CN113000482A - 管状玻璃器皿自动清洗器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种管状玻璃器皿自动清洗器，包括清洗室、控制器、顶部电机、压力传感器以及设置在清洗室内的上压板、升降压板、中心毛刷、至少一个侧边毛刷和超声波雾化器，上压板由顶部电机驱动转动，压力传感器采集上压板受到的压力信息并传送给控制器，控制器根据压力传感器的压力信号控制升降压板的升停，升降压板中心正对上压板设置有转盘；中心毛刷和侧边毛刷均竖向设置，转盘对应中心毛刷开设有中心通孔，升降压板对应侧边毛刷开设有侧面通孔，超声波雾化器设置在清洗室底部。该管状玻璃器皿自动清洗器具有设计科学、自动化程度高、通用性强、节约水资源的优点。

Description

管状玻璃器皿自动清洗器
技术领域
本发明涉及一种清洗装置，具体的说，涉及了一种管状玻璃器皿自动清洗器。
背景技术
实验室中经常用到一些管状玻璃器皿，例如烧杯、试管、量筒、三角瓶、烧瓶、蒸馏瓶等，这些管状玻璃器皿形状各异，有的带手柄、有的不带手柄。针对这些管状玻璃器皿目前主要采用人工清洗，也有使用超声波仪器浸泡后再清洗的，市场上针对这类管状玻璃器皿也设计有些简易清洗装置，例如内外两个刷子或者针对不同器皿设计多个清洗头，这些装置不仅需要手持玻璃器皿靠近刷子或者清洗头，自动化程度低，而且刷子和清洗头直接放置在水槽内，这样在冲洗过程中也会浪费大量水资源，清洗效率也不高。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、自动化程度高、通用性强、节约水资源的管状玻璃器皿自动清洗器。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种管状玻璃器皿自动清洗器，包括清洗室、控制器、顶部电机、压力传感器以及设置在所述清洗室内的上压板、升降压板、中心毛刷、至少一个侧边毛刷和超声波雾化器，所述上压板由所述顶部电机驱动转动，所述压力传感器采集所述上压板受到的压力信息并传送给所述控制器，所述控制器根据所述压力传感器的压力信号控制所述升降压板的升停，所述升降压板中心正对所述上压板设置有转盘；所述中心毛刷和所述侧边毛刷均竖向设置，所述转盘对应所述中心毛刷开设有中心通孔，所述升降压板对应所述侧边毛刷开设有侧面通孔，所述超声波雾化器设置在所述清洗室底部。
基于上述，所述上压板底部设置有橡胶软垫。
基于上述，所述转盘包括内盘和外盘，所述内盘底部设置有插杆，所述升降压板对应所述插杆开设有插孔，所述内盘与所述升降压板之间均匀连接有多根压簧，所述外盘通过平面轴承安装在所述内盘上。
基于上述，所述中心毛刷包括中空刷杆和设置在所述中空刷杆上的中心刷毛，所述中空刷杆表面开设有多个出水微孔，所述中空刷杆底部设置有清水入口；所述侧边毛刷包括侧边刷杆和设置在所述侧边刷杆上的侧边刷毛，所述侧边刷杆内开设有清水流道，所述侧边刷杆表面也开设有多个与所述清水流道连通的出水微孔。
基于上述，所述清洗室底部设置有底座，所述底座内设置有底部电机和传动机构，所述清洗室内缘附近设置有两根竖向丝杠，所述升降压板安装在两根所述竖向丝杠上，所述底部电机通过所述传动机构驱动两根所述竖向丝杠转动，所述竖向丝杠带动所述升降压板升降。
基于上述，所述底部电机通过所述传动机构还可切换驱动所述中心毛刷转动，所述清水入口通过旋转接头外接进水管；所述超声波雾化器内置有清洗液，所述清洗液经过超声波的作用、形成清洗喷雾后进入所述清洗室内。
基于上述，所述传动机构包括升降套筒、上端面齿轮和下齿轮组，所述升降套筒安装在所述底部电机的驱动轴上并始终同步转动，所述升降套筒由一电磁控制器控制上下移动，所述升降套筒外周面上设置有上外齿轮和下外齿轮，所述上端面齿轮连接在所述中空毛刷底端，所述下齿轮组带动两根所述竖向丝杠转动；当所述升降套筒处于高位时，所述上外齿轮与所述上端面齿轮啮合，所述下外齿轮与所述下齿轮组脱离；当所述升降套筒处于低位时，所述上外齿轮与所述上端面齿轮脱离，所述下外齿轮与所述下齿轮组啮合。
基于上述，所述下齿轮组包括下端面齿轮、与所述下端面齿轮同轴设置的过渡外齿轮和连接在每个所述竖向丝杠底端的丝杠外齿轮，所述下端面齿轮与所述过渡外齿轮始终同步转动，所述过渡外齿轮与所述丝杠外齿轮始终啮合，通过所述升降套筒的升降，所述下端面齿轮可与所述下外齿轮啮合或者脱离。
基于上述，所述控制器还控制所述电磁控制器的开关以及所述底部电机的转向和启闭。
基于上述，所述清洗室包括玻璃柱和顶盖，所述玻璃柱顶端和底端均敞口设置，所述顶盖可拆卸地安装在所述玻璃柱顶端，所述上压板设置在所述顶盖底部，所述顶部电机设置在所述顶盖内，所述玻璃柱底端与所述底座密封连接，所述玻璃柱底部设置有排液口，所述排液口内设置有排液阀。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明可将管状玻璃器皿倒扣在所述转盘上，所述中心毛刷伸入管状玻璃器皿内，利用所述升降压板的升降调整与所述上压板的间距，便于将不同高度的管状玻璃器皿夹紧，利用所述中心毛刷和所述侧边毛刷上的柔性刷毛，适用于不同直径的管状玻璃器皿，通过所述电机驱动所述上压板转动，依靠摩擦力带动管状玻璃器皿转动，实现与所述中心毛刷和所述侧边毛刷的相对运动，分别对管状玻璃器皿内壁和外壁进行刷洗，利用所述超声波雾化器向清洗室内喷射超细清洗液喷雾，增大与管状玻璃器皿的接触面积和吸附效果，从而提高清洗效率并节约水资源，其具有设计科学、自动化程度高、通用性强、节约水资源的优点。
进一步地，所述橡胶软垫的设置，一方面使所述上压板与管状玻璃器皿之间变为弹性接触，另一方面增大了管状玻璃器皿受到的摩擦力，避免其转动过程中打滑；所述内盘与所述升降压板之间连接的多根所述压簧，使所述管状玻璃器皿与所述转盘也弹性接触，避免被压碎，所述外盘通过所述平面轴承实现与所述内盘的转动连接。
进一步地，在刷洗完毕后，所述中空刷杆和所述侧边刷杆同时被作为清水通道，清水从所述清水入口以及所述清水流道进入，从所述出水微孔排出，将管状玻璃器皿的内壁和外壁冲洗干净；所述底部电机通过所述传动机构可以切换驱动所述升降压板升降或者所述中心毛刷转动，所述旋转接头的设置，使所述中空刷杆能够在转动的同时进水，通过所述电磁控制器控制所述升降套筒上下，使所述上外齿轮与所述上端面齿轮啮合或者所述下外齿轮与所述下齿轮组啮合，实现一个电机切换驱动两个动作，大大简化了驱动结构。
进一步地，所述控制器通过控制所述电磁控制器的开关、所述顶部电机的启停和转向以及所述底部电机的启停和转向，实现对整个装置各种驱动动作的自动化控制；所述玻璃柱的设置，方便对清洗情况进行观察，所述顶盖可拆卸地安装在所述玻璃柱顶端，方便管状玻璃器皿的放入和取出，所述底座设置在所述玻璃柱底端，整体布局紧凑，小巧轻便。
附图说明
图1是本发明中管状玻璃器皿自动清洗器的结构示意图。
图2是本发明中转盘的结构示意图。
图中：1. 玻璃柱；2. 顶盖；3. 顶部电机；4. 压力传感器；5. 上压板；6. 橡胶软垫；7. 管状玻璃器皿；8. 升降压板；9. 竖向丝杠；10. 侧边毛刷；11. 中心毛刷；12. 超声波雾化器；13. 中空刷杆；14. 出水微孔；15. 底部电机；16. 升降套筒；17. 上端面齿轮；18. 下端面齿轮；19. 上外齿轮；20. 下外齿轮；21. 过渡外齿轮；22. 丝杠外齿轮；23. 底座；24. 内盘；25. 外盘；26. 平面轴承；27. 压簧；28. 插杆；29. 侧边刷杆。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1和图2所示，一种管状玻璃器皿自动清洗器，包括从上到下依次设置的顶盖2、玻璃柱1和底座23，所述玻璃柱1顶端和底端均敞口设置，所述顶盖2可拆卸地安装在所述玻璃柱1顶端，以便取放管状玻璃器皿7，所述玻璃柱1底端与所述底座23密封连接，所述玻璃柱1底部或者所述底座23上可设置排液口，并在所述排液口内设置有排液阀，以便排出清洗液，整个装置布局紧凑，小巧轻便。
其中，顶盖2和玻璃柱1共同组成清洗室，为了实现自动清洗功能，该管状玻璃器皿自动清洗器还包括控制器、顶部电机3、压力传感器4、上压板5、升降压板8、中心毛刷11、两个侧边毛刷10和超声波雾化器12，所述控制器具体可采用51单片机，顶部电机3和压力传感器4设置在所述顶盖2内，上压板5设置在所述顶盖2底部，升降压板8、中心毛刷11、两个侧边毛刷10和超声波雾化器12均设置在玻璃柱1内。
所述上压板5由所述顶部电机3驱动转动，所述压力传感器4采集所述上压板5受到的压力信息并传送给所述控制器，所述控制器根据所述压力传感器4的压力信号控制所述升降压板8的升停，升降压板8和上压板5之间用于夹紧管状玻璃器皿7；所述升降压板8中心正对所述上压板5设置有转盘，以便管状玻璃器皿7在被夹紧状态下，能够随上压板5转动而转动，所述中心毛刷11和所述侧边毛刷10均竖向设置，分别用于刷洗管状玻璃器皿7内、外壁的刷洗，所述转盘对应所述中心毛刷11开设有中心通孔，以便中心毛刷11从中穿过，所述升降压板8对应所述侧边毛刷10开设有侧面通孔，以便侧面毛刷10从中穿过；所述超声波雾化器12设置在玻璃柱1底部，所述超声波雾化器12内置有清洗液，所述清洗液经过超声波的作用，可以将清洗液分散成细微喷雾，增大与管状玻璃器皿7的接触面积和吸附效果，从而提高清洗效率并节约水资源。
所述中心毛刷11具体包括中空刷杆13和设置在所述中空刷杆13上的中心刷毛，所述中空刷杆13表面开设有多个出水微孔14，所述中空刷杆13底部设置有清水入口，所述侧边毛刷10包括侧边刷杆24和设置在所述侧边刷杆24上的侧边刷毛，所述侧边刷杆24内开设有清水流道，所述侧边刷杆24表面也开设有多个与所述清水流道连通的出水微孔14；在刷洗完毕后，所述中空刷杆13和侧边刷杆24同时被作为清水通道，清水从所述清水入口以及所述清水流道进入，从所述出水微孔14排出，能够将管状玻璃器皿7的内壁和外壁冲洗干净。
所述底座23内设置有底部电机15和传动机构，所述玻璃柱1内缘附近设置有两根竖向丝杠9，所述升降压板8安装在两根所述竖向丝杠9上，所述底部电机15通过所述传动机构驱动两根所述竖向丝杠9转动，所述竖向丝杠9带动所述升降压板8升降；此外，所述底部电机15通过所述传动机构还可切换驱动所述中心毛刷11转动，所述清水入口通过旋转接头外接进水管，使所述中空刷杆13能够在转动的同时进水，由于管状玻璃器皿7较为脆弱，所述上压板5转动的速度不能太大，但中心毛刷11可以采用较高的转速，从而提高对管状玻璃器皿7内壁的刷洗效果。
所述传动机构具体包括升降套筒16、上端面齿轮17和下齿轮组，所述升降套筒16安装在所述底部电机15的驱动轴上并始终同步转动，所述升降套筒16由一电磁控制器控制上下移动，所述升降套筒16外周面上设置有上外齿轮19和下外齿轮20，所述上端面齿轮17连接在所述中空毛刷11底端，所述下齿轮组带动两根所述竖向丝杠9转动；所述下齿轮组具体包括下端面齿轮18、与所述下端面齿轮18同轴设置的过渡外齿轮21和连接在每个所述竖向丝杠9底端的丝杠外齿轮22，所述下端面齿轮18与所述过渡外齿轮21始终同步转动，所述过渡外齿轮22与所述丝杠外齿轮22始终啮合。当所述升降套筒16处于高位时，所述上外齿轮19与所述上端面齿轮17啮合，所述下外齿轮20与所述下齿轮组脱离，此时，底部电机15驱动中心毛刷11转动；当所述升降套筒16处于低位时，所述上外齿轮19与所述上端面齿轮17脱离，所述下外齿轮20与所述下齿轮组啮合，此时，底部电机15驱动竖向丝杠9转动。
所述控制器也控制所述电磁控制器的开关以及所述底部电机的转向和启闭，从而实现对整个装置驱动动作的自动控制。
为了避免管状玻璃器皿7被夹碎，所述上压板3底部还设置有橡胶软垫6，压紧时，橡胶软垫6与管状玻璃器皿7为弹性接触，也增大了管状玻璃器皿7受到的摩擦力，可避免其转动过程中打滑；所述转盘包括内盘24和外盘25，所述内盘25底部设置有插杆28，所述升降压板8对应所述插杆28开设有插孔，所述内盘24与所述升降压板8之间均匀连接有多根压簧27，所述外盘25通过平面轴承26安装在所述内盘24上，压簧27的设置将管状玻璃器皿7与所述转盘之间的接触也变为弹性接触，从而避免了管状玻璃器皿7被夹碎的情况。
具体使用时，首先，打开顶盖2，将管状玻璃器皿7倒扣在所述转盘上，使所述中心毛刷11伸入管状玻璃器皿7内，关闭顶盖2，所述控制器通过所述电磁控制器控制升降套筒16下降，使下外齿轮20与所述下齿轮组啮合，所述控制器再控制所述底部电机15启动，所述底部电机15驱动升降压板8升高，将管状玻璃器皿7夹紧，此时，所述中心毛刷11和所述侧边毛刷10上的柔性刷毛分别与管状玻璃器皿7的内外壁接触；然后，启动所述超声波雾化器12，向清洗室内喷射超细清洗液喷雾，使其充满整个清洗室；随后，所述控制器再通过所述电磁控制器控制升降套筒16上升，使上外齿轮19与所述上端面齿轮17啮合，所述控制器再控制所述底部电机15启动，所述底部电机15驱动中心毛刷11转动，再根据管状玻璃器皿7是否有手柄，选择顶部电机3的正反转模式或者循环转模式，所述控制器控制顶部电机3的转向，上压板5转动依靠摩擦力带动管状玻璃器皿7转动，实现管状玻璃器皿7与所述侧边毛刷10的相对运动，直到完成对管状玻璃器皿7内外壁的刷洗；最后，刷洗完成后，中空刷杆13和侧边刷杆24从出水微孔14向外喷出清水，将管状玻璃器皿7内壁和外壁冲洗干净。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：包括清洗室、控制器、顶部电机、压力传感器以及设置在所述清洗室内的上压板、升降压板、中心毛刷、至少一个侧边毛刷和超声波雾化器，所述上压板由所述顶部电机驱动转动，所述压力传感器采集所述上压板受到的压力信息并传送给所述控制器，所述控制器根据所述压力传感器的压力信号控制所述升降压板的升停，所述升降压板中心正对所述上压板设置有转盘；所述中心毛刷和所述侧边毛刷均竖向设置，所述转盘对应所述中心毛刷开设有中心通孔，所述升降压板对应所述侧边毛刷开设有侧面通孔，所述超声波雾化器设置在所述清洗室底部。
2.根据权利要求1所述的管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：所述上压板底部设置有橡胶软垫。
3.根据权利要求2所述的管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：所述转盘包括内盘和外盘，所述内盘底部设置有插杆，所述升降压板对应所述插杆开设有插孔，所述内盘与所述升降压板之间均匀连接有多根压簧，所述外盘通过平面轴承安装在所述内盘上。
4.根据权利要求1-3任一项所述的管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：所述中心毛刷包括中空刷杆和设置在所述中空刷杆上的中心刷毛，所述中空刷杆表面开设有多个出水微孔，所述中空刷杆底部设置有清水入口；所述侧边毛刷包括侧边刷杆和设置在所述侧边刷杆上的侧边刷毛，所述侧边刷杆内开设有清水流道，所述侧边刷杆表面也开设有多个与所述清水流道连通的出水微孔。
5.根据权利要求4所述的管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：所述清洗室底部设置有底座，所述底座内设置有底部电机和传动机构，所述清洗室内缘附近设置有两根竖向丝杠，所述升降压板安装在两根所述竖向丝杠上，所述底部电机通过所述传动机构驱动两根所述竖向丝杠转动，所述竖向丝杠带动所述升降压板升降。
6.根据权利要求5所述的管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：所述底部电机通过所述传动机构还可切换驱动所述中心毛刷转动，所述清水入口通过旋转接头外接进水管；所述超声波雾化器内置有清洗液，所述清洗液经过超声波的作用、形成清洗喷雾后进入所述清洗室内。
7.根据权利要求6所述的管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：所述传动机构包括升降套筒、上端面齿轮和下齿轮组，所述升降套筒安装在所述底部电机的驱动轴上并始终同步转动，所述升降套筒由一电磁控制器控制上下移动，所述升降套筒外周面上设置有上外齿轮和下外齿轮，所述上端面齿轮连接在所述中空毛刷底端，所述下齿轮组带动两根所述竖向丝杠转动；当所述升降套筒处于高位时，所述上外齿轮与所述上端面齿轮啮合，所述下外齿轮与所述下齿轮组脱离；当所述升降套筒处于低位时，所述上外齿轮与所述上端面齿轮脱离，所述下外齿轮与所述下齿轮组啮合。
8.根据权利要求7所述的管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：所述下齿轮组包括下端面齿轮、与所述下端面齿轮同轴设置的过渡外齿轮和连接在每个所述竖向丝杠底端的丝杠外齿轮，所述下端面齿轮与所述过渡外齿轮始终同步转动，所述过渡外齿轮与所述丝杠外齿轮始终啮合，通过所述升降套筒的升降，所述下端面齿轮可与所述下外齿轮啮合或者脱离。
9.根据权利要求6或7所述的管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：所述控制器还控制所述电磁控制器的开关以及所述底部电机的转向和启闭。
10.根据权利要求9所述的管状玻璃器皿自动清洗器，其特征在于：所述清洗室包括玻璃柱和顶盖，所述玻璃柱顶端和底端均敞口设置，所述顶盖可拆卸地安装在所述玻璃柱顶端，所述上压板设置在所述顶盖底部，所述顶部电机设置在所述顶盖内，所述玻璃柱底端与所述底座密封连接，所述玻璃柱底部设置有排液口，所述排液口内设置有排液阀。
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CN115301588A (zh) * 2022-07-21 2022-11-08 中国人民解放军空军军医大学 一种心血管内科用血管支架清理装置
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