CN115582346A - 一种可自动回篮的清洗烘干系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自动回篮的清洗烘干系统，设有超声清洗线，超声清洗线两侧均设有回篮定位机构，超声清洗线前方设有烘干线，超声清洗线与烘干线的右侧均设有进出料机构，超声清洗线上方设有机械臂机构；本发明中，自动化清洗完成后采用回篮定位机构进入烘干炉，对工件进行烘干及回篮输送，回篮定位机构采用平台自动感应输送，在输送过程中气动定位来固定工件篮，防止工件篮偏移保证输送位置精度，同时防止工件篮与输送台直接摩擦产生粉尘污染环境，机构可以运用于在清洗设备上，方便工件篮清洗前及清洗后烘干运输，并对接自动上下料机械臂及工件篮运载机械臂，完成全部无人值守自动化功能。
Description
技术领域
本发明涉自动超声波清洗技术领域，特别是涉及一种可自动回篮的清洗烘干系统。
背景技术
目前市场上大部分清洗设备均是人工手动放置清洗篮定位，人手取放工件篮，清洗设备必须两人以上值守，不间断人工搬运上下工件篮，由于上大部分清洗设备基本为传动的链条和滚筒输送模式，定位机构一般采用限位框及限位挡块，其结构简单只能直线输送工件篮，需人工配合取料及放料，增加了工作人员操作的复杂程度，因为无自动定位机构工件篮在输送过程中容易产生卡篮或行走偏移，造成后续机械臂无法精确取篮，造成工件篮倾倒或压篮，目前的清洗设备并不能做到无人值守自动化运行，
目前的超声清洗设备，都配备抛动助洗装置,加速溶解和剥离被清洗的工件、元件表面工件、内孔元件、盲孔内的灰尘、油脂等，但是对于易碎物品或制件这种清洗配合方式容易损坏其清洗的工件，现有的铝合金压铸件，单单通过超声波产生的震动进行清洗，清理的不够彻底，不能将不规则铝合金压铸件夹缝角落的顽固的油污或者残屑完全清理干净。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可自动回篮的清洗烘干系统，设有超声清洗线，超声清洗线两侧均设有回篮定位机构，超声清洗线前方设有烘干线，超声清洗线与烘干线的右侧均设有进出料机构，超声清洗线上方设有机械臂机构；
超声清洗线内设有清洗主槽，清洗主槽内依次设有超声波清洗槽I、气泡漂洗槽II、气泡漂洗槽III、超声波清洗槽IV、气泡漂洗槽V、气泡漂洗槽VI；
超声波清洗槽I、气泡漂洗槽II、气泡漂洗槽III、超声波清洗槽IV、气泡漂洗槽V、气泡漂洗槽VI的槽壁上均设有水漩涡机构；
水漩涡机构设有电机，电机下方设有容置箱，电机的轴端伸入容置箱中，电机的轴端连接有叶轮，容置箱前方设有挡板，挡板两端均设有开孔，开孔与容置箱内部连通；
机械臂机构用于抓取工件篮水平运动和升降运动；超声清洗线用于将工件进行清洗；烘干线用于将工件进行烘干；回篮定位机构用于将工件篮固定，防止工件篮偏移保证输送位置精度；进出料机构用于将工件放置工件篮中，或用于将工件从工件篮中取出，水漩涡机构使得各个清洗槽内的水形成漩涡水流回旋转动；
回篮定位机构设有机架，机架上设有X轴直线模组，X轴直线模组上设有输送平台，X轴直线模组可驱动输送平台在机架上水平左右移动；
输送平台底部设有Y轴直线模组，输送平台的两侧设有气缸，气缸轴端连接有夹具；Y轴直线模组可驱动夹具水平前后移动。
进一步的，电机与容置箱之间还设有电机固定板，电机固定板中间设有油封嵌位孔，油封嵌位孔上设有油封，所述容置箱上设有密封圈。
进一步的，超声波清洗槽I与超声波清洗槽IV内设有投入式超声波震板，清洗主槽下方设有抛动系统机构，抛动系统机构可带动工件篮在各个清洗槽内作上下运动。
进一步的，烘干线设有输送带机构，输送带机构上设有隧道烘干炉，超声清洗线内左端上方设有吹风机构，吹风机构设有进风管，进风管下方连接有多个的风刀。
进一步的，X轴直线模组设有两组的直线导轨，直线导轨固定于机架上，直线导轨上设有滑块，输送平台固定与滑块上；输送平台底部连接有链条，链条两端连接有链轮，其中一所述链轮的下方连接有齿轮减速马达，齿轮减速马达可驱动链轮转动；输送平台通过齿轮减速马达带动链条产生左右移动，机架两端安装有接近式光电感应开关，用于控制输送平台移动行程。
进一步的，Y轴直线模组设有双排的传输链条，传输链条两端安装轴承座及第二链轮，第二链轮的轴端连接有小型减速马达，输送平台通过小型减速马达可产生水平前后移动，输送平台上安装有第二接近式光电感应开关，用于控制检测工件篮前后传输。
进一步的，机械臂机构设有等位自动升降横移机械臂，等位自动升降横移机械臂下方设有提勾，进出料机构设有工件叠放架，工件叠放架上方设有多轴机械手。
一种可自动回篮的清洗烘干系统运作方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.上料：超声清洗线右侧的输送平台在前端等待，工件篮位于输送平台上，此时气缸驱动夹具将工件篮夹紧，超声清洗线一侧的进出料机构中，多轴机械手将工件叠放架内的其中一工件抓取，并将工件移动放置于工件篮内，然后多轴机械手复位；
B.清洗：机械臂机构上的等位自动升降横移机械臂驱动提勾将工件篮勾合，此时气缸复位将工件篮松开，通过机械臂机构带动工件篮从超声波清洗槽I、气泡漂洗槽II、气泡漂洗槽III、超声波清洗槽IV、气泡漂洗槽V、气泡漂洗槽VI依次搬运，工件分别在各个清洗槽内进行不同时间段的清洗，清洗过程中，根据不同类型工件，从而选择水漩涡机构或选择抛动系统机构配合清洗；
超声波清洗槽I与超声波清洗槽IV中的超声波频率为28KHZ；其中在超声波清洗槽I中添加氢氧化钠清洗液，与工件上的铝屑发生化学反应，达到清洁的目的，反应式为2AI+2NaOH+2H2O＝＝2NaAIO2+3H2；当工件在超声波清洗槽I11完成清洗后，在对超声波清洗槽I11通电进行电解,电解反应式为NaAIO2+H2O→AI(OH)3+NaOH+O2+H2，电解后产生的NaOH氢氧化钠又可以供下次清洗使用；
C.风吹：清洗完后，机械臂机构将工件篮放置在在右侧的输送平台上，气缸驱动夹具将工件篮夹紧，吹风机构将工件篮与工件进行吹风除水；
D.烘干：输送平台带动工件篮移动至烘干线左侧，机械臂机构将工件篮放置在输送带机构上，工件篮与工件进入隧道烘干炉进行烘干；此时右侧的输送平台移动至烘干线右侧；
E.下料：烘干完后，机械臂机构将工件篮放置在右侧的输送平台上，气缸驱动夹具将工件篮夹紧，烘干线右边的进出料机构中，多轴机械手将工件篮内工件抓取，并放置在工件叠放架上；
F回篮：工件下料完成后，输送平台带动工件篮移动至超声清洗线右侧，回到步骤A中进行运作，如此循环实现无人值守自动化运作。
本发明的有益效果是：
1.本发明的可自动回篮的清洗烘干系统，自动化清洗完成后采用回篮定位机构进入烘干炉，对工件进行烘干及回篮输送，回篮定位机构采用平台自动感应输送，在输送过程中气动定位来固定工件篮，防止工件篮偏移保证输送位置精度，同时防止工件篮与输送台直接摩擦产生粉尘污染环境，输送平台纵向配置传输链条，工件篮可进行九十度传输，并采用光电开关控制传输距离。该机构可以运用于在清洗设备上，方便工件篮清洗前及清洗后烘干运输，并对接自动上下料机械臂及工件篮运载机械臂，完成全部无人值守自动化功能。
2.本发明的可自动回篮的清洗烘干系统，可以对于易碎物品或制件进行清洗，通过选择水漩涡机构产生的漩涡水流配合超声波清洗与漂洗，加速溶解和剥离被清洗的工件、元件表面工件、内孔元件、盲孔内的灰尘、油脂，通过添加氢氧化钠清洗液配合超声波清洗，可以加强对铝制金属工件清洁效果，能够完成清洗铝制金属工件中的铝屑。
附图说明
附图1为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的整体俯视结构示意图；
附图2为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的整体侧视结构示意图；
附图3为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的超声清洗线俯视结构示意图；
附图4为本实施例一种可自动回篮的烘干线俯视结构示意图；
附图5为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的整体主视结构示意图；
附图6为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的回篮定位机构俯视结构示意图；
附图7为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的回篮定位机构主视结构示意图；
附图8为本实施例一种可自动回篮的回篮定位机构侧视结构示意图；
附图9为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的输送平台结构示意图；
附图10为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的输送平台侧视结构示意图。
附图11为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的局部主视结构示意图；
附图12为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的局部侧视结构示意图；
附图13为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的水漩涡机构结构示意图；
附图14为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的水漩涡机构立体结构示意图；
附图15为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的水漩涡机构局部剖视结构示意图；
附图16为本实施例一种可自动回篮的清洗烘干系统的水漩涡机构局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
实施例，如附图1至16所示的一种可自动回篮的清洗烘干系统，设有超声清洗线1，超声清洗线1两侧均设有回篮定位机构4，超声清洗线1前方设有烘干线2，超声清洗线1与烘干线2的右侧均设有进出料机构5，超声清洗线1上方设有机械臂机构10；
机械臂机构10用于抓取工件篮110水平运动和升降运动；超声清洗线1用于将工件120进行清洗；烘干线2用于将工件120进行烘干；回篮定位机构4用于将工件篮110固定，防止工件篮110偏移保证输送位置精度；进出料机构5用于将工件120放置工件篮110中，或用于将工件120从工件篮110中取出；
回篮定位机构4设有机架41，机架41上设有X轴直线模组，X轴直线模组上设有输送平台45，X轴直线模组可驱动输送平台45在机架41上水平左右移动；
输送平台45底部设有Y轴直线模组，输送平台45的两侧设有气缸451，气缸451轴端连接有夹具452；Y轴直线模组可驱动夹具452水平前后移动。
超声清洗线1内设有清洗主槽，清洗主槽内依次设有超声波清洗槽I11、气泡漂洗槽II12、气泡漂洗槽III13、超声波清洗槽IV14、气泡漂洗槽V15、气泡漂洗槽VI16，超声波清洗槽I11与超声波清洗槽IV14内设有投入式超声波震板19；
各个清洗槽的槽壁上嵌入安装有水漩涡机构3设有电机31，电机31下方设有容置箱32，电机31的轴端伸入容置箱32中，电机31的轴端连接有叶轮311，容置箱32前方设有挡板33，挡板33两端均设有开孔331，开孔331与容置箱32内部连通，电机31与容置箱32之间还设有电机固定板321，电机固定板321中间设有油封嵌位孔321，油封嵌位孔321上设有油封，所述容置箱32上设有密封圈322，密封圈322与油封，可防止容置箱32内的水溢出，保护电机31不会进水；水漩涡机构3运作是，水通过开孔331进入到容置箱32内，电机31驱动叶轮311高速转动，从而带动水流从开孔331喷出，使得搅拌桶2中的水形成漩涡水流回旋转动，水流从一侧开孔331进入容置箱32中，在从另一侧开孔331喷出，如此循环。
清洗主槽下方设有抛动系统机构180，抛动系统机构180可带动工件篮110在各个清洗槽内作上下运动；抛动系统机构180采用80:1减速马达，直线轴承导向限位控制，上下抛动幅度约40mm；超声波清洗槽I11一侧配置有循环过滤系统，循环过滤系统采用MD化工磁力泵18进行循环，配置有不锈钢袋式过滤器17进行过滤，循环压力流量可调节。
烘干线2设有输送带机构20，输送带机构20上设有隧道烘干炉21，超声清洗线1内左端上方设有吹风机构17，吹风机构17设有进风管171，进风管171下方连接有多个的风刀172。
X轴直线模组设有两组的直线导轨42，直线导轨42固定于机架41上，直线导轨42上设有滑块43，输送平台45固定与滑块43上；输送平台45底部连接有链条46，链条46两端连接有链轮48，其中一所述链轮48的下方连接有齿轮减速马达49，齿轮减速马达49可驱动链轮48转动；输送平台45通过齿轮减速马达49带动链条46产生左右移动，机架41两端安装有接近式光电感应开关，用于控制输送平台45移动行程。
Y轴直线模组设有双排的传输链条453，传输链条两端安装轴承座及第二链轮454，第二链轮454的轴端连接有小型减速马达456，输送平台45通过小型减速马达456可产生水平前后移动，输送平台45上安装有第二接近式光电感应开关，用于控制检测工件篮110前后传输。
机械臂机构10设有等位自动升降横移机械臂，等位自动升降横移机械臂下方设有提勾1011，进出料机构5设有工件叠放架52，工件叠放架52上方设有多轴机械手51，等位自动升降横移机械臂机械臂提勾多勾等位方式，升降及横移采用刹车马达控制，速度可调节，导论控制限位。
可自动回篮的清洗烘干系统运作原理：
A.上料：超声清洗线1右侧的输送平台45在前端等待，工件篮110位于输送平台45上，此时气缸451驱动夹具452将工件篮110夹紧，超声清洗线1一侧的进出料机构5中，多轴机械手51将工件叠放架52内的其中一工件120抓取，并将工件120移动放置于工件篮110内，然后多轴机械手51复位；
B.清洗：机械臂机构10上的等位自动升降横移机械臂驱动提勾1011将工件篮110勾合，此时气缸451复位将工件篮110松开，通过机械臂机构10带动工件篮110从超声波清洗槽I11进行超声波脱脂清洗，再通过气泡漂洗槽II12、气泡漂洗槽III13漂洗，然后通过超声波清洗槽IV14超声波封闭清洗，最后通过气泡漂洗槽V15、气泡漂洗槽VI16依次漂洗，工件120依次在各个清洗槽内进行不同时间段的清洗，清洗前，根据不同类型工件，提前在设备控制屏上设定好选择水漩涡机构3或选择抛动系统机构180配合清洗；
超声波清洗槽I11与超声波清洗槽IV14中的超声波频率为28KHZ，每槽功率为3600w；其中在超声波清洗槽I(11)中添加氢氧化钠清洗液，与工件(120)上的铝屑发生化学反应，达到清洁的目的，反应式为2AI+2NaOH+2H2O＝＝2NaAIO2+3H2；当工件(120)在超声波清洗槽I(11)完成清洗后，在对超声波清洗槽I(11)通电进行电解,电解反应式为NaAIO2+H2O→AI(OH)3+NaOH+O2+H2，电解后产生的NaOH氢氧化钠又可以供下次清洗使用，产生氧气与氢气会自行上升排入空气中，而氢氧化铝则形成沉淀物最后通过不锈钢袋式过滤器17过滤掉；
C.风吹：清洗完后，机械臂机构10将工件篮110放置在在右侧的输送平台45上，气缸451驱动夹具452将工件篮110夹紧，吹风机构17将工件篮110与工件120进行吹风除水；
D.烘干：输送平台45带动工件篮110移动至烘干线2左侧，机械臂机构10将工件篮110放置在输送带机构20上，工件篮110与工件120进入隧道烘干炉21进行烘干；此时右侧的输送平台45移动至烘干线2右侧；
E.下料：烘干完后，机械臂机构10将工件篮110放置在右侧的输送平台45上，气缸451驱动夹具452将工件篮110夹紧，烘干线2右边的进出料机构5中，多轴机械手51将工件篮110内工件120抓取，并放置在工件叠放架52上；
F.回篮：工件120下料完成后，输送平台45带动工件篮110移动至超声清洗线1右侧，回到步骤A中进行运作，如此循环实现无人值守自动化运作。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种可自动回篮的清洗烘干系统，其特征在于：设有超声清洗线(1)，超声清洗线(1)两侧均设有回篮定位机构(4)，超声清洗线(1)前方设有烘干线(2)，超声清洗线(1)与烘干线(2)的右侧均设有进出料机构(5)，超声清洗线(1)上方设有机械臂机构(10)；
超声清洗线(1)内设有清洗主槽，清洗主槽内依次设有超声波清洗槽I(11)、气泡漂洗槽II(12)、气泡漂洗槽III(13)、超声波清洗槽IV(14)、气泡漂洗槽V(15)、气泡漂洗槽VI(16)；
超声波清洗槽I(11)、气泡漂洗槽I I(12)、气泡漂洗槽I I I(13)、超声波清洗槽IV(14)、气泡漂洗槽V(15)、气泡漂洗槽VI(16)的槽壁上均设有水漩涡机构(3)；
水漩涡机构(3)设有电机(31)，电机(31)下方设有容置箱(32)，电机(31)的轴端伸入容置箱(32)中，电机(31)的轴端连接有叶轮(311)，容置箱(32)前方设有挡板(33)，挡板(33)两端均设有开孔(331)，开孔(331)与容置箱(32)内部连通；
机械臂机构(10)用于抓取工件篮(110)水平运动和升降运动；超声清洗线(1)用于将工件(120)进行清洗；烘干线(2)用于将工件(120)进行烘干；回篮定位机构(4)用于将工件篮(110)固定，防止工件篮(110)偏移保证输送位置精度；进出料机构(5)用于将工件(120)放置工件篮(110)中，或用于将工件(120)从工件篮(110)中取出，水漩涡机构(3)使得各个清洗槽内的水形成漩涡水流回旋转动；
回篮定位机构(4)设有机架(41)，机架(41)上设有X轴直线模组，X轴直线模组上设有输送平台(45)，X轴直线模组可驱动输送平台(45)在机架(41)上水平左右移动；
输送平台(45)底部设有Y轴直线模组，输送平台(45)的两侧设有气缸(451)，气缸(451)轴端连接有夹具(452)；Y轴直线模组可驱动夹具(452)水平前后移动。
2.根据权利要求1所述一种可自动回篮的清洗烘干系统，其特征在于：电机(31)与容置箱(32)之间还设有电机固定板(321)，电机固定板(321)中间设有油封嵌位孔(321)，油封嵌位孔(321)上设有油封，所述容置箱(32)上设有密封圈(322)。
3.根据权利要求1所述一种可自动回篮的清洗烘干系统，其特征在于：超声波清洗槽I(11)与超声波清洗槽IV(14)内设有投入式超声波震板(19)，清洗主槽下方设有抛动系统机构(180)，抛动系统机构(180)可带动工件篮(110)在各个清洗槽内作上下运动。
4.根据权利要求3所述一种可自动回篮的清洗烘干系统，其特征在于：烘干线(2)设有输送带机构(20)，输送带机构(20)上设有隧道烘干炉(21)，超声清洗线(1)内左端上方设有吹风机构(17)，吹风机构(17)设有进风管(171)，进风管(171)下方连接有多个的风刀(172)。
5.根据权利要求4所述一种可自动回篮的清洗烘干系统，其特征在于：X轴直线模组设有两组的直线导轨(42)，直线导轨(42)固定于机架(41)上，直线导轨(42)上设有滑块(43)，输送平台(45)固定与滑块(43)上；输送平台(45)底部连接有链条(46)，链条(46)两端连接有链轮(48)，其中一所述链轮(48)的下方连接有齿轮减速马达(49)，齿轮减速马达(49)可驱动链轮(48)转动；输送平台(45)通过齿轮减速马达(49)带动链条(46)产生左右移动，机架(41)两端安装有接近式光电感应开关，用于控制输送平台(45)移动行程。
6.根据权利要求5所述一种可自动回篮的清洗烘干系统，其特征在于：Y轴直线模组设有双排的传输链条(453)，传输链条两端安装轴承座及第二链轮(454)，第二链轮(454)的轴端连接有小型减速马达(456)，输送平台(45)通过小型减速马达(456)可产生水平前后移动，输送平台(45)上安装有第二接近式光电感应开关，用于控制检测工件篮(110)前后传输。
7.根据权利要求6所述一种可自动回篮的清洗烘干系统，其特征在于：机械臂机构(10)设有等位自动升降横移机械臂，等位自动升降横移机械臂下方设有提勾(1011)，进出料机构(5)设有工件叠放架(52)，工件叠放架(52)上方设有多轴机械手(51)。
8.一种实施权利要求1-7之一所述的一种可自动回篮的清洗烘干系统运作方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.上料：超声清洗线(1)右侧的输送平台(45)在前端等待，工件篮(110)位于输送平台(45)上，此时气缸(451)驱动夹具(452)将工件篮(110)夹紧，超声清洗线(1)一侧的进出料机构(5)中，多轴机械手(51)将工件叠放架(52)内的其中一工件(120)抓取，并将工件(120)移动放置于工件篮(110)内，然后多轴机械手(51)复位；
B.清洗：机械臂机构(10)上的等位自动升降横移机械臂驱动提勾(1011)将工件篮(110)勾合，此时气缸(451)复位将工件篮(110)松开，通过机械臂机构(10)带动工件篮(110)从超声波清洗槽I(11)、气泡漂洗槽II(12)、气泡漂洗槽III(13)、超声波清洗槽IV(14)、气泡漂洗槽V(15)、气泡漂洗槽VI(16)依次搬运，工件(120)分别在各个清洗槽内进行不同时间段的清洗，清洗过程中，根据不同类型工件(120)，从而选择水漩涡机构(3)或选择抛动系统机构(180)配合清洗；
超声波清洗槽I(11)与超声波清洗槽IV(14)中的超声波频率为28KHZ；其中在超声波清洗槽I(11)中添加氢氧化钠清洗液，与工件(120)上的铝屑发生化学反应，达到清洁的目的，反应式为2AI+2NaOH+2H2O＝＝2NaAIO2+3H2；当工件(120)在超声波清洗槽I(11)完成清洗后，在对超声波清洗槽I(11)通电进行电解,电解反应式为NaAIO2+H2O→AI(OH)3+NaOH+O2+H2，电解后产生的NaOH氢氧化钠又可以供下次清洗使用；
C.风吹：清洗完后，机械臂机构(10)将工件篮(110)放置在在右侧的输送平台(45)上，气缸(451)驱动夹具(452)将工件篮(110)夹紧，吹风机构(17)将工件篮(110)与工件(120)进行吹风除水；
D.烘干：输送平台(45)带动工件篮(110)移动至烘干线(2)左侧，机械臂机构(10)将工件篮(110)放置在输送带机构(20)上，工件篮(110)与工件(120)进入隧道烘干炉(21)进行烘干；此时右侧的输送平台(45)移动至烘干线(2)右侧；
E.下料：烘干完后，机械臂机构(10)将工件篮(110)放置在右侧的输送平台(45)上，气缸(451)驱动夹具(452)将工件篮(110)夹紧，烘干线(2)右边的进出料机构(5)中，多轴机械手(51)将工件篮(110)内工件(120)抓取，并放置在工件叠放架(52)上；
F.回篮：工件(120)下料完成后，输送平台(45)带动工件篮(110)移动至超声清洗线(1)右侧，回到步骤A中进行运作，如此循环实现无人值守自动化运作。
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