CN117181744B - 一种铝合金气瓶内壁清洗系统及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气瓶清洗技术领域，公开了一种铝合金气瓶内壁清洗系统及清洗方法，清洗系统包括：用于吹洗的吹洗单元；喷洗单元，包括储液结构、旋转扫射喷淋机构、以及平移驱动单元，平移驱动单元用于驱动旋转扫射喷淋机构出入气瓶内部或在气瓶内部往复移动；旋转工装，包括用于固定气瓶的瓶身定位机构和用于驱动瓶身定位机构旋转的旋转驱动单元；用于烘干的干燥单元；清洁度检测单元，包括湿度检测装置和颗粒物浓度检测装置，湿度检测装置用于检测气瓶内的液体含量，颗粒物浓度检测装置用于检测气瓶内的颗粒物浓度。清洗系统具有清洗彻底、清洗效率高于人工手动清洗、节约清洗成本、易于实现自动化控制等优点。

Description

一种铝合金气瓶内壁清洗系统及清洗方法

技术领域

本发明涉及气瓶清洗技术领域，具体涉及一种铝合金气瓶内壁清洗系统及清洗方法。

背景技术

气瓶是储存各类气体的专业产品，它是一种特种设备，通常需要具有一定的抗压能力，产品以金属气瓶为主，例如钢制气瓶、合金气瓶等。铝合金气瓶采用具有良好工艺性能和抗蚀能力的铝合金制成，主要用于盛装压缩气体、高压液化气体等，因此应用于多种工业类型之中。

铝合金气瓶制备成型后，为了还原气瓶光洁的表面，需要对气瓶进行清洗，尤其需要对气瓶内壁进行清洗，传统的清洗方式多为人工手动清洗，不仅劳动强度大、工作效率低、清洗质量不佳，而且，在清洗过程中也容易出现磕碰损伤等问题。为了提高清洗效率，市面上出现了一些用于气瓶的清洗装置来替代人工手动清洗，例如喷气清洗装置、喷水清洗装置，使用喷气清洗或者喷水清洗，但是清洗效果不佳，清洗之后仍有一些混合物（一般为铝合金粉末、铝屑、硅末、氧化层、粉尘等）留在气瓶内部，而且，清洗装置具有适用范围小、清洗质量差的问题。一旦铝合金气瓶清洗不彻底，很容易因残留混合物致使气瓶内壁发生化学反应，出现表面失效现象，也很容易在气瓶内壁留下伤痕，破坏其结构的整体性，使得其性能降低。

发明内容

本发明提供了一种铝合金气瓶内壁清洗系统及清洗方法，以解决或改善现有中铝合金气瓶清洗存在的不足。

本发明所采用的技术方案为：

一种铝合金气瓶内壁清洗系统，所述清洗系统包括：吹洗单元，用于向气瓶内输送气态清洗介质而进行吹洗；喷洗单元，包括用于储存液态清洗介质的至少一个储液结构、旋转扫射喷淋机构、以及平移驱动单元，所述平移驱动单元能够驱动所述旋转扫射喷淋机构出入气瓶内部或在气瓶内部往复移动，使所述旋转扫射喷淋机构能够将液态清洗介质定量地旋转喷射于气瓶内；旋转工装，包括瓶身定位机构和旋转驱动单元，所述瓶身定位机构用于锁紧气瓶，所述旋转驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构旋转而进行气瓶旋转清洗；干燥单元，用于向气瓶内输送气态热介质而对气瓶内壁进行烘干；清洁度检测单元，包括湿度检测装置和颗粒物浓度检测装置，所述湿度检测装置用于在所述干燥单元进行烘干的过程中从气瓶的瓶口处检测气态热介质内的液体含量，所述颗粒物浓度检测装置用于在所述干燥单元进行烘干的过程中从气瓶的瓶口处检测气态热介质内的颗粒物浓度。

本发明中的铝合金气瓶内壁清洗系统还具有下述附加技术特征：

所述旋转驱动单元包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构沿第一转动轴线旋转，所述第一转动轴线与气瓶的中心轴线垂直，而使气瓶具有摆转晃洗状态；所述第二驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构沿第二转动轴线旋转，所述第二转动轴线与气瓶的中心轴线重合，而使气瓶具有轴转旋洗状态；所述第一驱动单元和所述第二驱动单元可择一运行或同步运行。

所述旋转工装还包括定位座，所述定位座设置有避空区以避让所述瓶身定位机构，所述第一驱动单元包括分别设于所述避空区两相对侧的第一带座轴承和第二带座轴承，所述第一带座轴承通过第一旋转轴与所述瓶身定位机构连接，所述第二带座轴承通过第二旋转轴与所述瓶身定位机构连接，所述第一旋转轴或所述第二旋转轴由第一驱动件驱动，所述第二驱动单元包括第二驱动件，所述第二驱动件与所述定位座连接而通过所述定位座同步带动所述瓶身定位机构旋转。

所述瓶身定位机构包括定位环，所述定位环沿周向间隔安装有多个水平伸缩装置，每一所述水平伸缩装置的伸缩杆上安装有呈圆弧状的定位板，所述水平伸缩装置通过所述伸缩杆的伸缩移动带动所述定位板彼此靠拢或彼此远离而锁紧或松脱置于所述定位环内的气瓶。

所述旋转扫射喷淋机构包括喷淋管和高压旋转喷头，所述高压旋转喷头连接在所述喷淋管的一端或多个所述高压旋转喷头沿所述喷淋管的轴向间隔布置，所述喷淋管通过定量泵与所述储液结构连通；所述平移驱动单元包括第三驱动件、传动件和移动座，所述喷淋管固定于所述移动座并跟随所述移动座移动，所述移动座设置有第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条对称布置，所述传动件设有啮合齿，所述传动件设于所述第一齿条和所述第二齿条之间并能够在所述第三驱动件的驱动下旋转，所述传动件旋转过程中通过所述啮合齿与所述第一齿条和所述第二齿条交替啮合传动而带动所述移动座往复移动。

清洗系统还包括回收单元，所述回收单元包括回收管路和抽水泵，所述抽水泵通过所述回收管路将气瓶内的液态清洗介质抽出并回收至所述储液结构，所述回收管路的流体路径上设置有过滤系统。

所述吹洗单元包括气源和高压吹气装置，所述高压吹气装置设置有高压气体输入口以及多个高压气体输出口，所述高压气体输入口与所述气源连通，多个所述高压气体输出口环绕所述高压吹气装置的中心轴布置，以使进入气瓶内的气态清洗介质螺旋流动。

所述干燥单元包括加热装置和鼓风装置，所述加热装置用于将所述鼓风装置吹出的气态冷介质加热为气态热介质；所述湿度检测装置为露点仪，所述颗粒物浓度检测装置为颗粒检测仪。

本发明的一种铝合金气瓶内壁清洗方法，基于如上所述的铝合金气瓶内壁清洗系统，所述清洗方法包括：S1：将气瓶固定于瓶身定位机构，将吹洗单元的出气口插入气瓶的瓶口，吹洗单元向气瓶内输送高压空气进行吹洗过程；S2：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射液态清洗介质直至气瓶内的液态清洗介质达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构旋转而使气瓶通过液态清洗介质旋转清洗，清洗完成后将液态清洗介质从气瓶内排出；S3：通过干燥单元向气瓶内输送气态热介质而进行气瓶内壁烘干过程，在烘干过程中，湿度检测装置在气瓶的瓶口位置从气态热介质中取样检测液体含量，同时，颗粒物浓度检测装置在气瓶的瓶口位置从气态热介质中取样检测颗粒物浓度。

优选地，S2具体包括：S21：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射清洗液直至气瓶内的清洗液达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构旋转而使气瓶通过清洗液旋转清洗，清洗完成后将清洗液从气瓶内排出；S22：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射去离子水直至气瓶内的去离子水达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构旋转而使气瓶通过去离子水旋转清洗，清洗完成后将去离子水从气瓶内排出；S23：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射酒精直至气瓶内的酒精达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构旋转而使气瓶通过酒精旋转清洗，清洗完成后将酒精从气瓶内排出。

由于采用了上述技术方案，本发明至少具有以下技术效果：

1.本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，包括吹洗单元、喷洗单元、旋转工装、干燥单元、清洁度检测单元；吹洗单元可对气瓶进行吹洗而将气瓶内的结构轻盈、未附着内壁的多余杂质污物吹出；喷洗单元可通过储液结构预存至少一种液态清洗介质，通过旋转扫射喷淋机构将液态清洗介质注入气瓶内进行液体清洗，且可选用合适的清洗介质有效去除气瓶制备成型过程中遗留在内部的铝合金粉末、铝屑、硅末、氧化层、粉尘等混合物；旋转工装通过瓶身定位机构将气瓶锁紧，无需人工定位气瓶，以便其他清洗工序的高效执行，在将液态清洗介质注入气瓶后，可通过旋转驱动单元驱动瓶身定位机构旋转而进行气瓶旋转清洗，气瓶旋转过程中，即便瓶内只有少量液态清洗介质也可较为全面地在气瓶内壁各处流动，以使气瓶内壁附着的混合物充分溶于液态清洗介质内而随液态清洗介质一起排出气瓶；在通过喷洗单元清洗完成后，可通过干燥单元向气瓶内输送气态热介质而将气瓶内壁烘干，避免液态清洗介质残留瓶内；干燥单元烘干过程中，湿度检测装置和颗粒物浓度检测装置分别取样检测湿度和颗粒物浓度，并给出气瓶内壁是否达到烘干标准以及清洗是否达标的结果，以便针对清洗结果对气瓶进行下一步工序。因此，本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，可实现气态清洗介质吹洗、液态清洗介质旋转清洗、烘干、清洁度检测等一系列清洗工作，具有清洗彻底、清洗效率高于人工手动清洗、节约清洗成本、易于实现自动化控制等优点，有效去除气瓶内的混合物，使气瓶内壁保持光洁表面，对气瓶内壁形成有效保护，尽可能地避免气瓶内残留混合物而对气瓶充装气体的纯度产生影响。

2.本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构在气瓶内往复移动的过程中将液态清洗介质旋转喷射于气瓶内，具体实施时，可以使平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构沿气瓶的轴向往复移动，通过旋转扫射喷淋机构的往复移动和旋转，而将液态清洗介质对气瓶内壁多方位高速冲洗，尤其可以对气瓶靠近瓶口处的不易被液态清洗介质接触的位置进行高速冲洗，实现气瓶内壁全方位、不留死角地冲洗，可以将气瓶内壁附着力度较大的混合物冲下而溶于液态清洗介质内，有效提升气瓶清洗洁净度和清洗效率。

3.本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，第一驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构沿与气瓶中心轴线垂直的第一转动轴线旋转，而使气瓶具有摆转晃洗状态，第二驱动单元能够驱动瓶身定位机构沿与气瓶中心轴线重合的第二转动轴线旋转，而使气瓶具有轴转旋洗状态，且第一驱动单元和第二驱动单元可择一运行或同步运行，使得可使气瓶在摆转晃洗状态和轴转旋洗状态下择一清洗或使气瓶同时在摆转晃洗状态和轴转旋洗状态下进行清洗，特别地，对于气瓶同时在摆转晃洗状态和轴转旋洗状态下进行清洗的过程，两种状态的叠加清洗，使液态清洗介质在气瓶内同时具有旋转状态和摆晃状态，两种状态的叠加使液态清洗介质与气瓶内壁进行多角度切割和强力碰撞，通过液态清洗介质的多角度切割和强力碰撞有效将气瓶内壁附着力度较大的混合物撞下而溶于液态清洗介质内，有效提升气瓶清洗洁净度和清洗效率。

4.本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，定位环沿周向间隔安装有多个水平伸缩装置，每一水平伸缩装置的伸缩杆上安装有呈圆弧状的定位板，水平伸缩装置带动定位板彼此靠拢或彼此远离而锁紧或松脱置于定位环内的气瓶，一方面，利用水平伸缩装置的可电控特性实现气瓶锁紧或松脱的自动控制，自动化程度高，执行效率高，另一方面，通过与气瓶外周面适配的圆弧状定位板锁紧气瓶，可有效保障气瓶在瓶身定位机构上的安装可靠性和稳定性，为清洗工序稳定有序进行提供保障，再一方面，通过水平伸缩装置的伸缩，使得瓶身定位机构适用于不同直径的气瓶的锁紧，使该清洗系统可清洗多种规格的气瓶，具有非常高的通用性，有效降低清洗系统成本投入。

5.本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，旋转扫射喷淋机构包括喷淋管和高压旋转喷头，储液结构的液态清洗介质可通过高压旋转喷头高速旋转喷射于气瓶内壁上，对气瓶内壁高效冲刷，有助于附着物的快速彻底脱落。移动座设置有对称布置的第一齿条和第二齿条，设有啮合齿的传动件位于第一齿条和第二齿条之间，使得传动件只需要沿同一方向旋转即可在旋转过程中与第一齿条和第二齿条交替啮合，无需在相反的两个方向回转，简化了传动件的转动操控程序，使平移驱动单元的控制更加简单，且平移驱动单元整体结构简单，配件成本低，可高效稳定运行。

6.本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，回收单元通过抽水泵和回收管路将气瓶内的液态清洗介质抽出并回收至储液结构，使液态清洗介质可重复利用，有助于节约清洗成本；回收管路的流体路径上设置有过滤系统，可以对液态清洗介质在清洗气瓶后混合的混合物进行过滤，避免这些混合物进入储液结构，同时保证回流畅通。

7.本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，高压吹气装置的多个高压气体输出口环绕装置主体的中心轴布置，以使进入气瓶内的气态清洗介质螺旋流动，换言之，气态清洗介质可在气瓶内沿气瓶的内壁呈旋流状态流动，旋流状气流有利于带动气瓶内的杂质污物沿气瓶内壁朝向瓶口处爬升而轻松地从瓶口排出，大幅提升吹洗效果，有效清除杂质污物，为后续的喷洗工序提供较好的清洗基础。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所提供的铝合金气瓶内壁清洗系统的结构原理图；

图2为本发明所提供的旋转工装的主视图；

图3为本发明所提供的旋转工装的俯视图；

图4为本发明所提供的旋转工装定位气瓶状态下的俯视图；

图5为本发明所提供的旋转工装定位气瓶状态下的主视图；

图6为本发明所提供的旋转扫射喷淋机构的结构示意图；

图7为本发明所提供的旋转扫射喷淋机构和平移驱动单元配合状态下的结构示意图；

图8为本发明所提供的传动件和移动座配合状态下的结构示意图；

图9为本发明所提供的平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构进入气瓶状态下的结构示意图；

图10为本发明所提供的高压吹气装置的结构示意图；

图11为本发明所提供的高压吹气装置进入气瓶状态下的结构示意图。

部件和附图标记列表：

1吹洗单元，11气源，12高压吹气装置，121高压气体输入口，122高压气体输出口；

2喷洗单元，21储液结构，22旋转扫射喷淋机构，221喷淋管，222高压旋转喷头，23定量泵，24第三驱动件，25传动件，251啮合齿，26移动座，261第一齿条，262第二齿条，27机架；

3旋转工装，31瓶身定位机构，311定位环，312水平伸缩装置，313定位板，314缓冲垫，32定位座，321避空区，33第一带座轴承，34第二带座轴承，35第一旋转轴，36第二旋转轴，37第一驱动件，38第二驱动件；

4干燥单元；

5清洁度检测单元，51湿度检测装置，52颗粒物浓度检测装置；

6回收单元，61回收管路，62抽水泵；

7气瓶。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本发明的实施例中，提供了一种铝合金气瓶内壁清洗系统，为便于说明和理解，本发明所提供的下述内容，均是在图示产品结构基础上进行的阐述。当然，本领域技术人员可以理解的是，上述结构仅作为一种具体的示例和示意性的说明，并不能构成对于本发明所提供技术方案的具体限定。此外，本发明还提供了基于该清洗系统的清洗方法。

参照图1至图11所示，本发明所提供的一种铝合金气瓶内壁清洗系统，清洗系统包括吹洗单元1、喷洗单元2、旋转工装3、干燥单元4以及清洁度检测单元5。具体地：吹洗单元1用于向气瓶7内输送气态清洗介质而进行吹洗；喷洗单元2包括用于储存液态清洗介质的至少一个储液结构21、旋转扫射喷淋机构22、以及平移驱动单元，所述平移驱动单元能够驱动所述旋转扫射喷淋机构22出入气瓶7内部或在气瓶7内部往复移动，使所述旋转扫射喷淋机构22能够将液态清洗介质定量地旋转喷射于气瓶7内；旋转工装3包括瓶身定位机构31和旋转驱动单元，所述瓶身定位机构31用于锁紧气瓶7，所述旋转驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构31旋转而进行气瓶7旋转清洗；干燥单元4用于向气瓶7内输送气态热介质而对气瓶7内壁进行烘干；清洁度检测单元5包括湿度检测装置51和颗粒物浓度检测装置52，所述湿度检测装置51用于在所述干燥单元4进行烘干的过程中从气瓶7的瓶口处检测气态热介质内的液体含量，所述颗粒物浓度检测装置52用于在所述干燥单元4进行烘干的过程中从气瓶7的瓶口处检测气态热介质内的颗粒物浓度。本发明中所述的气瓶7并非特指结构，而是泛指结构，换言之，本发明的清洗系统和清洗方法适用于市面上的多种铝合金气瓶的清洗。

本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，包括吹洗单元1、喷洗单元2、旋转工装3、干燥单元4、清洁度检测单元5；吹洗单元1可对气瓶7进行吹洗而将气瓶7内的结构轻盈、未附着内壁的多余杂质污物吹出；喷洗单元2可通过储液结构21预存至少一种液态清洗介质，通过旋转扫射喷淋机构22将液态清洗介质注入气瓶7内进行液体清洗，且可选用合适的清洗介质，有效去除气瓶7制备成型过程中遗留在内部的铝合金粉末、铝屑、硅末、氧化层、粉尘等混合物；旋转工装3通过瓶身定位机构31将气瓶7锁紧，无需人工定位气瓶7，以便其他清洗工序的高效执行，在将液态清洗介质注入气瓶7后，可通过旋转驱动单元驱动瓶身定位机构31旋转而进行气瓶7旋转清洗，气瓶7旋转过程中，即便瓶内只有少量液态清洗介质也可较为全面地在气瓶7内壁各处流动，以使气瓶7内壁附着的混合物充分溶于液态清洗介质内而随液态清洗介质一起排出气瓶7；在通过喷洗单元2清洗完成后，可通过干燥单元4向气瓶7内输送气态热介质而将气瓶7内壁烘干，避免液态清洗介质残留瓶内；干燥单元4烘干过程中，湿度检测装置51和颗粒物浓度检测装置52分别取样检测湿度和颗粒物浓度，并给出气瓶7内壁是否达到烘干标准以及清洗是否达标的结果，以便针对清洗结果对气瓶7进行下一步工序。因此，本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，可实现气态清洗介质吹洗、液态清洗介质旋转清洗、烘干、清洁度检测等一系列清洗工作，具有清洗彻底、清洗效率高于人工手动清洗、节约清洗成本、易于实现自动化控制等优点，有效去除气瓶7内的混合物，使气瓶7内壁保持光洁表面，对气瓶7内壁形成有效保护，尽可能地避免气瓶7内残留混合物而对气瓶7充装气体的纯度产生影响。

本发明的铝合金气瓶内壁清洗系统，平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构22在气瓶7内部往复移动，旋转扫射喷淋机构22在气瓶7内往复移动的过程中将液态清洗介质旋转喷射于气瓶7内，具体实施时，可以使平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构22沿气瓶7的轴向往复移动，通过旋转扫射喷淋机构22的往复移动和旋转，而将液态清洗介质对气瓶7内壁多方位高速冲洗，尤其可以对气瓶7靠近瓶口处的不易被液态清洗介质接触的位置进行高速冲洗，实现气瓶7内壁全方位、不留死角地冲洗，可以将气瓶7内壁附着力度较大的混合物冲下而溶于液态清洗介质内，有效提升气瓶7清洗洁净度和清洗效率。

具体地，喷洗单元2包括用于储存液态清洗介质的至少一个储液结构21，即喷洗单元2可包括一个储液结构21，一个储液结构21可以储存一种类型的液态清洗介质，而为了更彻底地清洗，优选喷洗单元2包括多个储液结构21，每个储液结构21可储存一种类型的液态清洗介质，则多个储液结构21可以用于储存多种不同类型的液态清洗介质，多种液态清洗介质依次清洗或搭配清洗，使混合物去除更全面，气瓶7清洗洁净度更高。

在优选的实施方式中，所述旋转驱动单元包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构31沿第一转动轴线旋转，所述第一转动轴线与气瓶7的中心轴线垂直，而使气瓶7具有摆转晃洗状态；所述第二驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构31沿第二转动轴线旋转，所述第二转动轴线与气瓶7的中心轴线重合，而使气瓶7具有轴转旋洗状态；所述第一驱动单元和所述第二驱动单元可择一运行或同步运行。

本领域技术人员能够理解的是，第一驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构31沿与气瓶7中心轴线垂直的第一转动轴线旋转，而使气瓶7具有摆转晃洗状态，第二驱动单元能够驱动瓶身定位机构31沿与气瓶7中心轴线重合的第二转动轴线旋转，而使气瓶7具有轴转旋洗状态，且第一驱动单元和第二驱动单元可择一运行或同步运行，使得可使气瓶7在摆转晃洗状态和轴转旋洗状态下择一清洗或使气瓶7同时在摆转晃洗状态和轴转旋洗状态下进行清洗。气瓶7在摆转晃洗状态，液态清洗介质主要沿气瓶7内壁上下晃动，对气瓶7内壁形成竖向切割力，通过竖向切割力将气瓶7内壁附着物刮下；气瓶7在轴转旋洗状态，液态清洗介质主要沿气瓶7内壁周向转动，对气瓶7内壁形成周向切割力，通过周向切割力将气瓶7内壁附着物刮下；对于气瓶7同时在摆转晃洗状态和轴转旋洗状态下进行清洗的过程，两种状态的叠加清洗，使液态清洗介质在气瓶7内同时具有旋转状态和摆晃状态，两种状态的叠加使液态清洗介质与气瓶7内壁进行非规则性地强力碰撞，液态清洗介质对气瓶7内壁形成多角度的切割力，通过液态清洗介质的多角度切割和强力碰撞有效将气瓶7内壁附着力度较大的混合物撞下而溶于液态清洗介质内，有效提升气瓶7清洗洁净度和清洗效率。

关于旋转驱动单元的具体结构，在优选的实施例中，如图2和图3所示，所述旋转工装3还包括定位座32，所述定位座32设置有避空区321以避让所述瓶身定位机构31，所述第一驱动单元包括分别设于所述避空区321两相对侧的第一带座轴承33和第二带座轴承34，所述第一带座轴承33通过第一旋转轴35与所述瓶身定位机构31连接，所述第二带座轴承34通过第二旋转轴36与所述瓶身定位机构31连接，所述第一旋转轴35或所述第二旋转轴36由第一驱动件37驱动，所述第二驱动单元包括第二驱动件38，所述第二驱动件38与所述定位座32连接而通过所述定位座32同步带动所述瓶身定位机构31旋转。具体实施时，第一驱动件37可采用输出轴往复旋转的驱动电机，图2和图3中示意性地绘示了第一驱动件37与第一旋转轴35连接的实施例，第一驱动件37的输出轴带动第一旋转轴35相对于第一带座轴承33转动，进而带动瓶身定位机构31绕第一转动轴线旋转，具体地，如图4所示，为气瓶定位于旋转工装3的瓶身定位机构31时的状态，图4所示虚线X即为第一转动轴线，同时也是第一旋转轴35和第二旋转轴36的中心轴线。第一旋转轴35和第二旋转轴36分别与瓶身定位机构31的连接方式不做限定，例如，可以插装连接或者通过中间件和螺栓连接等等。第二驱动件38可以采用驱动电机，第二驱动件38的输出轴与定位座32连接，第二驱动件38运行时带动定位座32旋转，进而同步带动瓶身定位机构31旋转以及定位于瓶身定位机构31上的气瓶7绕第二转动轴线旋转，如图5所示，为气瓶定位于旋转工装3的瓶身定位机构31时的状态，图5中所示虚线Y即为第二转动轴线，也即气瓶7的中心轴线（该处第二转动轴线为气瓶7未发生摆转状态的处于静止状态下的竖直中心轴线）。

关于瓶身定位机构31的具体结构，在优选的实施方式中，如图2和图3所示，所述瓶身定位机构31包括定位环311，所述定位环311沿周向间隔安装有多个水平伸缩装置312，每一所述水平伸缩装置312的伸缩杆上安装有呈圆弧状的定位板313，所述水平伸缩装置312通过所述伸缩杆的伸缩移动带动所述定位板313彼此靠拢或彼此远离而锁紧或松脱置于所述定位环311内的气瓶7。

本领域技术人员能够理解的是，水平伸缩装置312带动定位板313彼此靠拢或彼此远离而锁紧或松脱置于定位环311内的气瓶7，一方面，利用水平伸缩装置312的可电控特性实现气瓶7锁紧或松脱的自动控制，自动化程度高，执行效率高，另一方面，通过与气瓶7外周面适配的圆弧状定位板313锁紧气瓶7，可有效保障气瓶7在瓶身定位机构31上的安装可靠性和稳定性，为清洗工序稳定有序进行提供保障，再一方面，通过水平伸缩装置312的伸缩，使得瓶身定位机构31适用于不同直径的气瓶7的锁紧，使该清洗系统可清洗多种规格的气瓶7，具有非常高的通用性，有效降低清洗系统成本投入。在优选的实施例中，如图3所示，可以在每一定位板313面向气瓶7的一侧安装有缓冲垫314，缓冲垫314可采用具有弹性的防滑结构，使得定位板313在将气瓶7锁紧时，可以通过缓冲垫314与气瓶7外壁接触，既能起到缓冲效果而防止对气瓶7外壁造成损伤，又能增加与气瓶7之间的摩擦力，防止气瓶7轴向移动致使脱落。具体地，水平伸缩装置312可采用伸缩气缸、油缸等结构。图3中示意性地绘示了定位环311上安装有三个水平伸缩装置312的实施例，当然，在其他实施例中，也可为其他数量的水平伸缩装置，例如，两个、四个等等。

关于喷洗单元2的具体结构，在优选的实施方式中，如图1和图6所示，所述旋转扫射喷淋机构22包括喷淋管221和高压旋转喷头222，所述高压旋转喷头222连接在所述喷淋管221的一端或多个所述高压旋转喷头222沿所述喷淋管221的轴向间隔布置，所述喷淋管221通过定量泵23与所述储液结构21连通；如图7和图8所示，所述平移驱动单元包括第三驱动件24、传动件25和移动座26，所述喷淋管221固定于所述移动座26并跟随所述移动座26移动，所述移动座26设置有第一齿条261和第二齿条262，所述第一齿条261和所述第二齿条262对称布置，所述传动件25设有啮合齿251，所述传动件25设于所述第一齿条261和所述第二齿条262之间并能够在所述第三驱动件24的驱动下旋转，所述传动件25旋转过程中通过所述啮合齿251与所述第一齿条261和所述第二齿条262交替啮合传动而带动所述移动座26往复移动。

本领域技术人员能够理解的是，旋转扫射喷淋机构22包括喷淋管221和高压旋转喷头222，储液结构21的液态清洗介质可通过高压旋转喷头222高速旋转喷射于气瓶7内壁上，对气瓶7内壁高效冲刷，有助于附着物的快速彻底脱落。具体地，图6中示意性地绘示了一个高压旋转喷头222连接在喷淋管221的一端的实施例，当然，为了更快速地灌注液态清洗介质，可以沿喷淋管221的轴向间隔设置多个高压旋转喷头222，多个高压旋转喷头222可同时旋转喷射。此外，对于喷洗单元2包括多个储液结构21的实施例，可以使喷淋管221连接多个水管，多个水管分别与储液结构21一一连通，每一水管上连接一定量泵23，通过该种结构设计，相较于通过单个水管同时连通多个储液结构21的方式而言，尽可能地避免了不同液态清洗介质在同一水管内形成混合清洗介质而影响清洗效果。移动座26设置有对称布置的第一齿条261和第二齿条262，设有啮合齿251的传动件25位于第一齿条261和第二齿条262之间，使得传动件25只需要沿同一方向旋转即可在旋转过程中与第一齿条261和第二齿条262交替啮合，无需在相反的两个方向回转，简化了传动件25的转动操控，使平移驱动单元的控制更加简单，且平移驱动单元整体结构简单，配件成本低，可高效稳定运行。具体地，第三驱动件24可采用驱动电机，第三驱动件24的输出轴与传动件25的中心孔连接。为便于安装以及对气瓶进行吹洗，如图9所示，可以将平移驱动单元安装于于机架27上，还可在机架27上设置供移动座26滑动的导向结构，以确保移动座26稳定可靠滑动而带动旋转扫射喷淋机构22往复移动。

作为本发明的一种优选实施方式，如图1所示，清洗系统还包括回收单元6，所述回收单元6包括回收管路61和抽水泵62，所述抽水泵62通过所述回收管路61将气瓶7内的液态清洗介质抽出并回收至所述储液结构21，所述回收管路61的流体路径上设置有过滤系统。本领域技术人员能够理解的是，回收单元6通过抽水泵62和回收管路61将气瓶7内的液态清洗介质抽出并回收至储液结构21，使液态清洗介质可重复利用，有助于节约清洗成本；回收管路61的流体路径上设置有过滤系统，可以对液态清洗介质在清洗气瓶7后混合的混合物进行过滤，避免这些混合物进入储液结构21，同时保证回流畅通。本发明对过滤系统的结构不作限定，在优选的实施例中，过滤系统可采用多级过滤，以对被液态清洗介质冲洗出来的混合物充分过滤。对于喷洗单元2包括多个储液结构21的实施例，可以使回收单元6包括多个回收管路61，每一回收管路61上连接一抽水泵62，不同的回收管路61用于抽取不同的液态清洗介质并使其回流至原本所在的储液结构21内。

关于吹洗单元1的结构，在优选的实施方式中，如图1、图10和图11所示，所述吹洗单元1包括气源11和高压吹气装置12，所述高压吹气装置12设置有高压气体输入口121以及多个高压气体输出口122，所述高压气体输入口121与所述气源11连通，多个所述高压气体输出口122环绕所述高压吹气装置12的中心轴布置，以使进入气瓶7内的气态清洗介质螺旋流动。本领域技术人员能够理解的是，高压吹气装置12的多个高压气体输出口122环绕装置主体的中心轴布置，以使进入气瓶7内的气态清洗介质螺旋流动，换言之，气态清洗介质可在气瓶7内沿气瓶7的内壁呈旋流状态流动，旋流状气流有利于带动气瓶7内的杂质污物沿气瓶7内壁朝向瓶口处爬升而轻松地从瓶口排出，大幅提升吹洗效果，有效清除杂质污物，为后续的喷洗工序提供较好的清洗基础。具体地，气源11可采用空气压缩机等。

关于干燥单元4和清洁度检测单元5的结构，在优选的实施方式中，所述干燥单元4包括加热装置和鼓风装置，所述加热装置用于将所述鼓风装置吹出的气态冷介质加热为气态热介质；所述湿度检测装置51为露点仪，所述颗粒物浓度检测装置52为颗粒检测仪。

本发明所提供的一种铝合金气瓶内壁清洗方法，基于如前所述的铝合金气瓶内壁清洗系统，具体地，所述清洗方法包括：

S1：将气瓶固定于瓶身定位机构31，将吹洗单元1的出气口插入气瓶的瓶口，吹洗单元1向气瓶内输送高压空气进行吹洗过程；具体地，将待清洗的气瓶置于定位环311内，通过清洗系统的控制单元控制水平伸缩装置312运行，使伸缩杆伸出而利用定位板313锁紧气瓶，然后将高压吹气装置12插入气瓶内，使气源11释放高压空气并通过高压吹气装置12将高压空气排入气瓶内进行吹洗，吹洗预设时长后使气源11停止送气，并将高压吹气装置12从瓶口取出。

S2：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构22进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构22往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射液态清洗介质直至气瓶内的液态清洗介质达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构22，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构31旋转而使气瓶通过液态清洗介质旋转清洗，清洗完成后将液态清洗介质从气瓶内排出；具体地，运行第三驱动件24，使其带动传动件25旋转，而使移动座26带动旋转扫射喷淋机构22进入气瓶内，然后定量泵23从储液结构21内抽取液态清洗介质并通过喷淋管221输送至高压旋转喷头222，高压旋转喷头222将液态清洗介质旋转喷射如气瓶内的同时，传动件25带动移动座26往复移动，进而带动旋转扫射喷淋机构22往复移动。当液态清洗介质达到预设量时，通过移动座26从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构22，并通过堵头将气瓶的瓶口封堵而防止气瓶旋转时将液态清洗介质甩出，然后择一运行第一驱动单元和第二驱动单元而使气瓶通过摆转晃洗状态清洗或通过轴转旋洗状态清洗，也可以同时运行第一驱动单元和第二驱动单元而使气瓶同时通过摆转晃洗状态和轴转旋洗状态清洗，清洗完成后将液态清洗介质从气瓶内排出，从而通过液态清洗介质将气瓶内的混合物带出。

S3：通过干燥单元4向气瓶内输送气态热介质而进行气瓶内壁烘干过程，在烘干过程中，湿度检测装置51在气瓶的瓶口位置从气态热介质中取样检测液体含量，同时，颗粒物浓度检测装置52在气瓶的瓶口位置从气态热介质中取样检测颗粒物浓度；具体地，可以在清洗系统的控制单元内预设湿度标准值和颗粒物浓度标准值，当湿度检测装置51和颗粒物浓度检测装置52在瓶口处取样检测后，将检测数据传输至控制单元，并将检测数据与预存的标准值进行对比，从而判定是否达到烘干标准以及是否达到清洁标准，若是达到烘干标准和清洁标准，则代表气瓶清洁完毕，可进行下一气瓶的清洗；若是未达到清洁标准，则可以将气瓶重新清洗，当然，重新清洗的过程可以与第一次清洗过程有所区别，以加快清洗工序，降低清洗成本。

优选地，在该清洗方法中，步骤S2具体包括：

S21：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构22进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构22往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射清洗液直至气瓶内的清洗液达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构22，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构31旋转而使气瓶通过清洗液旋转清洗，清洗完成后将清洗液从气瓶内排出；具体地，可采用中性清洗液或者偏碱性清洗液对气瓶进行清洗，可以有效去除铝合金粉末、铝屑、硅末、氧化层、粉尘等混合物。

S22：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构22进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构22往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射去离子水直至气瓶内的去离子水达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构22，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构31旋转而使气瓶通过去离子水旋转清洗，清洗完成后将去离子水从气瓶内排出；去离子水主要用于对气瓶内壁进行漂洗，实现深度清洁，还可对气瓶内残留的清洗液进行清除。

S23：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构22进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构22往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射酒精直至气瓶内的酒精达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构22，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构31旋转而使气瓶通过酒精旋转清洗，清洗完成后将酒精从气瓶内排出；因酒精具有易挥发的特性，因此，通过向气瓶内注入酒精，可有效脱出残留在气瓶内的去离子水，从而有助于加快气瓶的烘干过程。

本发明中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种铝合金气瓶内壁清洗方法，基于铝合金气瓶内壁清洗系统，其特征在于，所述清洗系统包括：

吹洗单元，用于向气瓶内输送气态清洗介质而进行吹洗；

喷洗单元，包括用于储存液态清洗介质的至少一个储液结构、旋转扫射喷淋机构、以及平移驱动单元，所述平移驱动单元能够驱动所述旋转扫射喷淋机构出入气瓶内部或在气瓶内部往复移动，使所述旋转扫射喷淋机构能够将液态清洗介质定量地旋转喷射于气瓶内；

旋转工装，包括瓶身定位机构和旋转驱动单元，所述瓶身定位机构用于固定气瓶，所述旋转驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构旋转而进行气瓶旋转清洗；

干燥单元，用于向气瓶内输送气态热介质而对气瓶内壁进行烘干；

清洁度检测单元，包括湿度检测装置和颗粒物浓度检测装置，所述湿度检测装置用于在所述干燥单元进行烘干的过程中从气瓶的瓶口处检测气态热介质内的液体含量，所述颗粒物浓度检测装置用于在所述干燥单元进行烘干的过程中从气瓶的瓶口处检测气态热介质内的颗粒物浓度；

所述吹洗单元包括气源和高压吹气装置，所述高压吹气装置设置有高压气体输入口以及多个高压气体输出口，所述高压气体输入口与所述气源连通，多个所述高压气体输出口环绕所述高压吹气装置的中心轴布置，以使进入气瓶内的气态清洗介质螺旋流动；所述旋转驱动单元包括第一驱动单元和第二驱动单元，所述第一驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构沿第一转动轴线旋转，所述第一转动轴线与气瓶的中心轴线垂直，而使气瓶具有摆转晃洗状态；所述第二驱动单元能够驱动所述瓶身定位机构沿第二转动轴线旋转，所述第二转动轴线与气瓶的中心轴线重合，而使气瓶具有轴转旋洗状态；所述第一驱动单元和所述第二驱动单元可择一运行或同步运行；所述旋转工装还包括定位座，所述定位座设置有避空区以避让所述瓶身定位机构，所述第一驱动单元包括分别设于所述避空区两相对侧的第一带座轴承和第二带座轴承，所述第一带座轴承通过第一旋转轴与所述瓶身定位机构连接，所述第二带座轴承通过第二旋转轴与所述瓶身定位机构连接，所述第一旋转轴或所述第二旋转轴由第一驱动件驱动，所述第二驱动单元包括第二驱动件，所述第二驱动件与所述定位座连接而通过所述定位座同步带动所述瓶身定位机构旋转；所述旋转扫射喷淋机构包括喷淋管和高压旋转喷头，所述高压旋转喷头连接在所述喷淋管的一端或多个所述高压旋转喷头沿所述喷淋管的轴向间隔布置，所述喷淋管通过定量泵与所述储液结构连通；所述平移驱动单元包括第三驱动件、传动件和移动座，所述喷淋管固定于所述移动座并跟随所述移动座移动，所述移动座设置有第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条对称布置，所述传动件设有啮合齿，所述传动件设于所述第一齿条和所述第二齿条之间并能够在所述第三驱动件的驱动下旋转，所述传动件旋转过程中通过所述啮合齿与所述第一齿条和所述第二齿条交替啮合传动而带动所述移动座往复移动；

所述清洗方法包括：

S1：将气瓶固定于瓶身定位机构，将吹洗单元的出气口插入气瓶的瓶口，吹洗单元向气瓶内输送高压空气进行吹洗过程；

S2：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射液态清洗介质直至气瓶内的液态清洗介质达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构旋转而使气瓶通过液态清洗介质旋转清洗，清洗完成后将液态清洗介质从气瓶内排出；

S3：通过干燥单元向气瓶内输送气态热介质而进行气瓶内壁烘干过程，在烘干过程中，湿度检测装置在气瓶的瓶口位置从气态热介质中取样检测液体含量，同时，颗粒物浓度检测装置在气瓶的瓶口位置从气态热介质中取样检测颗粒物浓度。

2.根据权利要求1所述的铝合金气瓶内壁清洗方法，其特征在于，

S2具体包括：

S21：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射清洗液直至气瓶内的清洗液达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构旋转而使气瓶通过清洗液旋转清洗，清洗完成后将清洗液从气瓶内排出；

S22：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射去离子水直至气瓶内的去离子水达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构旋转而使气瓶通过去离子水旋转清洗，清洗完成后将去离子水从气瓶内排出；

S23：平移驱动单元驱动旋转扫射喷淋机构进入气瓶内部并使其在气瓶内部往复移动，旋转扫射喷淋机构往复移动过程中持续向气瓶内旋转喷射酒精直至气瓶内的酒精达到预设量，从气瓶内部移出旋转扫射喷淋机构，旋转驱动单元驱动瓶身定位机构旋转而使气瓶通过酒精旋转清洗，清洗完成后将酒精从气瓶内排出。

3.根据权利要求1所述的铝合金气瓶内壁清洗方法，其特征在于，

所述瓶身定位机构包括定位环，所述定位环沿周向间隔安装有多个水平伸缩装置，每一所述水平伸缩装置的伸缩杆上安装有呈圆弧状的定位板，所述水平伸缩装置通过所述伸缩杆的伸缩移动带动所述定位板彼此靠拢或彼此远离而抱紧或松脱置于所述定位环内的气瓶。

4.根据权利要求1所述的铝合金气瓶内壁清洗方法，其特征在于，

还包括回收单元，所述回收单元包括回收管路和抽水泵，所述抽水泵通过所述回收管路将气瓶内的液态清洗介质抽出并回收至所述储液结构，所述回收管路的流体路径上设置有过滤系统。

5.根据权利要求1所述的铝合金气瓶内壁清洗方法，其特征在于，

所述干燥单元包括加热装置和鼓风装置，所述加热装置用于将所述鼓风装置吹出的气态冷介质加热为气态热介质；

所述湿度检测装置为露点仪，所述颗粒物浓度检测装置为颗粒检测仪。