垫片清洗机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种垫片清洗机。垫片人工清洗，效率低、成本高，会对垫片表面造成刮伤。本发明的清洗装置设置在清洗机主体内，清洗装置包括上清洗带和下清洗带；安装上清洗带的带轮由上步进电机驱动，安装下清洗带的带轮由下步进电机驱动；进口槽设置在上清洗带和下清洗带的输入端，出口槽设置在上清洗带和下清洗带的输出端；清洗机主体上部固定喷头装置，喷头装置包括对称分布的上喷头和下喷头；上喷头和下喷头的喷嘴均对准上清洗带和下清洗带的相对侧；上清洗带和下清洗带均设有张紧装置，且上清洗带和下清洗带的相对侧设有调节两根清洗带间距的垫片厚薄调节装置。本发明节约清洗时间，同时避免了其他清洗方法对垫片表面造成的刮伤。
【专利说明】
垫片清洗机
技术领域
[0001]本发明涉及一种清洗设备，具体涉及应用于清洗垫片的清洗机。
【背景技术】
[0002]垫片是以金属或非金属板状材质，经切割、冲压或裁剪等工艺制成，用于管道之间，机器设备的机件与机件之间的密封连接，增大螺栓连接中螺母与零件表面的接触面积、保护被紧固件的表面等。特殊连接中，垫片必须是清洁的才能保证连接安装和密封的性能。目前行业中针对垫片清洗的问题，仍然采用人工清洗，不仅效率低、成本高，同时在清洗的质量上存在如下问题:1.垫片表面上覆盖的多为油垢等物质，使用清水冲洗难以洗净;2.在人工清洗过程中，使用钢丝刷或钢丝毛刷来洗刷都会对垫片表面造成刮伤，影响使用性能。因此，采用人工清洗的办法费力耗时，需要加以改进。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述人工清洗技术中效率低、成本高，并且无法保证清洗质量等问题，提出一种以单片机为控制核心步进电机驱动工作的垫片清洗机。
[0004]本发明的技术解决方案如下:
[0005]本发明包括清洗机主体、进口槽、出口槽、清洗装置、喷头装置、张紧装置、垫片厚薄调节装置、单片机控制模块、脉冲分配器和电机驱动模块;所述的清洗装置设置在清洗机主体内，清洗装置包括上清洗带和下清洗带;安装上清洗带的带轮由上步进电机驱动，安装下清洗带的带轮由下步进电机驱动;所述的进口槽设置在上清洗带和下清洗带的输入端，出口槽设置在上清洗带和下清洗带的输出端;清洗机主体上部固定喷头装置，所述的喷头装置包括对称分布的上喷头和下喷头;上喷头和下喷头的喷嘴均对准上清洗带和下清洗带的相对侧;所述的上清洗带和下清洗带均设有张紧装置，且上清洗带和下清洗带的相对侧设有调节两根清洗带间距的垫片厚薄调节装置。所述的单片机控制模块驱动上、下步进电机转动。上、下步进电机的转速由输入的脉冲信号频率决定，转动的方向由输入的脉冲信号顺序决定。在清洗金属垫片时，下步进电机保持正向转动，而上步进电机正反循环交替换向转动;在清洗非金属垫片时，上、下步进电机均保持正向转动;通过改变输入脉冲信号的频率来实现上、下步进电机的转速差，并针对金属垫片和非金属垫片设计了两种步进电机时序:针对金属垫片，设置下步进电机的输入脉冲信号频率为N/m，其中，N为选用电机的整步脉冲数，单位Hz，m为选用电机驱动器细分数，取值2、4、8或16，实现下步进电机转速为V/m，V为速度基数，单位rps，设置上步进电机在O-T1A内的输入脉冲信号频率为N，实现步进电机转速为￥，在1'1/2?1'1内的实现步进电机转速为-1^，11根据垫片清洗难易程度取值0.6?
0.1T1为上步进电机转动的周期;针对非金属垫片，设置上、下步进电机的输入脉冲信号频率为非恒定值，实现上步进电机的转速按如下折线变化:在O?Τι/4内由O上升到V，并呈直线；?ΤΜ?3IV4内恒为V;在内由V下降到0，并呈直线。下步进电机的转速按如下折线变化:在O?T2/4内由O上升到V/m，并呈直线；在T2/4?3T2/4内恒为V/m ；在3T2/4?T2内由V/m下降到O，并呈直线;T2为下步进电机转动的周期。
[0006]所述的清洗装置由保护罩罩住。
[0007]所述的上步进电机和下步进电机均固定于清洗机主体的背部。
[0008]所述的张紧装置包括定位销、摇臂、操纵杆、张紧轮和张紧支撑板;张紧支撑板固定在清洗机主体的背部;定位销固定板和轴承支座均固定在张紧支撑板上;所述摇臂的中心杆与轴承支座构成转动副;所述的操纵杆通过轴承支承在摇臂的中心杆上;定位销的头部穿过定位销固定板以及操纵杆的开孔与摇臂的中心杆接触;压紧弹簧套置在定位销上为定位销提供压紧力;所述的张紧轮通过轴承支承在操纵杆上，且张紧轮与操纵杆的转轴不共线;两个张紧装置的张紧轮分别张紧上清洗带和下清洗带。
[0009]所述的垫片厚薄调节装置包括上挡板、下挡板和对称分布在下挡板两端的两个调节装置;所述的上挡板固定在清洗机主体上，与上清洗带接触;所述的下挡板与下清洗带接触，并由下方的两个调节装置支撑。
[0010]所述的调节装置包括支撑板和调节弹簧;一块支撑板固定在清洗机主体上，另一块支撑板支撑下挡板;调节弹簧的两端连接两块支撑板。
[0011]本发明的有益效果在于:(I)本发明机械结构简单，操作简便，相对人工清洗可以大大降低清洗成本；(2)所选用的清洗剂为乙醚，相对其他清洗试剂，可以更快速彻底地分解附着在垫片表面的油污，提高清洗效率；(3)使用上、下两个清洗带对垫片进行搓洗除污，相较人工清洗，不仅省略了清洗、烘干的步骤，节约清洗时间，同时避免了钢丝刷或钢丝毛刷对垫片表面造成的刮伤，有利于垫片的重复使用；(4)使用单片机为核心的控制系统可以实现步进电机复杂控制过程的简洁化和精确化，同时可以适应于多种规格的垫片清洗。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的整体结构立体图。
[0013]图2是图1的正视图。
[0014]图3是图1的后视图。
[0015]图4是本发明中张紧装置的结构立体图。
[0016]图5是本发明针对金属垫片的上、下步进电机时序图。
[0017]图6是本发明针对非金属垫片的上、下步进电机时序图。
[0018]图中:1、清洗机主体;2、进口槽;3、出口槽;4、上喷头;5、下喷头;6、上清洗带;7、定位销;8、上档板;9、下清洗带；10、调节装置；11、下挡板；12、摇臂；13、上步进电机；14、下步进电机；15保护罩；16、调节弹簧；17、定位销固定板；18、轴承支座；19操纵杆;20、张紧轮；21、张紧支撑板。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图进一步说明本发明。
[0020]如图1、2和3所示，垫片清洗机包括清洗机主体1、进口槽2、出口槽3、保护罩15、清洗装置、喷头装置、张紧装置、垫片厚薄调节装置、单片机控制模块、脉冲分配器和电机驱动模块。清洗装置设置在清洗机主体I内，并由保护罩15罩住，与外界空气隔离;清洗装置包括上清洗带6和下清洗带9;安装上清洗带6的带轮由上步进电机13驱动，安装下清洗带9的带轮由下步进电机14驱动;进口槽2设置在上清洗带6和下清洗带9的输入端，出口槽3设置在上清洗带6和下清洗带9的输出端;清洗机主体I上部固定喷头装置，喷头装置包括对称分布的上喷头4和下喷头5;上喷头4和下喷头5的喷嘴均对准上清洗带6和下清洗带9的相对侧，即上清洗带6的下侧或下清洗带9的上侧；上清洗带6和下清洗带9均设有张紧装置，且上清洗带6和下清洗带9的相对侧设有调节两根清洗带间距的垫片厚薄调节装置。单片机控制模块驱动上、下步进电机转动。上、下步进电机的转速由输入的脉冲信号频率决定，转动的方向由输入的脉冲信号顺序决定。因此借助单片机控制系统合理设计输入的脉冲信号，就可以实现对步进电机的转速及转向控制，进而带动带轮工作，使上、下清洗带完成搓洗运动。
[0021]上步进电机13和下步进电机14均固定于清洗机主体I的背部。
[0022]如图4所示，张紧装置包括定位销7、摇臂12、操纵杆19、张紧轮20和张紧支撑板21;张紧支撑板21固定在清洗机主体I的背部;定位销固定板17和轴承支座18均固定在张紧支撑板21上;摇臂12的中心杆与轴承支座18构成转动副;操纵杆19通过轴承支承在摇臂12的中心杆上;定位销7的头部穿过定位销固定板17以及操纵杆19的开孔与摇臂12的中心杆接触;压紧弹簧套置在定位销7上为定位销7提供压紧力；张紧轮20通过轴承支承在操纵杆19上，且张紧轮20与操纵杆19的转轴不共线;两个张紧装置的张紧轮20分别张紧上清洗带6和下清洗带9。
[0023]垫片厚薄调节装置包括上挡板8、下挡板11和对称分布在下挡板11两端的两个调节装置10;上挡板8固定在清洗机主体I上，与上清洗带6接触;下挡板11与下清洗带9接触，并由下方的两个调节装置10支撑。
[0024]调节装置10包括支撑板和调节弹簧16;—块支撑板固定在清洗机主体I上，另一块支撑板支撑下挡板11;调节弹簧16的两端连接两块支撑板。
[0025]为了使上、下清洗带的运动能够对垫片达到搓洗的目的，需要在整个运动过程中，设计好上、下步进电机的运动方向和转速。在清洗金属垫片时，下步进电机须始终保持正向转动，而上步进电机须保持正反循环交替换向转动，进一步加深清洗带对垫片的搓洗效果。在清洗非金属垫片时，上、下步进电机均保持正向转动，以防止长时间的搓洗对非金属垫片表面造成损伤。对于步进电机转速的控制，为了实现搓洗运动，上、下步进电机需要有转速差，可以通过改变输入脉冲信号的频率来实现。对于所选用的步进电机，都可以查阅其数据手册，通过单片机系统合理设计输入脉冲信号的频率。如图5和图6所示，本发明针对工业应用中不同材质的垫片设计了两种步进电机时序:针对金属垫片，设置下步进电机的输入脉冲信号频率为N/m，其中，N为选用电机的整步脉冲数，单位Hz，m为选用电机驱动器细分数，根据实际工作情况可取值2、4、8或16等，实现下步进电机转速为V/m，V为速度基数，单位rps，设置上步进电机在O?IV2内的输入脉冲信号频率为N，实现步进电机转速为V，在IV2?Tl内的实现步进电机转速为-nV，n可根据垫片清洗难易程度取值0.6?0.9，1\为上步进电机转动的周期;针对非金属垫片，设置上、下步进电机的输入脉冲信号频率为非恒定值，实现上步进电机的转速按如下折线变化:在0-1^/4内由O上升到V，并呈直线;在!^#?3TV4内恒为V;在内由V下降到0，并呈直线。下步进电机的转速按如下折线变化:在O?T2/4内由O上升到V/m，m为选用电机驱动器细分数，根据实际工作情况可取值2、4、8或16，并呈直线;在T2/4?3T2/4内恒为V/m ；在3T2/4?T2内由V/m下降到O，并呈直线;T2为下步进电机转动的周期。
[0026]该垫片清洗机的工作流程:
[0027]在清洗前通过调节装置中的调节弹簧将上、下清洗带调整到适合垫片清洗的宽度。将待洗垫片放置在进口槽中，上步进电机13以较快转速运动、下步进电机14以较慢的转速正向转动，带动上、下清洗带运转，清洗机主体中的清洗装置开始工作，此时垫片在上、下清洗带摩擦力的作用下往出口槽方向移动；同时，喷头装置也开始工作，对称分布的上、下喷头对准上、下清洗带喷洒乙醚，通过上、下清洗带的运动，乙醚与垫片表面充分接触，分解附着在表面上的油污，然后通过上、下清洗带的差速运转，对垫片表面已分解的油污进行搓洗，搓洗完毕后由出口槽排出。对于油污较厚的垫片可重复操作，直至油污完全排除。若长时间工作后清洗带出现磨损、断裂等情况，可通过张紧装置，拉开定位销，转动摇臂，更换新的清洗带，并张紧到合适程度。
[0028]以上通过附图及实施例对本发明做了特别的展示和说明，对本领域的技术人员来说，在不背离本发明的思想和范围下做出在形式上和细节上的各种修改和改变，都将是对本发明专利的侵犯。因此本发明要保护的真正思想和范围由所附的权利要求书来限定。
【主权项】
1.垫片清洗机，包括清洗机主体、进口槽、出口槽、清洗装置、喷头装置、张紧装置、垫片厚薄调节装置、单片机控制模块、脉冲分配器和电机驱动模块，其特征在于:所述的清洗装置设置在清洗机主体内，清洗装置包括上清洗带和下清洗带;安装上清洗带的带轮由上步进电机驱动，安装下清洗带的带轮由下步进电机驱动;所述的进口槽设置在上清洗带和下清洗带的输入端，出口槽设置在上清洗带和下清洗带的输出端;清洗机主体上部固定喷头装置，所述的喷头装置包括对称分布的上喷头和下喷头;上喷头和下喷头的喷嘴均对准上清洗带和下清洗带的相对侧;所述的上清洗带和下清洗带均设有张紧装置，且上清洗带和下清洗带的相对侧设有调节两根清洗带间距的垫片厚薄调节装置;单片机控制模块驱动上、下步进电机转动;在清洗金属垫片时，下步进电机保持正向转动，而上步进电机正反循环交替换向转动;在清洗非金属垫片时，上、下步进电机均保持正向转动;通过改变输入脉冲信号的频率来实现上、下步进电机的转速差，并针对金属垫片和非金属垫片设计了两种步进电机时序:针对金属垫片，设置下步进电机的输入脉冲信号频率为N/m，其中，N为选用电机的整步脉冲数，单位Hz，m为选用电机驱动器细分数，取值2、4、8或16，实现下步进电机转速为V/m，V为速度基数，单位rps，设置上步进电机在O-T1A内的输入脉冲信号频率为N，实现步进电机转速为V，在!^/^?!^内的实现步进电机转速为-nV，η根据垫片清洗难易程度取值0.6?0.LT1为上步进电机转动的周期;针对非金属垫片，设置上、下步进电机的输入脉冲信号频率为非恒定值，实现上步进电机的转速按如下折线变化:在0-1^/4内由O上升至Ijv，并呈直线;在Τι/4?3Τι/4内恒为V;在3Τι/4?Tl内由V下降到0，并呈直线；下步进电机的转速按如下折线变化:在O?Τ2/4内由O上升到V/m，并呈直线;在Τ2/4?3Τ2/4内恒为V/m;在3T2/4?T2内由V/m下降到0，并呈直线;T2为下步进电机转动的周期。2.根据权利要求1所述的垫片清洗机，其特征在于:所述的清洗装置由保护罩罩住。3.根据权利要求1所述的垫片清洗机，其特征在于:所述的上步进电机和下步进电机均固定于清洗机主体的背部。4.根据权利要求1所述的垫片清洗机，其特征在于:所述的张紧装置包括定位销、摇臂、操纵杆、张紧轮和张紧支撑板;张紧支撑板固定在清洗机主体的背部;定位销固定板和轴承支座均固定在张紧支撑板上;所述摇臂的中心杆与轴承支座构成转动副;所述的操纵杆通过轴承支承在摇臂的中心杆上;定位销的头部穿过定位销固定板以及操纵杆的开孔与摇臂的中心杆接触;压紧弹簧套置在定位销上为定位销提供压紧力;所述的张紧轮通过轴承支承在操纵杆上，且张紧轮与操纵杆的转轴不共线;两个张紧装置的张紧轮分别张紧上清洗带和下清洗带。5.根据权利要求1所述的垫片清洗机，其特征在于:所述的垫片厚薄调节装置包括上挡板、下挡板和对称分布在下挡板两端的两个调节装置;所述的上挡板固定在清洗机主体上，与上清洗带接触;所述的下挡板与下清洗带接触，并由下方的两个调节装置支撑。6.根据权利要求5所述的垫片清洗机，其特征在于:所述的调节装置包括支撑板和调节弹簧;一块支撑板固定在清洗机主体上，另一块支撑板支撑下挡板;调节弹簧的两端连接两块支撑板。
【文档编号】B08B1/00GK106000927SQ201610304357
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】周建军, 周鑫源, 尚辉辉, 李静
【申请人】杭州电子科技大学