一种用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统，包括下部储存有液态二氧化碳，上部为气相二氧化碳的液态二氧化碳储罐，该液态二氧化碳储罐的上部及下部分别经带气相二氧化碳阀门的气相二氧化碳输出管、带液相二氧化碳阀门的液相二氧化碳输出管与二氧化碳过滤器的入口连接，二氧化碳过滤器的出口与制冰模块的入口连接，制冰模块的出口与干冰颗粒储存仓的入口连接，干冰颗粒储存仓的出口连接送冰模块的干冰颗粒入口，送冰模块的压缩空气入口连接压缩空气引入系统，送冰模块的干冰颗粒以及压缩空气出口连接到喷嘴的入口。本发明专利技术干冰清洗系统不使用化学药剂、能耗低、无废水废液产生、清洗效果好、稳定并且效率高。

Dry ice cleaning system for pretreatment of base materials

The invention discloses a dry ice cleaning system for substrate spraying pretreatment, which comprises a liquid carbon dioxide tank with liquid carbon dioxide stored in the lower part and a gas carbon dioxide storage tank in the upper part. The upper part and the lower part of the liquid carbon dioxide storage tank are separately through a gas carbon dioxide output pipe with a gas carbon dioxide valve and a liquid phase two. The liquid carbon dioxide output pipe of the carbon dioxide valve is connected with the inlet of the carbon dioxide filter, the outlet of the carbon dioxide filter is connected with the inlet of the ice making module, the outlet of the ice making module is connected with the inlet of the dry ice particle storage bin, the outlet of the dry ice particle storage bin is connected with the inlet of the dry ice particle of the ice feeding module, and the ice feeding module. The compressed air inlet is connected with the compressed air inlet system, the dry ice particles of the ice feeding module and the compressed air outlet are connected with the inlet of the nozzle. The dry ice cleaning system of the invention has the advantages of no use of chemical agents, low energy consumption, no waste water and waste liquid generation, good cleaning effect, stability and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统
本专利技术涉及底材喷涂前清洗
，具体涉及一种用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统。
技术介绍
传统喷涂前处理工艺使用酸性或碱性化学药剂和水作为介质，通过化学反应及冲洗的方式对底材进行清洁，包括脱脂、水洗、吹干、烘干和冷却等工艺流程,上述的清洁工艺有以下缺点：系统产生废水、使用化学药剂，不环保；整个系统能耗高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统，特别是一种适用于多种材质的底材，喷涂前清洗掉表面的如颗粒物、油脂等污染物，清洗材质为干冰颗粒的清洗系统。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统，包括液态二氧化碳储罐，该液态二氧化碳储罐的下部储存有液态二氧化碳，上部为气相二氧化碳，该液态二氧化碳储罐的上部及下部分别连接带气相二氧化碳阀门的气相二氧化碳输出管、带液相二氧化碳阀门的液相二氧化碳输出管；所述液相二氧化碳输出管及气相二氧化碳输出管的输出端汇合后与二氧化碳过滤器的入口连接，所述二氧化碳过滤器的出口与制冰模块的入口连接，所述制冰模块的出口与干冰颗粒储存仓的入口连接，所述干冰颗粒储存仓的出口连接送冰模块的干冰颗粒入口，所述送冰模块的压缩空气入口连接压缩空气引入系统，所述送冰模块的干冰颗粒以及压缩空气出口连接到喷嘴的入口。所述压缩空气引入系统包括压缩空气气源，压缩空气阀门，压缩空气过滤器，压缩空气调压器；其中，所述压缩空气阀门，压缩空气过滤器，压缩空气调压器依次顺序安装在压缩空气气源与送冰模块的压缩空气入口连接的管路上。所述喷嘴安装在能预定清洗轨迹移动以控制喷嘴清洗作业的工业机器人上。本专利技术干冰清洗系统，相对于传统清洗方法，具有不使用化学药剂、能耗低、无废水废液产生、清洗效果好、稳定并且效率高等优点。附图说明图1是本专利技术的用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统的系统结构原理图；图2是本专利技术的用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统的喷嘴清洗原理图；图3是清洗测试时设定的清洗测试轨迹和测量点的示意图；图4是送冰模块的结构示意图；图5是送冰模块的送冰的圆盘的俯视示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1-5所示，一种用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统，包括：液态二氧化碳储罐1，液相二氧化碳阀门2，气相二氧化碳阀门3，二氧化碳过滤器4，制冰模块5，干冰颗粒储存仓6，送冰模块7，压缩空气气源8，压缩空气阀门9，压缩空气过滤器10，压缩空气调压器11，工业机器人12，清洗喷嘴13；所述的液态二氧化碳储罐1下部储存有液态二氧化碳，可以通过带液相二氧化碳阀门2的液相二氧化碳输出管输出，储罐上部为气相二氧化碳，可以通过带气相二氧化碳阀门3的气相二氧化碳输出管输出。其中，所述气相二氧化碳输出管与液相二氧化碳输出管在二氧化碳过滤器的输入端侧连接后，与二氧化碳过滤器的入口连接，所述二氧化碳过滤器的出口与制冰模块的入口连接，所述制冰模块5的出口与干冰颗粒储存仓的入口连接，所述干冰颗粒储存仓的出口连接送冰模块的干冰颗粒入口，所述送冰模块的压缩空气入口连接压缩空气引入系统，所述送冰模块的干冰颗粒及压缩空气出口连接到喷嘴的入口。其中，所述的喷嘴安装在工业机器人12上，由工业机器人控制按一定的清洗轨迹移动，通过喷出干冰颗粒16和压缩空气的气固混合流体15，以对待清洗底材14表面上的污染物17进行清洗。其中，所述的压缩空气引入系统包括压缩空气气源8，压缩空气阀门9，压缩空气过滤器10，压缩空气调压器11，其中，所述的压缩空气阀门9，压缩空气过滤器10，压缩空气调压器11依次顺序安装在压缩空气气源8与送冰模块的连接管路上。其中，所述的制冰模块5采用现有制冷机实现。其中，在所述干冰颗粒储存仓6下方与有一个送料口61，送料口与送冰模块7的壳体内的圆盘70连接，圆盘上开有一圈孔71，孔的底部有挡网72，防止干冰颗粒掉落，圆盘用电机74通过驱动轴73带动旋转，旋转时，圆盘上的一圈孔71都可以经过干冰颗粒储存仓下方的送料口61，干冰颗粒就掉入孔中，当存满干冰颗粒的孔离开送料口后，会经过冰盘下方一侧的设置的压缩空气口75，压缩空气口75通过压缩空气引入接头76连接压缩空气源的管路，干冰颗粒被压缩空气从孔71中吹出之后进入上方的传送管路77。送冰速度通过控制电机旋转速度调整，如图4-5所示。本专利技术的系统的操作使用如下：设备启动前，先打开气相二氧化碳阀门3，让系统管路内部充满15bar以上的气相二氧化碳。设备运行时，液态二氧化碳储罐1内的液态二氧化碳通过液相二氧化碳阀门2进入二氧化碳过滤器4，过滤掉杂质；液态二氧化碳随后进入制冰模块5(可以采用现有二氧化碳制冷机来实现)，制作成干冰颗粒16；干冰颗粒16经传送管路被运送至干冰颗粒储存仓6储存，干冰颗粒储存仓6与送冰模块7连接。压缩空气从压缩空气气源8输出，通过压缩空气阀门9和压缩空气过滤器10，进入压缩空气调压器11，输出压力调整后的压缩空气。压缩空气调压器11输出的压缩空气和干冰颗粒储存仓6输出的干冰颗粒16同时进入送冰模块7，通过调节送冰模块7的送冰速度，可输出一定流量的干冰颗粒16和压缩空气的气固混合流体15。输出的气固混合流体15通过管路输送至安装在工业机器人12上的清洗喷嘴13，在清洗喷嘴13内加速后喷射到距离喷嘴一定距离的待清洗底材14上。喷射出的干冰颗粒16以一定速度撞击到清洗底材14表面的污染物17上，通过物理撞击、冷冻和萃取等多种作用，使污染物17与清洗底材14剥离，并被吹出的气流带走，从而达到清洗的目的。本专利技术中，所述的液态二氧化碳储罐1内压力范围为17–23bar。所述二氧化碳过滤器4能够过滤掉直径在5μm以上的固态杂质。其中，所述制冰模块5制作出的干冰颗粒16直径在3mm左右，长度范围为1–5mm。其中，所述的压缩空气气源8提供压力大于6bar的压缩空气。本专利技术中，所述的清洗底材14的材质可以是金属、非金属或涂层，包括但不限于镀锌、铝合金、聚丙烯、SMC、碳纤维增强复合材料、阴极电泳涂层和中涂喷涂涂层。本专利技术中，根据不同的清洗底材14材质以及工艺要求，通过设置设备参数，压缩空气调压器11可以将压缩空气压力调整至3–6bar。具体的，根据不同的清洗底材14材质以及工艺要求，通过设置设备参数，送冰模块7可将干冰颗粒的流量在0–100kg/h的范围内调节。具体的，根据不同的清洗底材14材质以及工艺要求，通过设置工业机器人程序，清洗喷嘴13和清洗底材14之间的距离可在50–200mm的范围内调节。具体的，根据不同的清洗底材14材质以及工艺要求，通过设置工业机器人程序，清洗喷嘴13相对于清洗底材14的移动速度可在0–800mm/s的范围内调节。本专利技术中，可清洗掉的污染物17包括固体颗粒物，和覆盖在表面的薄膜状有机物等。颗粒物的清洗效率测试实例一待清洗底材14为碳纤维增强复合材料，污染物17为夜光粉颗粒，细度800目；清洗参数如下表1所示：压缩空气压力5bar干冰颗粒流量80kg/h喷嘴和底材之间距离100mm喷嘴移动速度800mm/s表1测试方法：将夜光粉颗粒通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统，其特征在于，包括：液态二氧化碳储罐，该液态二氧化碳储罐的下部储存有液态二氧化碳，上部为气相二氧化碳，该液态二氧化碳储罐的上部及下部分别连接带气相二氧化碳阀门的气相二氧化碳输出管、带液相二氧化碳阀门的液相二氧化碳输出管；所述液相二氧化碳输出管及气相二氧化碳输出管的输出端汇合后与二氧化碳过滤器的入口连接，所述二氧化碳过滤器的出口与制冰模块的入口连接，所述制冰模块的出口与干冰颗粒储存仓的入口连接，所述干冰颗粒储存仓的出口连接送冰模块的干冰颗粒入口，所述送冰模块的压缩空气入口连接压缩空气引入系统，所述送冰模块的干冰颗粒以及压缩空气出口连接到喷嘴的入口。

【技术特征摘要】
1.一种用于底材喷涂前处理的干冰清洗系统，其特征在于，包括：液态二氧化碳储罐，该液态二氧化碳储罐的下部储存有液态二氧化碳，上部为气相二氧化碳，该液态二氧化碳储罐的上部及下部分别连接带气相二氧化碳阀门的气相二氧化碳输出管、带液相二氧化碳阀门的液相二氧化碳输出管；所述液相二氧化碳输出管及气相二氧化碳输出管的输出端汇合后与二氧化碳过滤器的入口连接，所述二氧化碳过滤器的出口与制冰模块的入口连接，所述制冰模块的出口与干冰颗粒储存仓的入口连接，所述干冰颗粒储存仓的出口连接送冰模块的干冰颗粒入口，所述送冰模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张川，孔飞，张程皓，汤小龙，姚世琪，李思远，
申请(专利权)人：机械工业第四设计研究院有限公司，中国汽车工业工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41