CN109940520A - 钢瓶内壁自动清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢瓶清洗装置，具体涉及一种钢瓶内壁自动清洗系统，包括从左至右依次设置的卸料区、上料区、上卸阀区、缓冲区、喷丸区和清砂区，卸料区用于放置装卸小车；上料区用于设置上料辊道；上卸阀区用于设置全自动上卸阀机构；缓冲区用于设置缓冲辊道；喷丸区用于设置喷丸机构；清砂区用于设置自动清砂机构；前述各区域上方设置桁架机械手，所述全自动上卸阀机构、自动清砂机构、喷丸机构和桁架机械手均与控制系统相连。本发明可实现钢瓶内壁的自动清洗，节省人力，提高工作效率，清洗洁净度高。

Description

钢瓶内壁自动清洗系统

技术领域

本发明涉及一种钢瓶清洗装置，具体涉及一种钢瓶内壁自动清洗系统。

背景技术

六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。六氟化硫以其良好的绝缘性能和灭弧性能，如：断路器、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。为防止泄漏，六氟化硫等液化气体在生产厂家以钢瓶灌装后运送到用户使用，新钢瓶或灌装过液化气体的钢瓶的内壁可能因氧化反应对灌装的气体造成污染，因此需要对钢瓶进行抛丸清洗，以去除氧化层。当前，钢瓶主要采用人工清洗，劳动强度大，工作效率低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种钢瓶内壁自动清洗系统，可实现钢瓶内壁的自动清洗，节省人力，提高工作效率，清洗洁净度高。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述钢瓶内壁自动清洗系统，包括从左至右依次设置的卸料区、上料区、上卸阀区、缓冲区、喷丸区和清砂区，其中，

所述卸料区用于放置装卸小车，所述装卸小车上设有到位检测开关，装卸区对应到位检测开关设置感应墙；

所述上料区用于设置上料辊道，上料辊道上设置上料检测开关；

所述上卸阀区用于设置全自动上卸阀机构；

所述缓冲区用于设置缓冲辊道；

所述喷丸区用于设置喷丸机构；

所述清砂区用于设置自动清砂机构；

前述各区域上方设置桁架机械手，所述到位检测开关、上料检测开关、全自动上卸阀机构、自动清砂机构、喷丸机构和桁架机械手均与控制系统相连。

人工用装卸小车将钢瓶从待处理钢瓶存放区运至清洗车间内，然后将钢瓶转运至上料辊道上，上料辊道检测到钢瓶到位后，启动桁架机械手将钢瓶转运至全自动上卸阀机构，然后由全自动上卸阀机构对钢瓶执行卸阀操作，卸阀完成后，通过桁架机械手将钢瓶转移至喷丸机构进行喷丸，喷丸完成后，再由桁架机械手将钢瓶转移至自动清砂机构将钢瓶内壁的残砂排出，残砂排完后，通过桁架机械手将钢瓶转移至缓冲辊道，操作者需在钢瓶卸下的阀门丝口位置上顺时针缠生料带3圈，然后将阀门拧到预上阀的钢瓶上，再由桁架机械手将预上阀的钢瓶转移至全自动上卸阀机构，实现自动上阀，上阀结束后，再由桁架机械手将钢瓶运至装卸小车上，由操作者将装卸小车推行到指定区域卸下钢瓶之后，再将装卸小车放回卸料区，装卸小车的到位检测开关可采用光电开关，装卸小车停车时，到位检测开关贴紧感应墙，感应墙挡住光电开关的光线，由此检测装卸小车到位，控制系统只有检测到装卸小车到位，才会将清洗并上阀完成的钢瓶转移至装卸小车上。桁架机械手在转移钢瓶时，由控制系统判断其目的工位是否空闲，如果不空闲，桁架机械手将钢瓶转移至缓冲辊道进行缓冲等待，直至目标工位空闲后，再将钢瓶转移至目标工位，为方便区分缓冲区放置的钢瓶类型，设置两排缓冲辊道，分别存放预上阀钢瓶和待抛丸钢瓶，因清砂动作执行较快，清砂工位一般不会存在拥挤等位现象，所以缓冲区不需额外设置存放待清砂钢瓶的缓冲辊道，桁架机械手采用市面现售产品，考虑到钢瓶质量较大，一般的真空吸盘不满足转运需求，桁架机械手优先采用电磁铁式吸盘。

其中，优选方案为：

所述上料辊道一侧设置钢瓶翻转机构，所述钢瓶翻转机构包括翻转气缸、翻转杆和翻转架，所述翻转气缸活塞杆通过连杆铰接翻转杆一端，翻转杆两端通过轴承固定在上料辊道一侧，翻转架一侧与翻转杆固定连接，上料辊道末端设置上料检测开关，上料辊道上对应钢瓶设置传送托辊，传送托辊形状为两头粗中间细的鼓形，操作者将装卸小车运来的待处理钢瓶转移到翻转架上，然后启动翻转气缸，翻转气缸活塞杆伸出，带动翻转杆转动，转动的翻转杆带动翻转架及钢瓶翻转至上料辊道上表面。翻转架包括3根L形撑杆，L形撑杆的竖直边与翻转杆固定连接，L形撑杆的水平边背向上料辊道，翻转架翻转至上料辊道后，钢瓶受重力作用可轻易滚动到上料辊道上，为使上料检测开关顺利监测到钢瓶到位，需人工辅助调整钢瓶到合适的位置，为提高工作效率，可在上料辊道上设置2～4列传送托辊，可一次性存放2～4个钢瓶，相应的，上料检测开关也要设置2～4个。

所述全自动上卸阀机构包括上下瓶传送辊道、钢瓶压紧件、旋阀卡爪、卡爪旋转驱动电机、卡爪横移驱动件、对射式激光检测器和上卸阀控制柜，所述上下瓶传送轨道两端均设置钢瓶到位检测件，旋阀卡爪连接卡爪横移驱动件的动作端，卡爪横移驱动件的固定端连接卡爪旋转驱动电机转轴，卡爪旋转驱动电机转轴对应设有圈数计数器，所述旋转卡爪包括爪座和爪头，爪头靠近爪座的一面设置卡槽，卡槽宽度与钢瓶矩形阀门尺寸相适应，爪头另一面设置矩形透光槽，矩形透光槽宽度大于卡槽宽度，矩形透光槽底面与卡槽顶面重合，矩形透光槽两侧槽口对应设有对射式激光检测器，对射式激光传感器的激光束设于卡槽上边缘和矩形透光槽上边缘之间并与两者平行，圈数计数器、对射式激光传感器、上下瓶传送辊道、钢瓶压紧件、卡爪旋转驱动电机、卡爪横移驱动件和对射式激光检测器均与上卸阀控制柜相连，上卸阀控制柜连接控制系统。

钢瓶到位检测件检测到钢瓶到位后，钢瓶阀门位于对射式激光传感器的发射端和接收端之间，全自动上卸阀机构根据控制系统的指令确定其执行上阀操作还是卸阀操作，如果是卸阀操作，钢瓶压紧件动作，压紧钢瓶前端外壁，对钢瓶起固定作用，然后卡爪旋转驱动电机开始以阀门为中心旋转，由对射式激光传感器感受阀门的位置，因为六氟化硫钢瓶的阀门被检测的位置横截面是方形的，因此对射式激光传感器发射的激光束只有在激光束与阀门一边完全平行时才能不被遮挡，否则激光束都是无法射入接收端。利用上述原理，旋转的旋阀卡爪在激光束与钢瓶矩形颈部的直边正好平行时停止旋转，同时卡爪横移驱动件驱动旋阀卡爪横移，将钢瓶阀门的矩形径部正好卡在旋阀卡爪的矩形卡槽内，旋阀卡爪开始向卸阀的方向旋转设定的圈数，此设定圈数值大于钢瓶口的螺纹圈数，因此可以将阀门卸下。卸下的阀门自动掉落在下方收集篮内，卸阀完成后，钢瓶压紧件释放钢瓶，上下瓶传送辊道将钢瓶向后传送，直至到达桁架机械手可抓取的位置，由桁架机械手将钢瓶转移至喷丸区为便于识别，上下瓶传送辊道上对应钢瓶也设置抓取到位检测开关；如果是上阀操作，上阀前需要操作者人工将阀门预先安装在钢瓶口，上阀时的钢瓶传送、压紧、旋阀卡爪瞄准对位都与卸阀相同，旋阀卡爪对位后，向上紧阀门的方向旋转，直到卡爪旋转驱动电机轴上的圈数计数器技术达到预先值时，卡爪旋转驱动电机停止旋转，旋阀卡爪在卡爪横移驱动件的带动下离开阀门的位置，然后钢瓶压紧件抬起，钢瓶退回。

为提高工作效率，全自动上卸阀机构的钢瓶压紧件、旋阀卡爪、卡爪旋转驱动电机、卡爪横移驱动件、对射式激光检测器可设置多组，同时进行多组钢瓶阀门的装卸。

所述钢瓶压紧件包括压紧气缸和V字形压紧块，压紧气缸通过支架固定在上下瓶传送辊道靠近旋阀卡爪的一端上方，压紧气缸活塞杆连接V字形压紧块拐角，V字形压紧块开口朝向上下瓶传送辊道，需要压紧钢瓶时，压紧气缸活塞杆动作，带动V字形压紧块下移，压紧钢瓶。

所述上下瓶传送辊道上对应钢瓶设置传送托辊，传送托辊形状为两头粗中间细的鼓形，钢瓶外壁为圆柱形，两头粗中间细的形状可防止钢瓶在上下瓶传送辊道上滚动。

所述卡爪横移驱动件采用直线滑台，所述旋阀卡爪与直线滑台的滑块固定连接，所述圈数计数器采用扭矩传感器或光电计数器，直线滑台、扭矩传感器及光电计数器均采用市面现售产品。

所述自动清砂机构包括清砂支架、吹扫件、敲击件、清砂固定件和翻转驱动件，所述清砂支架一端设置吹扫件，另一端设置翻转驱动件，翻转驱动件动作端与翻转架一端铰接，翻转架另一端固定敲击件，翻转架中间部位两端设置转轴，转轴通过轴承和轴承座固定在清砂支架上，吹扫件、敲击件、清砂固定件和翻转驱动件均与清砂控制柜相连，清砂控制柜连接控制系统。

清砂时，将钢瓶放置在翻转架上，通过清砂固定件进行固定，吹扫件部分插入到钢瓶内部，然后启动翻转驱动件，将钢瓶翻转至瓶口朝下，吹扫件向钢瓶内吹气，同时敲击件动作对钢瓶进行振打，使钢瓶内壁喷丸后的残砂彻底排出，残砂排净后，翻转驱动件带动翻转架转回水平状态，吹扫件退出钢瓶，清砂固定件释放钢瓶，等待桁架机械手来将钢瓶抓取至缓冲辊道上进行预上阀操作。敲击件一般采用空气锤，敲击力度：11.1kgm/sec，敲击频率小于30次/分，工作时间小于6分钟。

所述吹扫件包括吹扫驱动气缸和吹气管，所述吹扫驱动气缸活塞杆通过驱动连接片固定连接吹气管，钢瓶固定后，通过吹扫驱动气缸带动吹气管插入钢瓶内部，吹气管接入压缩空气，压缩空气压力不小于0.6MPa，吹气管直径取12mm。

所述清砂固定件包括V型托板、夹紧气缸和钢瓶固定爪，所述钢瓶固定爪通过夹紧气缸控制其开合，V型托板固定在钢瓶固定爪两侧；钢瓶固定爪包括第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，所述夹紧气缸活塞杆连接一对铰接的第一连接杆，第一连接杆通过第二连接杆铰接第三连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆均为一字形，所述第三连接杆为S形。

为保证钢瓶固定爪的开合稳定性，第三连接杆中心通过转轴固定在设于翻转架中间的固定板上。为提高清砂效率，设置多组清砂固定件，相邻两组清砂固定件的钢瓶固定爪之间设置挡板，防止干涉，挡板可固定在翻转架上，为与清砂固定件的数量匹配，吹气管和敲击件也设置相应数量。

装卸小车的结构与现有的小推车结构类似，为防止钢瓶从小车上滚落，可在小车顶面两侧设置档杆。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明可实现钢瓶内壁的自动清洗，节省人力，提高工作效率，清洗洁净度高。人工用装卸小车将钢瓶从待处理钢瓶存放区运至清洗车间内，然后将钢瓶转运至上料辊道上，上料辊道检测到钢瓶到位后，启动桁架机械手将钢瓶转运至全自动上卸阀机构，然后由全自动上卸阀机构对钢瓶执行卸阀操作，卸阀完成后，通过桁架机械手将钢瓶转移至喷丸机构进行喷丸，喷丸完成后，再由桁架机械手将钢瓶转移至自动清砂机构将钢瓶内壁的残砂排出，残砂排完后，通过桁架机械手将钢瓶转移至缓冲辊道，操作者需在钢瓶卸下的阀门丝口位置上顺时针缠生料带3圈，然后将阀门拧到预上阀的钢瓶上，再由桁架机械手将预上阀的钢瓶转移至全自动上卸阀机构，实现自动上阀，上阀结束后，再由桁架机械手将钢瓶运至装卸小车上，由操作者将装卸小车推行到指定区域卸下钢瓶之后，再将装卸小车放回卸料区，控制系统只有检测到装卸小车到位，才会将清洗并上阀完成的钢瓶转移至装卸小车上。桁架机械手在转移钢瓶时，由控制系统判断其目的工位是否空闲，如果不空闲，桁架机械手将钢瓶转移至缓冲辊道进行缓冲等待，直至目标工位空闲后，再将钢瓶转移至目标工位，为方便区分缓冲区放置的钢瓶类型，设置两排缓冲辊道，分别存放预上阀钢瓶和待抛丸钢瓶，因清砂动作执行较快，清砂工位一般不会存在拥挤等位现象，所以缓冲区不需额外设置存放待清砂钢瓶的缓冲辊道。

附图说明

图1是系统平面布置图。

图2是上料区结构图。

图3是全自动上卸阀机构俯视图。

图4是全自动上卸阀机构立体图。

图5是图4的A部分局部放大图。

图6是自动清砂机构主视图。

图7是自动清砂机构左视图。

图8是自动清砂机构立体图。

图9是装卸小车结构简图。

图中：1、卸料区；2、上料区；3、上卸阀区；4、缓冲区；5、喷丸区；6、清砂区；7、钢瓶；8、档杆；2-0上料辊道；2-1、翻转气缸；2-2、翻转杆；2-3、翻转架；2-4轴承；2-5、传送托辊；2-6、连杆；3-1、上下瓶传送辊道；3-2、旋阀卡爪；3-3、卡爪旋转驱动电机；3-4、卡爪横移驱动件；3-5、对射式激光检测器；3-6、卡槽；3-7、矩形透光槽；3-8、压紧气缸；3-9、V字形压紧块；3-10、支架；6-1、清砂支架；6-2、敲击件；6-3、翻转驱动件；6-4、翻转架；6-5、驱动气缸；6-6吹气管；6-7驱动连接片；6-8、V型托板；6-9、夹紧气缸；6-10、钢瓶固定爪；6-11、第一连接杆；6-12、第二连接杆；6-13、第三连接杆；6-14、固定板；6-15、挡板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：

实施例1：

如图1所示，本发明所述钢瓶内壁自动清洗系统，包括从左至右依次设置的卸料区1、上料区2、上卸阀区3、缓冲区4、喷丸区5和清砂区6，其中，

所述卸料区1用于放置装卸小车，所述装卸小车上设有到位检测开关，装卸区对应到位检测开关设置感应墙；

所述上料区2用于设置上料辊道2-0，上料辊道2-0上设置上料检测开关；

所述上卸阀区3用于设置全自动上卸阀机构；

所述缓冲区4用于设置缓冲辊道；

所述喷丸区5用于设置喷丸机构；

所述清砂区6用于设置自动清砂机构；

前述各区域上方设置桁架机械手，所述到位检测开关、上料检测开关、全自动上卸阀机构、自动清砂机构、喷丸机构和桁架机械手均与控制系统相连。

如图2所示，上料辊道2-0一侧设置钢瓶翻转机构，所述钢瓶翻转机构包括翻转气缸2-1、翻转杆2-2和翻转架2-3，所述翻转气缸2-1活塞杆通过连杆2-6铰接翻转杆2-2一端，翻转杆2-2两端通过轴承2-4固定在上料辊道2-0一侧，翻转架2-3一侧与翻转杆2-2固定连接，上料辊道2-0末端设置上料检测开关，上料辊道2-0上对应钢瓶7设置传送托辊2-5，传送托辊2-5形状为两头粗中间细的鼓形，操作者将装卸小车运来的待处理钢瓶7转移到翻转架上，然后启动翻转气缸2-1，翻转气缸2-1的活塞杆伸出，带动翻转杆2-2转动，转动的翻转杆2-2带动翻转架2-3及钢瓶7翻转至上料辊道2-0上表面。翻转架2-3包括3根L形撑杆，L形撑杆的竖直边与翻转杆2-2固定连接，L形撑杆的水平边背向上料辊道2-0，翻转架2-3翻转至上料辊道2-0后，钢瓶7受重力作用可轻易滚动到上料辊道2-0上，为使上料检测开关顺利监测到钢瓶7到位，需人工辅助调整钢瓶7到合适的位置，为提高工作效率，可在上料辊道2-0上设置2～4列传送托辊2-5，可一次性存放2～4个钢瓶，相应的，上料检测开关也要设置2～4个。

如图3-5所示，全自动上卸阀机构包括上下瓶传送辊道3-1、钢瓶压紧件、旋阀卡爪3-2、卡爪旋转驱动电机3-3、卡爪横移驱动件3-4、对射式激光检测器3-5和上卸阀控制柜，所述上下瓶传送轨道3-1两端均设置钢瓶到位检测件，旋阀卡爪3-2连接卡爪横移驱动件3-4的动作端，卡爪横移驱动件3-4的固定端连接卡爪旋转驱动电机3-3转轴，卡爪旋转驱动电机3-3转轴对应设有圈数计数器，所述旋转卡爪3-2包括爪座和爪头，爪头靠近爪座的一面设置卡槽3-6，卡槽3-6宽度与钢瓶7的矩形阀门尺寸相适应，爪头另一面设置矩形透光槽3-7，矩形透光槽3-7宽度大于卡槽3-6宽度，矩形透光槽3-7底面与卡槽3-6顶面重合，矩形透光槽3-7两侧槽口对应设有对射式激光检测器3-5，对射式激光传感器3-5的激光束设于卡槽3-6上边缘和矩形透光槽3-7上边缘之间并与两者平行，圈数计数器、对射式激光传感器3-5、上下瓶传送辊道3-1、钢瓶压紧件、卡爪旋转驱动电机3-3、卡爪横移驱动件3-4和对射式激光检测器3-5均与上卸阀控制柜相连，上卸阀控制柜连接控制系统。

钢瓶到位检测件检测到钢瓶7到位后，钢瓶7阀门位于对射式激光传感器3-5的发射端和接收端之间，全自动上卸阀机构根据控制系统的指令确定其执行上阀操作还是卸阀操作，如果是卸阀操作，钢瓶压紧件动作，压紧钢瓶7前端外壁，对钢瓶7起固定作用，然后卡爪旋转驱动电机3-3开始以钢瓶7的矩形阀门为中心旋转，由对射式激光传感器3-5感受阀门的位置，因为六氟化硫钢瓶的阀门被检测的位置横截面是方形的，因此对射式激光传感器3-5发射的激光束只有在激光束与阀门一边完全平行时才能不被遮挡，否则激光束都是无法射入接收端。利用上述原理，旋转的旋阀卡爪3-2在激光束与钢瓶7矩形颈部的直边正好平行时停止旋转，同时卡爪横移驱动件3-4驱动旋阀卡爪3-2横移，将钢瓶7阀门的矩形径部正好卡在旋阀卡爪3-2的矩形卡槽3-6内，旋阀卡爪3-2开始向卸阀的方向旋转设定的圈数，此设定圈数值大于钢瓶7瓶口的螺纹圈数，因此可以将阀门卸下。卸下的阀门自动掉落在下方收集篮内，卸阀完成后，钢瓶压紧件释放钢瓶7，上下瓶传送辊道3-1将钢瓶7向后传送，直至到达桁架机械手可抓取的位置，由桁架机械手将钢瓶7转移至喷丸区5为便于识别，上下瓶传送辊道3-1上对应钢瓶7也设置抓取到位检测开关；如果是上阀操作，上阀前需要操作者人工将阀门预先安装在钢瓶7瓶口，上阀时的钢瓶7传送、压紧、旋阀卡爪3-2瞄准对位都与卸阀相同，旋阀卡爪3-2对位后，向上紧阀门的方向旋转，直到卡爪旋转驱动电机3-3转轴上的圈数计数器技术达到预先值时，卡爪旋转驱动电机3-3停止旋转，旋阀卡爪3-2在卡爪横移驱动件3-4的带动下离开阀门的位置，然后钢瓶压紧件抬起，钢瓶7退回。

为提高工作效率，全自动上卸阀机构的钢瓶压紧件、旋阀卡爪3-2、卡爪旋转驱动电机3-3、卡爪横移驱动件3-4、对射式激光检测器3-5均设置2组，可同时进行2组钢瓶阀门的装卸。

钢瓶压紧件包括压紧气缸3-8和V字形压紧块3-9，压紧气缸3-8通过支架3-10固定在上下瓶传送辊道3-1靠近旋阀卡爪3-2的一端上方，压紧气缸3-8活塞杆连接V字形压紧块3-9拐角，V字形压紧块3-9开口朝向上下瓶传送辊道3-1，需要压紧钢瓶7时，压紧气缸3-8活塞杆动作，带动V字形压紧块3-9下移，压紧钢瓶7。

所述上下瓶传送辊道3-1上对应钢瓶7设置传送托辊2-5，传送托辊2-5形状为两头粗中间细的鼓形，钢瓶7外壁为圆柱形，两头粗中间细的形状可防止钢瓶7在上下瓶传送辊道3-1上滚动；卡爪横移驱动件3-4采用直线滑台，所述旋阀卡爪3-2与直线滑台的滑块固定连接，所述圈数计数器采用扭矩传感器或光电计数器，直线滑台、扭矩传感器及光电计数器均采用市面现售产品。

如图6-8所示，自动清砂机构包括清砂支架6-1、吹扫件、敲击件6-2、清砂固定件和翻转驱动件6-3，所述清砂支架6-1一端设置吹扫件，另一端设置翻转驱动件6-3，翻转驱动件6-3动作端与翻转架6-4一端铰接，翻转架6-4另一端固定敲击件6-2，翻转架6-4中间部位两端设置转轴，转轴通过轴承和轴承座固定在清砂支架6-1上，吹扫件、敲击件6-2、清砂固定件和翻转驱动件6-3均与清砂控制柜相连，清砂控制柜连接控制系统，翻转驱动件6-3采用气缸、油缸或电缸等。

清砂时，将钢瓶7放置在翻转架6-4上，通过清砂固定件进行固定，吹扫件部分插入到钢瓶7内部，然后启动翻转驱动件6-3，将钢瓶7翻转至瓶口朝下，吹扫件向钢瓶7内吹气，同时敲击件6-2动作对钢瓶7进行振打，使钢瓶7内壁喷丸后的残砂彻底排出，残砂排净后，翻转驱动件6-3带动翻转架6-4转回水平状态，吹扫件退出钢瓶7，清砂固定件释放钢瓶7，等待桁架机械手来将钢瓶7抓取至缓冲辊道上进行预上阀操作。敲击件6-2一般采用空气锤，敲击力度：11.1kgm/sec，敲击频率小于30次/分，工作时间小于6分钟。

所述吹扫件包括吹扫驱动气缸6-5和吹气管6-6，所述吹扫驱动气缸6-5活塞杆通过驱动连接片6-7固定连接吹气管6-6，钢瓶7固定后，通过吹扫驱动气缸6-5带动吹气管6-6插入钢瓶7内部，吹气管6-6接入压缩空气，压缩空气压力不小于0.6MPa，吹气管直径取12mm。

所述清砂固定件包括V型托板6-8、夹紧气缸6-9和钢瓶固定爪6-10，所述钢瓶固定爪6-10通过夹紧气缸6-9控制其开合，V型托板6-8固定在钢瓶固定爪6-10两侧；钢瓶固定爪6-10包括第一连接杆6-11、第二连接杆6-12和第三连接杆6-13，所述夹紧气缸6-9活塞杆连接一对铰接的第一连接杆6-11，第一连接杆6-11通过第二连接杆6-12铰接第三连接杆6-13，所述第一连接杆6-11和第二连接杆6-12均为一字形，所述第三连接杆6-13为S形。

为保证钢瓶固定爪6-10的开合稳定性，第三连接杆6-13中心通过转轴固定在设于翻转架6-4中间的固定板6-14上。为提高清砂效率，设置2组清砂固定件，相邻两组清砂固定件的钢瓶固定爪6-10之间设置挡板6-15，防止干涉，挡板6-15可固定在翻转架6-4上，为与清砂固定件的数量匹配，吹气管6-6和敲击件6-2也设置相应数量。

人工用装卸小车将钢瓶7从待处理钢瓶存放区运至清洗车间内，然后将钢瓶7转运至上料辊道上，上料辊道检测到钢瓶7到位后，启动桁架机械手将钢瓶7转运至全自动上卸阀机构，然后由全自动上卸阀机构对钢瓶7执行卸阀操作，卸阀完成后，通过桁架机械手将钢瓶7转移至喷丸机构进行喷丸，喷丸完成后，再由桁架机械手将钢瓶7转移至自动清砂机构将钢瓶7内壁的残砂排出，残砂排完后，通过桁架机械手将钢瓶7转移至缓冲辊道，操作者需在钢瓶7卸下的阀门丝口位置上顺时针缠生料带3圈，然后将阀门拧到预上阀的钢瓶7上，再由桁架机械手将预上阀的钢瓶7转移至全自动上卸阀机构，实现自动上阀，上阀结束后，再由桁架机械手将钢瓶7运至装卸小车上，由操作者将装卸小车推行到指定区域卸下钢瓶7之后，再将装卸小车放回卸料区，装卸小车的到位检测开关可采用光电开关，装卸小车停车时，到位检测开关贴紧感应墙，感应墙挡住光电开关的光线，由此检测装卸小车到位，控制系统只有检测到装卸小车到位，才会将清洗并上阀完成的钢瓶7转移至装卸小车上。桁架机械手在转移钢瓶7时，由控制系统判断其目的工位是否空闲，如果不空闲，桁架机械手将钢瓶7转移至缓冲辊道进行缓冲等待，直至目标工位空闲后，再将钢瓶7转移至目标工位，为方便区分缓冲区4放置的钢瓶7类型，设置两排缓冲辊道，分别存放预上阀钢瓶和待抛丸钢瓶，因清砂动作执行较快，清砂工位一般不会存在拥挤等位现象，所以缓冲区4不需额外设置存放待清砂钢瓶的缓冲辊道，桁架机械手采用市面现售产品，考虑到钢瓶7质量较大，一般的真空吸盘不满足转运需求，桁架机械手优先采用电磁铁式吸盘；装卸小车的结构与现有的小推车结构类似，为防止钢瓶7从小车上滚落，可在装卸小车顶面两侧设置档杆8。

Claims (10)

1.一种钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，包括从左至右依次设置的卸料区(1)、上料区(2)、上卸阀区(3)、缓冲区(4)、喷丸区(5)和清砂区(6)，其中，

所述卸料区(1)用于放置装卸小车，所述装卸小车上设有到位检测开关，装卸区对应到位检测开关设置感应墙；

所述上料区(2)用于设置上料辊道(2-0)，上料辊道(2-0)上设置上料检测开关；

所述上卸阀区(3)用于设置全自动上卸阀机构；

所述缓冲区(4)用于设置缓冲辊道；

所述喷丸区(5)用于设置喷丸机构；

所述清砂区(6)用于设置自动清砂机构；

前述各区域上方设置桁架机械手，所述到位检测开关、上料检测开关、全自动上卸阀机构、自动清砂机构、喷丸机构和桁架机械手均与控制系统相连。

2.根据权利要求1所述的钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，所述上料辊道(2-0)一侧设置钢瓶翻转机构，所述钢瓶翻转机构包括翻转气缸(2-1)、翻转杆(2-2)和翻转架(2-3)，所述翻转气缸(2-1)活塞杆通过连杆(2-6)铰接翻转杆(2-2)一端，翻转杆(2-2)两端通过轴承(2-4)固定在上料辊道(2-0)一侧，翻转架(2-3)一侧与翻转杆(2-2)固定连接，上料辊道(2-0)末端设置上料检测开关。

3.根据权利要求1所述的钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，所述全自动上卸阀机构包括上下瓶传送辊道(3-1)、钢瓶压紧件、旋阀卡爪(3-2)、卡爪旋转驱动电机(3-3)、卡爪横移驱动件(3-4)、对射式激光检测器(3-5)和上卸阀控制柜，所述上下瓶传送轨道(3-1)两端均设置钢瓶到位检测件，旋阀卡爪(3-2)连接卡爪横移驱动件(3-4)的动作端，卡爪横移驱动件(3-4)的固定端连接卡爪旋转驱动电机(3-3)转轴，卡爪旋转驱动电机(3-3)转轴对应设有圈数计数器，所述旋转卡爪(3-2)包括爪座和爪头，爪头靠近爪座的一面设置卡槽(3-6)，卡槽(3-6)宽度与钢瓶(7)的矩形阀门尺寸相适应，爪头另一面设置矩形透光槽(3-7)，矩形透光槽(3-7)宽度大于卡槽(3-6)宽度，矩形透光槽(3-7)底面与卡槽(3-6)顶面重合，矩形透光槽(3-7)两侧槽口对应设有对射式激光检测器(3-5)，对射式激光传感器(3-5)的激光束设于卡槽(3-6)上边缘和矩形透光槽(3-7)上边缘之间并与两者平行，圈数计数器、对射式激光传感器(3-5)、上下瓶传送辊道(3-1)、钢瓶压紧件、卡爪旋转驱动电机(3-3)、卡爪横移驱动件(3-4)和对射式激光检测器(3-5)均与上卸阀控制柜相连，上卸阀控制柜连接控制系统。

4.根据权利要求3所述的钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，所述钢瓶压紧件包括压紧气缸(3-8)和V字形压紧块(3-9)，压紧气缸(3-8)通过支架(3-10)固定在上下瓶传送辊道(3-1)靠近旋阀卡爪(3-2)的一端上方，压紧气缸(3-8)活塞杆连接V字形压紧块(3-9)拐角，V字形压紧块(3-9)开口朝向上下瓶传送辊道(3-1)。

5.根据权利要求3所述的钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，所述上下瓶传送辊道(3-1)上对应钢瓶(7)设置传送托辊(2-5)，传送托辊(2-5)形状为两头粗中间细的鼓形。

6.根据权利要求3所述的钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，所述上下瓶传送辊道(3-1)上设置若干列传送托辊(2-5)，每一列传送托辊(2-5)对应设置一组钢瓶压紧件、旋阀卡爪(3-2)、卡爪旋转驱动电机(3-3)、卡爪横移驱动件(3-4)、对射式激光检测器(3-5)。

7.根据权利要求1所述的钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，所述自动清砂机构包括清砂支架(6-1)、吹扫件、敲击件(6-2)、清砂固定件和翻转驱动件(6-3)，所述清砂支架(6-1)一端设置吹扫件，另一端设置翻转驱动件(6-3)，翻转驱动件(6-3)动作端与翻转架(6-4)一端铰接，翻转架(6-4)另一端固定敲击件(6-2)，翻转架(6-4)中间部位两端设置转轴，转轴通过轴承和轴承座固定在清砂支架(6-1)上，吹扫件、敲击件(6-2)、清砂固定件和翻转驱动件(6-3)均与清砂控制柜相连，清砂控制柜连接控制系统。

8.根据权利要求7所述的钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，所述吹扫件包括吹扫驱动气缸(6-5)和吹气管(6-6)，所述吹扫驱动气缸(6-5)活塞杆通过驱动连接片(6-7)固定连接吹气管(6-6)。

9.根据权利要求7所述的钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，所述清砂固定件包括V型托板(6-8)、夹紧气缸(6-9)和钢瓶固定爪(6-10)，所述钢瓶固定爪(6-10)通过夹紧气缸(6-9)控制其开合，V型托板(6-8)固定在钢瓶固定爪(6-10)两侧。

10.根据权利要求9所述的钢瓶内壁自动清洗系统，其特征在于，所述钢瓶固定爪(6-10)包括第一连接杆(6-11)、第二连接杆(6-12)和第三连接杆(6-13)，所述夹紧气缸(6-9)活塞杆连接一对铰接的第一连接杆(6-11)，第一连接杆(6-11)通过第二连接杆(6-12)铰接第三连接杆(6-13)，所述第一连接杆(6-11)和第二连接杆(6-12)均为一字形，所述第三连接杆(6-13)为S形。