全方位清洗烘干设备及全方位清洗烘干方法

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，尤其是涉及一种全方位清洗烘干设备及全方位清洗烘干方法。

背景技术

工件在生产加工或装配或使用过程中不可避免的会被污染，为保证工件的正常使用，定时对设备进行拆装清洗是必不可少的。传统的清洗方式多采用人工清洗，或采用高压冲洗；但这种方式大多需要人工参与，且清洗效果无法保证，尤其对于工件的内孔或死角处；且这种清洗方式无法满足大批量、快节奏的现代工业生产需求。

清洗机，用于冲洗过滤液压系统在制造、装配、使用过程及维护时生成或侵入的污染物。采用清洗机可大大提升清洗效率和清洗效果，但清洗后的工件无法直接使用于设备上进行工作，水渍会对其他工件或整体设备造成影响，且对于金属类工件而言，长期滞留于工件表面的水渍将造成工件生锈的情况发生。

对于清洗后工件表面的水渍的处理，采用人工擦除的方式显然不可；现有的大多采用将清洗好的工件移动至烘干机内进行干燥处理，采用专门的烘干机将提升设备清洗成本。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种全方位清洗烘干设备及全方位清洗烘干方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

全方位清洗烘干设备及全方位清洗烘干方法，包括机架，

搬运机构，设置于所述机架上，其包括上料机构，下料机构，连接两者的抬升杆，以及驱动所述抬升杆上下移动的驱动气缸；所述抬升杆上设置有用于放置工件的治具；

清洗机构，位于所述上料机构的输出端，其包括位于所述抬升杆上方并相对其移动的清洗组件，所述清洗组件包括沿所述上料机构的输送方向设置的第一清洗组件和第二清洗组件；两者分别包括第一喷淋管和第二喷淋管；所述第一喷淋管和所述第二喷淋管均对应一个设置于所述机架上的第一夹持组件；

风干机构，位于所述清洗机构的输出端，其包括位于所述抬升杆上方并相对其移动的风干组件，所述风干组件包括沿所述上料机构的输送方向设置的第一风干组件和第二风干组件；两者分别包括第一风干管和第二风干管；所述第一风干管和所述第二风干管均对应一个设置于所述机架上的第二夹持组件；

干燥机构，包括与所述下料机构的输出端衔接的输送线，以及设置于所述输送线上方的干燥组件；所述干燥组件至少包括加热器，以及与所述加热器连接的加热通道。

优选的，所述第一清洗组件还包括设置于所述机架顶端的第一移动装置，所述第一喷淋管与所述第一移动装置连接，并由所述第一移动装置驱动其沿X、Y、Z轴方向移动并对工件内壁进行清洗；所述第一喷淋管包括两根沿Y轴方向平行的喷淋管道，每个所述喷淋管道的底端设置有可伸入工件内壁的高压喷头。

优选的，所述第二清洗组件和所述第二风干组件均包括设置于所述机架顶端的升降装置；所述升降装置的两侧通过提升杆与所述第二喷淋管或所述第二风干管连接。

优选的，所述第二喷淋管和所述第二风干管包括对称设置的上层管道，下层管道，以及连接所述上层管道和所述下层管道端部的U型管道；所述提升杆与所述U型管道的顶端固定连接；所述上层管道和所述下层管道上设置有一组喷嘴，所述喷嘴的出口倾斜且相向设置。

优选的，所述第一风干组件包括机械手，所述第一风干管固定于所述机械手的自由端，并由所述机械手带动其伸入工件内壁进行清洗；所述机械手位于所述抬升该的外侧，并与所述第二夹持组件相对。

优选的，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件至少包括电机，以及由所述电机驱动旋转的卡盘；所述卡盘的端面上设置有气动夹爪，且所述气动夹爪沿所述卡盘的轴线对称设置，并相对所述卡盘沿直线移动。

优选的，所述上料机构与第一清洗组件、第一清洗组件与所述第二清洗组件、所述第二清洗组件与所述第一风干组件、所述第一风干组件与所述第二风干组件、所述第二风干组件与所述下料机构之间均设置有隔板；所述隔板由升降气缸驱动。

优选的，所述驱动气缸设置于所述上料机构和所述下料机构的底端，并驱动所述搬运机构沿竖直方向升降；所述上料机构包括支撑板，设置于所述支撑板上且与所述抬升杆平行的两根导轨，以及设置于两根所述导轨之间的推动气缸；所述驱动气缸设置于所述支撑板的下表面；所述推动气缸驱动所述抬升杆沿其设置方向移动，且所述抬升杆滑动设置于所述导轨上。

优选的，所述下料机构包括所述支撑板，两根平行且设置于所述支撑板上的所述导轨，以及滑动设置于所述导轨上的滑块；所述滑块带动所述抬升杆在所述下料机构处的导轨上移动。

一种全方位清洗烘干方法，包括如下步骤：

S1，启动驱动气缸，带动抬升杆及其上承载的治具和工件向上移动至所述驱动气缸的顶升极限；

S2，启动推动气缸，驱动抬升杆向下料机构处移动，直至治具和工件移动至第一清洗组件处；

S3，驱动气缸第一次复位，带动抬升杆第一次下降，直至所述抬升杆上的工件下降至与第一清洗组件处的第一夹持组件共轴；并由第一夹持组件夹紧工件；

S4，驱动气缸第二次复位，带动抬升杆第二次下降，直至驱动气缸恢复初始状态；

S5，推动气缸带动抬升杆及治具复位；

S6，启动第一移动装置，驱动第一喷淋管移动至工件处，并对工件的内壁进行清洗；清洗完成后第一移动装置带动第一喷淋管复位；

S7，重复步骤S1至S3，将工件移动至第二清洗组件处，并由第二清洗组件处的第一夹持组件夹紧；

S8，重复步骤S4至S5，启动第二清洗组件处的升降装置，驱动第二喷淋管移动至工件处，并对工件的外表面进行清洗；清洗完成后升降装置带动第二喷淋管复位；

S9，重复步骤S1至S3，将工件移动至第一风干组件处，并有第一风干组件的机械手带动第一风干管移动至工件的内壁处，并对工件的内壁进行风干处理；风干完成后机械手带动第一风干管复位；

S10，重复步骤S4至S5，启动第二风干组件处的升降装置，驱动第二风干管移动至工件处，并对工件的外表面进行风干处理，风干完成后升降装置带动第二风干管复位；

S11，重复步骤S1至S3，将工件移动至下料机构处，并通过下料机构输送至干燥机构上；

S12，启动输送线和加热器，将气体加热后形成热气，并将热气输送至输送线上的通道中，对输送线上的工件进行干燥化处理；直至工件从输送线的输出端输出。

本发明技术方案的优点主要体现在：

集清洗和干燥于一体，清洗完成后的工件将由搬运机构步进移动至风干机构进行风干处理，再由搬运机构移动至干燥机构处进行整体干燥，保证水渍不会残留于工件内外壁，进而保障设备的使用；

清洗时采用第一清洗组件的高压喷淋管对工件内壁及死角处进行清洗，再通过第二清洗组件对工件的外壁进行清洗，保证工件清洗效果和清洗效率；

风干时采用第一风干组件的高压风干管对工件内壁及局部死角处进行风干处理，再通过第二风干组件对工件的外表面进行风干，使得工件内外壁的大部分水渍汽化，减少水渍的残留；

采用加热机将空间内的冷空气转换成热气并输出至工件表面，进一步对工件整体进行干燥处理，避免细小水珠的残留，保证工件及设备的正常使用。

附图说明

图1：本发明优选实施例的立体图；

图2：本发明优选实施例的主视图；

图3：本发明优选实施例的搬运机构立体图；

图4：本发明优选实施例的搬运机构俯视图；

图5：本发明优选实施例的第一清洗组件立体图；

图6：本发明优选实施例的第一清洗组件主视图；

图7：本发明优选实施例的第二清洗组件或第二风干组件立体图；

图8：本发明优选实施例的第一风干组件结构图；

图9：本发明优选实施例的第一或第二夹持组件立体图；

图10：本发明优选实施例的干燥机构立体图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1至图10所示，本发明揭示了一种全方位清洗烘干设备及全方位清洗烘干方法，包括机架9，所述机架9上设置有搬运机构，所述搬运机构至少包括上料机构11，下料机构12，连接两者的抬升杆13所述抬升杆13上设置有用于放置工件的治具。具体的，所述上料机构11和所述下料机构12均包括支撑板111，设置于所述支撑板111上且与所述抬升杆13平行的两根导轨112。此外，所述上料机构11还包括设置于两根所述导轨112之间的推动气缸113，所述推动气缸113的上表面滑动设置有承载板，该承载板位于所述抬升杆13的底面，并与所述抬升杆13固定连接；故所述推动气缸113驱动所述抬升杆13及其上承载的治具和工件沿其设置方向移动；即所述抬升杆13滑动设置于所述导轨112上。

如图3至图4所示，所述搬运机构还包括设置于所述支撑板111下表面的驱动气缸10，即所述驱动气缸10设置于所述上料机构11和所述下料机构12的底端，并驱动所述搬运机构沿竖直方向升降。所述驱动气缸10与所述推动气缸113结合实现所述搬运机构的步进移动。本发明中优选将所述驱动气缸10的气缸轴向下设置，且第一状态下所述驱动气缸10的气缸轴伸出，启动所述驱动气缸10后其气缸轴逐渐收缩。在所述驱动气缸10的自由端处固定有一顶升板，该顶升板与所述支撑板111之间通过导向杆连接。启动所述驱动气缸10后该顶升板带动所述支撑板111及所述抬升杆13向下移动；所述驱动气缸10复位时，驱动该顶升板、支撑板111及抬升杆13向上移动。

如图3至图4所示，所述搬运机构的下料机构12还滑动设置于所述导轨112上的滑块123，所述滑块123带动所述抬升杆13在所述下料机构12上的导轨112上移动。位于所述上料机构11和所述下料机构12底端的两个所述驱动气缸10同步升降。

结合图1、图5和图6所示，所述机架9上还设置有清洗机构，且所述清洗机构位于所述上料机构11的输出端。所述清洗机构包括位于所述抬升杆13上方并相对其移动的清洗组件21。所述清洗组件21包括沿所述上料机构11的输送方向设置的第一清洗组件211，所述第一清洗组件211包括第一喷淋管2111和设置于所述机架9顶端的第一移动装置2112。其中，所述第一喷淋管2111为高压喷淋管，其包括两根沿Y轴方向平行的喷淋管道，每个所述喷淋管道的底端设置有可伸入工件内壁的高压喷头。所述第一喷淋管2111与所述第一移动装置2112连接，并由所述第一移动装置2112驱动其沿X、Y、Z轴方向移动并对工件内壁进行清洗。本发明中优选将所述第一移动装置2112采用三轴的直线模组，以实现第一喷淋管2111的移动，直线模组为现有技术，其具体结构可参考如中国专利CN201922132662.5所揭示的“一种三轴焊接滑台”；当所述第一移动装置2112还可以由其他现有技术中所揭示的具有直线移动功能的装置，如丝杆、气缸等装置代替，在此不做赘述。

如图7所示，所述清洗机构的清洗组件21还包括第二清洗组件212，所述第二清洗组件212包括第二喷淋管2121。所述第二喷淋管2121包括对称设置的上层管道2131，下层管道2132，以及连接所述上层管道2131和所述下层管道2132端部的U型管道2133。所述上层管道2131和所述下层管道2132上设置有一组喷嘴2130，所述喷嘴2130的出口倾斜且相向设置，即位于对角的两组所述喷嘴2130相向设置。所述U型管道2133的外周设置有防外溅的挡水板。

如图7所示，所述清洗机构的第二清洗组件212还包括设置于所述机架9顶端的升降装置203。所述升降装置203的两侧通过提升杆2031与上述挡水板固定连接，即所述提升杆2031与所述U型管道2133的顶端固定连接；并驱动所述第二喷淋管2121沿Y轴方向往复移动。所述第一喷淋管2111和所述第二喷淋管2121均对应一个设置于所述机架9上的第一夹持组件22，通过所述第一夹持组件22将工件夹持，保证在清洗过程中工件不会产生位移。清洗时采用第一清洗组件的高压喷淋管对工件内壁及死角处进行清洗，再通过第二清洗组件对工件的外壁进行清洗，保证工件清洗效果和清洗效率。

如图1、图2和图8所示，所述机架9上还设置有风干机构，所述风干机构位于所述清洗机构的输出端；其包括位于所述抬升杆13上方并相对其移动的风干组件31。所述风干组件31包括第一风干组件311，所述第一风干组件311包括第一风干管3111和机械手3110，所述第一风干管3111固定于所述机械手3110的自由端，并由所述机械手3110带动其移动，并将其自由端伸入工件内壁进行局部清洗。所述机械手3110位于所述抬升该13的外侧，并与所述第二夹持组件32相对。所述机械手3110的具体结构可参考中国专利202121314703.3所揭示的“一种能够自主上下料的平板坡口切割机器人”。

如图7所示，所述风干机构还包括第二风干组件312，所述第二风干组件312与所述第一风干组件311沿所述上料机构11的输送方向设置。所述第二风干组件312包括第二风干管3121和所述升降装置203。所述第二风干组件312的具体结构与所述第二清洗组件212的结构相同，两者区别仅在于所述第二清洗组件212的所述第二喷淋管2121中喷出的是液体，用于清洗工件的外表面；而所述第二风干组件312的第二风干管3121中喷出的是气体，用于将工件表面液体吹干；故在此对所述第二风干组件312的结构在此不做赘述。风干时采用第一风干组件的高压风干管对工件内壁及局部死角处进行风干处理，再通过第二风干组件对工件的外表面进行风干，使得工件内外壁的大部分水渍汽化，减少水渍的残留。

结合图1和图9所示，所述第一风干管3111和所述第二风干管3121均对应一个设置于所述机架9上的第二夹持组件32。所述第一夹持组件22和所述第二夹持组件32的结构相同，两者均包括电机223，以及由所述电机223驱动旋转的卡盘2231。所述卡盘2231的端面上设置有气动夹爪2232，且所述气动夹爪2232沿所述卡盘2231的轴线对称设置，并相对所述卡盘2231沿直线移动；启动所述启动夹爪2232后，工件端部将被所述气动夹爪2232夹持，以保证工件稳定性。具体的，所述电机223的电机轴上连接套设有主动齿轮，该主动齿轮与从动齿轮啮合，通过主动齿轮与从动齿轮啮合设置起到降速作用。该从动齿轮带动与其同轴连接的旋转座转动，该旋转座与所述卡盘2231固定连接；由此可见，启动所述电机223后将带动所述卡盘2231旋转，进一步带动所述气动夹爪2232及其夹持的工件旋转，保证工件能被全方位清洗和风干。

此外，所述卡盘2231沿X轴方向设置的直径的高度小于所述驱动气缸10的行程。所述驱动气缸10分两次顶升或下降，其第二次顶升高度等于第一次下降高度。

结合图1和图10所示，所述机架9上还设置有干燥机构，其包括与所述下料机构12的输出端衔接的输送线41，以及设置于所述输送线41上方的干燥组件42。所述输送线41有输送电机驱动旋转，并带动放置于其上表面的工件移动。所述干燥组件42至少包括加热器421，以及与所述加热器421连接的加热通道422；所述加热通道422包括与所述加热器421的输出端连接的通道，以及设置于所述输送线41的上表面并围设于所述输送线41外周的通道。气体经所述加热器421加热后形成热气，并通过所述加热通道422将该热气输送至所述输送线41上的通道中，对输送线41上的工件进行干燥化处理。该机构进一步对工件整体进行干燥处理，避免细小水珠的残留，保证工件及设备的正常使用。

如图1所示，所述上料机构11与第一清洗组件211、第一清洗组件211与所述第二清洗组件212、所述第二清洗组件212与所述第一风干组件311、所述第一风干组件311与所述第二风干组件312、所述第二风干组件312与所述下料机构12之间均设置有隔板90；所述隔板90由升降气缸91驱动。所述隔板90有效防止各组件之间相互干扰的问题，保证清洗风干的效果。本发明集清洗和干燥于一体，清洗完成后的工件将由搬运机构步进移动至风干机构进行风干处理，再由搬运机构移动至干燥机构处进行整体干燥，保证水渍不会残留于工件内外，进而保障设备的使用。

本发明还揭示了一种全方位清洗烘干方法，包括如下步骤：

S1，启动驱动气缸10，带动抬升杆13及其上承载的治具和工件向上移动至所述驱动气缸10的顶升极限；

S2，启动推动气缸113，驱动抬升杆13向下料机构12处移动，直至治具和工件移动至第一清洗组件211处；

S3，驱动气缸10第一次复位，带动抬升杆13第一次下降，直至所述抬升杆13上的工件下降至与第一清洗组件211处的第一夹持组件22共轴；并由第一夹持组件22夹紧工件；

S4，驱动气缸10第二次复位，带动抬升杆13第二次下降，直至驱动气缸10恢复初始状态；

S5，推动气缸113带动抬升杆13及治具复位；

S6，启动第一移动装置2112，驱动第一喷淋管2111移动至工件处，并对工件的内壁进行清洗；清洗完成后第一移动装置2112带动第一喷淋管2111复位；

S7，重复步骤S1至S3，将工件移动至第二清洗组件212处，并由第二清洗组件212处的第一夹持组件22夹紧；

S8，重复步骤S4至S5，启动第二清洗组件212处的升降装置203，驱动第二喷淋管2121移动至工件处，并对工件的外表面进行清洗；清洗完成后升降装置203带动第二喷淋管2121复位；

S9，重复步骤S1至S3，将工件移动至第一风干组件311处，并有第一风干组件的机械手3112带动第一风干管3111移动至工件的内壁处，并对工件的内壁进行风干处理；风干完成后机械手带动第一风干管3111复位；

S10，重复步骤S4至S5，启动第二风干组件311处的升降装置203，驱动第二风干管3121移动至工件处，并对工件的外表面进行风干处理，风干完成后升降装置203带动第二风干管3121复位；

S11，重复步骤S1至S3，将工件移动至下料机构12处，并通过下料机构12输送至干燥机构上；

S12，启动输送线41和加热器421，将气体加热后形成热气，并将热气输送至输送线41上的通道中，对输送线41上的工件进行干燥化处理；直至工件从输送线41的输出端输出。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。