CN112246775A - 一种合金棒材清洗及风干装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合金棒材清洗及风干装置，该装置包括一个清洗机构和一个风干机构；清洗机构包含一个拨料机构和一个或以上的转盘输送机构、和与转盘输送机构相同数量的超声波水槽，转盘输送机构将合金棒材送入到超声波水槽的清洗液中清洗，拨料机构将合金棒材拨入及拨出转盘输送机构，最后送到风干机构；风干机构包含一个风干输送机构和一组或以上的喷头组，风干输送机构一组直线阵列均布的风干转轴和安装在每一个风干转轴末端的V形轮和可带动风干转轴和V形轮同步转动的风干动力传动机构组成，合金棒材进入到风干机构后由V形轮托住并带动输送，在至少有一个以上的介质是干燥气体的喷头组作用下合金棒材被风干，本发明既能避免清洗及风干过程中对合金棒材的二次损害，又能高效彻底地实现清洗及风干功能。

Description

一种合金棒材清洗及风干装置
技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，具体涉及到一种硬质合金棒材清洗及风干装置。
背景技术
硬质合金通常由碳化钨（WC）和金属钴（Co）组成，钴、作为硬质合金中高温碳化物的粘结剂，它影响着硬质合金中碳化物的坚韧性和抗震性。公知在硬质合金切削加工中,使用切削液会对硬质合金刀具中的钴，有浸出作用； 此外，在2010年12月出版的粉末冶金材料科学与工程中《WC-Co硬质合金在水中的腐蚀行为》一文中记载了：常温下，水不仅具有腐蚀硬质合金的性能，同时还具有浸出Co的能力，能够将硬质合金表面显现出宏观缺陷。因此，在硬质合金切削加工后，需要尽快将表面残余的切削液及水去除。
现有适用于机加工零件的超声波清洗技术，一般有浸入式和通过式两种方式，前者采用镂空盛具批量装盛工件放入超声波槽浸泡清洗后取出沥干或风干，由于硬质合金的脆性，这种情况下无法避免合金棒材因磕碰挤压产生的蹦缺，另外位于盛具内部的合金棒材较难彻底清洗干净或风干；后者采用网式履带输送工件先后通过超声波清洗槽和风干区完成清洗和风干，这种方式由于在进出清洗槽时输送带有一定的坡度，也很难避免合金棒材相互磕碰产生蹦缺，另外清洗和风干时工件和输送带接触的局部位置也较难彻底清洗和风干。
目前合金棒材的生产中，一般还是采用人工清洗擦拭的方式，但是人工清洗的劳动强度较大，过程繁琐且效率低下，清洗及风干质量也较难得到保证。
发明内容
本发明目的，在于克服现有技术的不足，针对硬质合金棒材，提出一种自动清洗及风干装置，既能避免清洗及风干过程中对合金棒材的二次损害，又能高效彻底地实现清洗及风干功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种合金棒材清洗及风干装置。包括：
一个清洗机构（1）和一个风干机构（2）。
清洗机构（1）包括：一个拨料机构（11）和一个或以上的转盘输送机构（12）和与转盘输送机构相同数量的超声波水槽（13）。
转盘输送机构（12）包括：一个能够产生间歇式分度旋转的转盘动力传动机构（121）和一个转轴（122）、两个镜像对称分布的转盘（123）；以及一组直线阵列分布的半环形片（1241）组合成的底托（124）。
转盘（123）同心安装在转轴（122）上，两个转盘（123）之间的间距可以根据不同长度规格的合金棒材（3）做相应调整；转盘（123）的一个面开有若干个呈圆周均布的盲槽（1231），盲槽（1231）略大于合金棒材（3），使得合金棒材（3）可以完全卡入到盲槽（1231）内；转盘（123）与合金棒材（3）接触的部分采用非金属材料制成。
底托（124）由若干个沿转轴（122）轴向阵列分布的半环形片（1241）组成，半环形片（1241）的内环直径略大于转盘（123）直径，底托（124）固定在转盘（123）的下方并与转盘（123）同轴心；半环形片（1241）采用非金属材料制成。
两个转盘（123）的间距调节到棒材进入到转盘输送机构（12）时，棒材的两个端面与转盘盲槽（1231）底面的间隙在1-2mm之间，以约束合金棒材（3）的轴向运动；盲槽（1231）的侧面与底托（124）的内环共同约束合金棒材（3）的径向运动，这样合金棒材（3）就可在转盘输送机构（12）的带动下绕转轴（122）轴心做间歇式圆周运动，合金棒材（3）在运动过程中被带入清洗液中清洗后再带出。
拨料机构（11）由比转盘输送机构（12）多一组的拨料爪（111）和与拨料爪（111）相同数量的拨料通道（112）组成。
转盘输送机构（12）的前后各有一个拨料爪（111），如有多个转盘输送机构（12），则两个转盘输送机构（12）之间只有一组拨料爪（111），拨料爪（111）可沿水平及垂直方向做二维往复运动，可沿合转盘（123）水平径向将合金棒材（3）拨入及拨出转盘输送机构（12）；拨料爪（111）与合金棒材（3）接触的部分采用非金属材料制成。
拨料通道（112）由镜像分布的两个L型块（1121）组成，两个L型块（1121）之间的间距可调整，适应不同长度规格的合金棒材（3），两个L型块（1121）的间距调节到L型块（1121）的内侧面与合金棒材（3）两个端面的间隙为0.5-1.5mm左右，可对合金棒材（3）的轴向约束，两个L型块（1121）内底面可对合金棒材（3）的竖直方向约束；拨料通道（112）与合金棒材（3）接触的部分采用非金属材料制成。
合金棒材（3）进入到拨料机构（11）时，拨料通道（112）已对合金棒材（3）的轴向和竖直方向进行约束，拨料爪（111）在水平方向推动合金棒材（3），可将合金棒材（3）推入转盘盲槽（1231）中或从转盘盲槽（1231）中推出。
第一组拨料机构（11）将合金棒材（3）从清洗机构（1）的进料点推入到第一组转盘输送机构（12）的转盘盲槽（1231）中，第二组拨料机构（11）将合金棒材（3）从第一组转盘输送机构（12）的转盘盲槽（1231）中拨出合金棒材（3）并拨入第二组转盘输送机构（12），依次类推，如该组拨料机构（11）后已无转盘输送机构（12），则将合金棒材（3）推入到风干机构（2）。
超声波水槽（13）安装于底托（124）的下方；其所盛装的清洗液能够淹没转盘（123）下半部的若干个盲槽（1231）。
风干机构（2）包含一个风干输送机构（21）和一组或以上的喷头组（22）。
风干输送机构（21）包括由一组直线阵列均布的风干转轴（212）和安装在每一个风干转轴（212）末端的V形轮（211）；以及可带动风干转轴（212）和V形轮（211）同步转动的风干动力传动机构（213）组成。
V形轮（211）的圆周面加工有V槽，可对其输送的合金棒材（3）进行径向限位； V形轮（211）采用非金属材料制成。
每个喷头组（22）由两个或以上的扇形喷头（221）组成，喷头出口朝向合金棒材（3）的轴心，沿合金棒材（3）的轴心圆周均布，流体介质从扇形喷头（221）喷出后形成的扇形面与在V形轮（211）上输送的合金棒材（3）的端面成-10度到10度内的夹角；至少有一个或以上喷头组（22）内的流体介质是干燥气体。
风干机构（2）至少有一个以上的介质是干燥气体的喷头组（22）固定于风干输送机构（21）上的两个相邻V形轮（211）之间。
经清洗机构（1）清洗完成后的合金棒材（3）被最后一组拨料机构（11）拨入到风干机构（2）的若干个V形轮（211）V槽上，风干输送机构（21）带动V形轮（211）同步转动，从而带动V形轮（211）上的合金棒材（3）轴向运动，经过喷头组（22）内的流体介质喷射吹扫作用下，去除残余在合金棒材（3）表面的清洗液，合金棒材（3）运动到风干输送机构（21）末端时，由风干出料机构（23）将合金棒材（3）推出，完成风干工作。
风干机构（2）可根据不同洁净及风干要求增加多组不同流体介质的喷头组（22），以达到最佳清洗及风干效果；如可按照合金棒材（3）的行进方向依次安装以去离子水、常温干燥气体和高温干燥气体作为流体介质的喷头组（22），亦可安装多组相同流体介质的喷头组（22）。
附图说明
图1为本发明一种合金棒材清洗及风干装置的立体结构示意图。
图2为清洗机构（1）的立体结构示意图。
图3为转盘输送机构（12）的立体结构示意图。
图4为拨料机构的立体机构示意图。
图5为超声波水槽（13）的正视图。
图6为风干机构（2）的立体机构示意图。
图7为风干输送机构（21）的立体机构示意图。
图8为喷头组（22）的局部放大示意图。
具体实施方式
实施例。
参见图1至图8所示，本发明的一种合金棒材清洗及风干装置。包括：一个清洗机构（1）和一个风干机构（2）。
清洗机构（1）包括：一个带有三个拨料爪（111）的拨料机构（11）和两个转盘输送机构（12）和两个超声波水槽（13）。
转盘输送机构（12）包括：一个步进/伺服电机通过同步带减速带动的能够产生间歇式分度旋转的转盘动力传动机构（121）和一个转轴（122）、两个镜像对称分布的转盘（123）；以及一组直线阵列分布的半环形片（1241）组合成的底托（124）。
转盘（123）同心安装在转轴（122）上，两个转盘（123）之间的间距可以根据不同长度规格的合金棒材（3）做相应调整；转盘（123）的一个面开有若干个呈圆周均布的盲槽（1231），盲槽（1231）略大于合金棒材（3），使得合金棒材（3）可以完全卡入到盲槽（1231）内；转盘（123）与合金棒材（3）接触的部分采用非金属材料制成。
底托（124）由若干个沿转轴（122）轴向阵列分布的半环形片（1241）组成，半环形片（1241）的内环直径略大于转盘（123）直径，底托（124）固定在转盘（123）的下方并与转盘（123）同轴心；半环形片（1241）采用非金属材料制成。
两个转盘（123）的间距调节到棒材进入到转盘输送机构（12）时，棒材的两个端面与转盘盲槽（1231）底面的间隙在1-2mm之间，以约束合金棒材（3）的轴向运动；盲槽（1231）的侧面与底托（124）的内环共同约束合金棒材（3）的径向运动，这样合金棒材（3）就可在转盘输送机构（12）的带动下绕转轴（122）轴心做间歇式圆周运动，合金棒材（3）在运动过程中被带入清洗液中清洗后再带出。
拨料机构（11）由三组的拨料爪（111）和三组拨料通道（112）组成。
三个拨料爪（111）刚性固定在同一个传动板上，由垂直方向和水平方向的两个气缸提供动力，同步带动三个料爪（111）在竖直平面内沿一个封闭的矩形做循环动作；使得前拨料爪（111）将进入到清洗机构（1）进料点的合金棒材（3）拨入到第一转盘输送机构（12）；中拨料爪（111）将第一转盘输送机构（12）送出的合金棒材（3）拨入到第二转盘输送机构（12）；后拨料爪（111）将第二转盘输送机构（12）送出的合金棒材（3）拨入到风干机构（2）；拨料爪（111）与合金棒材（3）接触的部分采用非金属材料制成。
拨料通道（112）由镜像分布的两个L型块（1121）组成，两个L型块（1121）之间的间距可调整，适应不同长度规格的合金棒材（3），两个L型块（1121）的间距调节到L型块（1121）的内侧面与合金棒材（3）两个端面的间隙为0.5-1.5mm左右，可对合金棒材（3）的轴向约束，两个L型块（1121）内底面可对合金棒材（3）的竖直方向约束；拨料通道（112）与合金棒材（3）接触的部分采用非金属材料制成。
合金棒材（3）进入到拨料机构（11）时，拨料通道（112）已对合金棒材（3）的轴向和竖直方向进行约束，拨料爪（111）在水平方向推动合金棒材（3），可将合金棒材（3）推入转盘盲槽（1231）中或从转盘盲槽（1231）中推出。
超声波水槽（13）安装于底托（124）的下方；其所盛装的清洗液能够淹没转盘（123）下半部的若干个盲槽（1231）；随着转盘输送机构（12）的步进转动，逐步将合金棒材（3）送入到清洗液内进行清洗，在底托（124）和转盘盲槽（1231）的共同作用下，合金棒材（3）在移动过程中伴随这一定程度的滚动，能够较好的保证清洗效果。
在拨料机构（11）和转盘输送机构（12）的作用下，合金棒材（3）依次从清洗机构（1）的进料点送入到超声波水槽（13）的清洗液中清洗，再送出到风干机构（2），完成清洗工作。
本实施例的风干机构（2）由一个风干输送机构（21）和四组的喷头组（22）组成。
风干输送机构（21）包括由一组直线阵列均布的风干转轴（212）和安装在每一个风干转轴（212）末端的V形轮（211）；以及采用步进电机及链条链轮传动带动风干转轴（212）和V形轮（211）同步转动的风干动力传动机构（213）组成。
V形轮（211）的圆周面加工有V槽，可对其输送的合金棒材（3）进行径向限位； V形轮（211）采用非金属材料制成。
每个喷头组（22）由四个扇形喷头（221）组成，喷头出口朝向合金棒材（3）的轴心，沿合金棒材（3）的轴心圆周均布，流体介质从扇形喷头（221）喷出后形成的扇形面与在V形轮（211）上输送的合金棒材（3）的端面成-10度到10度内的夹角；第一喷头组（22）内的流体介质是清水，起到喷淋的作用，可以去除残余在合金棒材（3）表面的清洗液；第二及第三喷头组（22）内的流体介质是常温干燥压缩空气，可以基本去除合金棒材（3）表面的可见水珠；第四喷头组（22）内的流体介质是经过加热的干燥压缩空气，可以完全去除合金棒材（3）表面的残余水分。
合金棒材（3）经过四组喷头组（22）后，运动到风干输送机构（21）末端时，由风干出料机构（23）将合金棒材（3）推出，完成风干工作。
上述实施案例只是用来进一步说明本发明的一种合金棒材清洗及风干装置，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的包含范围内。

Claims (14)

1.一种适用于合金棒材（3）的清洗风干装置，其特征在于：包括：
一个清洗机构（1）；
和一个风干机构（2）。
2.根据权利要求1所述的清洗机构（1），其特征在于：包括：
一个拨料机构（11）；和
一个或以上的转盘输送机构（12）；和
与转盘输送机构相同数量的超声波水槽（13）。
3.根据权利要求1所述的风干机构（2），其特征在于：包括：
一个风干输送机构（21）；和
一组或以上的喷头组（22）。
4.根据权利要求2所述的转盘输送机构（12），其特征在于：包括：
一个能够产生间歇式分度旋转的转盘动力传动机构（121）；和
一个转轴（122）；和
两个镜像对称分布的转盘（123）；以及
一组直线阵列分布的半环形片（1241）组合成的底托（124）。
5.根据权利要求4所述的转盘（123），进一步的，其特征在于：转盘（123）同心安装在转轴（122）上，两个转盘（123）之间的间距可以根据不同长度规格的合金棒材（3）做相应调整；进一步的，转盘（123）的一个面开有若干个呈圆周均布的盲槽（1231），盲槽（1231）略大于合金棒材（3），使得合金棒材（3）可以完全卡入到盲槽（1231）内；进一步的，转盘（123）与合金棒材（3）接触的部分采用非金属材料制成。
6.根据权利要求4所述的底托（124），进一步的，其特征在于：由若干个沿转轴（122）轴向阵列分布的半环形片（1241）组成，半环形片（1241）的内环直径略大于转盘（123）直径，底托（124）固定在转盘（123）的下方并与转盘（123）同轴心；进一步的，半环形片（1241）采用非金属材料制成。
7.根据权利要求2所述的拨料机构（11），其特征在于：由比转盘输送机构（12）多一组的拨料爪（111）和与拨料爪（111）相同数量的拨料通道（112）组成。
8.根据权利要求书6所述的拨料爪（111），其特征在于：转盘输送机构（12）的前后各有一个拨料爪（111），如有多个转盘输送机构（12），则两个转盘输送机构（12）之间只有一组拨料爪（111），拨料爪（111）可沿水平及垂直方向做二维往复运动，可沿合转盘（123）水平径向将合金棒材（3）拨入及拨出转盘输送机构（12）；进一步的，拨料爪（111）与合金棒材（3）接触的部分采用非金属材料制成。
9.根据权利要求6所述的拨料通道（112），其特征在于：由镜像分布的两个L型块（1121）组成，两个L型块（1121）之间的间距可调整，适应不同长度规格的合金棒材（3）；进一步的，拨料通道（112）与合金棒材（3）接触的部分采用非金属材料制成。
10.根据权利要求1所述的超声波水槽（13），其特征在于：超声波水槽（13）安装于底托（124）的下方；进一步的，超声波水槽（13）所盛装的清洗液能够淹没转盘（123）下半部的若干个盲槽（1231）。
11.根据权利要求3所述的风干输送机构（21），其特征在于：包括：
一组直线阵列均布的风干转轴（212）；和
安装在每一个风干转轴（212）末端的V形轮（211）；以及
可带动风干转轴（212）和V形轮（211）同步转动的风干动力传动机构（213）。
12.根据权利要求11所述V形轮（211），其特征在于：V形轮（211）的圆周面加工有V槽，可对其输送的合金棒材（3）进行径向限位；进一步的：V形轮（211）采用非金属材料制成。
13.根据权利要求3所述的喷头组（22），其特征在于：每个喷头组（22）由两个或以上的扇形喷头（221）组成，喷头出口朝向合金棒材（3）的轴心，沿合金棒材（3）的轴心圆周均布，流体介质从扇形喷头（221）喷出后形成的扇形面与在V形轮（211）上输送的合金棒材（3）的端面成-10度到10度内的夹角；进一步的：至少有一个或以上喷头组（22）内的流体介质是干燥气体。
14.根据权利要求1所述的风干机构（2），其特征在于：至少有一个以上的喷头组（22）固定于风干输送机构（21）上的两个相邻V形轮（211）之间。
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