用于建筑预制构件生产模具清洗的清洗系统的制作方法

本发明涉及模具清洗领域，具体涉及一种用于建筑预制构件生产模具清洗的清洗系统。

背景技术：

装配式建筑是近年来快速发展起来的建筑技术，即建造房屋像机器生产那样，成批成套地制造，只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了。由于装配式建筑的建造速度快，而且生产成本较低，迅速在世界各地推广开来。

装配式建筑的技术可以将外墙板、内墙板、阳台、楼梯、预制梁和预制柱等房屋构件在工厂里生产养护好，然后再运到工地上拼装成建筑。但是在装配式建筑企业预制构件制作过程中，需要使用大量的模具，我国是建筑大国，每年的模具使有量惊人，其实大多数模具都是可以清洗之后重复利用的，如果不重复利用，就会造成巨大的资源浪费。

目前，在装配式建筑领域，模板的清理方式主要有手工清理或设备清理方式两种。手工清理方式主要采用常规工具(钎铲或钢刷等)作业。钎铲的铲削敲击等野蛮作业方式易造成模具表面损坏、结构变形或焊缝开裂等模具损伤，操作难度大、效率低，也不易清除干净。利用设备清理，通常采用钢刷、喷砂或抛丸等设备清理或高压水射流清洗。钢刷清理仅适应于规则模具表面的清理，喷砂或抛丸清理容易破坏模具表面涂层、造成结构表面损伤，同时清理过程也会产生粉尘造成环境二次污染。但是，由于装配式建筑结构体系预制构件和模具具有特殊性，如背焊筋板或含有内腔或阴角等的模具，上述清洗方法均无法适用。所以，如何研发出一种能够适用于装配式建筑预制构件模具清洗的清洗设备和方法已为行业亟待解决的问题。

技术实现要素：

为克服现有技术不适用于装配式建筑预制构件模具清洗的缺陷，本发明提供一种针对建筑预制构件生产模具清洗的清洗系统，本发明可以有效地清洗背焊筋板或含有内腔或阴角等的复杂建筑预制构件生产模具的清洗，清洗效率高，节约能源。

本发明的方案是：用于建筑预制构件生产模具清洗的清洗系统，包括清洗输送线和回程输送线，其中，清洗输送线和回程输送线平行布置，清洗输送线和回程输送线通过横移摆渡线衔接，清洗输送线上设置有高压清洗设备和风干仓，清洗输送线的出料端与回程输送线的进料端通过横移摆渡线衔接。本发明改变了以往清洗建筑模具的人工洗或钢刷洗的模式，采用清洗输送线，可以对模具进行连续性的清洗，克服了以往定点清洗效率不高的问题，同时这种流水线式不间断的工作模式大大节约了水资源。在清洗输送线上设置了高压清洗仓，高压清洗仓内的高压喷头喷出的高压水流对建筑模具进行清洗，避免了现有采用钢刷清洗容易造成建筑模具表面涂层和表面损伤的问题，同时，高压喷头的水流可以冲入建筑模具的特殊结构如阴角、盲孔等，可将特别结构的建筑模具清洗干净，不留死角。同时设置回程输送线，通过横移摆渡线连接清洗输送线和回程输送线，将从清洗输送线上清洗后的模具移到回程输送线上，从回程输送线上将清洗后模具回收至指定区域。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，沿清洗输送线方向还设置有工件定位夹具和工件定位夹具的导向机构。工件定位夹具将待清洗的建筑模具固定，然后沿清洗输送线输送移至高压清洗仓进行清洗，当进入高压清洗仓时，为了避免高压喷头的水流将模具冲得摇晃，设置工件定位夹具的导向机构，导向机构引导固定有建筑模具的工件定位夹具沿固定的路线前进，在清洗过程中不偏离运行路线。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，所述高压喷头为可旋转的高压喷头。这样，将高压喷头设置为可旋转的高压喷头，根据清洗需要，手动或用程序控制高压喷头的旋转，对待清洗的建筑模具进行更全方位的清洗。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，所述高压清洗仓内设置有三个可旋转的高压喷头。设置多个可旋转的高压喷头，可以根据清洗的特点，可以多方向调节水流，对清洗的部位可以多方位清洗，克服角落和孔洞处无法清洗的缺陷，在现有技术中，模具上的角落和孔洞处还需要另外手动去特意定点清洗，浪费人力和水资源，清洗效率低下。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，三个可旋转的高压喷头均为斜向设置，其中两个分布在清洗输送线的两侧，另一个设置在输送线的上方，当工件定位夹具经过高压清洗仓时，两侧高压喷头的喷水清洗工件的侧面，上方高压喷头的喷水先后清洗工件的正面和顶面。这样，两侧的高压喷头分别朝着待清洗建筑模具的侧面，当待清洗建筑模具随清洗输送线进入高压清洗仓时，两侧的高压喷头清洗模具的两个侧面；上方的高压喷头，在建筑模具初进入时，清洗其前面，待进入后前面过了上方高压喷头水流区域后，上方的高压喷头就会处于建筑模具的上方，清洗建筑模具的顶面。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，所述可旋转的高压喷头通过旋转喷头执行机构进行旋转。这样，设置旋转喷头执行机构来控制和调节高压喷头的旋转，实现旋转的精准可控。根据清洗的工况控制高压喷头的旋转，提高效率，节约水资源。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，所述旋转喷头执行机构包括第一固定架，第一固定架将旋转喷头执行机构连接在清洗输送线支架上，第一固定架上还固定有第一回转马达，第一回转马达的马达回转轴连接有纵向摆臂，纵向摆臂的另一端连接第二回转马达，第二回转马达还连接在第二固定架上，第二固定架上还连接喷头连接架，喷头连接架上连接有第三回转马达，第三回转马达通过偏心轴连接高压喷头，三个回转马达分别控制x、y、z三个坐标方向的旋转。这样，通过纵向摆臂和三个回转马达，控制高压喷头可以沿x、y、z三个坐标方向的旋转，进一步精准清洗掉建筑模具的阴角及孔洞等特殊角落。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，所述工件定位夹具的导向机构为限位辊轮。当待清洗建筑模具随清洗输送线的运动进入高压清洗仓时，限位辊轮压在建筑模具的上表面，对建筑模具进行限位，防止高压喷头的水流将建筑模具冲得摇晃偏离预定运动路线。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，所述限位辊轮为两个，沿清洗输送线方向一前一后分布。前后设置两个限位辊轮，可以实现在待清洗建筑模具在清洗过程的运动中一直有限位辊轮压在建筑模具的顶面上，避免清洗过程中建筑模具运动偏离预定运动路线。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，所述限位辊轮通过限位辊轮导向杆连接在限位辊轮架上，限位辊轮架固定在高压清洗仓架上。限位辊轮连接在高压清洗仓的顶部，当待清洗模具运动至高压清洗仓时，限位辊轮从建筑模具正顶面压住模具，垂直受力，定位效果好，并且限位辊轮不易损坏。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，高压清洗设备后还设置有风干仓，所述风干仓也设置在清洗输送线上，在风干仓内设置有风刀或风嘴。风干仓可以将清洗后的建筑模具风干，设置风刀或风嘴，可以将建筑模具迅速风干，提高效率，同时还避免清洗后的建筑模具由于上面残留的水引起建筑模具容易生锈的问题。

本发明的另一优选方案是，在上述方案的基础上，在横移摆渡线上还连接有a缓存线和b缓存线，并且分别与清洗输送线和回程输送线对应。在横移摆渡线上还连接有两条或两条以上对称设置的缓存线，缓存线位于模移摆渡线的另一侧，分别与清洗输送线和回程输送线对应，从清洗输送线上清洗后的模具如果不需立即送到回程输送的，就进入a缓存线，a、b缓存线后端还连接有第二横移摆渡线，通过第二横移摆渡线再将a缓存线上的模具转移到b缓存线，再从b缓存线上送到回程输送线，输送至回收区域。

本发明的高压清洗设备适用于装配式建筑预制构件的模具的清洗，可适用于多种规格的出筋和不出筋、钢制和铝制边模的清理，主要用于清理模具表面附着或沉积的混凝土、砂浆颗粒或结块等污垢。

附图说明

图1是本发明高压清洗设备的外部结构示意图。

图2是本发明高压清洗设备的内部结构示意图之一。

图3是本发明高压清洗设备的内部结构示意图之二。

图4是本发明高压清洗设备的内部结构示意图之三。

图5是本发明高压清洗设备的内部结构示意图之四。

图6是本发明的旋转喷头执行机构图之一。

图7是本发明的旋转喷头执行机构图之二。

图8是本发明用于建筑预制构件生产模具清洗的清洗系统的结构示意图。

其中，1清洗输送线，2清洗输送线支架，3高压清洗仓，31高压清洗仓罩壳，6限位辊轮导向杆，7风干仓，5限位夹板，51限位螺栓，8待清洗模具，11输送辊轮，61、62限位辊轮，63限位辊轮导向杆，64高压清洗仓架，65限位辊轮支架，52磁力盒，9旋转喷头执行机构，71风干仓架，72风干环，73风嘴，41第一固定架，42第一回转马达，43纵向摆臂，44第二回转马达，45第二固定架，46喷头连接架，47第三回转马达，48喷嘴，49回形固定螺栓，40偏心架，9第一横移线，10回程输送线，12高压泵组，13a缓存线，14b缓存线，15第二横移线，16第三横移线，17高压清洗设备，18清洗输送线的出料端，19回程输送线的进料端。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施方式进行更详细地说明，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。

实施例1

如图8所示，用于建筑预制构件生产模具清洗的清洗系统，包括清洗输送线1和回程输送线10，其中，清洗输送线和回程输送线平行布置，清洗输送线和回程输送线通过横移摆渡线9衔接，清洗输送线上设置有高压清洗设备17和风干仓7，清洗输送线的出料端18与回程输送线的进料端19通过第一横移摆渡线9衔接。在横移摆渡线上还连接有a缓存线13和b缓存线14，并且分别与清洗输送线和回程输送线对应，即b缓存线14相对于回程输送线10对应设置，往回程输送线上输送清洗后的模具，a缓存线13相对于清洗输送线1对应设置，承接从清洗线上清洗完后的模具。从清洗输送线上清洗后的模具如果不需立即送到回程输送的，就进入a缓存线，a、b缓存线后端还连接有第二横移摆渡线15，通过第二横移摆渡线再将a缓存线上的模具转移到b缓存线，再从b缓存线上送到回程输送线，输送至回收区域，或者根据需要缓存线之间还可再设置第三横移摆渡线16，便于运送缓存区的已经清洗模具。

如图1(图1是从高压清洗设备从外部所视结构图)所示，高压清洗设备，包括清洗输送线支架2，其中，在清洗输送线支架的上方设置有高压清洗仓3，高压清洗仓内设置有高压喷头4(如图4所示，图4为从待清洗模具进入处所视的高压清洗设备内部结构示意图)，并且沿清洗输送线方向还设置有工件定位夹具和工件定位夹具的导向机构6。所述工件定位夹具包括两块限位夹板5以及固定在输送线侧面的相应调节螺栓51和磁力盒52(如图2所示，图2是去掉罩壳后内部结构示意图)，待清洗模具置于两块限位夹板之间，根据待清洗模具的大小，用螺栓调节两块限位夹板之间的相应距离，对待清洗模具进行限位。

作为进一步改进，可以在上述方案的基础上，所述高压喷头4为可旋转的高压喷头，所述高压清洗仓内设置有三个可旋转的高压喷头(如图4所示)，三个可旋转的高压喷头均为斜向设置，其中两个分布在清洗输送线的两侧(如图3所示，图3为去掉罩壳后从顶面所视高压清洗设备的内部结构示意图)，另一个设置在输送线的上方。所述可旋转的高压喷头通过旋转喷头执行机构进行旋转。

所述旋转喷头执行机构9采用可调式旋转喷头执行机构，如图6所示，包括第一固定架41，第一固定架将可旋转的高压喷头4执行机构连接在清洗输送线支架上，第一固定架上还固定有第一回转马达42，第一回转马达的马达回转轴连接有纵向摆臂43，纵向摆臂的另一端连接第二回转马达44，第二回转马达还连接在第二固定架45上，第二固定架上还连接喷头连接架46，喷头连接架上连接有第三回转马达47，喷嘴48为两个，可旋转地设置在高压喷头的前端。三个回转马达分别控制x、y、z三个坐标方向的旋转。

也可采用如图7所示的旋转喷头执行机构，其中第三回转马达与偏心体40连接，带动高压喷头转动。

本发明中可直接采用高压自旋转喷头，也可以采用高压喷头与旋转喷头执行机构的组合，或由其它动力源驱动旋转的喷头执行机构模拟实现的旋转喷头装置。在高压水射流连续冲刷、磨削、剪切等复合破碎力的作用下，可立即将结垢物击碎，并随水流排除被清洗的基体，其清洗效率是传统简单机械及手工清洗速度的十倍以上。

作为进一步改进，所述工件定位夹具的导向机构包括限位辊轮61、62以及限位辊轮导向杆63。限位辊轮和限位辊轮导向杆通过限位辊轮架65连接在高压清洗仓支架64上，所述限位辊轮沿清洗输送线方向一前一后分布。

作为进一步改进，在上述方案的基础上，所述限位辊轮通过限位辊轮导向杆63与高压清洗仓的罩壳31顶部相连。

作为进一步改进，如图5(图5是去掉高压清洗仓和风干仓的罩壳后的内部结构示意图)所示，所述用于建筑模具清洗的高压清洗设备之后还设置有风干仓7，所述风干仓也设置在清洗输送线上，包括风干仓架71，在风干仓架内还设置有风干环72，风干环的内表面上设置有风嘴73。工件清洗后进行风干，可以避免钢制工件的锈蚀现象。清洗仓与风干仓采用分体式设计，降低水汽对工件风干效果的交叉影响。同时，清洗仓适当设置进料延长段，以降低清洗过程中的水汽飞溅和溢出。

其中，横移摆渡线可以利用利用水平移载机匹配同步顶升装置实现模具的顶升移载和工件缓存，水平移载机将模具顶升后，从缓存线a移至缓存线b即可实现工件的横移摆渡；当回程输送线上的工件尚未被置模机械手取走入库时，水平移载机可根据检测信号，将工件从缓存线a移至缓存线a和b的中间位置进行缓存，即横移缓存线a到b的1/3或1/4行程位置处，从而实现3或4件的工件缓存的目的，已弥补由于设备操作节拍不一致引起的效率下降。

模具高压清洗机组可采用模块化设计，设备包含变频电机、高压柱塞泵，以及前置水箱、增压泵和袋式过滤器等组成。

作为进一步改进，清洗仓和风干仓内输送线下部还设有集水盘，用于清洗后渣水的集中收集；集水盘下方设有渣水分离装置(振动筛或螺旋筛分装置)，用于滤除渣水中的大粒径固体杂质，同时污水经污水泵泵送至循环水箱/沉淀池(反冲洗过滤器或循环过滤水箱)中进行二次净化处理，污水经二次过滤后可循环用于模具的高压清洗，降低水资源的过度消耗。

本发明的高压清洗设备在应用时，其清洗方法，包括以下步骤：

(1)预处理：首先，在拆模准备工序阶段，将模具表面附着的或粘结力不强的水泥砂浆或混凝土结块铲刀铲掉，已尽量降低设备模具清洗处理的工作量和节约能源；

(2)人工进料：将已拆除的模具，经助力吊运首尾相接、依次置于模具清洗设备的进料输送线上定位；

(3)通过式清洗：进料输送线检测到有工件放入，随即启动高压清洗设备。也可采用手动启动方式，完成高压清洗设备的压力建立过程(0～80mpa)。当放入工件长度满足清洗条件时，进料输送线启动，工件以设定速度(0～100mm/s无级可调)进入高压清洗室、利用工件定位夹具对工件进行侧向定位，以保证工件在高压清洗过程中的稳定；在工件以直线输送的过程中，工件周向布置的高压喷头喷射水射流进行模具的3面高压清洗；

当需要风干或烘时，增加步骤(4)通过式风干/烘干：模具清洗后，随即进入风干/烘干室，在工件直线通过的过程中(速度同上)，利用工件圆周布置的风嘴对模具进行风干/烘干。

具体清洗时，将待清洗模具进行预处理之后，将待清洗模具置于清洗输送线的输送辊轮11上，磁力盒52吸住待清洗模具，对待清洗模具进行定位，清洗线上的两侧还设置有限位档板5，限位档板防止待清洗模具受高压水流冲洗时发生摇晃或倾倒，并且可根据模具的宽度用调节螺栓调节两侧限位档板之间的距离，磁力盒与驱动系统相连，由驱动系统驱动磁力盒直线运动，从而带动模具向前直线运动，输送辊轮为从动，待清洗模具在磁力盒带动进入高压清洗仓，开启高压喷头进行清洗，行进过程中，由设置在上方的限位辊轮61、62压在被清洗模具的上方，限位辊轮通过油缸或气缸控制上升和下降，并且限位辊轮内设置有缓冲弹簧，保持限位辊轮与模具的接触有一定的缓冲度，清洗完以后，进入风干仓，风干仓内设置有风干环，风干环上周向布置多个风嘴，向清洗后的模具吹风，进行风干。

本发明适用于建筑类模具/板表面水泥砂浆或混凝土结块、污垢和灰尘的表面清理，解决了钢制、铝制、玻璃钢、abs等多种材料、各种复杂结构的建筑模具表面的积料的清理问题，且对模具表面无任何损伤，提高模具的重复使用次数，减少材料浪费，提高经济效益，且清洗过程环保无污染。

模具高压清洗工艺为高压水射流清洗，属于物理清洗范畴，具有如下优势：

①高压水射流清洗的中间介质为水，因此清洗过程中不会产生粉尘或废液等二次污染问题，清洗过后如无特殊要求，不需要进行洁净处理。②高压水射流清洗技术应用广泛。凡是水射流能直接喷射到的部位，不论是管道、还是设备表面，不论是坚硬结垢物、还是结实的堵塞物，只要选择的工作压力和清洗附件合适，皆可使其迅速脱离粘结母体，彻底清洗干净。③清洗速度快。在高压水射流连续冲刷、磨削、剪切等复合破碎力的作用下，可立即将结垢物击碎，并随水流排除被清洗的基体，其清洗速度是传统简单机械及手工清洗速度的几倍至几十倍。④清洗效果好。比如在清洗模具时，能将其内部结垢和堵塞物彻底清除干净，清洗后可见到金属本体。而且不会对工件本体造成表面损伤。⑤清洗成本相对较低。

更进一步地设备自身可设置本地和远程两种控制模式，并接受工厂内上位机的工艺规划和调度指令，具体如下：

①设备包含本地控制和远程控制两种模式，两种工作模式二选一，不同时工作，通过开关和按钮进行切换；远程控制模式适用于上位机的联动控制，控制项目包括：系统启停、清洗开关控制、输送线启停控制等；

②设备可与车间上位机通过modbus-tcp协议通讯；

③上位机(通过通讯方式)可实时获取清洗设备的状态信息和参数，以用于上位机对设备的调控。状态信息包括：清洗水流压力、流量，夹具状态、输送线电机状态信息等；

上述方案，也可以采用高压水清洗与钢刷等物理清理方式相结合，进一步降低设备高压水压力或流量消耗，提高设备的清洗效果和效率。譬如，利用旋转动力驱动旋转钢刷装置，同时刷盘中嵌入高压喷头，将清洗与清扫工艺复合，叠加高压旋转喷头清洗和粉刷清理作业效果；

清洗仓与风干仓分体式设计，降低水汽对工件风干效果的交叉影响；清洗仓内采用3喷头布置，分别清洗模具的上表面、正面及侧面；模具清洗过程中，通过定位夹具保证清洗过程中工件(即待清洗模具)的稳定；风干仓内，在工件周围设置风嘴用于工件的风干，高压风机布置于风干仓下部；清洗仓和风干仓内输送线下部还可设有集水盘用于清洗渣水的集中收集、清理；同时污水排放至循环过滤水箱/沉淀池中进行二次清理，污水经二次过滤后可直接用于工件的高压清洗。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。