谈自动化清洗设备在生产中的应用

摘要：随着我国经济的飞速发展，科学技术的不断进步，我国自动化水平得到了很大的提高，本文介绍了零件清洗工艺的改进，引进了自动化设备清洗机，通过应用新工艺、新设备，提高了零件的清洗质量和生产效率，降低了成本及工作强度，减少了浪费，达到环保无污染要求，最终达到自动化生产的目标。

关键词：自动化；清洗设备；生产中；应用

中图分类号： G267文献标识码：A 文章编号：

1引 言

作为车间清洗工艺，往往被大家忽略，而陈旧的手工清洗工艺，不仅清洗质量不高，而且达不到环保要求，对操作工的身体及周围环境造成影响，同时制约企业的发展。改进清洗工艺，提高清洗质量与效率已成为企业发展所关注的焦点之一。

2清洗状况

车间生产不锈钢零件用拉深油作为剂，由于拉深油粘性大、附着力强，清洗设备陈旧，清洗难度大。清洗不彻底的零件进入链式退火炉后，零件表面附有水分子及油污，水分子在高温下马上分解，产生氧分子而氧化零件。油污在高温下，变为黑色粉尘，污染炉腔，同时在炉腔中到处飞扬，使不锈钢零件表面出现氧化皮。退火后零件还要经过强酸清洗表面氧化皮，才能达到金属光泽，最后送往装配车间。

目前车间清洗工艺是用WQ600清洗剂与自来水配成清洗液，然后加温手工清洗，工艺如下：

（1）专用清洗液与水按1：5配置。混合液需加热到40 ℃以上，将原材料及半成品在混合液中用粗布逐个擦洗，达到无油、无污，再用海绵吸收清洗剂最上层的油渍。

（2）清洗后的原材料片料或半成品零件装入镍篮后，在40 ℃的温水中漂洗，通过漂洗过程，使其彻底达到零件表面洁净，无可见油脂，无碎屑、污垢等附着物。

（3）把清洗后的原材料片料或半成品零件装入镍篮，用酒精脱水。

（4）通风充分吹干。对于屏蔽罩类零件的清洗，由于屏蔽罩类零件经过二次拉深后，拉深油受热在零件表面出现油污，清洗难度进一步加大，需要用香蕉水浸泡30min，然后按照清洗工艺执行。上述清洗方法存在的问题是：①在清洗过程中依靠人工操作，手动清洗，效率低，香蕉水污染大、费用高；②风机吹干用酒精脱水后的零件表面会出现水印；③生产周期延长，从而使零件的加工成本增加；④零件清洗靠人工，清洗的标准不一，部分零件清洗不彻底，就有可能带入水分子和油污，零件在高温下通过链式退火炉时易污染设备，同时不锈钢零件表面出现氧化皮。虽然用清洗机清洗拉深油效果较好，但是效率低，同时WQ600清洗剂需要和水混合使用；清洗混合液加热后清洗效果更佳，温度在60 ℃效果最好，但是清洗液的温度很难控制，温度过高操作工很难操作，温度低清洗效果差。而且清洗过零件的清洗液在排放时需要大量的水稀释后方可排放。这种清洗工艺只能满足小批量生产要求，制约了企业的发展。

3自动化清洗设备在生产中的应用

由于企业生产零件品种繁多，实现清洗自动化难度大，经过与多家清洗机厂家探讨和试验，清洗机生产企业根据企业的实际生产状况，按照企业提出的清洗方案及技术要求，生产出连续通过式喷淋清洗机。该设备不仅可实现清洗自动化，而且提高了效率、降低了成本。清洗之后，肉眼观察无油污，零件无任何磕碰和变形，零件表面无任何水分残留，达到零件清洗后的清洁度要求，表面呈金属光泽。

3.1清洗设备各阶段应用

清洗机工作原理：清洗方式，水喷淋，从上下左右4个方向对零件进行全方位清洗，以适应不同零件的表面清洗。

3.1.1人工上料

设备只需操作工提前把零件装入专用清洗框，然后放到清洗机平台，按开关就可自动清洗。在设备的另一端，操作工只需把清洗后的零件清洁框取下即可。整个清洗过程对操作工的文化层次及技术要求都不高，而且安全性能高。因为操作工正确放置零件清洗框后，才能启动设备，而在清洗末端装有光控按钮，零件清洗框不取走，设备不运行。

3.1.2高压喷淋粗洗

高压喷头喷出清洗液，首先清洗掉零件表面90%面积的油渍、油污。清洗水箱液体温度设置为（80±5）℃，当水箱温度低于设定值时设备自动加热，温度达到设定值后加热设备自动关闭，可降低能源消耗。由于清洗水箱的作用是粗洗，水箱中液体清洗零件后很浑浊，在清洗水箱上安装油水分离器和吸油渍及漂浮物设备以提高清洗液利用率，专用清洗框可以解决由于喷头压力大使零件乱飞和掉落问题，也可以防止零件相互磕碰。

3.1.3喷淋精洗

精洗的目的是清洗零件表面残留的油污及零件上附着的清洗液，使其清洗的零件表面无油、无污。

3.1.4高压喷淋漂洗

精洗后的零件表面会附着清洗液，高压漂洗可去除附着清洗液，进一步使零件表面达到金属光泽。

3.1.5压缩空气吹干

当漂洗后零件到达压缩空气区域，压缩空气会把零件表面的液体吹干，使零件在下道烘干过程中零件表面不会出现水印。

3.1.6热风烘干

利用热风循环系统使零件得到充分烘干。该道工序解决了人工操作的不统一性，使零件彻底干燥，不会给链式退火炉带入氧分子。最终零件表面就不会出现氧化皮，达到金属光泽。

3.1.7出 料

清洗机两端设有急停按钮，同时出料口有光电开关控制，零件不取走，输送带停止运转。零件取走，输送带恢复运转，防止在无人情况下发生阻卡。经过上述清洗步骤，零件依次送往各工位，对零件进行清洗、精洗、漂洗、脱水、干燥后，零件达到无油、无污、无水，表面呈金属光泽。

3.2高效率自动化生产

为了发挥清洗机最大潜能，在与生产企业多次沟通后，在以下环节做了改进设计：

（1）车间生产零件品种繁多，为了防止喷头压力把零件吹到设备两侧而造成设备的阻卡，在输送带两侧配置护栏，防止零件在清洗过程中偏离输送带而发生阻卡。在设备顶盖上开有观察窗口，以便于了解零件的运动状态。

（2）设备中所有清洗池及水箱内胆均为不锈钢材料，目的是防止清洗液长时间与设备接触而使其生锈，最终造成喷头堵塞。底面设有斜面，便于液体排出。喷淋管路采用不锈钢材质，喷嘴要求为铜质材料。

（3）过滤系统中各清洗水箱设有多级过滤装置及浮油排除装置，能够有效地去除清洗液中的浮油及杂质，保证清洗液循环使用，提高清洗液利用率。

（4）精洗水箱中液体可以抽到清洗水箱中，漂洗水箱的液体可以抽到清洗水箱中，提高了水的利用率。

（5）设备具备液位控制器。当水箱中的液位低于设定值时液位控制器会自动报警。各水箱均具有加水口、溢流阀、排附着物口、排沉淀物阀等，保证了各水箱中的液体最大限度的循环使用。

3.3清洗剂

针对清洗机配套的清洗剂，经过与清洗机企业试验，发现WQ600能与清洗机配套使用，使不锈钢零件清洗后达到无油、无污、干燥并具有金属光泽。WQ600清洗剂为弱碱性，透明无色，无毒、不挥发，不燃烧，是一款环保型化工产品。

4清洗成本

提高效率，降低成本是工业化进程中企业追求的目标，采用新设备、新工艺的目的是提高效率，降低成本。将新、旧工艺作了一个对比试验，清洗1 000件零件，新、旧两种清洗工艺对比如表1所示。

表1新、旧工艺对比试验

从表1可看出，采用新的工艺及设备，不仅减少了操作工的工作强度，降低了成本，满足了生产要求，提高了生产效率，而且最重要的是清洗任务越多单件生产成本越少。设备实现自动化管理，杜绝了清洗液的浪费，提高了清洗液及自来水的利用率，达到环保要求。

5结束语

实践证明，采用新的清洗工艺，引进自动清洗机不仅使零件清洗后达到金属光泽，提高了工作效率，降低了操作工工作强度和成本，而且达到了环保无污染，实现了企业自动化生产的目标。

参考文献：

[1] 熊国良.水辅助注射成型充模过程的数值模拟研究[J].模具工业,2008,34(1):1-5.