具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

根据本发明的具体实施例，第一方面提供了一种用于管材内壁清洁的海绵喷吹装置，如图1-图5所示，包括至少两个喷吹机构总成,所述喷吹机构总成包括：喷吹本体11、喷吹嘴13、负压机构和气体输送机构。喷吹本体11设有喷吹腔室111，所述喷吹本体11上设有与所述喷吹腔室111连通的第一清洁块入口112；喷吹嘴13，其与所述喷吹本体11连接，所述喷吹嘴13上设有负压口131；负压机构，其与所述负压口131连接，以产生将所述第一清洁块入口112处的清洁块输送至所述喷吹嘴13的负压；气体输送机构，其包括推杆14，所述推杆14内设有气体通道141，所述推杆14的一端具有气体出口142，所述推杆14配置为能够沿其轴线方向移动，以使进入所述喷吹腔室111的所述推杆14能够移动至所述喷吹腔室111的另一端与所述喷吹嘴13密封连接，所述气体通道141输送的压缩气体用于将清洁块喷吹穿过与所述喷吹嘴13相对的待清洁管道10。清洁块可以是海绵块，通过负压机构产生负压经负压口131将第一清洁块入口112及喷吹腔室111抽成负压，以将海绵块经由第一清洁块入口112及喷吹腔室111吸至喷吹嘴13，推杆14由喷吹腔室111的一端移动至喷吹腔室111的另一端，并与喷吹嘴13密封连接，待清洁管道10与喷吹嘴13背离喷吹腔室111的另一端连接，气体通道141内输送的压缩气体喷出，可以理解的是此处的压缩气体可选用压缩空气，海绵块经压缩空气喷吹穿过待清洁管道10，从而实现海绵块清洁待清洁管道10的内壁，这样通过本发明实施例提供的海绵喷吹装置可代替人工工作，实现了喷吹的自动化流程，可提高生产效率，减少人员干预。

负压机构可包含负压发生器，该负压发生器利用正压气源产生负压的一种新型，高效，清洁，经济，小型的真空元器件，这使得在有气体的地方，或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便。负压发生器尤其适合于吸附易碎，柔软，薄的非铁，非金属材料或球型物体，所需的抽气量小，真空度要求不高且为间歇工作。负压发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气，在喷管出口形成射流，产生卷吸流动。在卷吸作用下，使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走，使吸附腔内的压力降至大气压以下，形成一定真空度。负压发生器产生负压可经负压口131将第一清洁块入口112及喷吹腔室111抽成负压。

一些实施例中，两个喷吹机构总成可并排对称设置,待清洁管道10可由第一个喷吹机构总成喷吹的海绵块清洁内壁后再转入下一个喷吹机构总成，进行第二次喷吹的海绵块清洁其内壁，可经过多次循环，达到清洁内壁的目的，可确保待清洁管道10的内壁达到其表面洁净度。

一些实施例中，所述喷吹机构总成还包括连接件15，所述连接件15的一端设有第一安装孔151，所述待清洁管道10与所述第一安装孔151连接；所述喷吹嘴13上设有喷吹口，所述喷吹口包括依次连通的第一通孔132、扩散孔133和第二通孔134，所述第一通孔132与所述第一安装孔151连通，所述扩散孔133的孔径由所述第一通孔132向所述第二通孔134逐渐增大；所述负压口131与所述扩散孔133连通，所述喷吹腔室111与所述第二通孔134连通，所述喷吹腔室111贯穿于所述喷吹本体11。连接件15的一端可设有导向孔，以使待清洁管道10可以插入第一安装孔151内，负压可将海绵块经由第一清洁块入口112及喷吹腔室111吸至扩散孔133内，推杆14由喷吹腔室111的一端移动至喷吹腔室111的另一端，并与喷吹嘴13密封连接，喷出的压缩空气将海绵块一起经由扩散孔133喷吹至待清洁管道10内，此时的压缩空气经由扩散孔133的孔径逐渐收缩，到达第一通孔132处为最小孔径处，而后再进入待清洁管道10内，通过该结构可为压缩空气产生更大的推力。连接件15可设为与喷吹嘴13的一端连接，喷吹嘴13的外径上可设有外螺纹，连接件15可设有突出的轴肩，连接件15穿出螺母28，连接件15的轴肩与螺母28配合，螺母28与外螺纹拧紧，以实现连接件15与喷吹嘴13的可拆卸连接。

一些实施例中，所述喷吹机构总成还包括导向件16，所述导向件16设有输送通道161，所述输送通道161贯穿于所述导向件16，所述导向件16与所述喷吹本体11连接，所述输送通道161的轴线垂直于所述喷吹腔室111的轴线，所述输送通道161背离所述喷吹本体11的一端为第二清洁块入口12。海绵块可设于第二清洁块入口12处，通过输送通道161的导向进入喷吹腔室111；导向件16可通过法兰与喷吹本体11的侧面采用螺栓连接固定，第一清洁块入口112可设置于喷吹腔室111的沿其轴线方向的中间位置。如图1和图3中所示的箭头方向为海绵块被负压吸入由第二清洁块入口12进入至扩散孔处的方向。

一些实施例中，所述气体输送机构还包括第一气缸17，所述第一气缸17具有第一活塞杆，所述第一活塞杆与所述推杆14连接，以使所述推杆14沿其轴线方向移动至所述喷吹腔室111的另一端与所述喷吹嘴13密封连接。第一活塞杆与推杆14可通过螺纹进行可拆卸连接，推杆14的端部可设于喷吹腔室111内，第一气缸17内通入气体可将第一活塞杆推出，从而可使得推杆14沿其轴线方向移动至喷吹腔室111的另一端，此时推杆14与喷吹嘴13密封连接，经由气体通道141内输送的压缩空气喷出完全进入待清洁管道10内，以使海绵块清洁其内壁。

一些实施例中，所述喷吹本体11的顶部设有排气孔113，所述排气孔113与所述喷吹腔室111连通。推杆14可设为当推杆14由第一气缸17推动，由喷吹腔室111的一端移动至另一端时，排气孔113与外界的大气连通，有利于推杆14推动，使其遇到的阻力减小，排气孔113设置于靠近推杆14在原位的一侧。

示例性实施例中，所述喷吹嘴13靠近所述喷吹腔室111的一端设有圆锥孔135，所述圆锥孔135的小端与所述第二通孔134连通，且所述圆锥孔135与所述第二通孔134共轴线；所述推杆14上设有第一凹槽143和进气口144，所述第一凹槽143和进气口144分别位于所述推杆14的两端，所述第一凹槽143内设有密封圈18，所述进气口144与所述气体通道141连通；所述推杆14沿其轴线方向移动至所述喷吹腔室111的另一端，所述密封圈18的表面抵紧所述圆锥孔135的内壁，所述推杆14的端部位于所述扩散孔133内。当推杆14由第一气缸17推动，推杆14沿其轴线方向移动至所述喷吹腔室111的另一端，此时推杆14的端部位于扩散孔133内，密封圈18的表面抵紧圆锥孔135的内壁，形成密封连接，此时气体出口142喷吹出的压缩空气直接进入扩散孔133内，将扩散孔133内的海绵块经由第一通孔132吹入待清洁管道10内，直至海绵块吹出待清洁管道。压缩空气经扩散孔133可提高其喷射速度，节约了能源；而且这样具有高压和高速的压缩空气由密封连接阻隔，只能由待清洁管道10内喷出，不会由喷吹腔室111逆向喷出，因此不会对设备上的其他零件造成破坏以及对操作人员造成伤害。

进气口144与压缩空气提供的气源之间可设有空气放大器，气源通过PU管经过空气放大器再连接到进气口144处，当压缩空气通过空气放大器的环形窄缝后，通过空气放大器特殊的几何形状，将数倍的环境空气吸入，增加原始压缩空气压力，为进气口144提供更高效的气源。

一些实施例中，海绵喷吹装置还包括安装板19、滑动机构和底板20，所述喷吹机构总成与所述安装板19的顶面连接，所述安装板19与所述底板20通过所述滑动机构滑动连接，以使所述安装板19相对于所述底板20移动，实现所述待清洁管道10插入或脱离所述连接件15。待清洁管道10运送至海绵喷吹装置时，可由夹持机构夹紧固定不动，由安装板19进行前后移动，实现待清洁管道10插入或脱离连接件15。

一些实施例中，所述滑动机构包括滑块21和导轨22，所述安装板19的底面与所述滑块21连接，所述滑块21上设有滑槽211，所述导轨22的底面与所述底板20连接，所述滑槽211与所述导轨22滑动配合。导轨22可采用螺栓固定于底板20上，导轨22上可设有沉孔，以将螺栓的螺帽嵌入沉孔内，通过滑槽211与导轨22的滑动配合，可使得滑块21沿着导轨22滑动，实现安装板19相对于底板20的前后移动。

一些实施例中，所述滑动机构还包括第二气缸23、第一安装支座24和第二安装支座25，所述第二气缸23具有第二活塞杆，所述第二活塞杆的伸出端设有耳座26，所述第二气缸23背离所述第二活塞杆的伸出端设有安装法兰27，所述第一安装支座24与所述安装板19连接固定，所述第二安装支座25与所述底板20连接固定，所述耳座26与所述第一安装支座24连接，所述安装法兰27与所述第二安装支座25连接。第二气缸23上可连接有安装法兰27，安装法兰27可通过螺栓与第一安装支座24连接固定，第一安装支座24与安装板19连接固定，第一安装支座24可安装于安装板19上，第二活塞杆的伸出端与耳座26通过螺纹实现可拆卸连接，耳座26与第一安装支座24可通过销轴连接固定。第二气缸23通入压缩空气可使得第二活塞杆伸出，从而推动安装板19相对于底板20向前移动，从而使得被夹持固定的待清洁管道10插入连接件15。

根据本发明的具体实施例，第二方面提供了一种用于管材内壁清洁的海绵喷吹系统，包括所述的海绵喷吹装置100。

如图6-图7所示，海绵喷吹系统还包括：上料传输机构、夹持机构、翻料机构、振动盘机构、下料架和清洁块回收机构等。喷吹节拍可以控制在每根管道完成一次喷吹动作≤20秒，例如是适用于外径Φ10mm以下、长度1500-50mm的管道，喷吹装置工作时噪音不大于85dB，满足环保要求。

如图8-图9所示，上料传输机构200用于将待清洁管道10输送至所述海绵喷吹装置100，所述上料传输机构200包括传送带210，所述传送带上设有间隔的齿240，所述待清洁管道10卡入间隔的齿240的间隙内。传送带210可设为闭环，传送带可包括驱动机构，传送带的两侧均可设有传送辊220，其中一侧的传送辊220可由电机230驱动，另一侧的传送辊220则可设为由传送带带动，主要起到支撑传送带210的作用，传送带可设为多组。上料传输机构200上可设有感应开关，感应开关可采用欧姆龙接近开关，用于感应是否有待清洁管道。

如图10所示，夹持机构300，其用于对待清洁管道10进行夹紧，以实现海绵喷吹装置100将清洁块喷吹穿过待清洁管道10。夹持机构300可包括第一夹头310和第二夹头320，第一夹头310和第二夹头320与基座330可铰接，且第一夹头和第二夹头对称设置，第一夹头310和第二夹头320可分别由气缸驱动(如图5所示，未示意画出两侧的气缸)，以使第一夹头310和第二夹头320分别同时与基座330通过铰接轴相向转动，实现第一夹头310和第二夹头320夹紧中间的待清洁管道10。第一夹头310和第二夹头320上可分别设有凹陷的斜面，夹紧时可增大与管道的接触面积，也可夹紧不同大小规格的管道。当推动安装板19相对于底板20向前移动，从而使得被夹持固定的待清洁管道10插入连接件15，可防止待清洁管道10移动导致其不能插入连接件15，继而影响整个生产工序。当压缩空气喷吹海绵块时，通过夹持机构300夹紧待清洁管道10，也可防止待清洁管道10移动，脱离连接件15。

喷吹机构总成包括第一喷吹机构总成110和第二喷吹机构总成120。第一喷吹机构总成110和第二喷吹机构总成120并排且对称设置，第一喷吹机构总成110位于靠近上料传输机构200的一侧。

如图11-图13所示，翻料机构400，其用于将待清洁管道10由所述上料传输机构200传送至第一喷吹机构总成110，同时将所述第一喷吹机构总成110上的待清洁管道10传送至第二喷吹机构总成120。翻料机构400可包括升降板410、第三气缸420和转轴430，转轴430可与支座440转动连接，升降板410可设为多组，且间隔并排设置，以适应不同长度的待清洁管道10。转轴430的中间位置可设有连杆450，连杆450的一端与转轴430可通过键连接固定，升降板410的一端与转轴430可通过键连接固定，连杆450的另一端与第三气缸420的活塞杆伸出端连接，第三气缸420的活塞杆伸出，带动连杆450和转轴430转动，从而使得升降板410的一端与转轴430转动，升降板410的另一端绕转轴430上升或下降。第三气缸420的活塞杆伸出，升降板410降下位于水平位置，第三气缸420的活塞杆缩回，升降板410升起。升降板410背离转轴430的另一端设有依次连接的凸起411、斜面412和定位面413，凸起、斜面和定位面位于升降板410的顶部，凸起、斜面和定位面靠近上料传输机构200的一侧依次设置，斜面由靠近上料传输机构200的一侧向转轴430逐渐降低，凸起、斜面和定位面相应地在与第一喷吹机构总成110和第二喷吹机构总成120的相对应的位置上各设置一组。当升降板410升起时，凸起将上料传输机构200上的一根待清洁管道10勾住且抬起，待清洁管道10顺着斜面向下滚，直至定位面挡住停在A工位上，升降板410下降回原位时，即第一喷吹机构总成110开始喷吹海绵块清洁待清洁管道10的内壁；升降板410再次升起时，待清洁管道10再滚入B工位上，升降板410再下降回原位，即第二喷吹机构总成120开始喷吹海绵块再次清洁待清洁管道10的内壁；如此往复循环。升降板410升降一次，所有管道前移一个工位，B工位上的管道拨到下料架。

如图14-图15所示，振动盘机构500，其用于将清洁块输送至海绵喷吹装置的第二清洁块入口12。振动盘机构500可包括振动盘510、电机和压分装置520等。振动盘510的底盘设为中心高四周低的锥度，振动盘510的筒壁设为螺旋状，振动盘利用底部的偏心电机，振动带有锥度的底盘，使海绵块沿底盘外圆有序分布，并随着振动盘螺旋阶梯上升往第二清洁块入口12上料。第二清洁块入口12是负压吸入口，此时压分装置520将第二个海绵块压紧，负压发生器开始工作，将喷吹腔室111抽成负压，第一个海绵块通过第二清洁块入口12及喷吹腔室111吸至喷吹嘴13。如图15中所示的箭头方向为海绵块的移动方向。

下料架600，其用于收集清洁后的管道，所述翻料机构将第二喷吹机构总成上清洁后的管道升起翻至下料架上。下料架可包括料架主体、斜度调节机构和满料感应装置等，料架主体上设有倾斜台，倾斜台上设有固定轨，使管件可以顺畅的滑落下来；斜度调节机构主体由螺杆，螺母，支撑块组成；满料感应装置用于当满料时，报警提示操作工。

清洁块回收机构700，其用于收集从待清洁管道10内喷吹出的清洁块。

海绵喷吹系统还包括控制系统800。控制系统800可采用西门子S7-300系列PLC，对从各感应开关及传感器获取到的数据信号进行处理，并对各气缸的电磁阀、电机等输出打开或关闭的控制信号。

用于管材内壁清洁的海绵喷吹系统的工作原理：

1、人工码料，将多根待清洁管道码放在上料传输机构传送带的齿间隙中，保证左端平齐。

2、当第一喷吹机构总成无管材时，启动翻料机构，将1根待清洁管道翻入A工位上，即与第一喷吹机构总成相对应的位置；第一夹头和第二夹头受驱动夹紧A工位上的待清洁管道。

3、操作人员将数量若干(数百个)的相应海绵块放入到振动盘内，振动盘将海绵块振动上料，排队送到导向件的第二清洁块入口处，启动负压发生器，喷吹腔室及喷吹嘴处产生负压，压分装置将第二个海绵块压紧，使第一个海绵块经由喷吹腔室被吸入喷吹嘴内。

4、第二气缸的活塞杆伸出，推动安装板前进，使夹持的待清洁管道插入连接件中；同时第一气缸的活塞杆伸出，喷吹腔室内的推杆沿着喷吹腔室前进，推杆上的密封圈与喷吹嘴形成密封连接，喷吹电磁阀打开，压缩空气经气体出口喷吹出直接进入扩散孔内，将海绵块经由第一通孔吹入待清洁管道内，直至海绵块吹出待清洁管道，由此完成一次喷吹海绵块清洁待清洁管道的内壁。

5、压力传感器检测喷吹情况，确认海绵块喷吹无误后(如有误及时发出报警，进行人工检查)，第二气缸的活塞杆后退，夹持机构松开待清洁管道，翻料机构的升降板抬起将待清洁管道传入下一流程，如此循环往复。

6、操作人员确认可以逐根拨料，当上料架有料时，翻料机构升降一次，每个工位的管材前移一个工位，管材传送到A工位，A工位感应确认，管材进行喷吹动作，喷吹完成后，翻料机构将A工位的管材传到B工位，B工位感应确认，管材进行喷吹动作，翻料升降一次，所有管材前移一个工位，管材拨到下料架。

7、下料架上容纳喷吹后的管材并将管材排布整齐，等待人工转移，管材满料后，自动发出报警，并停止工作。

本发明具体实施例提供的海绵喷吹系统具有定位响应快、动作平衡、安全可靠、效率高等特点，可方便地应用于多种规格的管类零部件自动喷吹。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。