力。
进一步的，所述研磨颗粒为陶瓷砂、氧化锆砂、树脂砂、尼龙砂、钢丸、刚玉或碳化硅中的一种或几种的混合物。
进一步的，供液机构向清洗筒（2）提供的液体为酸性或碱性清洗液，或中性纯净水。
进一步的，所述清洗大槽底部（24）设置有若干与清洗筒（2）个数一致的缺口（25），缺口（25）沿清洗大槽（1）的直径方向设置，所述缺口（25）的A、B两端为圆弧形，其弧度与中空轴（15）的弧度相同，中空轴（15）插入缺口（25）中，在缺口（25）和中空轴（15）的缝隙之间形成排水口，排水口下部连接有排水机构。
进一步的，清洗筒（2）筒壁上的若干盲孔（13）和若干通孔（14）沿中空轴（15）方向呈列排列，盲孔（13）和通孔（14）的开孔方式、形状完全一致，且固定板（11）上的锥形插件（12）的个数与盲孔或通孔的个数一致，孔或锥形插件的个数≥3，清洗筒的个数≥3。
以上，虽然通过优选的实施例对本发明进行了例示性的说明，但本发明并不局限于这种特定的实施例，可以在记载于本发明的保护范围的范畴内实施适当的变更。

Claims (10)

1.一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在于包括如下步骤：
一、安装清洗筒，并确定清洗筒位置：将多个清洗筒（2）分别安置于清洗大槽（1）的清洗大槽底部（24）上，并将清洗筒（2）的底部与中空轴（15）通过螺纹固定旋转连接，使清洗大槽（1）槽壁上的锥形插件（12）位于清洗筒（2）上的盲孔（13）和通孔（14）的中轴线上，以使锥形插件（12）和盲孔（13）与通孔（14）之间的中轴线重合，其中轴线和中空轴（15）与盲孔（13）或通孔（14）连线的夹角为α°，并使用塞子（21）密封中空轴（15）顶部；
二、密封清洗筒，并添加研磨颗粒和清洗液：通过PLC电控制中空轴（15）向左逆时针旋转α°，使得清洗大槽（1）的主轴（4）-伸缩连接杆（3）-第二固定插槽（19）-通孔（14）-锥形插件（12）位于同一直线上，即该直线与清洗大槽（1）的半径重合，并通过伸缩部（20）推动清洗筒（2）向前移动，即清洗筒（2）的中空轴由B点移动至A点，最终使得清洗筒上的一列通孔（14）和清洗大槽（1）上的一列锥形插件（12）接触、密合、封闭，即实现清洗筒的固定，然后向清洗筒（2）中添加研磨颗粒（22）和清洗液;
三、清洗研磨颗粒：调节主轴（4）、动力机构，并带动搅拌机构对每个清洗筒逐一搅拌，搅拌时间1~5min，搅拌完毕后，旋转主轴（4）对研磨颗粒（22）进行顺时针或逆时针或顺逆交替离心清洗，清洗时间2~20min，停止;
四、排除清洗液：使用伸缩连接杆（3）上的伸缩部（20）拉动清洗筒向后移动，即清洗筒（2）的中空轴（15）由A点移动至B点，清洗筒上的一列通孔（14）和清洗大槽（1）上的一列锥形插件（12）相互分离，中空轴顺时针旋转2α°，使得清洗大槽（1）的主轴-伸缩连接杆（3）-第一固定插槽（18）-盲孔（13）-锥形插件（12）位于同一直线上，即该直线与清洗大槽（1）的半径重合，并通过伸缩部（20）推动清洗筒向前移动，即清洗筒（2）的中空轴由B点移动至A点，最终使得清洗筒上的一列盲孔（13）和清洗大槽（1）上的一列锥形插件（12）接触、密合、封闭，再次实现清洗筒的固定，旋转主轴（4），通过离心力将清洗筒中的清洗液排出通孔（14）外，由于通孔（14）上设置有过滤网筛（23），使得研磨颗粒（22）留在清洗筒（2）内，并通过重力作用在清洗筒底部聚集；
五、收集研磨颗粒，循环清洗液：拔开中空轴（15）上的塞子（21），研磨颗粒顺着中空轴（15）管道至研磨颗粒收集机构-烘干，完成清洗；而通过通孔（14）流出的清洗液，经过缺口（25）排向排水机构，并通过循环机构与供液机构相连接，进行下一次的清洗工艺；
六、对下一批研磨颗粒进行清洗处理。
2.如权利要求1所述的一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在于所述清洗大槽（1）的槽壁上设置有固定板（11），固定板（11）上设置有与盲孔（13）或通孔（14）相匹配的若干锥形插件（12）。
3.如权利要求1或2所述的一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在于所述缺口（25）在长度方向上不大于中空轴（15）直径的两倍。
4.如权利要求1所述的一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在于所述α值为7°~10°。
5.如权利要求1所述的一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在于所述动力机构包括有横杆（6）、主架（7）、第二电机（9）、第三电机（10）、主架（7）上滑设横杆（6），横杆（6）在第三电机（10）的带动下沿主架（7）上下滑动，且横杆（6）在第二电机（9）的带动下在主架（7）上左右滑动，横杆（6）的末端连接搅拌机构，所述搅拌机构包括第一电机（8）、搅拌杆（5）和搅拌叶片，搅拌叶片通过第一电机（8）提供旋转动力。
6.权利要求1所述的一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在于为了提高清洗筒（2）的清洗效率和清洗筒（2）在旋转过程的力学平衡，在第一搅拌挡件（16）的沿清洗筒（2）直径方向对立设置与第一搅拌挡件（16）完全一致的第二搅拌挡件（17）。
7.如权利要求1所述的一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在于所述锥形插件（12）的表面附着弹性密封胶垫。
8.如权利要求1所述的一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在于在清洗大槽的底部（24）上设置额外的排水孔，以提高清洗分离工艺处理液体的能力。
9.如权利要求1所述的一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在所述研磨颗粒为陶瓷砂、氧化锆砂、树脂砂、尼龙砂、钢丸、刚玉或碳化硅中的一种或几种的混合物。
10.如权利要求1所述的一种高效率研磨颗粒的清洗分离工艺，其特征在所述供液机构向清洗筒（2）提供的液体为酸性或碱性清洗液，或中性纯净水。
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