CN115805215B - 全工艺模块化组合清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子半导体和精密机加工清洗领域，公开了一种用于清洗精密机加工零件的清洗系统。本发明全工艺模块化组合清洗系统，包括总电控箱和至少一个清洗单元，清洗单元采用双工位模块，清洗单元包括机架、设置在机架内第一工位的浸入式清洗机构和第二工位的喷淋风切清洗机构、料筐；其中，第二工位的喷淋风切清洗机构进行喷淋时，无需对料筐下沉再提升，缩短了清洗时间，提高了清洗效率。

Description

全工艺模块化组合清洗系统

技术领域

本发明属于电子半导体和精密机加工清洗领域，具体涉及一种用于清洗精密机加工零件的清洗系统。

背景技术

在电子半导体领域和精密机加工领域，需要对焊接后的PCBA、IGBT、QFN&DFN、BGA元器件、分立器件、航空航天军工精密机加工零件等进行清洗。

现有的清洗系统，或采用通过式喷淋的方式清洗，无法实现喷淋和浸泡相结合，清洗不彻底；或采用离线式多槽浸泡喷淋的方式清洗，先浸泡清洗，再喷淋清洗，虽然实现了浸泡与喷淋相结合，但由于其结构的限制，浸泡清洗和喷淋清洗时均是利用提升机构先下沉再提升，而在喷淋清洗时无需浸泡，即无需下沉再提升的动作，而下沉再提升这一冗余动作，延长了清洗时间，使得清洗效率不高。

因此，急需一种可以实现喷淋与浸泡相结合、缩短清洗时间、提高清洗效率的清洗系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题时提供一种可以实现喷淋与浸泡相结合、缩短清洗时间、提高清洗效率的全工艺模块化组合清洗系统。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，包括总电控箱和至少一个清洗单元，清洗单元采用双工位模块，清洗单元包括机架、设置在所述机架内第一工位的浸入式清洗机构和第二工位的喷淋风切清洗机构、料筐；所述总电控箱安装在所述机架上；所述浸入式清洗机构包括浸泡槽、固定在浸泡槽外的多个贴片式加热板、粘接固定在浸泡槽底部外壁的多个超声波换能器、装在浸泡槽上方用于将料筐水平传送到第二工位的料筐传送机构二、位于料筐传送机构二上方的吊架；所述料筐传送机构二包括固定在浸泡槽体上的基座轴承支板、传动电机、前后对称设置的两组链传动机构、两个伸缩气缸、平行设置的两个传动轴、两个传动安装板，传动电机固定在机架上，传动电机的输出轴转动带动两组链传动机构的链条同步转动，两个伸缩气缸伸缩带动两个传动安装板和两组链传动机构沿传动轴向相对的内侧或外侧滑动；所述吊架包括上盖安装架、固定安装在上盖安装架外的提升上盖、固定在机架上的用于驱动提升上盖升降的伺服驱动滑台、上端固定在上盖安装架上的两根吊装连接钩、装在提升上盖上的摆动粗切风干机构；所述喷淋风切清洗机构，包括用于将料筐水平传送到下料机构的料筐传送机构三、喷淋清洗机构和摆动风切机构；喷淋清洗机构包括喷淋槽体、装在喷淋槽体上方的喷淋上盖、装在喷淋槽体内上部的喷淋组件；喷淋上盖包括可提升上盖、装在可提升上盖上的两个提升气缸；可提升上盖包括固定部分、可提升盖子、装在固定部分底端的两个挡水板，三者之间装有密封条，构成密封的罩体，将料筐罩在可提升上盖内，提升气缸的下端与可提升盖子铰接，提升气缸的上端通过支撑架固定在机架上；摆动风切机构包括高压风机二、摆动电机二、两组齿轮组、两根摇杆、两根喷管风刀，高压风机二的外壳固定在机架上，高压风机二的出风口通过管路与喷管风刀的进风口连接，摆动电机二的壳体固定在可提升上盖的上壁，两组齿轮组对称且呈V形转动连接在可提升上盖的后侧内壁上，每组齿轮组均包括两个相啮合的齿轮，摆动电机二的输出轴与两根摇杆的一端连接，两根风刀的连接端各自穿过两组齿轮组中位于上方的齿轮中心并与两根摇杆的另一端连接，摆动电机二通过齿轮组驱动摇杆摆动，进而带动两根喷管风刀摆动；喷淋槽体的后侧面下部开设有排液孔，喷淋槽体内设置有隔板，隔板将喷淋槽体的内腔分为工作腔和设备腔，喷淋槽体通过其工作腔顶端的延伸部支撑在机架上，工作腔内还设置有多根加热管，喷淋槽体外还设置有贴片温度传感器，用于实时显示喷淋槽体内清洗液的温度并将温度传回总电控箱内的PLC可编程序控制器，当实时温度高于温度的设定值的上限时，PLC自动控制加热管不工作，当实时温度低于温度的设定值的下限时，PLC自动控制加热管启动；喷淋组件包括装在设备腔内的喷淋泵座、装在喷淋泵座上的喷淋泵、装在喷淋泵的入口管路的过滤器、喷淋管安装板、喷淋管、过滤网，过滤器的进液口与喷淋槽体的排液孔连通，过滤器的出液口与喷淋泵的进水口连接，喷淋泵的出液口与喷淋管的入口连接，喷淋管的管壁上均匀开设有多个喷孔，喷淋管固定在喷淋管安装板上，喷淋管安装板固定在喷淋槽体的工作腔内，喷淋管位于料筐传送机构三的下方，过滤网设置在设备腔内；料筐传送机构三安装在喷淋槽体的延伸部上，料筐传送机构三采用电机驱动的链传动机构传送料筐。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，其中，每组链传动机构包括传动安装板、与传动安装板转动连接的两个链轮、用于张紧链条的与传动安装板转动连接的多个从动链轮、缠绕在两个链轮和多个从动链轮外的链条、设置在链条的多个内链节外的链条盖板，两个传动安装板平行设置，两个传动轴平行设置，传动电机通过传动电机安装板安装在机架上，传动电机的输出轴通过联轴器与其中一根传动轴的一端连接，该传动轴的另一端依次穿过位于后侧的传动安装板、位于右侧的两个链轮、位于前侧的传动安装板，传动轴的两端通过基座轴承支撑固定于基座轴承支板上，另一根传动轴依次穿过位于后侧的传动安装板、位于左侧的两个链轮、位于前侧的传动安装板且传动轴的两端也通过基座轴承支撑固定于基座轴承支板上，基座轴承支板安装在浸泡槽的浸泡槽支件上，两个伸缩气缸相对设置，伸缩气缸通过气缸安装座固定连接在基座轴承支板上，伸缩气缸的气缸连接板与传动安装板固定连接，伸缩气缸的伸缩方向与传动轴的中心线平行。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，其中，所述传动安装板上设置多个安装孔，位于两端的安装孔装有滑动轴承，滑动轴承套装在传动轴外，在伸缩气缸的带动下，四个链轮可沿传动轴滑动，其余安装孔内装设滚动轴承，多个从动链轮的轮轴均通过滚动轴承与传动安装板转动连接，滚动轴承的外圈与传动安装板固定，滚动轴承的内圈与从动链轮的轮轴固定。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，其中，所述浸泡槽包括槽体、焊接固定在槽体顶端外部的浸泡槽支件，浸泡槽通过浸泡槽支件搭设在机架上，槽体的后侧面下部开设有连通孔，连通孔内连接有水管，水管与水泵连接。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，其中，所述总电控箱内设置有PLC可编程序控制器，所述浸入式清洗机构还包括贴片式温度传感器，所述温度传感器固定在槽体的前侧面的下部，用于实时显示槽体内清洗液的温度并将温度传回PLC可编程序控制器，当实时温度高于温度的设定值的上限时，PLC可编程序控制器自动控制加热板不工作，当实时温度低于温度的设定值的下限时，PLC可编程序控制器自动控制加热板启动。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，其中，所述摆动粗切风干机构包括高压风机一、摆动电机、摇臂、多根风刀，高压风机一的外壳固定在机架上，高压风机一的出风口通过管路与风刀的进风口连接，摆动电机的输出轴与摇臂的一端连接，摇臂的另一端与风刀连接，摆动电机驱动摇臂摆动，进而带动风刀在水平方向上来回摆动。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，其中，所述伺服驱动滑台包括安装座、装在安装座上的电机、装在安装座内的滚珠丝杠副、装在安装座上的直线导轨、与直线导轨滑动配合的滑块、固定连接在两个连接滑块前端的U型连接台，安装座的上端通过吊装板固定在机架上，安装座的下端通过安装板与机架固定，直线导轨竖直固定在安装座外，滚珠丝杠副包括丝杆、与丝杆螺纹连接的螺母，电机的输出轴与丝杆传动连接，螺母与滑块固定连接，U型连接台的底部与两个连接滑块的前端部固定连接，U型连接台的两个连接端与上盖安装架固定连接。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，其中，所述吊装连接钩采用L型结构，两个吊装连接钩前后间隔设置，可钩住料筐的两个把手。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，其中，所述传动轴采用六方轴，其两端为圆柱状，所述滑动轴承采用法兰轴承或替换为轴套。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，其中，还包括上料机构和下料机构，上料机构、下料机构对称设置且分别固定在机架的两侧；上料机构包括料台接液盘支撑架、装设于料台接液盘支撑架的料台接液盘、用于将料筐水平传送到第一工位的料筐传送机构一，下料机构与上料机构的结构相同。

本发明的有益效果：

本发明全工艺模块化组合清洗系统，包括至少一个清洗单元，每个清洗单元为双工位模块，可同时实现超声浸泡清洗加粗风切、喷淋清洗加高压风切功能，实现了浸泡和喷淋相结合；在装有工件的料筐传到第二工位后，喷淋风切清洗机构的喷淋上盖下降密封料筐进行清洗即可，改进了喷淋风切清洗机构的结构，去除了在喷淋清洗前带动料筐下沉再提升这一冗余动作和实现该动作的机构，缩短了清洗时间、提高了清洗效率。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，还可根据需要单独实现超声浸泡清洗、喷淋清洗、粗风切、高压风切功能，使用方便、适用性强。

下面结合附图对本发明全工艺模块化组合清洗系统作进一步说明。

附图说明

图1为本发明全工艺模块化组合清洗系统的整体结构的立体图；

图2为本发明全工艺模块化组合清洗系统的主视图；

图3为本发明全工艺模块化组合清洗系统的左视图；

图4为第二工位喷淋风切清洗机构的立体图；

图5为第二工位喷淋风切清洗机构的主视图；

图6为第二工位喷淋风切清洗机构的俯视图；

图7为第二工位喷淋风切清洗机构的左视图；

图8为第二工位喷淋风切清洗机构中喷淋管的立体图；

图9为第二工位喷淋风切清洗机构中喷淋槽体的立体图；

图10为第二工位喷淋风切清洗机构中喷淋上盖的立体图；

图11为喷淋上盖的主视图；

图12为喷淋上盖的俯视图；

图13为喷淋上盖的左视图；

图14为沿图13中A-A的剖视图；

图15为第二工位传动机构的立体图；

图16为第二工位传动机构的左视图；

图17为图15中B处的放大图；

图18为第一工位传动机构的立体图；

图19为第一工位传动机构的左视图；

图20为第一工位浸入式清洗机构的吊架的立体图；

图21为吊架的主视图；

图22为吊架的俯视图；

图23为吊架的左视图；

图24为第一工位浸泡槽体的立体图；

图25为浸泡槽体的主视图；

图26为浸泡槽体的俯视图；

图27为浸泡槽体的左视图；

图28为上料机构的立体图；

图29为上料机构的主视图；

图30为上料机构的俯视图；

图31为上料机构的左视图；

图32为下料机构的立体图；

图33为机架的立体图；

图34为机架的左视图、高压风机的安装示意图；

图35为料筐的主视图；

图36为料筐的俯视图；

图37为料筐的左视图。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明全工艺模块化组合清洗系统，包括总电控箱2和至少一个清洗单元，清洗单元采用双工位模块，清洗单元包括机架1、设置在机架1内第一工位的浸入式清洗机构3和第二工位的喷淋风切清洗机构4、料筐7；本发明全工艺模块化组合清洗系统还可包括上料机构5和下料机构6。

如图33、34所示，机架1整体采用多根SUS201不锈钢组成，机架1的整体尺寸为长2400mm（上料机构、下料机构、浸入式清洗机构、喷淋风切清洗机构的长度均为600mm）×宽1600mm×高1800mm（不包含定位脚的高度），在机架1的底部还设置有定位脚11，便于放置和固定机架1，从机架1顶端到定位脚11的定位平面（本实例中为地面）的距离为1920mm。机架1外除预留的料筐进口12、料筐出口13、前窗14安装位置外，其外部均设置有可拆卸蒙皮，蒙皮材质为SUS201不锈钢，可拆卸蒙皮，转动钥匙即可拆卸，拆卸简单快捷，方便对清洗系统进行维护；前窗14为推拉窗，采用铝型材外框，并在铝型材外框上安装亚克力玻璃，安全方便。

如图1-3所示，总电控箱2固定在机架1的左侧，且位于上料机构5的后方；总电控箱2用于本发明清洗系统整体的电气控制。本实施例清洗系统有手动操作和自动操作两种运转模式，当处于手动操作模式时，依次按动总电控箱2上设置的与要执行的操作相应的按钮即可；当处于自动操作模式时，可采用总电控箱2内的PLC可编程序控制器自动控制完成，本实施例具有温度上限保护、低水位保护、电机过载报警等完善的自我保护功能。

浸入式清洗机构3主要用于对待清洗精密机加工零件进行浸泡超声清洗，浸入式清洗机构3包括用于将料筐7水平传送到第二工位的料筐传送机构二31（见图18）、吊架32（见图20）、浸泡槽33（见图24）、多个加热板34（见图24）、用于对待清洗件进行超声清洗的多个超声波换能器35（见图25）。

如图20-23所示，吊架32包括上盖安装架323、固定安装在上盖安装架323外的提升上盖321、固定在机架1上的用于驱动提升上盖321升降的伺服驱动滑台322、上端固定在上盖安装架323上的两根吊装连接钩324、摆动粗切风干机构325。其中，提升上盖321由上板、前板、后板、左板、右板围成。

如图20、23所示，伺服驱动滑台322包括安装座3221、装在安装座3221上的电机3222、装在安装座内的滚珠丝杠副（图中未示出）、装在安装座3221上的直线导轨3224、与直线导轨3224滑动配合的滑块3223、固定连接在两个连接滑块3223前端的U型连接台3225，安装座3221的上端通过吊装板326固定在机架1上，安装座3221的下端通过安装板327与机架1固定，直线导轨3224竖直固定在安装座3221外，滚珠丝杠副包括丝杆、与丝杆螺纹连接的螺母，电机3222的输出轴与丝杆传动连接，螺母与滑块3223固定连接，U型连接台3225的底部与两个连接滑块3223的前端部固定连接，U型连接台3225的两个连接端与上盖安装架323固定连接。

如图20-23所示，摆动粗切风干机构325用于对在第一工位浸泡清洗完成的工件进行风干处理，保证工件表面干燥，包括高压风机一3251（见图34）、摆动电机3255、摇臂3252、多根风刀3253，高压风机一3251的外壳固定在机架1上（见图34），高压风机一3251的出风口通过管路3254与风刀3253的进风口连接，摆动电机3255的输出轴与摇臂3252的一端连接，摇臂3252的另一端与风刀3253连接，摆动电机3255驱动摇臂3252摆动，进而带动风刀3253在水平方向上来回摆动。摆动粗切风干机构325，通过高压风机一3251向风刀3253中传输高速气流，并通过摇臂3252带动风刀3253在工件上方来回吹动，使工件表面无积水、保持干燥。如图22所示，本实施例中，摆动电机3255固定在靠近提升上盖321的顶部后边缘处，摆动电机3255带动两根摇臂3252，两根摇臂分别与两根风刀连接，两根摇臂、两根风刀均对称设置，两根风刀均位于提升上盖321的下方且在水平方向间隔设置，提升上盖321的后侧面设置两个弧形滑动孔，风刀的连接端穿过提升上盖后侧面的弧形滑动孔并分别与两根摇臂连接，由高压风机一3251吹出的高速气流经风刀3253的进风口进入、并经风刀3253的出风口吹出。其中，摆动电机3255通过两组齿轮组（图中未示出）驱动两根摇臂3252摆动，进而带动两根风刀3253摆动，具体地，两组齿轮组对称且呈V形转动连接在提升上盖321的后侧内壁上即后板上，每组齿轮组均包括两个相啮合的齿轮，摆动电机3255的输出轴与两根摇臂3252的一端连接，两根风刀3253的连接端各自穿过两组齿轮组中位于上方的齿轮中心并与两根摇臂3252的另一端连接，摆动电机3255通过齿轮组驱动摇臂3252摆动，进而带动两根风刀3253摆动。

如图20、21、23所示，吊装连接钩324采用L型结构，两个吊装连接钩324前后间隔设置，可钩住料筐7的两个把手。伺服驱动滑台322的电机的输出轴正反转，使得滑块沿直线导轨滑动，由于滑块与U型连接台3225固定，U型连接台3225与提升上盖固定，所以滑块滑动带动提升上盖321升降，进而实现料筐7的升降。

如图18、19所示，料筐传送机构二31包括基座轴承支板311、传动电机312、前后对称设置的两组链传动机构313、两个伸缩气缸314、两个传动轴315、两个传动安装板316，每组链传动机构313包括与传动安装板316转动连接的两个链轮3132、用于张紧链条3134的与传动安装板转动连接的多个从动链轮3133、缠绕在两个链轮3132和多个从动链轮3133外的链条3134、设置在链条3134的多个内链节外的链条盖板3135，两个传动安装板316平行设置，两个传动轴315平行设置，传动电机312通过传动电机安装板3121安装在机架1上，传动电机312的输出轴通过联轴器3122与其中一根传动轴（图中为位于右侧的传动轴315）的一端连接，该传动轴的另一端依次穿过位于后侧的传动安装板316、位于右侧的两个链轮3132、位于前侧的传动安装板316，传动轴的两端通过基座轴承317支撑固定于基座轴承支板311上，另一根传动轴（图中为位于左侧的传动轴）依次穿过位于后侧的传动安装板316、位于左侧的两个链轮3132、位于前侧的传动安装板316且传动轴的两端也通过基座轴承317支撑固定于基座轴承支板311上，基座轴承支板311安装在浸泡槽33的浸泡槽支件332上，伸缩气缸314采用TN25-40S气缸，两个伸缩气缸314相对设置，伸缩气缸314通过气缸安装座3141固定连接在基座轴承支板311上，伸缩气缸314的气缸连接板3142与传动安装板316固定连接，伸缩气缸314的伸缩方向与传动轴315的中心线平行。其中，传动安装板316上设置多个安装孔3161，位于两端的安装孔装有滑动轴承3151，滑动轴承套装在传动轴外，在伸缩气缸的带动下，四个链轮可沿传动轴滑动，其余安装孔内装设滚动轴承3162，多个从动链轮的轮轴均通过滚动轴承与传动安装板316转动连接，滚动轴承的外圈与传动安装板固定，滚动轴承的内圈与从动链轮的轮轴固定。本实施例中，传动轴采用两端部为圆柱状的六方轴，滑动轴承3151采用法兰轴承或替换为轴套。

如图24-27所示，浸泡槽33包括槽体331、焊接固定在槽体331顶端外部的浸泡槽支件332，浸泡槽33通过浸泡槽支件332搭设在机架1上，槽体331的后侧面下部开设有连通孔3311，连通孔3311内连接有水管333，与水泵（图中未示出）连接，用于向槽体内输入或排出清洗液。槽体331采用SUS304不锈钢材质，具有良好的保温防锈效果。浸泡槽33的槽体的尺寸为长500mm*宽695mm*高400mm，按有效高度350mm计算，浸泡槽33的有效容积为120L左右。

浸入式清洗机构3还包括贴片式温度传感器36，如图25所示，温度传感器36固定在槽体331的前侧面的下部，用于实时显示槽体331内清洗液的温度并将温度传回总电控箱2内的PLC可编程序控制器，当实时温度高于温度的设定值的上限时，PLC可编程序控制器自动控制加热板34不工作，当实时温度低于温度的设定值的下限时，PLC可编程序控制器自动控制加热板34启动，以保证清洗液的温度维持在设定的恒定范围内。

如图25所示，多个加热板34固定在槽体331的前侧面，加热板34采用功率为3KW的贴片式加热板，加热板34起到对槽体331内的清洗液保温加热的作用，在槽体外设置加热板而不是在槽体内设置加热管，可保持槽体内壁的光洁度。

如图25、27所示，多个超声波换能器35粘接分布在槽体331的下方，超声波换能器35产生的高频振荡传到槽体331内的清洗液中，使清洗液发生震动而产生数以万计的微小气泡，使得待清洗零部件表面污垢迅速剥落，从而实现对待清洗件的超声清洗。本实施例中，采用的是功率为50w、频率为40Khz的超声波换能器。当然，可按要求调整为所需功率、频率的超声波换能器。

当需要对工件进行超声清洗时，伸缩气缸314带动两个传动安装板316向外侧滑动，伺服驱动滑台322带动料筐7向下浸入浸泡槽33中，超声波换能器35对工件进行超声清洗，超声清洗完毕后，伺服驱动滑台322带动料筐7上升，启动摆动电机3255和高压风机一3251，对超声清洗后的工件进行摆动风切烘干。摆动风切烘干工序完成后，伺服驱动滑台322带动料筐7上升一定距离，伸缩气缸314带动传动安装板316及链轮复位，伺服驱动滑台322再带动料筐7下落一定距离，料筐与链传动机构的链条（或链条盖板）接触，料筐完全由链条承重，吊装连接钩324与料筐7的把手脱开。此时，可将料筐7水平传送出去。

当需要对工件进行喷淋清洗时，启动传动电机312，传动电机312带动链传动机构313将料筐7水平传送到第二工位喷淋风切清洗机构4的料筐传送机构三41上。

喷淋风切清洗机构4主要用于对待清洗精密机加工零件（简称工件）进行喷淋清洗，喷淋风切清洗机构4包括用于将料筐水平传送到下料机构的料筐传送机构三41（见图1）、喷淋清洗机构和摆动风切机构。

喷淋清洗机构包括喷淋槽体44、装在喷淋槽体44上方的喷淋上盖42（见图19）、装在喷淋槽体44内上部的喷淋组件43（见图4）。如图10-14所示，喷淋上盖42包括可提升上盖422、装在可提升上盖422上的两个提升气缸421；可提升上盖422包括固定部分4221、可提升盖子4222、装在固定部分4221底端的两个挡水板4223，三者之间装有密封条，构成密封的罩体，将料筐7罩在可提升上盖422内，便于喷淋管43对料筐7进行喷淋清洗。提升气缸421的下端与可提升盖子4222铰接，提升气缸421的上端通过支撑架423固定在机架1上。

如图10-14所示，摆动风切机构用于对第二工位喷淋清洗完成的工件进行处理，以保证工件表面干燥，包括高压风机二（图中未示出）、摆动电机二46、两组齿轮组47、两根摇杆48、两根喷管风刀49，高压风机二的外壳固定在机架1上，高压风机二的出风口通过管路与喷管风刀49的进风口连接，摆动电机二46的壳体固定在可提升上盖422的上壁，两组齿轮组47对称且呈V形转动连接在可提升上盖422的后侧内壁上，每组齿轮组均包括两个相啮合的齿轮，摆动电机二46的输出轴与两根摇杆48的一端连接，两根风刀49的连接端各自穿过两组齿轮组中位于上方的齿轮中心并与两根摇杆48的另一端连接，摆动电机二46通过齿轮组47驱动摇杆48摆动，进而带动两根喷管风刀49摆动。喷管风刀49的出风口位于可提升上盖422内，高压风机二采用功率为5.5kw的高压风机，通过高压风机二向喷管风刀49中传输高速气流，并通过摇杆48带动风刀49在工件上方来回吹动，使工件表面无积水、保持干燥。

如图9所示，喷淋槽体44的后侧面下部开设有排液孔，喷淋槽体44内设置有隔板441，隔板441将喷淋槽体44的内腔分为工作腔4411和设备腔4412，喷淋槽体44通过其工作腔4411顶端的延伸部442支撑在机架1上，工作腔4411内还设置有多根加热管443（见图4），用于加热喷淋槽体44内的清洗液，如图4所示，喷淋槽体44外还设置有贴片温度传感器444，用于实时显示喷淋槽体44内清洗液的温度并将温度传回总电控箱2内的PLC可编程序控制器，当实时温度高于温度的设定值的上限时，PLC自动控制加热管443不工作，当实时温度低于温度的设定值的下限时，PLC自动控制加热管443启动，以保证清洗液的温度维持在设定的恒定范围内。

如图4所示，喷淋组件43包括装在设备腔4412内的喷淋泵座434、装在喷淋泵座434上的喷淋泵431、装在喷淋泵的入口管路的过滤器432、喷淋管安装板435、喷淋管433、过滤网436（见图9），具体地，喷淋泵431采用高压大流量水泵，过滤器432的进液口与喷淋槽体44的排液孔连通，过滤器432的出液口与喷淋泵432的进水口连接，喷淋泵432的出液口与喷淋管433的入口连接，喷淋管433的管壁上均匀开设有多个喷孔4331，喷淋管433固定在喷淋管安装板435上，喷淋管安装板435固定在喷淋槽体的工作腔4411内，喷淋管433位于料筐传送机构三41的下方，过滤网436设置在设备腔4412内（见图9）。具体地，如图8所示，喷淋管433包括一根主管4333和三根分支管4334，主管4333的入口与喷淋泵出液口连通，主管4333的出口与三根分支管的一端连通，三根分支管4334的另一端封闭，三根分支管上开设喷孔，每个喷孔4331上装有喷嘴4332，喷嘴可采用带压力喷嘴，均向上喷射。主管和三根分支管均采用圆管，三根分支管的轴线构成的平面与水平面平行。

如图2、15-17所示，料筐传送机构三41与料筐传送机构二31的结构基本相同，区别在于：料筐传送机构三41不包括两个伸缩气缸及气缸连接板和气缸安装座（两传动安装板A416及链轮无沿传动轴415向外滑动或向内收缩的动作），料筐传送机构三41安装在喷淋槽体44的延伸部上。在此不作赘述。

喷淋清洗机构的工作过程为：料筐7经第一工位浸入式清洗机构的料筐传送机构二31水平传送到第二工位的料筐传送机构三41上后，提升气缸421带动喷淋上盖42下降将料筐和工件密封，启动喷淋泵431为喷淋管供液，高压清洗液经喷淋管433的喷孔4331对料筐内工件进行喷淋清洗。清洗完成后进行摆动风切，摆动风切完成后，提升气缸421带动喷淋上盖42上升，启动料筐传送机构三41的传动电机A412，传动电机A412带动链传动机构A413传动，其链条转动，将料筐7水平传送到下料机构。

如图2所示，上料机构5装在机架1的左侧，如图28-31所示，上料机构5包括料台接液盘支撑架51、装设于料台接液盘支撑架51的料台接液盘52、用于将料筐水平传送到第一工位的料筐传送机构一53。其中，料筐传送机构一53与料筐传送机构二31的结构基本相同，区别在于：料筐传送机构一53不包括两个伸缩气缸及气缸连接板和气缸安装座，料筐传送机构一53的基座轴承支板531安装在料台接液盘支撑架51上。

如图32所示，下料机构6与上料机构5的结构相同，在此不再赘述，区别在于安装位置不同，即下料机构6装在机架1的右侧（见图2），与上料机构5对称设置。

本实施例中，槽体331和喷淋槽体44相邻且平行搭设在机架1上，方便维护和检修。

本实施例中，料筐传送机构一53、料筐传送机构二31、料筐传送机构三41、料筐传送机构四63（与上料机构5的料筐传送机构一53结构相同）的链传动机构安装在同一水平面上，使料筐7在水平传送过程中在同一水平面上。

如图35-37所示，料筐7包括筐体72和两个把手71，两个把手71对称焊接在筐体72的顶端的前后两侧，标准的料筐7采用直径为8mm的SUS304圆棒焊接而成的框架结构，清洗液可进入料筐与待清洗的精密机加工零件接触，料筐7的大小可设计成长400mm×宽600mm×高280mm，料筐7可完全浸入到浸泡槽33的槽体331内，筐体72的高度为220mm，即料筐7的有效高度为220mm，把手71高度为60mm，设置成倒L型，设置把手71并增加把手71的高度，可方便吊架32、喷淋上盖42的吊装抓取和提升定位。料筐7是本发明全工艺模块化组合清洗系统的必不可少的工装。本发明中，也可根据需求定制设计其它大小的料筐7。

本发明整体的工作过程、料筐的运动方式为：料筐7位于上料机构的链条上，料筐7通过上料机构的链传动水平移动到第一个工位上；第一个工位浸入式清洗机构3的两个伸缩气缸收缩，带动传动安装板及链轮、链条向相对的外侧移动，料筐悬空依靠自身重力挂在两个吊装连接钩324上，伺服驱动滑台322带着吊装连接钩324、吊装连接钩324带着料筐7下沉到槽体进行超声清洗、粗风切；超声清洗、粗风切完成后，伺服驱动滑台322带着吊装连接钩、吊装连接钩带着料筐提升，先提升到一定高度，待两收缩气缸314张紧、传动安装板及链轮、链条向相对的内侧移动回位，再下落一定的距离，使得提升上盖的吊装连接钩与料筐脱开，浸入式清洗机构的链条托住料筐，浸入式清洗机构的料筐传送机构二再将料筐水平传送至第二工位；料筐7到达第二工位之后，提升气缸421带动可提升上盖422下落，进行喷淋清洗、高压风切；喷淋清洗、高压风切完成后，提升气缸421带动可提升上盖422上升提起，料筐经喷淋风切清洗机构的料筐传送机构三传送到下料机构。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，包括至少一个清洗单元，每个清洗单元为双工位模块，可单独实现超声浸泡清洗、喷淋清洗、高压风切、热风干燥或同时实现超声浸泡清洗加粗风切、喷淋清洗加高压风切功能。当然也可根据客户需要，实现独立单元间组合，实现离线或在线通过式清洗线，离线清洗时，可单独选择浸入式清洗机构或喷淋风切清洗机构进行清洗；在线通过式清洗时，工件随着料筐按照上料机构、浸入式清洗机构、喷淋风切清洗机构、下料机构传动，按照超声浸泡清洗、粗风切、喷淋清洗、高压风切的工序清洗。

本发明全工艺模块化组合清洗系统，实现了浸泡和喷淋相结合，在装有工件的料筐传到第二工位后，喷淋风切清洗机构的喷淋上盖下降密封料筐进行清洗即可，去除了在喷淋清洗前料筐下沉再提升这一冗余动作和实现该动作的机构，缩短了清洗时间、提高了清洗效率。本发明还具有使用方便、适用性强的优点。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于，包括总电控箱（2）和至少一个清洗单元，清洗单元采用双工位模块，清洗单元包括机架（1）、设置在所述机架（1）内第一工位的浸入式清洗机构（3）和第二工位的喷淋风切清洗机构（4）、料筐（7）；

所述总电控箱（2）安装在所述机架（1）上；

所述浸入式清洗机构（3）包括浸泡槽（33）、固定在浸泡槽（33）外的多个贴片式的加热板（34）、粘接固定在浸泡槽（33）底部外壁的多个超声波换能器（35）、装在浸泡槽（33）上方用于将料筐（7）水平传送到第二工位的料筐传送机构二（31）、位于料筐传送机构二上方的吊架（32）；所述料筐传送机构二（31）包括固定在浸泡槽（33）上的基座轴承支板（311）、传动电机（312）、前后对称设置的两组链传动机构（313）、两个伸缩气缸（314）、平行设置的两个传动轴（315）、两个传动安装板（316），传动电机（312）固定在机架（1）上，传动电机（312）的输出轴转动带动两组链传动机构（313）的链条同步转动，两个伸缩气缸伸缩带动两个传动安装板和两组链传动机构沿传动轴向相对的内侧或外侧滑动；所述吊架（32）包括上盖安装架（323）、固定安装在上盖安装架（323）外的提升上盖（321）、固定在机架（1）上的用于驱动提升上盖（321）升降的伺服驱动滑台（322）、上端固定在上盖安装架（323）上的两根吊装连接钩（324）、装在提升上盖上的摆动粗切风干机构（325）；

所述喷淋风切清洗机构（4），包括用于将料筐水平传送到下料机构的料筐传送机构三（41）、喷淋清洗机构和摆动风切机构；喷淋清洗机构包括喷淋槽体（44）、装在喷淋槽体（44）上方的喷淋上盖（42）、装在喷淋槽体（44）内上部的喷淋组件（43）；喷淋上盖（42）包括可提升上盖（422）、装在可提升上盖（422）上的两个提升气缸（421）；可提升上盖（422）包括固定部分（4221）、可提升盖子（4222）、装在固定部分（4221）底端的两个挡水板（4223），三者之间装有密封条，构成密封的罩体，将料筐（7）罩在可提升上盖（422）内，提升气缸（421）的下端与可提升盖子（4222）铰接，提升气缸（421）的上端通过支撑架（423）固定在机架（1）上；摆动风切机构包括高压风机二、摆动电机二（46）、两组齿轮组（47）、两根摇杆（48）、两根喷管风刀（49），高压风机二的外壳固定在机架（1）上，高压风机二的出风口通过管路与喷管风刀（49）的进风口连接，摆动电机二（46）的壳体固定在可提升上盖（422）的上壁，两组齿轮组（47）对称且呈V形转动连接在可提升上盖（422）的后侧内壁上，每组齿轮组均包括两个相啮合的齿轮，摆动电机二（46）的输出轴与两根摇杆（48）的一端连接，两根喷管风刀（49）的连接端各自穿过两组齿轮组中位于上方的齿轮中心并与两根摇杆（48）的另一端连接，摆动电机二（46）通过齿轮组（47）驱动摇杆（48）摆动，进而带动两根喷管风刀（49）摆动；喷淋槽体（44）的后侧面下部开设有排液孔，喷淋槽体（44）内设置有隔板（441），隔板（441）将喷淋槽体（44）的内腔分为工作腔（4411）和设备腔（4412），喷淋槽体（44）通过其工作腔（4411）顶端的延伸部（442）支撑在机架（1）上，工作腔（4411）内还设置有多根加热管（443），喷淋槽体（44）外还设置有贴片温度传感器（444），用于实时显示喷淋槽体（44）内清洗液的温度并将温度传回总电控箱（2）内的PLC可编程序控制器，当实时温度高于温度的设定值的上限时，PLC可编程序控制器自动控制加热管（443）不工作，当实时温度低于温度的设定值的下限时，PLC可编程序控制器自动控制加热管（443）启动；喷淋组件（43）包括装在设备腔（4412）内的喷淋泵座（434）、装在喷淋泵座（434）上的喷淋泵（431）、装在喷淋泵的入口管路的过滤器（432）、喷淋管安装板（435）、喷淋管（433）、过滤网（436），过滤器（432）的进液口与喷淋槽体(44)的排液孔连通，过滤器（432）的出液口与喷淋泵（431）的进水口连接，喷淋泵（431）的出液口与喷淋管（433）的入口连接，喷淋管（433）的管壁上均匀开设有多个喷孔（4331），喷淋管（433）固定在喷淋管安装板（435）上，喷淋管安装板（435）固定在喷淋槽体的工作腔（4411）内，喷淋管（433）位于料筐传送机构三（41）的下方，过滤网（436）设置在设备腔（4412）内；料筐传送机构三（41）安装在喷淋槽体（44）的延伸部上，料筐传送机构三（41）采用电机驱动的链传动机构传送料筐。

2.根据权利要求1所述的全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于：每组链传动机构（313）包括所述传动安装板（316）、与传动安装板转动连接的两个链轮（3132）、用于张紧链条（3134）的与传动安装板转动连接的多个从动链轮（3133）、缠绕在两个链轮（3132）和多个从动链轮（3133）外的链条（3134）、设置在链条（3134）的多个内链节外的链条盖板（3135），两个传动安装板（316）平行设置，两个传动轴（315）平行设置，传动电机（312）通过传动电机安装板（3121）安装在机架（1）上，传动电机（312）的输出轴通过联轴器（3122）与其中一根传动轴的一端连接，该传动轴的另一端依次穿过位于后侧的传动安装板（316）、位于右侧的两个链轮（3132）、位于前侧的传动安装板（316），传动轴的两端通过基座轴承（317）支撑固定于基座轴承支板（311）上，另一根传动轴依次穿过位于后侧的传动安装板（316）、位于左侧的两个链轮（3132）、位于前侧的传动安装板（316）且传动轴的两端也通过基座轴承（317）支撑固定于基座轴承支板（311）上，基座轴承支板（311）安装在浸泡槽（33）的浸泡槽支件（332）上，两个伸缩气缸（314）相对设置，伸缩气缸（314）通过气缸安装座（3141）固定连接在基座轴承支板（311）上，伸缩气缸（314）的气缸连接板（3142）与传动安装板（316）固定连接，伸缩气缸（314）的伸缩方向与传动轴（315）的中心线平行。

3.根据权利要求2所述的全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于：所述传动安装板（316）上设置多个安装孔（3161），位于两端的安装孔装有滑动轴承，滑动轴承套装在传动轴外，在伸缩气缸（314）的带动下，四个链轮可沿传动轴滑动，其余安装孔内装设滚动轴承，多个从动链轮的轮轴均通过滚动轴承与传动安装板（316）转动连接，滚动轴承的外圈与传动安装板固定，滚动轴承的内圈与从动链轮的轮轴固定。

4.根据权利要求3所述的全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于：所述浸泡槽(33)包括槽体（331）、焊接固定在槽体（331)顶端外部的浸泡槽支件(332)，浸泡槽(33)通过浸泡槽支件(332)搭设在机架（1）上，槽体（331）的后侧面下部开设有连通孔（3311），连通孔（3311）内连接有水管（333），水管（333）与水泵连接。

5.根据权利要求4所述的全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于：所述总电控箱（2）内设置有PLC可编程序控制器，所述浸入式清洗机构（3）还包括贴片式温度传感器（36），所述贴片式温度传感器（36）固定在槽体（331）的前侧面的下部，用于实时显示槽体（331）内清洗液的温度并将温度传回PLC可编程序控制器，当实时温度高于温度的设定值的上限时，PLC自动控制加热板（34）不工作，当实时温度低于温度的设定值的下限时，PLC自动控制加热板（34）启动。

6.根据权利要求5所述的全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于：所述摆动粗切风干机构（325）包括高压风机一（3251）、摆动电机（3255）、摇臂（3252）、多根风刀（3253），高压风机一（3251）的外壳固定在机架（1）上，高压风机一（3251）的出风口通过管路（3254）与风刀（3253）的进风口连接，摆动电机（3255）的输出轴与摇臂（3252）的一端连接，摇臂（3252）的另一端与风刀（3253）连接，摆动电机（3255）驱动摇臂（3252）摆动，进而带动风刀（3253）在水平方向上来回摆动。

7.根据权利要求6所述的全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于：所述伺服驱动滑台（322）包括安装座（3221）、装在安装座（3221）上的电机（3222）、装在安装座内的滚珠丝杠副、装在安装座（3221）上的直线导轨（3224）、与直线导轨（3224）滑动配合的滑块（3223）、固定连接在两个连接滑块（3223）前端的U型连接台（3225），安装座（3221）的上端通过吊装板（326）固定在机架（1）上，安装座（3221）的下端通过安装板（327）与机架（1）固定，直线导轨（3224）竖直固定在安装座（3221）外，滚珠丝杠副包括丝杆、与丝杆螺纹连接的螺母，电机（3222）的输出轴与丝杆传动连接，螺母与滑块（3223）固定连接，U型连接台（3225）的底部与两个连接滑块（3223）的前端部固定连接，U型连接台（3225）的两个连接端与上盖安装架（323）固定连接。

8.根据权利要求7所述的全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于：所述吊装连接钩（324）采用L型结构，两个吊装连接钩（324）前后间隔设置，可钩住料筐（7）的两个把手。

9.根据权利要求8所述的全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于：所述传动轴采用六方轴，其两端为圆柱状，所述滑动轴承采用法兰轴承或替换为轴套。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的全工艺模块化组合清洗系统，其特征在于：还包括上料机构（5）和下料机构（6），上料机构（5）、下料机构（6）对称设置且分别固定在机架（1）的两侧；上料机构（5）包括料台接液盘支撑架（51）、装设于料台接液盘支撑架（51）的料台接液盘（52）、用于将料筐水平传送到第一工位的料筐传送机构一（53），下料机构（6）与上料机构（5）的结构相同。

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