CN220387401U - 一种全自动托盘清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全自动托盘清洗装置，包括：翻转机构、抓取机构、清洗机构和RFID识别系统，所述翻转机构与工作台之间通过翻转调节机构连接，所述翻转机构与支撑板一端相连的旋转气缸，通过连接板安装在活塞杆气缸上，所述翻转机构与支撑板另一端相连的清洗腔上边缘设置有聚氨酯垫片，与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：通过优化空间占用和精巧的设计，装置整体小巧。装置底部安装活动式旋转脚轮可以实现便携的功能。通过变更清洗原理，实现了对传统喷淋清洗的技术革新。

Description

一种全自动托盘清洗装置

技术领域

本实用新型涉及清洗机和自动化生产线领域，特别涉及一种全自动托盘清洗装置。

背景技术

目前，随着技术的不断革新，以及“双碳”概念的深入，对生产线的要求也越发苛刻。在汽车、电池等相关零部件生产加工过程中，常常需要对零件内外表面、孔隙或者运载托盘本身进行清洗，以达到后续的工序标准。就目前托盘的清洗和检验环节而言，大多数是通过人工对托盘进行清洗，工序繁琐，工作量大，人工成本较高且清洗效率较低。并且传统的清洗技术只能保证表面的清洁度，对于较为复杂的结构面、不规则的表面和一些死角无法保证清洁质量，还存在不合格返工的情况。

随着新技术不断发展以及市场需求，与各种复杂工况相对应的配件、装置层出不穷。经济性、便捷性以及合理性成为了众多产品需要考虑的问题。而且面对产品迭代速度过快的问题，一台清洗装置需要兼容多种零件，不满足互换性原理就意味着生产效率和装备的利用率大大下降。

现有的清洗装置大多采用传统的喷淋技术，而且清洗装置体积较大，结构复杂。这些缺点严重与生产线流畅性不相符，这也是攻克该类问题的难点。通过观察人工清洗的过程，我们从人的抓拿两个动作受到了启发，同时我们改变了传统的清洗技术，对现有的清洗装置进行了一次革新。

因此，有必要设计一种全自动托盘清洗装置，以解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种全自动托盘清洗装置，解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型通过以下的技术方案实现：一种全自动托盘清洗装置，包括：翻转机构、抓取机构、清洗机构和RFID识别系统，所述翻转机构与工作台之间通过翻转调节机构连接，所述翻转机构与支撑板一端相连的旋转气缸，通过连接板安装在活塞杆气缸上，所述翻转机构与支撑板另一端相连的清洗腔上边缘设置有聚氨酯垫片；

所述抓取机构通过抓取安装板固定在清洗腔外围；

所述清洗机构安装在翻转机构的正下方，所述清洗机构与工作台之间具有两套清洗调节机构，清洗机构下端设置垂直工作台的吸尘腔，吸尘腔通过波纹管连接到固定的吸尘器，所述清洗机构的清洗安装板上边安装四个可调节喷头和四个旋转清洁喷头；

所述RFID识别系统通过定位机构安装在工作台上。

作为一优选的实施方式，所述抓取机构分布在清洗腔前后，共安装4套。

作为一优选的实施方式，所述翻转机构中的翻转调节机构垂直安装在工作台上，并设置定位销孔。

作为一优选的实施方式，所述支撑板两侧设置了加强筋。

作为一优选的实施方式，所述抓取机构通过抓取安装板固定在清洗腔外围，并设置调节安装孔位。

作为一优选的实施方式，所述抓取机构尾部和尾部安装块通过伸缩气缸相连。

作为一优选的实施方式，所述抓取机构关节块和手指块通过轴体相连组成活动铰链机构。

作为一优选的实施方式，所述清洗安装板四周设置进气口和顶丝孔。

作为一优选的实施方式，所述清洗安装板表面安装四个可调节喷头和四个旋转清洁喷头，清洗范围覆盖清洗安装板大小和清洗腔整个腔体，所述清洗机构与工作台之间具有清洗调节机构，清洗调节机构垂直安装于工作台。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：通过翻转机构和抓取机构实现了代替人工操作的目的，从而解决降低了人工成本问题，间接解决了后续一些列的人机交互问题和社会伦理问题。翻转和抓取两个动作灵感来源于长期观察清洗人员的操作流程，在节省人工的同时可以保证效率不会受到影响。

通过RFID识别系统实现了无人情况下的视觉功能，通过严谨的逻辑结构和优化的思维方式，为全自动化、无人化工作场景提供了可靠的保障，与此同时RFID识别系统比人工拥有更高的准确率。

通过清洗机构实现了现有喷淋技术的革新，在托盘，清洗腔和清洗机构组成的密闭空间内，通过气体吹吸代替传统的清洗液喷淋，在保证高清洁度的同时，通过使用旋转喷头和可调节喷头可以实现复杂工况的清洗和间隙、无死角清洗，拥有极强的适应性，可以满足多型零件清洗。通过吸尘器将灰尘颗粒物收集在封闭空间，便于后续的清洁和处理。

通过优化空间占用和精巧的设计，装置整体小巧。装置底部安装活动式旋转脚轮可以实现便携的功能。通过变更清洗原理，实现了对传统喷淋清洗的技术革新。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构图；

图2为本实用新型主视图；

图3为本实用新型俯视图；

图4为本实用新型侧视图；

图5为本实用新型翻转机构结构示意图；

图6为本实用新型清洗机构示意图。

图中，1-安装架、2-连接板、3-尾部安装块、4-手指块、5-关节块、6-清洗腔、7-抓取安装板、8-吸尘腔、9-聚氨酯垫片、10-清洗安装板、11-支撑板、12-上框架、13-清洗调节机构、14-翻转调节机构、15-工作台、16-吸尘器、17-定位机构、18-生产线、19-托盘、20-旋转清洁喷头、21-过滤网、22-可调节喷头；

100-翻转机构、200-抓取机构、300-清洗机构、400-RFID识别系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图6，本实用新型提供一种技术方案：一种便捷式全自动托盘19清洗装置，包括翻转机构100，抓取机构200，清洗机构300和RFID识别系统400。

翻转机构100与工作台15之间增加翻转调节机构14，避免因安装误差而导致的形位误差。翻转机构100与支撑板11一端相连的旋转气缸通过连接板2安装在活塞杆气缸上。

翻转机构100与支撑板11另一端相连的清洗腔6上边缘设置了聚氨酯垫片9，通过增加聚氨酯垫片9在防止损坏托盘19的表面时，还可以增强清洗过程中的密封性。

抓取机构200通过抓取安装板10固定在清洗腔6外围，且抓取机构200分布在清洗腔6前后，一侧各安装两个。

抓取机构200的抓取安装板10也做了长孔设计，可以满足安装后的微调整，达到更高程度的贴合性。

清洗机构300安装在翻转机构100正下方，且清洗机构300与工作台15之间增加两套清洗调节机构13，通过两套清洗调节机构13来确保清洗机构300和翻转机构100的垂直度和同轴度。在清洗机构300下端设置垂直工作台15的吸尘腔8，吸尘腔8通过波纹管连接到固定的吸尘器16。

清洗机构300的清洗安装板7表面上安装四个可调节喷头22和四个旋转清洁喷头20，以此来保证清洗的清洁度，同时实现度无死角清洗，解决目前大多数清洗不干净的问题。

RFID识别系统400增设工作运转逻辑，同时RFID识别系统400需增加定位机构17安装在生产线18上，相互配合使用，定位机构17的设置可以确保RFID的精准识别以及在清洗过程中有且仅有唯一待清洗的托盘19在清洗工位。

翻转机构100整体进行模拟仿真确定了质心的具体位置，通过增加材质属性进行了弯矩和扭矩计算和校核，确保使用寿命和使用过程中防止因偏心力太大而导致装置的失衡。最后为翻转机构100选择了合适的旋转气缸和活塞杆气缸，通过查阅使用说明手册对翻转机构100整体进行了适配性的拟合，拟合结果良好，符合设计预期。考虑到翻转机构100整体质量较大，为此对支撑板11进行了与模拟结果相匹配的减重设计，同时在支撑板11两侧设置了加强筋，确保支撑板11的强度和弯扭极限强度足够大。翻转机构100中的翻转调节机构14垂直安装在工作台15上，并设置定位销孔，为装置整体建立一个原始基准和装配基准。

抓取机构200通过抓取安装板10固定在清洗腔6外围，并设置调节安装孔位。手指块4和关节块5通过轴体相连组成的铰链机构与伸缩气缸的活塞杆相连完整的模拟了人手指的伸直和弯曲，从而实现对手指的仿生。抓取机构200尾部和尾部安装块通过伸缩气缸底部相连，气缸伸出和缩回分别对应抓取动作的固定和松开。

清洗机构300的清洗安装板7四周设置四个进气口和四个顶丝孔，进气口设置在清洗安装板7侧边在节省空间的同时很好地保证进气量的充足，顶丝孔很好地解决了旋转清洁喷头20在旋转过程中的摇晃，让装置整体更稳定。清洗机构300的清洗安装板7表面安装四个可调节喷头22和四个旋转清洁喷头20，通过模拟清洗过程中气体的扩散路径确保清洗范围覆盖清洗安装板7大小和清洗腔6整个腔体。在清洗过程中清洗安装板7、清洗腔6和托盘19组成密闭的空间，增加的聚氨酯垫片9增强了气密性。

清洗机构300吸尘腔8设置了145度角的坡度，便于灰尘颗粒因自身重力滚动到过滤网21处，防止灰尘颗粒吸附在吸尘腔8内表面，从而影响清洁度。同时，在吸尘腔8下部侧边开长孔，并由蝶形螺母固定了过滤网21的更换部件，通过该设计可以很快的实现过滤网21的更换和后续维护。

工作原理：在使用该便携式全自动托盘19清洗机时，首先，根据图所示，RFID识别系统400执行逻辑程序，生产线18处的定位机构17将托盘19限制在清洗工位处，定位机构17阻止其余托盘19的流入和当前托盘19的流出。若RFID识别为待清洗托盘19，则翻转机构100在活塞杆气缸的向上的驱动力下缓慢升起，旋转气缸翻转度垂直停止在托盘19正上方，活塞杆气缸向下驱动翻转机构100整体，使整个清洗腔6与托盘19接触。

此时，抓取机构200伸缩气缸伸出通过铰链机构带动手指块4运动，四个手指块4同步紧紧扣在托盘19底部，该过程保证了托盘19和清洗腔6的紧密相连。

随后，活塞杆气缸向上运动使得抓取机构200和翻转机构100整体缓慢上升，上升到固定行程后，旋转气缸旋转度使得整体部分位于清洗机构300正上方，最后在活塞杆气缸向下的驱动力下，清洗腔6与清洗机构300的清洗安装板7相接触，即恢复到初始位置。

此时，托盘19、清洗腔6和清洗安装板7组成一个密闭的空间。在增压泵的加压下，旋转清洁喷头20和可调节喷头22相继间隔吹气，完成整个清洗过程。

清洗的颗粒物和灰尘通过吸尘器16回收。最后再次执行上述操作将托盘19放回清洗工位，翻转机构100回到起始位，定位机构17放行该托盘19。至此，完成一次清洗动作流程。

若RFID识别系统400检测该托盘19无需清洗，则直接放行托盘19，进行下一次检测，并循环上述流程。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全自动托盘清洗装置，包括：翻转机构、抓取机构、清洗机构和RFID识别系统，其特征在于，所述翻转机构与工作台之间通过翻转调节机构连接，所述翻转机构与支撑板一端相连的旋转气缸，通过连接板安装在活塞杆气缸上，所述翻转机构与支撑板另一端相连的清洗腔上边缘设置有聚氨酯垫片；

所述抓取机构通过抓取安装板固定在清洗腔外围；

所述清洗机构安装在翻转机构的正下方，所述清洗机构与工作台之间具有两套清洗调节机构，清洗机构下端设置垂直工作台的吸尘腔，吸尘腔通过波纹管连接到固定的吸尘器，所述清洗机构的清洗安装板上边安装四个可调节喷头和四个旋转清洁喷头；

所述RFID识别系统通过定位机构安装在工作台上。

2.如权利要求1所述的一种全自动托盘清洗装置，其特征在于：所述抓取机构分布在清洗腔前后，共安装4套。

3.如权利要求2所述的一种全自动托盘清洗装置，其特征在于：所述翻转机构中的翻转调节机构垂直安装在工作台上，并设置定位销孔。

4.如权利要求3所述的一种全自动托盘清洗装置，其特征在于：所述支撑板两侧设置了加强筋。

5.如权利要求4所述的一种全自动托盘清洗装置，其特征在于：所述抓取机构通过抓取安装板固定在清洗腔外围，并设置调节安装孔位。

6.如权利要求5所述的一种全自动托盘清洗装置，其特征在于：所述抓取机构尾部和尾部安装块通过伸缩气缸相连。

7.如权利要求6所述的一种全自动托盘清洗装置，其特征在于：所述抓取机构关节块和手指块通过轴体相连组成活动铰链机构。

8.如权利要求7所述的一种全自动托盘清洗装置，其特征在于：所述清洗安装板四周设置进气口和顶丝孔。

9.如权利要求8所述的一种全自动托盘清洗装置，其特征在于：所述清洗安装板表面安装四个可调节喷头和四个旋转清洁喷头，清洗范围覆盖清洗安装板大小和清洗腔整个腔体，所述清洗机构与工作台之间具有清洗调节机构，清洗调节机构垂直安装于工作台。