CN102327874B - 智能循环水零部件清洗机 - Google Patents

Abstract

一种智能循环水零部件清洗机，其特征是：在机架上设有清洗设备和封闭的箱式结构，该箱式结构包括合为一体的清洗箱、水箱、电控箱；带有自动开闭箱门的清洗箱内设有可拆卸的清洗夹具、内腔清洗喷嘴和外表面清洗喷嘴，作为受控运动部件由各自连接的传动气缸双向推动，气缸的动作由安装于电控箱内的智能控制器控制。本发明实现清洗作业的智能化、自动化操作，气动元件自动控制，提高了工作效率与工作质量，降低劳动强度。清洗夹具和喷嘴可拆卸，可以根据不同的应用要求选用；系统可以选择不同的压力、流量，以保证零部件表面、内腔颗粒度、清洁度等要求。应用范围广，可应用于铸件、焊件、内腔复杂等泵、阀体、管件等零部件的清洗作业。

Description

智能循环水零部件清洗机

技术领域

本发明涉及零部件清洗机，具体说是一种智能循环水零部件清洗机。

背景技术

零部件清洗机在工业生产领域应用广泛，特别是对泵体、阀体等工艺要求高的领域。在生产中，需要对零部件表面、内腔进行除污、清洗，以达到零部件表面、内腔颗粒度、清洁度等要求。

目前在工业零部件清洗中，为了达到表面、内腔的颗粒度、清洁度等要求，一般都使用煤油对工件进行清洗。但煤油清洗不仅成本高，消耗大，而且会污染环境、损害操作人员身体健康。

而且通常零部件清洗机的自动化程度低，需要人工操作电动控制，使得生产效率低，出错隐患较多。而在清洗机的整体设计上，现有的清洗机的夹具与整机一体，不可更换，仅仅针对一种工件使用，大大限制了清洗机的适用范围。

发明内容

本发明提供一种体积小且使用水清洗的全自动智能循环水零部件清洗机。

所述智能循环水零部件清洗机，包括设置于机架上的水箱、进水过滤器、水泵、精密过滤器、喷嘴、清洗夹具，其特征是：在所述机架上设有清洗设备和封闭的箱式结构，该箱式结构包括合为一体的清洗箱、水箱、电控箱，水箱位于清洗箱下方；带有自动开闭箱门的清洗箱内设有可拆卸的清洗夹具、内腔清洗喷嘴和外表面清洗喷嘴，作为受控运动部件的清洗箱箱门、内腔清洗喷嘴、外表面清洗喷嘴、清洗夹具由各自连接的传动气缸双向推动，气缸的动作由安装于电控箱内的智能控制器通过电磁换位阀和传感器信号控制；

所述清洗设备包括水泵、三通水阀和精密过滤器，其中水泵进水口与进水过滤器连接，所述进水过滤器通过进水口从所述水箱中取水，水泵的出水口与三通水阀的进水口连接，三通水阀的两个出水口分别连通到水箱和精密过滤器的进水口，精密过滤器的出水口通过管道与管道末端的软管连接，所述软管与外表面清洗喷嘴或内腔清洗喷嘴的进水接头连接。

所述传动气缸包括使清洗箱箱门开闭的开关门气缸、用于推动清洗夹具的工件夹紧气缸、用于推动内腔清洗喷嘴的喷嘴推动气缸、用于三通水阀选择水流向的三通水阀气缸。

所述传动气缸与受控运动部件的连接分别是：清洗箱的箱门一端固定有一个开关门气缸的推杆，所述一对清洗夹具的背面与工件夹紧气缸的推杆固定，内腔清洗喷嘴与喷嘴推动气缸的推杆固定，所述开关门气缸安装在机架上，工件夹紧气缸与喷嘴推动气缸固定在清洗箱内，三通水阀是自带气缸的气动三通水阀。

所述控制器的输入输出端口连接键盘显示单元、动作执行机构以及提供反馈的传感器，其中动作执行机构包括多个控制传动气缸双向动作的电磁换位阀，以及控制水泵运转的接触器，所述传感器包括检测清洗箱箱门开闭的箱门开闭传感器和每个气缸内置的气缸接近开关；检测水压的压力传感器通过压力变送器以及与压力变送器输出端连接的模数转换器与控制器的数据线连接。

所述键盘显示单元设于电控箱的面板上，面板上设有多个手动操作按钮开关，包括关门、固定、清洗、放松、开门按钮和模式选择开关。

所述控制器是PLC可编程逻辑控制器。

本发明实现清洗作业的智能化、自动化操作，气动元件自动控制，提高了工作效率与工作质量，降低劳动强度。清洗夹具和喷嘴可拆卸，可以根据不同的应用要求选用；系统可以选择不同的压力、流量，以保证零部件表面、内腔颗粒度、清洁度等要求。应用范围广，可应用于铸件、焊件、内腔复杂等泵、阀体、管件等零部件的清洗作业。

附图说明

图1-1是清洗机的结构示意图，

图1-2是图1-1的左视图，

图1-3是图1-2的俯视图，

图2是清洗机的水路设备结构示意图，

图3是夹具部分放大图，

图4是传动系统的原理示意图，

图5是电气控制系统框图，

图6是本发明主要控制流程图框图。

图中：1-机架，2-清洗夹具，3-水箱，4-开关门气缸，5-电控箱，6-进水过滤器，7-水泵，8-三通水阀，9-精密过滤器，10-管路，11-工件夹紧气缸，12-电磁阀，13-气源，14-喷嘴推动气缸，15-软管，16-内腔清洗喷嘴，17-外表面清洗喷嘴，18-清洗箱，19-进水接头，20-工件，21-三通水阀气缸，22-压力变送器，23-模数转换器，24-控制器，25-键盘显示单元，26-偏执调节器，27-接触器，28-箱门开闭传感器，29-气缸接近开关，30-压力传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：如图1-1、1-2、1-3、2、3中所示智能循环水零部件清洗机，包括设置于机架1上的水箱3、进水过滤器6、水泵7、精密过滤器9、喷嘴、清洗夹具2，在所述机架1上设有清洗设备和封闭的箱式结构，该箱式结构包括合为一体的清洗箱18、水箱3、电控箱5，水箱3位于清洗箱18下方；带有自动开闭箱门的清洗箱18内设有可拆卸的清洗夹具2、内腔清洗喷嘴16和外表面清洗喷嘴17，作为受控运动部件的清洗箱18箱门、内腔清洗喷嘴16、外表面清洗喷嘴17、清洗夹具2由各自连接的传动气缸双向推动，气缸的动作由安装于电控箱5内的智能控制器24通过电磁换位阀12和传感器信号控制。

如图2、3所示，所述清洗设备包括水泵7、三通水阀8和精密过滤器9，其中水泵7进水口与进水过滤器6连接，水泵7的出水口与三通水阀8的进水口连接，三通水阀8的两个出水口分别连通到水箱3和精密过滤器9的进水口，精密过滤器9的出水口通过管道与管道末端的软管15连接，所述软管15与外表面清洗喷嘴17或内腔清洗喷嘴16的进水接头19连接。

如图4所示，所述传动气缸包括使清洗箱18箱门开闭的开关门气缸4、用于推动清洗夹具2的工件夹紧气缸11、用于推动内腔清洗喷嘴16的喷嘴推动气缸14、用于三通水阀8选择水流向的三通水阀气缸21。

所述传动气缸与受控运动部件的连接分别是：清洗箱18的箱门一端固定有一个开关门气缸4的推杆，所述一对清洗夹具2的背面与工件夹紧气缸11的推杆固定，内腔清洗喷嘴16与喷嘴推动气缸14的推杆固定，所述开关门气缸4安装在机架上，工件夹紧气缸11与喷嘴推动气缸14固定在清洗箱18内，三通水阀8是自带气缸的气动三通水阀。

如图5所示，所述控制器24的输入输出端口连接键盘显示单元25、动作执行机构以及提供反馈的传感器，其中动作执行机构包括多个控制传动气缸双向动作的电磁换位阀12，以及控制水泵7运转的接触器27，所述传感器包括检测清洗箱18箱门开闭的箱门开闭传感器28和每个气缸内置的气缸接近开关29；检测水压的压力传感器30通过压力变送器22以及与压力变送器22输出端连接的模数转换器23与控制器24的数据线连接。

所述键盘显示单元25设于电控箱5的面板上，面板上设有多个手动操作按钮开关，包括关门、固定、清洗、放松、开门按钮和模式选择开关。

所述控制器24可以是任一种数字处理器，如单片机、ARM、DSP等，作为一种优化方案，控制器是PLC可编程逻辑控制器。作为一种实施例，所述键盘显示单元25是配套的触摸显示屏。为保证模数转换器的输出精确度，需要对其进行偏执调节，所述模数转换器23的偏执调节端口外通过连接线接有偏置调节器26。

所述模数转换器23与偏置调节器26之间的连接线是屏蔽信号线。以减少干扰，提高模数转换的抗干扰性能。

与所述压力传感器21的输出端所连接的是压力变送器22。压力变送器将压力传感器的输出信号变换为4～20mA电流量，之后经过模数转换器转变为数字信号提供给控制器。压力传感器安装在精密过滤器9的出水口的管路内部，用于检测水压是否因阻塞等原因没有达到预设值。

该智能循环水零部件清洗机整体集成在机架1上，由封闭的箱式结构和箱式结构外的清洗设备组成，封闭的箱式结构包括合为一体的清洗箱18、水箱3、电控箱5，水箱3位于清洗箱18下方；所述清洗箱18内设有可拆卸的清洗夹具2，清洗箱18内还设有推动内腔清洗喷嘴16的传动装置。封闭的箱式结构使工件在其中利用高压水清洗的过程中对外界没有干扰，甚至不会打湿地面，污染外部环境。上部是清洗箱18，下部是水箱3，水箱的水被过滤后循环利用，因此清洗成本低。

所述内腔清洗喷嘴16设有进水接头19，所述进水接头19通过紧固件连接供水软管15。这样的结构使得内腔清洗喷嘴16与清洗夹具2一样是可以拆卸的，以便针对不同的工件进行设计。

整体上，水箱3、过滤器、和清洗喷嘴16形成一套封闭的循环的清洗机制。其中每一部分，尤其是软管15、清洗喷嘴、清洗夹具2都可以方便的更换，以适应不同的工件结构形状。整个清洗过程由电控柜内的控制器自动控制，清洗夹具在传动装置的作用下将工件夹紧，之后内腔清洗喷嘴16和外表面清洗喷嘴17移动到位，三通水阀8动作使水泵提取的水从喷嘴喷出，对工件进行清洗，清洗的水最初由外部提供，之后清洗的水进入水箱，在水泵7的作用下由进水过滤器6、水泵7、三通水阀8、精密过滤器9到管路10，从软管15，到达内腔清洗喷嘴16和外表面清洗喷嘴17，经过设定的时间后，三通水阀8动作，水泵7出来的水被改变方向，直接流回水箱3，喷嘴停止清洗。全部停止清洗以后，水泵7停止供电，设备停止运行。

系统的控制流程如图6所示，控制喷嘴清洗的过程需要先夹紧夹具、然后推进喷嘴到位，之后切换三通水阀供水、开始清洗。在选择自动模式时，清洗机在控制器24的控制下，一旦按下启动按钮则开启水泵7，自动进入关箱门、夹紧工件20、切换三通水阀8、定时清洗、切换三通水阀8断水、放松清洗夹具2、开启箱门的系列动作，自动完成整个清洗过程。其中开关门是否到位、水压是否异常、气缸动作是否到位有相应的传感器提供反馈。手动模式时系统等待按钮命令，依次等待关箱门操作、工件夹紧操作，由清洗操作、放松夹具、开箱门动作按钮控制执行相应的操作。

Claims (6)

1.一种智能循环水零部件清洗机，包括设置于机架上的水箱、进水过滤器、水泵、精密过滤器、喷嘴、清洗夹具，其特征是：在所述机架(1)上设有清洗设备和封闭的箱式结构，该箱式结构包括合为一体的清洗箱(18)、水箱(3)、电控箱(5)，水箱(3)位于清洗箱(18)下方；带有自动开闭箱门的清洗箱(18)内设有可拆卸的清洗夹具(2)、内腔清洗喷嘴(16)和外表面清洗喷嘴(17)，作为受控运动部件的清洗箱(18)箱门、内腔清洗喷嘴(16)、外表面清洗喷嘴(17)、清洗夹具(2)由各自连接的传动气缸双向推动，气缸的动作由安装于电控箱(5)内的智能控制器(24)通过电磁换位阀(12)和传感器信号控制；

所述清洗设备包括水泵(7)、三通水阀(8)和精密过滤器(9)，其中水泵(7)进水口与进水过滤器(6)连接，所述进水过滤器(6)通过进水口从所述水箱(3)中取水，水泵(7)的出水口与三通水阀(8)的进水口连接，三通水阀(8)的两个出水口分别连通到水箱(3)和精密过滤器(9)的进水口，精密过滤器(9)的出水口通过管道与管道末端的软管(15)连接，所述软管(15)与外表面清洗喷嘴(17)或内腔清洗喷嘴(16)的进水接头(19)连接。

2.根据权利要求1所述的智能循环水零部件清洗机，其特征是：所述传动气缸包括使清洗箱(18)箱门开闭的开关门气缸(4)、用于推动清洗夹具(2)的工件夹紧气缸(11)、用于推动内腔清洗喷嘴(16)的喷嘴推动气缸(14)、用于三通水阀(8)选择水流向的三通水阀气缸(21)。

3.根据权利要求2所述的智能循环水零部件清洗机，其特征是：所述传动气缸与受控运动部件的连接分别是：清洗箱(18)的箱门一端固定有一个开关门气缸(4)的推杆，所述一对清洗夹具(2)的背面与工件夹紧气缸(11)的推杆固定，内腔清洗喷嘴(16)与喷嘴推动气缸(14)的推杆固定，所述开关门气缸(4)安装在机架上，工件夹紧气缸(11)与喷嘴推动气缸(14)固定在清洗箱(18)内，三通水阀(8)是自带气缸的气动三通水阀。

4.根据权利要求1所述的智能循环水零部件清洗机，其特征是：所述控制器(24)的输入输出端口连接键盘显示单元(25)、动作执行机构以及提供反馈的传感器，其中动作执行机构包括多个控制传动气缸双向动作的电磁换位阀(12)，以及控制水泵(7)运转的接触器(27)，所述传感器包括检测清洗箱(18)箱门开闭的箱门开闭传感器(28)和每个气缸内置的气缸接近开关(29)；检测水压的压力传感器(30)通过压力变送器(22)以及与压力变送器(22)输出端连接的模数转换器(23)与控制器(24)的数据线连接。

5.根据权利要求4所述的智能循环水零部件清洗机，其特征是：所述键盘显示单元(25)设于电控箱(5)的面板上，面板上设有多个手动操作按钮开关，包括关门、固定、清洗、放松、开门按钮和模式选择开关。

6.根据权利要求1或4所述的智能循环水零部件清洗机，其特征是：所述控制器(24)是PLC可编程逻辑控制器。

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