CN219805091U - 一种自动洗瓶烘干系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动洗瓶烘干系统，包括机架，机架内设有气动收发模块、样瓶存储模块、机械手模块、开合盖及瓶盖清理模块、倒料清理模块、高压喷洗模块、水洗烘干模块、水路控制模块及控制组件；气动收发模块用于收发样瓶；样瓶存储模块用于存储样瓶；机械手模块用于转运样瓶；开合盖及瓶盖清理模块用于对样瓶进行开盖、合盖及清理；倒料清理模块用于将样瓶中的样品进行倒料及清扫；高压喷洗模块用于对样瓶进行粗清洗；水洗烘干模块用于对样瓶进行超声波清理、接触式刷洗及烘干；水路控制模块用于提供清水并排出清洗后的废水；控制组件用于控制各模块工作。本实用新型具有清洗效果好、效率高等优点，能实现样瓶全自动流水线式清洗烘干。

Description

一种自动洗瓶烘干系统

技术领域

本实用新型主要涉及洗烘设备技术领域，特指一种自动洗瓶烘干系统。

背景技术

在样品采制化技术领域，以煤样为例，通常需要对煤样进行采样和制样分析，一般采用塑料瓶子对煤样进行储存，储存煤样的瓶子成本比较高，故瓶子需要反复利用，由于煤样的多样性和含水的特性，煤样清理后，样瓶的内外壁上经常粘有煤样，为了不对煤质分析造成影响，需要对再次使用的样瓶进行清洗和干燥。

目前大多数情况下是通过人工对瓶子进行刷洗，然后在自然状态下晾干，或者是采用半自动的设备，需要人工干预给瓶子装进框子或直接放进超声波池进行超声清洗，然后人工放置到清洗工位冲洗，再转运到其他位置自然晾干的方式。这些方式由于都需要人工干预，工作环境比较差，难以彻底洗干净，且效率低下，不符合燃煤行业智能化发展的要求。

有从业者设计了样瓶清洗烘干的设备，如CN108889715A公开了一种带烘干功能的超声波洗瓶机，包括底座组件、水路系统、风路系统和加热系统，还包括筒体组件和转盘组件；筒体组件设有一筒体，置于底座组件之上，筒体组件用于内外布置各系统；转盘组件位于筒体内部，包括转轴、支撑架和沿转轴周向均匀设置的若干组装瓶篮，各组装瓶篮经支撑架安装在转轴上；转盘组件还与动力装置连接，动力装置包括减速电机和制动器；每个装瓶篮由栏板和篮框围成，并设有进瓶开口结构；筒体顶侧设有进出瓶机构，该机构在顶部筒壁设有打开结构，并配合有两组支撑杆，便于顶壁打开方便进出瓶,主要用于样瓶的进出。该技术方案仅将瓶体进行超声粗洗，清洗不够彻底，清洗质量难以保证；同时，清洗和风干置于同一个密闭空间，风干效果会受到蒸汽影响；此外，该洗瓶机需要手动将顶壁、装瓶篮翻板打开，才能手动放入瓶体，不能实现全流程的自动化清洗，不能很好的融入全自动化生产线。

如CN114632765A公开了一种全自动瓶体洗烘一体机，包括机架主体、隔板、送瓶系统和转动系统，隔板将机架主体分隔成超声清洗系统、冲洗系统和烘干系统，超声清洗系统能粗洗瓶体，冲洗系统能对粗洗后的瓶体进行精洗，烘干系统能对精洗后的瓶体进行烘干；转动系统包括瓶框和动力装置，瓶框设置在超声清洗系统、冲洗系统和烘干系统内形成不同工位，动力装置驱动瓶框切换不同工位，与送瓶系统位置相对应的为进瓶工位；送瓶系统能持续将瓶体输送进入位于进瓶工位的瓶框内，瓶体通过推挤在超声清洗系统、冲洗系统和烘干系统内依次移动，最终从烘干系统内移出，瓶框切换不同的工位对携带的瓶体内外进行全面清洗、烘干，实现瓶体连续进行全自动清洗和烘干。虽然该方案实现了全自动清洗及烘干，但是该方案采用非接触式清洗，清洗不彻底，清洗质量难以保证，且该方案中的送瓶系统采用推挤方式，可靠性差且体积大，同时没有样瓶内残留煤样自动清洗系统，残留煤样易堵塞管道。

实用新型内容

针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种能实现样瓶全自动流水线式清洗烘干，清洗效果好、效率高、可靠性高的自动洗瓶烘干系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种自动洗瓶烘干系统，包括机架，所述机架内设有气动收发模块、样瓶存储模块、机械手模块、开合盖及瓶盖清理模块、倒料清理模块、高压喷洗模块、水洗烘干模块、水路控制模块及控制组件；所述气动收发模块用于接收待清洗样瓶并发送清洗后的样瓶至机器人制样系统；所述样瓶存储模块用于存储待清洗样瓶和清洗后的样瓶；所述机械手模块用于在各工位之间转运样瓶；所述开合盖及瓶盖清理模块用于对样瓶进行开盖、合盖及清理操作；所述倒料清理模块用于将样瓶中的样品进行倒料及清扫；所述高压喷洗模块用于对样瓶进行粗清洗；所述水洗烘干模块用于对样瓶进行超声波清理、接触式刷洗及烘干；所述水路控制模块用于向高压喷洗模块和水洗烘干模块提供清洗用水并排出清洗后的废水；所述控制组件用于控制各模块工作。

作为本实用新型的进一步改进：还包括废水收集模块，所述废水收集模块用于对废水中的样品颗粒进行沉降处理并将废水排出。

作为本实用新型的进一步改进：所述气动收发模块布置在所述样瓶存储模块的上方，所述气动收发模块包括收发管道、收发切换组件、缓冲组件和样瓶检测机构；所述收发切换组件用于在收瓶位和发瓶位进行切换；所述缓冲组件用于减少样瓶掉落时的冲击力及噪音；所述样瓶检测机构用于检测样瓶是否到位。

作为本实用新型的进一步改进：所述机械手模块包括X轴平移驱动机构、Y轴平移驱动机构、Z轴升降驱动机构、夹爪驱动机构和两个相对布置的夹爪，所述X轴平移驱动机构用于带动夹爪在X轴方向进行运动；所述Y轴平移驱动机构用于带动夹爪在Y轴方向进行运动；所述Z轴升降驱动机构用于带动夹爪在Z轴方向进行运动；所述夹爪驱动机构用于驱动两个相对布置的夹爪相互靠近或远离以夹紧或松开样瓶。

作为本实用新型的进一步改进：所述样瓶存储模块包括旋转驱动机构、样瓶旋转架和样瓶提升机构，所述旋转驱动机构用于驱动样瓶旋转架进行旋转，所述气动收发模块设置在所述样瓶旋转架的上方，所述样瓶提升机构用于将堆叠的样瓶顶出样瓶旋转架以方便机械手模块取走样瓶。

作为本实用新型的进一步改进：所述样瓶旋转架包括顶板、底板和连接顶板和底板的多根连接杆，相邻两组连接杆、顶板和底板共同围设成一个样瓶存储空间，样瓶在所述样瓶存储空间内堆叠存储。

作为本实用新型的进一步改进：所述样瓶提升机构包括安装板、第一直线导轨、提升驱动组件、工位切换组件和样瓶托板，所述第一直线导轨安装在安装板上，所述提升驱动组件用于带动工位切换组件和样瓶托板沿着第一直线导轨上下运动，所述工位切换组件用于带动样瓶托板在取放工位和收发工位进行切换。

作为本实用新型的进一步改进：还设有样瓶检测组件，所述样瓶检测组件用于检测样瓶是否被样瓶提升机构提升到位。

作为本实用新型的进一步改进：所述开合盖及瓶盖清理模块包括开合盖组件和瓶盖清理组件，所述开合盖组件包括旋盖电机、旋盖机构、升降驱动机构、压紧机构、顶升机构和第二直线导轨，所述旋盖电机和旋盖机构安装在第二直线导轨上，所述升降驱动机构用于带动旋盖机构上升或下降；所述压紧机构用于将压紧瓶身以防止旋盖时瓶身旋转；所述顶升机构用于抵消旋盖机构及旋盖电机的自重；所述瓶盖清理组件包括清扫驱动机构、清扫刷和吸尘器，所述清扫驱动机构用于带动清扫刷在清扫位和等待位进行切换；所述吸尘器用于将清扫刷刷下的样品吸走。

作为本实用新型的进一步改进：所述旋盖机构上设有扭力限制器，所述扭力限制器用于调节旋盖机构的旋紧力。

作为本实用新型的进一步改进：所述旋盖机构内设有旋盖驱动套，所述旋盖驱动套内壁设有多个齿状部件，所述齿状部件用于与瓶盖的外齿啮合以防止旋盖时打滑。

作为本实用新型的进一步改进：所述倒料清理模块包括样瓶夹紧组件、样瓶翻转组件、清理刷升降组件、清理刷旋转组件和清理刷，所述样瓶夹紧组件用于夹紧样瓶；所述样瓶翻转组件用于翻转样瓶以实现倒料，所述清理刷升降组件用于带动清理刷上下运动以进出样瓶，所述清理刷旋转组件用于带动清理刷旋转以清扫样瓶内壁上残留的样品。

作为本实用新型的进一步改进：所述倒料清理模块的底部还设有弃料口。

作为本实用新型的进一步改进：所述倒料清理模块还设有倒料防尘罩，用于防止倒料时样品飞溅。

作为本实用新型的进一步改进：所述高压喷洗模块包括进水管、废水收集腔、样瓶夹紧机构、旋转机构、清洗驱动机构和旋转喷嘴组件，所述进水管用于连接水路控制模块和旋转喷嘴组件，所述废水收集腔用于接收清洗后的废水，所述废水收集腔的底部设有排水口，所述排水口通过管路与所述废水收集模块相连；所述样瓶夹紧机构用于夹紧样瓶，所述旋转机构用于带动样瓶旋转至清洗位；所述清洗驱动机构用于驱动旋转喷嘴组件进出样瓶，所述旋转喷嘴组件用于对样瓶的内壁进行冲洗。

作为本实用新型的进一步改进：所述水洗烘干模块包括进水机构、排水机构、超声波清洁水池、样瓶旋转架机构、样瓶升降机构、清洁机构和烘干机构；所述进水机构用于连接水路控制模块和超声波清洁水池；所述排水机构用于连接废水收集模块与超声波清洁水池，用于排出样瓶清洗后的废水；所述样瓶旋转架机构与所述超声波清洁水池相连，所述样瓶升降机构用于送取样瓶进出超声波清洁水池；所述清洁机构用于清扫样瓶内部；所述烘干机构用于烘干样瓶。

作为本实用新型的进一步改进：所述样瓶升降机构包括样瓶提升组件、样瓶旋转组件以及样瓶夹取组件，所述样瓶提升组件用于带动样瓶进出超声波清洁水池，所述样瓶旋转组件用于带动样瓶旋转，所述样瓶夹取组件用于夹取样瓶。

作为本实用新型的进一步改进：所述清洁机构包括样瓶压紧组件、旋转驱动组件和清扫组件，所述样瓶压紧组件用于压紧样瓶；所述清扫组件包括清扫升降组件和清扫结构，所述清扫升降组件用于带动清扫结构进出样瓶内部；所述旋转驱动组件用于驱动清扫结构在样瓶内部旋转以清洁样瓶。

作为本实用新型的进一步改进：还包括倒水冲洗机构，所述倒水冲洗机构包括倒水翻转组件、样瓶夹持组件和喷洗组件；所述样瓶夹持组件用于夹紧样瓶，所述倒水翻转组件用于旋转样瓶以倒掉样瓶中的水；所述喷洗组件包括喷嘴和平移驱动组件，所述平移驱动组件带动喷嘴伸入样瓶进行喷洗。

作为本实用新型的进一步改进：所述超声波清洁水池包括内桶和外桶，所述样瓶旋转架机构包括旋转轴和旋转驱动件，所述旋转轴与内桶相连，所述旋转驱动件用于驱动旋转轴转动进而带动内桶旋转；所述内桶内设有超声波发射源。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的自动洗瓶烘干系统，设计了气动收发模块、样瓶存储模块、机械手模块、开合盖及瓶盖清理模块、倒料清理模块、高压喷洗模块、水洗烘干模块、水路控制模块及控制组件；该系统集自动收发、自动倒料、高压自动喷洗、超声波清洗、清洁刷刷洗、烘干为一体，能实现样瓶连续高效的自动收发、自动清洗、自动烘干；该系统通过气动收发模块与无人化验系统或者自动存查柜系统相连，能自动接收无人化验系统或者自动存查柜系统传输过来的样瓶，样瓶接收后进入样瓶存储模块进行缓存，通过机械手模块将样瓶存储模块中待清洗的样瓶夹取并放入开合盖及瓶盖清理模块，实现样瓶自动开盖，同时样瓶盖自动清理；机械手模块将开盖后的样瓶放入倒料清理模块，将样瓶内的样品倒掉并对样瓶内部进行初步清理；机械手模块将样瓶放入高压喷洗模块，通过加压水对样瓶内部残留样品进行冲洗，减少样品残留；机械手模块将冲洗后的样瓶送入水洗烘干模块中，经过超声波清洗、接触式刷洗、倒水冲洗后进行烘干；烘干后的样瓶通过开合盖及瓶盖清理模块实现自动合盖；随后机械手模块将清洗合盖后的样瓶送入样瓶存储模块进行暂存；当机器人制样系统需要样瓶时，通过气动收发模块将干净的样瓶输送至机器人制样系统，整个过程无人工干预，实现了样瓶的自动接收、清洗、烘干及自动发送的循环使用，样瓶在各模块中通过机械手进行转运，可靠性高，故障率低，不易出现样瓶卡滞、挤压变形、掉落等风险。

附图说明

图1为本实用新型去掉外壳后的立体图。

图2为本实用新型的气动收发模块与样瓶存储模块的立体图。

图3为本实用新型的样瓶提升组件的立体图。

图4为本实用新型的机械手模块的立体图。

图5为本实用新型的倒料清扫模块的立体图。

图6为本实用新型的倒料清扫模块另一个视角的立体图。

图7为本实用新型的开合盖及瓶盖清理模块的立体图。

图8为本实用新型的开合盖及瓶盖清理模块的主视图。

图9为本实用新型的旋盖机构的主视图。

图10为本实用新型的高压喷洗模块的立体图。

图11为本实用新型的高压喷洗模块的侧视图。

图12为本实用新型的水洗烘干模块的立体图。

图13为本实用新型的超声波水池的立体图。

图14为本实用新型的样瓶升降机构的立体图。

图15为本实用新型的倒水冲洗机构的立体图。

图16为本实用新型的样瓶压紧组件的立体图。

图17为本实用新型的清扫组件的立体图。

图例说明：

1、机架；2、气动收发模块；21、收发管道；22、收发切换组件；23、缓冲组件；24、样瓶检测机构；3、样瓶存储模块；31、旋转驱动机构；32、样瓶旋转架；321、顶板；322、底板；323、连接杆；324、样瓶存储空间；33、样瓶提升机构；331、安装板；332、第一直线导轨；333、提升驱动组件；334、工位切换组件；335、样瓶托板；34、样瓶检测组件；4、机械手模块；41、X轴平移驱动机构；42、Y轴平移驱动机构；43、Z轴升降驱动机构；44、夹爪驱动机构；45、夹爪；5、开合盖及瓶盖清理模块；51、旋盖电机；52、旋盖机构；521、扭力限制器；522、旋盖驱动套；53、升降驱动机构；54、压紧机构；55、顶升机构；56、第二直线导轨；57、清扫驱动机构；58、清扫刷；59、吸尘器；6、倒料清理模块；61、样瓶夹紧组件；62、样瓶翻转组件；63、清理刷升降组件；64、清理刷旋转组件；65、清理刷；66、弃料口；67、倒料防尘罩；7、高压喷洗模块；71、进水管；72、废水收集腔；73、样瓶夹紧机构；74、旋转机构；75、清洗驱动机构；76、旋转喷嘴组件；77、排水口；8、水洗烘干模块；81、超声波清洁水池；811、内桶；812、外桶；82、样瓶旋转架机构；821、旋转轴；822、旋转驱动件；83、样瓶升降机构；831、样瓶提升组件；832、样瓶旋转组件；833、样瓶夹取组件；84、清洁机构；841、样瓶压紧组件；842、旋转驱动组件；843、清扫组件；8431、清扫升降组件；8432、清扫结构；85、烘干机构；86、倒水冲洗机构；861、倒水翻转组件；862、样瓶夹持组件；863、喷洗组件；8631、喷嘴；8632、平移驱动组件；9、废水收集模块；10、超声波发射源。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“侧部”、“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1至图17所示，本实施例提供了一种自动洗瓶烘干系统，包括机架1，机架1内设有气动收发模块2、样瓶存储模块3、机械手模块4、开合盖及瓶盖清理模块5、倒料清理模块6、高压喷洗模块7、水洗烘干模块8、水路控制模块及控制组件；气动收发模块2用于接收待清洗样瓶并发送清洗后的样瓶至机器人制样系统；样瓶存储模块3用于存储待清洗样瓶和清洗后的样瓶；机械手模块4用于在各工位之间转运样瓶；开合盖及瓶盖清理模块5用于对样瓶进行开盖、合盖及清理操作；倒料清理模块6用于将样瓶中的样品进行倒料；高压喷洗模块7用于对样瓶进行粗清洗；水洗烘干模块8用于对样瓶进行超声波清理、接触式刷洗及烘干；水路控制模块用于向高压喷洗模块7和水洗烘干模块8提供清洗用水并排出清洗后的废水；控制组件用于控制各模块工作。

本实施例中，还包括废水收集模块9，废水收集模块9用于对废水中的样品颗粒进行沉降处理并将废水排出。

自动洗瓶烘干系统的工作原理：嵌入式洗瓶系统通过气动收发模块2与无人化验系统及自动存查柜系统相连，能够自动接收传输过来的样瓶；样瓶接收后进入样瓶存储模块3进行缓存，样瓶存储模块3同时能够存储待清洗的样瓶及清洗完毕的样瓶；机械手模块4从样瓶存储模块3夹取待清洗的样瓶放入开合盖及瓶盖清理模块5，将瓶盖旋松，同时通过刷头与瓶盖的旋转运动及负压吸附实现瓶盖内表面的清理工作；机械手模块4夹取开盖后的瓶身放入倒料清理模块6，将瓶身翻转使样瓶中的样品倒掉，然后将瓶身翻转摆正，通过清扫刷58伸入样瓶内部进行初步清扫，刷扫完毕后将瓶身再次翻转倒料，实现瓶身中样品的初步清理，清理后的煤样可以通过溜管或者是皮带输送至弃料仓；机械手模块4夹取瓶身放入高压喷洗模块7，通过加压后的水将瓶身内部残留的样品冲洗干净，进一步减少煤样残留；机械手模块4夹取清洗好的瓶身进入水洗烘干模块8，通过超声波清洗将附着瓶身上面的样品清洗干净，为了保证清洗质量，在经过超声波清洗后，通过清洁机构84对瓶身内部进行擦洗，保证瓶身清洗效果，将清洗好的样瓶提升至倒水冲洗机构86进行翻转倒水，再次用干净的热水冲洗瓶身内表面，确保清洗干净，随后通过烘干机构85的大流量高速热风直接吹瓶身，将瓶身烘干；烘干后，机械手模块4将清洗烘干好的瓶身夹取至开合盖及瓶盖清理模块5，将清理后的瓶盖及清洗烘干后的瓶身进行合盖，防止后续输送过程对样瓶的污染；机械手模块4将合盖后的样瓶放入样瓶存储模块3进行存储，当机器人制样系统需要样瓶时，气动收发模块2将干净样瓶输送到机器人制样系统供其使用。整个过程无人工干预，实现了样瓶的自动接收、清洗、烘干及自动发送的循环使用，样瓶在各模块中通过机械手模块4进行转运，可靠性高，故障率低，不易出现样瓶卡滞、挤压变形、掉落等风险。

本实施例中，气动收发模块2布置在样瓶存储模块3的上方，气动收发模块2包括收发管道21、收发切换组件22、缓冲组件23和样瓶检测机构24；收发切换组件22用于在收瓶位和发瓶位进行切换；缓冲组件23用于减少样瓶掉落时的冲击力及噪音；样瓶检测机构24用于检测样瓶是否到位。

本实施例中，机械手模块4包括X轴平移驱动机构41、Y轴平移驱动机构42、Z轴升降驱动机构43、夹爪驱动机构44和两个相对布置的夹爪45，X轴平移驱动机构41用于带动夹爪45在X轴方向进行运动；Y轴平移驱动机构42用于带动夹爪45在Y轴方向进行运动；Z轴升降驱动机构43用于带动夹爪45在Z轴方向进行运动；夹爪驱动机构44用于驱动两个相对布置的夹爪45相互靠近或远离以夹紧或松开样瓶。

本实施例中，样瓶存储模块3包括旋转驱动机构31、样瓶旋转架32和样瓶提升机构33，旋转驱动机构31用于驱动样瓶旋转架32进行旋转，气动收发模块2设置在样瓶旋转架32的上方，样瓶提升机构33用于将堆叠的样瓶顶出样瓶旋转架32以方便机械手模块4取走样瓶。

本实施例中，样瓶旋转架32包括顶板321、底板322和连接顶板321和底板322的多根连接杆323，相邻两组连接杆323、顶板321和底板322共同围设成一个样瓶存储空间324，样瓶在样瓶存储空间324内堆叠存储。需要说明的是，沿样瓶旋转架32的圆周方向有多个样瓶存储空间324，每个样瓶存储空间324可以存放多个样瓶，且大样瓶和小样瓶均可以存放，适用范围广。

本实施例中，样瓶提升机构33包括安装板331、第一直线导轨332、提升驱动组件333、工位切换组件334和样瓶托板335，第一直线导轨332安装在安装板331上，提升驱动组件333用于带动工位切换组件334和样瓶托板335沿着第一直线导轨332上下运动，工位切换组件334用于带动样瓶托板335在取放工位和收发工位进行切换。

本实施例中，还设有样瓶检测组件34，样瓶检测组件34用于检测样瓶是否被样瓶提升机构33提升到位。

样瓶收发、取放的工作原理如下：本系统中的气动收发模块2与无人化验系统、自动存查柜系统、机器人制样系统相连通，接收样瓶时，收发切换组件22切换至收瓶位，气力输送过来的样瓶掉落在缓冲组件23上(如缓冲橡胶或者其他弹性件等)，通过缓冲组件23减少冲击及噪音，然后收发切换组件22切换至发瓶位，样瓶通过孔洞掉入样瓶存储模块3中；发送样瓶时，收发切换组件22保持在发瓶位，样瓶提升机构33的工位切换组件334在收发工位，提升驱动组件333带动样瓶托板335上升进而带动样瓶上升，当样瓶检测机构24检测到样瓶到位，则控制气动收发模块2对样瓶进行传输；存储样瓶时，机械手模块4将样瓶夹取至取放位，夹爪45松开后，在重力作用下样瓶掉入样瓶旋转架32中；取样瓶时，样瓶提升机构33的工位切换组件334在取放工位，提升驱动组件333带动样瓶托板335上升进而带动样瓶上升，当样瓶检测机构24检测到样瓶到位，机械手模块4的夹爪45将样瓶取走，样瓶提升机构33退回原位。

本实施例中，开合盖及瓶盖清理模块5包括开合盖组件和瓶盖清理组件，开合盖组件包括旋盖电机51、旋盖机构52、升降驱动机构53、压紧机构54、顶升机构55和第二直线导轨56，旋盖电机51和旋盖机构52安装在第二直线导轨56上，升降驱动机构53用于带动旋盖机构52上升或下降；压紧机构54用于压紧瓶身以防止旋盖时瓶身旋转；顶升机构55用于抵消旋盖机构52及旋盖电机51的自重；瓶盖清理组件包括清扫驱动机构57、清扫刷58和吸尘器59，清扫驱动机构57用于带动清扫刷58在清扫位和等待位进行切换；吸尘器59用于将清扫刷58刷下的样品吸走。

本实施例中，旋盖机构52上设有扭力限制器521，扭力限制器521用于调节旋盖机构52的旋紧力。

本实施例中，旋盖机构52内设有旋盖驱动套522，旋盖驱动套522内壁设有多个齿状部件，齿状部件用于与瓶盖的外齿啮合以防止旋盖时打滑。

开盖过程的工作原理如下：机械手模块4将待清洗的样瓶放置在开合盖组件上，压紧机构54将瓶身压紧，防止旋转；升降驱动机构53驱动旋盖机构52下降并套在瓶盖外侧，同时升降驱动机构53的无杆腔及有杆腔与大气连通，顶升机构55顶升，旋盖机构52在旋盖电机51驱动下逆时针旋转，瓶盖被旋松，与瓶身分离，升降驱动机构53上升带动旋盖机构52上升，压紧机构54松开，开盖完成。

瓶盖清扫过程的工作原理如下：机械手模块4将分离后的瓶身取走，清扫驱动机构57驱动清扫刷58至清扫位，升降驱动机构53的无杆腔及有杆腔与大气连通，旋盖机构52在自重作用下下降，清扫刷58与瓶盖内侧接触，启动旋盖电机51及吸尘器59，清扫刷58将瓶盖内侧的样品刷下并吸入吸尘器59的过滤袋中，升降驱动机构53上升，清扫驱动机构57驱动清扫刷58回位，完成清扫流程。

合盖过程的工作原理如下：机械手模块4将清洗后的瓶身放置在开合盖组件上，压紧机构54将瓶身压紧，防止旋转；升降驱动机构53的无杆腔及有杆腔与大气连通，旋盖机构52在自重作用下下降，同时旋盖机构52在旋盖电机51的驱动下顺时针旋转，瓶盖被旋紧在瓶身上，升降驱动机构53上升带动旋盖机构52上升，旋盖机构52与瓶盖分离，压紧机构54松开，合盖完成。

为了控制合盖旋紧力的大小，旋盖机构52设置了扭力限制器521，可调节旋紧力大小，为了保证开盖成功率，设计了旋盖驱动套522，由多个齿状部件组成，套在瓶盖上能够和瓶盖的外齿啮合，防止打滑，进一步的，在优选实施例中，旋盖驱动套522的内齿轮廓为锥形结构，方便旋盖驱动套522与瓶盖的啮合及分离。

本实施例中，倒料清理模块6包括样瓶夹紧组件61、样瓶翻转组件62、清理刷升降组件63、清理刷旋转组件64和清理刷65，样瓶夹紧组件61用于夹紧样瓶；样瓶翻转组件62用于翻转样瓶以实现倒料，清理刷升降组件63用于带动清理刷65上下运动以进出样瓶，清理刷旋转组件64用于带动清理刷65旋转以清扫样瓶内壁上残留的样品。

本实施例中，倒料清理模块6的底部还设有弃料口66。

本实施例中，倒料清理模块6还设有倒料防尘罩67，用于防止倒料时样品飞溅。

倒料清理模块6的工作原理如下：该模块能兼容大样瓶及小样瓶，机械手模块4将待倒料的样瓶放在样瓶夹紧组件61上，样瓶夹紧组件61驱动夹爪夹紧样瓶，样瓶翻转组件62按照设定的速度进行倒料，确保样品均匀稳定倒出，旋转到位后完成倒料并返回初始位置。清理刷升降组件63驱动清理刷65下降伸入样瓶内，同时清理刷旋转组件64驱动清理刷65旋转，清理刷65将样瓶粘附的样品刷下，随后清理刷65上升至初始位置。样瓶翻转组件62再次旋转驱动样瓶将刷下的样品导入弃料口66中，弃料口66底部可配置皮带、溜管等方式将样品转移至弃料仓。

本实施例中，高压喷洗模块7包括进水管71、废水收集腔72、样瓶夹紧机构73、旋转机构74、清洗驱动机构75和旋转喷嘴组件76，进水管71用于连接水路控制模块和旋转喷嘴组件76，废水收集腔72用于接收清洗后的废水，废水收集腔72的底部设有排水口77，排水口77通过管路与废水收集模块9相连；样瓶夹紧机构73用于夹紧样瓶，旋转机构74用于带动样瓶旋转至清洗位；清洗驱动机构75用于驱动旋转喷嘴组件76进出样瓶，旋转喷嘴组件76用于对样瓶的内壁进行冲洗。

高压喷洗模块7的工作原理如下：高压喷洗模块7主要用来粗洗样瓶内表面，同样兼容大样瓶及小样瓶，机械手模块4将待清洗的样瓶放在样瓶夹紧机构73上，样瓶夹紧机构73夹紧样瓶，旋转机构74旋转样瓶至清洗位，清洗驱动机构75驱动旋转喷嘴组件76到达样瓶内部，旋转喷嘴组件76通入高压水，对样瓶内部进行清洗，一段时间后关闭高压水，清洗驱动机构75驱动旋转喷嘴组件76退回，旋转机构74回转至取放瓶位，机械手模块4将洗好的样瓶取走。

本实施例中，水洗烘干模块8包括进水机构、排水机构、超声波清洁水池81、样瓶旋转架机构82、样瓶升降机构83、清洁机构84和烘干机构85；进水机构用于连接水路控制模块和超声波清洁水池81；排水机构用于连接废水收集模块9与超声波清洁水池81，用于排出样瓶清洗后的废水；样瓶旋转架机构82与超声波清洁水池81相连，样瓶升降机构83用于送取样瓶进出超声波清洁水池81；清洁机构84用于清扫样瓶内部；烘干机构85用于烘干样瓶。

本实施例中，样瓶升降机构83包括样瓶提升组件831、样瓶旋转组件832以及样瓶夹取组件833，样瓶提升组件831用于带动样瓶进出超声波清洁水池81，样瓶旋转组件832用于带动样瓶旋转，样瓶夹取组件833用于夹取样瓶。

本实施例中，清洁机构84包括样瓶压紧组件841、旋转驱动组件842和清扫组件843，样瓶压紧组件841用于压紧样瓶；清扫组件843包括清扫升降组件8431和清扫结构8432，清扫升降组件8431用于带动清扫结构8432进出样瓶内部；旋转驱动组件842用于驱动清扫结构8432在样瓶内部旋转以清洁样瓶。

本实施例中，还包括倒水冲洗机构86，倒水冲洗机构86包括倒水翻转组件861、样瓶夹持组件862和喷洗组件863；样瓶夹持组件862用于夹紧样瓶，倒水翻转组件861用于旋转样瓶以倒掉样瓶中的水；喷洗组件863包括喷嘴8631和平移驱动组件8632，平移驱动组件8632用于带动喷嘴8631伸入样瓶进行喷洗。

本实施例中，超声波清洁水池81包括内桶811和外桶812，样瓶旋转架机构82包括旋转轴821和旋转驱动件822，旋转轴821与内桶811相连，旋转驱动件822用于驱动旋转轴821转动进而带动内桶811旋转；内桶811内设有超声波发射源10。

水洗烘干模块8工作原理如下：机械手模块4将待清洗的样瓶放置在样瓶升降机构83的样瓶提升组件831上，样瓶提升组件831将样瓶下降至超声波清洁水池81，同时样瓶旋转架机构82旋转一个工位；样瓶压紧组件841压住需要清洗的气缸，清扫升降组件8431带动清扫结构8432伸入样瓶内部；旋转驱动组件842用于驱动清扫结构8432(如清扫海绵)在样瓶内部旋转以清洁样瓶；配合超声波清洁水池81的超声波清洗将样瓶清洗干净；样瓶提升组件831将清洗好的样瓶提升到位，样瓶夹取组件833夹取样瓶，样瓶旋转组件832将样瓶旋转至倒水翻转组件861，样瓶夹持组件862夹住样瓶，随后样瓶夹取组件833松开并上升，倒水翻转组件861驱动样瓶按设定的速度将样瓶的水倒出；随后旋转至清扫组件843位置，平移驱动组件8632带动喷嘴8631伸入样瓶进行喷洗，加热的干净水通过喷嘴8631冲洗样瓶内表面，确保清洗干净；再次进行倒水动作，倒水翻转组件861将样瓶旋转至烘干工位，烘干机构85将高速热风吹入样瓶中，将样瓶内壁附着的水吹出，同时将样瓶进行加热，加快水分蒸发，一段时间后倒水翻转组件861驱动样瓶进行小角度摆动，以便热风枪能够吹干样瓶外壁。样瓶烘干后倒水翻转组件861旋转至初始位置，样瓶提升组件831下降，样瓶夹取组件833夹住样瓶口，倒水翻转组件861松开，随后样瓶提升组件831上升，将烘干后的样瓶提升，样瓶旋转组件832将样瓶旋转至进瓶工位，机械手模块4将清洗好的样瓶夹走放入样瓶存储模块3。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (20)

1.一种自动洗瓶烘干系统，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)内设有气动收发模块(2)、样瓶存储模块(3)、机械手模块(4)、开合盖及瓶盖清理模块(5)、倒料清理模块(6)、高压喷洗模块(7)、水洗烘干模块(8)、水路控制模块及控制组件；所述气动收发模块(2)用于接收待清洗样瓶并发送清洗后的样瓶至机器人制样系统；所述样瓶存储模块(3)用于存储待清洗样瓶和清洗后的样瓶；所述机械手模块(4)用于在各工位之间转运样瓶；所述开合盖及瓶盖清理模块(5)用于对样瓶进行开盖、合盖及清理操作；所述倒料清理模块(6)用于将样瓶中的样品进行倒料及清扫；所述高压喷洗模块(7)用于对样瓶进行粗清洗；所述水洗烘干模块(8)用于对样瓶进行超声波清理、接触式刷洗及烘干；所述水路控制模块用于向高压喷洗模块(7)和水洗烘干模块(8)提供清洗用水并排出清洗后的废水；所述控制组件用于控制各模块工作。

2.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，还包括废水收集模块(9)，所述废水收集模块(9)用于对废水中的样品颗粒进行沉降处理并将废水排出。

3.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述气动收发模块(2)布置在所述样瓶存储模块(3)的上方，所述气动收发模块(2)包括收发管道(21)、收发切换组件(22)、缓冲组件(23)和样瓶检测机构(24)；所述收发切换组件(22)用于在收瓶位和发瓶位进行切换；所述缓冲组件(23)用于减少样瓶掉落时的冲击力及噪音；所述样瓶检测机构(24)用于检测样瓶是否到位。

4.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述机械手模块(4)包括X轴平移驱动机构(41)、Y轴平移驱动机构(42)、Z轴升降驱动机构(43)、夹爪驱动机构(44)和两个相对布置的夹爪(45)，所述X轴平移驱动机构(41)用于带动夹爪(45)在X轴方向进行运动；所述Y轴平移驱动机构(42)用于带动夹爪(45)在Y轴方向进行运动；所述Z轴升降驱动机构(43)用于带动夹爪(45)在Z轴方向进行运动；所述夹爪驱动机构(44)用于驱动两个相对布置的夹爪(45)相互靠近或远离以夹紧或松开样瓶。

5.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述样瓶存储模块(3)包括旋转驱动机构(31)、样瓶旋转架(32)和样瓶提升机构(33)，所述旋转驱动机构(31)用于驱动样瓶旋转架(32)进行旋转，所述气动收发模块(2)设置在所述样瓶旋转架(32)的上方，所述样瓶提升机构(33)用于将堆叠的样瓶顶出样瓶旋转架(32)以方便机械手模块(4)取走样瓶。

6.根据权利要求5所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述样瓶旋转架(32)包括顶板(321)、底板(322)和连接顶板(321)和底板(322)的多根连接杆(323)，相邻两组连接杆(323)、顶板(321)和底板(322)共同围设成一个样瓶存储空间(324)，样瓶在所述样瓶存储空间(324)内堆叠存储。

7.根据权利要求5所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述样瓶提升机构(33)包括安装板(331)、第一直线导轨(332)、提升驱动组件(333)、工位切换组件(334)和样瓶托板(335)，所述第一直线导轨(332)安装在安装板(331)上，所述提升驱动组件(333)用于带动工位切换组件(334)和样瓶托板(335)沿着第一直线导轨(332)上下运动，所述工位切换组件(334)用于带动样瓶托板(335)在取放工位和收发工位进行切换。

8.根据权利要求5所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，还设有样瓶检测组件(34)，所述样瓶检测组件(34)用于检测样瓶是否被样瓶提升机构(33)提升到位。

9.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述开合盖及瓶盖清理模块(5)包括开合盖组件和瓶盖清理组件，所述开合盖组件包括旋盖电机(51)、旋盖机构(52)、升降驱动机构(53)、压紧机构(54)、顶升机构(55)和第二直线导轨(56)，所述旋盖电机(51)和旋盖机构(52)安装在第二直线导轨(56)上，所述升降驱动机构(53)用于带动旋盖机构(52)上升或下降；所述压紧机构(54)用于压紧瓶身以防止旋盖时瓶身旋转；所述顶升机构(55)用于抵消旋盖机构(52)及旋盖电机(51)的自重；所述瓶盖清理组件包括清扫驱动机构(57)、清扫刷(58)和吸尘器(59)，所述清扫驱动机构(57)用于带动清扫刷(58)在清扫位和等待位进行切换；所述吸尘器(59)用于将清扫刷(58)刷下的样品吸走。

10.根据权利要求9所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述旋盖机构(52)上设有扭力限制器(521)，所述扭力限制器(521)用于调节旋盖机构(52)的旋紧力。

11.根据权利要求9所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述旋盖机构(52)内设有旋盖驱动套(522)，所述旋盖驱动套(522)内壁设有多个齿状部件，所述齿状部件用于与瓶盖的外齿啮合以防止旋盖时打滑。

12.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述倒料清理模块(6)包括样瓶夹紧组件(61)、样瓶翻转组件(62)、清理刷升降组件(63)、清理刷旋转组件(64)和清理刷(65)，所述样瓶夹紧组件(61)用于夹紧样瓶；所述样瓶翻转组件(62)用于翻转样瓶以实现倒料，所述清理刷升降组件(63)用于带动清理刷(65)上下运动以进出样瓶，所述清理刷旋转组件(64)用于带动清理刷(65)旋转以清扫样瓶内壁上残留的样品。

13.根据权利要求12所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述倒料清理模块(6)的底部还设有弃料口(66)。

14.根据权利要求12所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述倒料清理模块(6)还设有倒料防尘罩(67)，用于防止倒料时样品飞溅。

15.根据权利要求2所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述高压喷洗模块(7)包括进水管(71)、废水收集腔(72)、样瓶夹紧机构(73)、旋转机构(74)、清洗驱动机构(75)和旋转喷嘴组件(76)，所述进水管(71)用于连接水路控制模块和旋转喷嘴组件(76)，所述废水收集腔(72)用于接收清洗后的废水，所述废水收集腔(72)的底部设有排水口(77)，所述排水口(77)通过管路与所述废水收集模块(9)相连；所述样瓶夹紧机构(73)用于夹紧样瓶，所述旋转机构(74)用于带动样瓶旋转至清洗位；所述清洗驱动机构(75)用于驱动旋转喷嘴组件(76)进出样瓶，所述旋转喷嘴组件(76)用于对样瓶的内壁进行冲洗。

16.根据权利要求2所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述水洗烘干模块(8)包括进水机构、排水机构、超声波清洁水池(81)、样瓶旋转架机构(82)、样瓶升降机构(83)、清洁机构(84)和烘干机构(85)；所述进水机构用于连接水路控制模块和超声波清洁水池(81)；所述排水机构用于连接废水收集模块(9)与超声波清洁水池(81)，用于排出样瓶清洗后的废水；所述样瓶旋转架机构(82)与所述超声波清洁水池(81)相连，所述样瓶升降机构(83)用于送取样瓶进出超声波清洁水池(81)；所述清洁机构(84)用于清扫样瓶内部；所述烘干机构(85)用于烘干样瓶。

17.根据权利要求16所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述样瓶升降机构(83)包括样瓶提升组件(831)、样瓶旋转组件(832)以及样瓶夹取组件(833)，所述样瓶提升组件(831)用于带动样瓶进出超声波清洁水池(81)，所述样瓶旋转组件(832)用于带动样瓶旋转，所述样瓶夹取组件(833)用于夹取样瓶。

18.根据权利要求16所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述清洁机构(84)包括样瓶压紧组件(841)、旋转驱动组件(842)和清扫组件(843)，所述样瓶压紧组件(841)用于压紧样瓶；所述清扫组件(843)包括清扫升降组件(8431)和清扫结构(8432)，所述清扫升降组件(8431)用于带动清扫结构(8432)进出样瓶内部；所述旋转驱动组件(842)用于驱动清扫结构(8432)在样瓶内部旋转以清洁样瓶。

19.根据权利要求16所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，还包括倒水冲洗机构(86)，所述倒水冲洗机构(86)包括倒水翻转组件(861)、样瓶夹持组件(862)和喷洗组件(863)；所述样瓶夹持组件(862)用于夹紧样瓶，所述倒水翻转组件(861)用于旋转样瓶以倒掉样瓶中的水；所述喷洗组件(863)包括喷嘴(8631)和平移驱动组件(8632)，所述平移驱动组件(8632)用于带动喷嘴(8631)伸入样瓶进行喷洗。

20.根据权利要求16所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述超声波清洁水池(81)包括内桶(811)和外桶(812)，所述样瓶旋转架机构(82)包括

旋转轴(821)和旋转驱动件(822)，所述旋转轴(821)与内桶(811)相连，

所述旋转驱动件(822)用于驱动旋转轴(821)转动进而带动内桶(811)旋转；

所述内桶(811)内设有超声波发射源(10)。