本发明主要涉及洗烘设备，特指一种自动洗瓶烘干系统。
背景技术：
1、在样品采制化技术领域，以煤样为例，通常需要对煤样进行采样和制样分析，一般采用塑料瓶子对煤样进行储存，储存煤样的瓶子成本比较高，故瓶子需要反复利用，由于煤样的多样性和含水的特性，煤样清理后，样瓶的内外壁上经常粘有煤样，为了不对煤质分析造成影响，需要对再次使用的样瓶进行清洗和干燥。
2、目前大多数情况下是通过人工对瓶子进行刷洗，然后在自然状态下晾干，或者是采用半自动的设备，需要人工干预给瓶子装进框子或直接放进超声波池进行超声清洗，然后人工放置到清洗工位冲洗，再转运到其他位置自然晾干的方式。这些方式由于都需要人工干预，工作环境比较差，难以彻底洗干净，且效率低下，不符合燃煤行业智能化发展的要求。
3、有从业者设计了样瓶清洗烘干的设备，如cn108889715a公开了一种带烘干功能的超声波洗瓶机，包括底座组件、水路系统、风路系统和加热系统，还包括筒体组件和转盘组件；筒体组件设有一筒体，置于底座组件之上，筒体组件用于内外布置各系统；转盘组件位于筒体内部，包括转轴、支撑架和沿转轴周向均匀设置的若干组装瓶篮，各组装瓶篮经支撑架安装在转轴上；转盘组件还与动力装置连接，动力装置包括减速电机和制动器；每个装瓶篮由栏板和篮框围成，并设有进瓶开口结构；筒体顶侧设有进出瓶机构，该机构在顶部筒壁设有打开结构，并配合有两组支撑杆，便于顶壁打开方便进出瓶,主要用于样瓶的进出。该技术方案仅将瓶体进行超声粗洗，清洗不够彻底，清洗质量难以保证；同时，清洗和风干置于同一个密闭空间，风干效果会受到蒸汽影响；此外，该洗瓶机需要手动将顶壁、装瓶篮翻板打开，才能手动放入瓶体，不能实现全流程的自动化清洗，不能很好的融入全自动化生产线。
4、如cn114632765a公开了一种全自动瓶体洗烘一体机，包括机架主体、隔板、送瓶系统和转动系统，隔板将机架主体分隔成超声清洗系统、冲洗系统和烘干系统，超声清洗系统能粗洗瓶体，冲洗系统能对粗洗后的瓶体进行精洗，烘干系统能对精洗后的瓶体进行烘干；转动系统包括瓶框和动力装置，瓶框设置在超声清洗系统、冲洗系统和烘干系统内形成不同工位，动力装置驱动瓶框切换不同工位，与送瓶系统位置相对应的为进瓶工位；送瓶系统能持续将瓶体输送进入位于进瓶工位的瓶框内，瓶体通过推挤在超声清洗系统、冲洗系统和烘干系统内依次移动，最终从烘干系统内移出，瓶框切换不同的工位对携带的瓶体内外进行全面清洗、烘干，实现瓶体连续进行全自动清洗和烘干。虽然该方案实现了全自动清洗及烘干，但是该方案采用非接触式清洗，清洗不彻底，清洗质量难以保证，且该方案中的送瓶系统采用推挤方式，可靠性差且体积大，同时没有样瓶内残留煤样自动清洗系统，残留煤样易堵塞管道。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能实现样瓶全自动流水线式清洗烘干，清洗效果好、效率高、可靠性高的自动洗瓶烘干系统。
2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
3、一种自动洗瓶烘干系统，包括机架，所述机架内设有气动收发模块、样瓶存储模块、机械手模块、开合盖及瓶盖清理模块、倒料清理模块、高压喷洗模块、水洗烘干模块、水路控制模块及控制组件；所述气动收发模块用于接收待清洗样瓶并发送清洗后的样瓶至机器人制样系统；所述样瓶存储模块用于存储待清洗样瓶和清洗后的样瓶；所述机械手模块用于在各工位之间转运样瓶；所述开合盖及瓶盖清理模块用于对样瓶进行开盖、合盖及清理操作；所述倒料清理模块用于将样瓶中的样品进行倒料及清扫；所述高压喷洗模块用于对样瓶进行粗清洗；所述水洗烘干模块用于对样瓶进行超声波清理、接触式刷洗及烘干；所述水路控制模块用于向高压喷洗模块和水洗烘干模块提供清洗用水并排出清洗后的废水；所述控制组件用于控制各模块工作。
4、作为本发明的进一步改进：还包括废水收集模块，所述废水收集模块用于对废水中的样品颗粒进行沉降处理并将废水排出。
5、作为本发明的进一步改进：所述气动收发模块布置在所述样瓶存储模块的上方，所述气动收发模块包括收发管道、收发切换组件、缓冲组件和样瓶检测机构；所述收发切换组件用于在收瓶位和发瓶位进行切换；所述缓冲组件用于减少样瓶掉落时的冲击力及噪音；所述样瓶检测机构用于检测样瓶是否到位。
6、作为本发明的进一步改进：所述机械手模块包括x轴平移驱动机构、y轴平移驱动机构、z轴升降驱动机构、夹爪驱动机构和两个相对布置的夹爪，所述x轴平移驱动机构用于带动夹爪在x轴方向进行运动；所述y轴平移驱动机构用于带动夹爪在y轴方向进行运动；所述z轴升降驱动机构用于带动夹爪在z轴方向进行运动；所述夹爪驱动机构用于驱动两个相对布置的夹爪相互靠近或远离以夹紧或松开样瓶。
7、作为本发明的进一步改进：所述样瓶存储模块包括旋转驱动机构、样瓶旋转架和样瓶提升机构，所述旋转驱动机构用于驱动样瓶旋转架进行旋转，所述气动收发模块设置在所述样瓶旋转架的上方，所述样瓶提升机构用于将堆叠的样瓶顶出样瓶旋转架以方便机械手模块取走样瓶。
8、作为本发明的进一步改进：所述样瓶旋转架包括顶板、底板和连接顶板和底板的多根连接杆，相邻两组连接杆、顶板和底板共同围设成一个样瓶存储空间，样瓶在所述样瓶存储空间内堆叠存储。
9、作为本发明的进一步改进：所述样瓶提升机构包括安装板、第一直线导轨、提升驱动组件、工位切换组件和样瓶托板，所述第一直线导轨安装在安装板上，所述提升驱动组件用于带动工位切换组件和样瓶托板沿着第一直线导轨上下运动，所述工位切换组件用于带动样瓶托板在取放工位和收发工位进行切换。
10、作为本发明的进一步改进：还设有样瓶检测组件，所述样瓶检测组件用于检测样瓶是否被样瓶提升机构提升到位。
11、作为本发明的进一步改进：所述开合盖及瓶盖清理模块包括开合盖组件和瓶盖清理组件，所述开合盖组件包括旋盖电机、旋盖机构、升降驱动机构、压紧机构、顶升机构和第二直线导轨，所述旋盖电机和旋盖机构安装在第二直线导轨上，所述升降驱动机构用于带动旋盖机构上升或下降；所述压紧机构用于将压紧瓶身以防止旋盖时瓶身旋转；所述顶升机构用于抵消旋盖机构及旋盖电机的自重；所述瓶盖清理组件包括清扫驱动机构、清扫刷和吸尘器，所述清扫驱动机构用于带动清扫刷在清扫位和等待位进行切换；所述吸尘器用于将清扫刷刷下的样品吸走。
12、作为本发明的进一步改进：所述旋盖机构上设有扭力限制器，所述扭力限制器用于调节旋盖机构的旋紧力。
13、作为本发明的进一步改进：所述旋盖机构内设有旋盖驱动套，所述旋盖驱动套内壁设有多个齿状部件，所述齿状部件用于与瓶盖的外齿啮合以防止旋盖时打滑。
14、作为本发明的进一步改进：所述倒料清理模块包括样瓶夹紧组件、样瓶翻转组件、清理刷升降组件、清理刷旋转组件和清理刷，所述样瓶夹紧组件用于夹紧样瓶；所述样瓶翻转组件用于翻转样瓶以实现倒料，所述清理刷升降组件用于带动清理刷上下运动以进出样瓶，所述清理刷旋转组件用于带动清理刷旋转以清扫样瓶内壁上残留的样品。
15、作为本发明的进一步改进：所述倒料清理模块的底部还设有弃料口。
16、作为本发明的进一步改进：所述倒料清理模块还设有倒料防尘罩，用于防止倒料时样品飞溅。
17、作为本发明的进一步改进：所述高压喷洗模块包括进水管、废水收集腔、样瓶夹紧机构、旋转机构、清洗驱动机构和旋转喷嘴组件，所述进水管用于连接水路控制模块和旋转喷嘴组件，所述废水收集腔用于接收清洗后的废水，所述废水收集腔的底部设有排水口，所述排水口通过管路与所述废水收集模块相连；所述样瓶夹紧机构用于夹紧样瓶，所述旋转机构用于带动样瓶旋转至清洗位；所述清洗驱动机构用于驱动旋转喷嘴组件进出样瓶，所述旋转喷嘴组件用于对样瓶的内壁进行冲洗。
18、作为本发明的进一步改进：所述水洗烘干模块包括进水机构、排水机构、超声波清洁水池、样瓶旋转架机构、样瓶升降机构、清洁机构和烘干机构；所述进水机构用于连接水路控制模块和超声波清洁水池；所述排水机构用于连接废水收集模块与超声波清洁水池，用于排出样瓶清洗后的废水；所述样瓶旋转架机构与所述超声波清洁水池相连，所述样瓶升降机构用于送取样瓶进出超声波清洁水池；所述清洁机构用于清扫样瓶内部；所述烘干机构用于烘干样瓶。
19、作为本发明的进一步改进：所述样瓶升降机构包括样瓶提升组件、样瓶旋转组件以及样瓶夹取组件，所述样瓶提升组件用于带动样瓶进出超声波清洁水池，所述样瓶旋转组件用于带动样瓶旋转，所述样瓶夹取组件用于夹取样瓶。
20、作为本发明的进一步改进：所述清洁机构包括样瓶压紧组件、旋转驱动组件和清扫组件，所述样瓶压紧组件用于压紧样瓶；所述清扫组件包括清扫升降组件和清扫结构，所述清扫升降组件用于带动清扫结构进出样瓶内部；所述旋转驱动组件用于驱动清扫结构在样瓶内部旋转以清洁样瓶。
21、作为本发明的进一步改进：还包括倒水冲洗机构，所述倒水冲洗机构包括倒水翻转组件、样瓶夹持组件和喷洗组件；所述样瓶夹持组件用于夹紧样瓶，所述倒水翻转组件用于旋转样瓶以倒掉样瓶中的水；所述喷洗组件包括喷嘴和平移驱动组件，所述平移驱动组件带动喷嘴伸入样瓶进行喷洗。
22、作为本发明的进一步改进：所述超声波清洁水池包括内桶和外桶，所述样瓶旋转架机构包括旋转轴和旋转驱动件，所述旋转轴与内桶相连，所述旋转驱动件用于驱动旋转轴转动进而带动内桶旋转；所述内桶内设有超声波发射源。。
23、与现有技术相比，本发明的优点在于：
24、本发明的自动洗瓶烘干系统，设计了气动收发模块、样瓶存储模块、机械手模块、开合盖及瓶盖清理模块、倒料清理模块、高压喷洗模块、水洗烘干模块、水路控制模块及控制组件；该系统集自动收发、自动倒料、高压自动喷洗、超声波清洗、清洁刷刷洗、烘干为一体，能实现样瓶连续高效的自动收发、自动清洗、自动烘干；该系统通过气动收发模块与无人化验系统或者自动存查柜系统相连，能自动接收无人化验系统或者自动存查柜系统传输过来的样瓶，样瓶接收后进入样瓶存储模块进行缓存，通过机械手模块将样瓶存储模块中待清洗的样瓶夹取并放入开合盖及瓶盖清理模块，实现样瓶自动开盖，同时样瓶盖自动清理；机械手模块将开盖后的样瓶放入倒料清理模块，将样瓶内的样品倒掉并对样瓶内部进行初步清理；机械手模块将样瓶放入高压喷洗模块，通过加压水对样瓶内部残留样品进行冲洗，减少样品残留；机械手模块将冲洗后的样瓶送入水洗烘干模块中，经过超声波清洗、接触式刷洗、倒水冲洗后进行烘干；烘干后的样瓶通过开合盖及瓶盖清理模块实现自动合盖；随后机械手模块将清洗合盖后的样瓶送入样瓶存储模块进行暂存；当机器人制样系统需要样瓶时，通过气动收发模块将干净的样瓶输送至机器人制样系统，整个过程无人工干预，实现了样瓶的自动接收、清洗、烘干及自动发送的循环使用，样瓶在各模块中通过机械手进行转运，可靠性高，故障率低，不易出现样瓶卡滞、挤压变形、掉落等风险。
1.一种自动洗瓶烘干系统，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)内设有气动收发模块(2)、样瓶存储模块(3)、机械手模块(4)、开合盖及瓶盖清理模块(5)、倒料清理模块(6)、高压喷洗模块(7)、水洗烘干模块(8)、水路控制模块及控制组件；所述气动收发模块(2)用于接收待清洗样瓶并发送清洗后的样瓶至机器人制样系统；所述样瓶存储模块(3)用于存储待清洗样瓶和清洗后的样瓶；所述机械手模块(4)用于在各工位之间转运样瓶；所述开合盖及瓶盖清理模块(5)用于对样瓶进行开盖、合盖及清理操作；所述倒料清理模块(6)用于将样瓶中的样品进行倒料及清扫；所述高压喷洗模块(7)用于对样瓶进行粗清洗；所述水洗烘干模块(8)用于对样瓶进行超声波清理、接触式刷洗及烘干；所述水路控制模块用于向高压喷洗模块(7)和水洗烘干模块(8)提供清洗用水并排出清洗后的废水；所述控制组件用于控制各模块工作。
2.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，还包括废水收集模块(9)，所述废水收集模块(9)用于对废水中的样品颗粒进行沉降处理并将废水排出。
3.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述气动收发模块(2)布置在所述样瓶存储模块(3)的上方，所述气动收发模块(2)包括收发管道(21)、收发切换组件(22)、缓冲组件(23)和样瓶检测机构(24)；所述收发切换组件(22)用于在收瓶位和发瓶位进行切换；所述缓冲组件(23)用于减少样瓶掉落时的冲击力及噪音；所述样瓶检测机构(24)用于检测样瓶是否到位。
4.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述机械手模块(4)包括x轴平移驱动机构(41)、y轴平移驱动机构(42)、z轴升降驱动机构(43)、夹爪驱动机构(44)和两个相对布置的夹爪(45)，所述x轴平移驱动机构(41)用于带动夹爪(45)在x轴方向进行运动；所述y轴平移驱动机构(42)用于带动夹爪(45)在y轴方向进行运动；所述z轴升降驱动机构(43)用于带动夹爪(45)在z轴方向进行运动；所述夹爪驱动机构(44)用于驱动两个相对布置的夹爪(45)相互靠近或远离以夹紧或松开样瓶。
5.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述样瓶存储模块(3)包括旋转驱动机构(31)、样瓶旋转架(32)和样瓶提升机构(33)，所述旋转驱动机构(31)用于驱动样瓶旋转架(32)进行旋转，所述气动收发模块(2)设置在所述样瓶旋转架(32)的上方，所述样瓶提升机构(33)用于将堆叠的样瓶顶出样瓶旋转架(32)以方便机械手模块(4)取走样瓶。
6.根据权利要求5所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述样瓶旋转架(32)包括顶板(321)、底板(322)和连接顶板(321)和底板(322)的多根连接杆(323)，相邻两组连接杆(323)、顶板(321)和底板(322)共同围设成一个样瓶存储空间(324)，样瓶在所述样瓶存储空间(324)内堆叠存储。
7.根据权利要求5所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述样瓶提升机构(33)包括安装板(331)、第一直线导轨(332)、提升驱动组件(333)、工位切换组件(334)和样瓶托板(335)，所述第一直线导轨(332)安装在安装板(331)上，所述提升驱动组件(333)用于带动工位切换组件(334)和样瓶托板(335)沿着第一直线导轨(332)上下运动，所述工位切换组件(334)用于带动样瓶托板(335)在取放工位和收发工位进行切换。
8.根据权利要求5所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，还设有样瓶检测组件(34)，所述样瓶检测组件(34)用于检测样瓶是否被样瓶提升机构(33)提升到位。
9.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述开合盖及瓶盖清理模块(5)包括开合盖组件和瓶盖清理组件，所述开合盖组件包括旋盖电机(51)、旋盖机构(52)、升降驱动机构(53)、压紧机构(54)、顶升机构(55)和第二直线导轨(56)，所述旋盖电机(51)和旋盖机构(52)安装在第二直线导轨(56)上，所述升降驱动机构(53)用于带动旋盖机构(52)上升或下降；所述压紧机构(54)用于压紧瓶身以防止旋盖时瓶身旋转；所述顶升机构(55)用于抵消旋盖机构(52)及旋盖电机(51)的自重；所述瓶盖清理组件包括清扫驱动机构(57)、清扫刷(58)和吸尘器(59)，所述清扫驱动机构(57)用于带动清扫刷(58)在清扫位和等待位进行切换；所述吸尘器(59)用于将清扫刷(58)刷下的样品吸走。
10.根据权利要求9所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述旋盖机构(52)上设有扭力限制器(521)，所述扭力限制器(521)用于调节旋盖机构(52)的旋紧力。
11.根据权利要求9所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述旋盖机构(52)内设有旋盖驱动套(522)，所述旋盖驱动套(522)内壁设有多个齿状部件，所述齿状部件用于与瓶盖的外齿啮合以防止旋盖时打滑。
12.根据权利要求1所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述倒料清理模块(6)包括样瓶夹紧组件(61)、样瓶翻转组件(62)、清理刷升降组件(63)、清理刷旋转组件(64)和清理刷(65)，所述样瓶夹紧组件(61)用于夹紧样瓶；所述样瓶翻转组件(62)用于翻转样瓶以实现倒料，所述清理刷升降组件(63)用于带动清理刷(65)上下运动以进出样瓶，所述清理刷旋转组件(64)用于带动清理刷(65)旋转以清扫样瓶内壁上残留的样品。
13.根据权利要求12所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述倒料清理模块(6)的底部还设有弃料口(66)。
14.根据权利要求12所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述倒料清理模块(6)还设有倒料防尘罩(67)，用于防止倒料时样品飞溅。
15.根据权利要求2所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述高压喷洗模块(7)包括进水管(71)、废水收集腔(72)、样瓶夹紧机构(73)、旋转机构(74)、清洗驱动机构(75)和旋转喷嘴组件(76)，所述进水管(71)用于连接水路控制模块和旋转喷嘴组件(76)，所述废水收集腔(72)用于接收清洗后的废水，所述废水收集腔(72)的底部设有排水口(77)，所述排水口(77)通过管路与所述废水收集模块(9)相连；所述样瓶夹紧机构(73)用于夹紧样瓶，所述旋转机构(74)用于带动样瓶旋转至清洗位；所述清洗驱动机构(75)用于驱动旋转喷嘴组件(76)进出样瓶，所述旋转喷嘴组件(76)用于对样瓶的内壁进行冲洗。
16.根据权利要求2所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述水洗烘干模块(8)包括进水机构、排水机构、超声波清洁水池(81)、样瓶旋转架机构(82)、样瓶升降机构(83)、清洁机构(84)和烘干机构(85)；所述进水机构用于连接水路控制模块和超声波清洁水池(81)；所述排水机构用于连接废水收集模块(9)与超声波清洁水池(81)，用于排出样瓶清洗后的废水；所述样瓶旋转架机构(82)与所述超声波清洁水池(81)相连，所述样瓶升降机构(83)用于送取样瓶进出超声波清洁水池(81)；所述清洁机构(84)用于清扫样瓶内部；所述烘干机构(85)用于烘干样瓶。
17.根据权利要求16所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述样瓶升降机构(83)包括样瓶提升组件(831)、样瓶旋转组件(832)以及样瓶夹取组件(833)，所述样瓶提升组件(831)用于带动样瓶进出超声波清洁水池(81)，所述样瓶旋转组件(832)用于带动样瓶旋转，所述样瓶夹取组件(833)用于夹取样瓶。
18.根据权利要求16所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述清洁机构(84)包括样瓶压紧组件(841)、旋转驱动组件(842)和清扫组件(843)，所述样瓶压紧组件(841)用于压紧样瓶；所述清扫组件(843)包括清扫升降组件(8431)和清扫结构(8432)，所述清扫升降组件(8431)用于带动清扫结构(8432)进出样瓶内部；所述旋转驱动组件(842)用于驱动清扫结构(8432)在样瓶内部旋转以清洁样瓶。
19.根据权利要求16所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，还包括倒水冲洗机构(86)，所述倒水冲洗机构(86)包括倒水翻转组件(861)、样瓶夹持组件(862)和喷洗组件(863)；所述样瓶夹持组件(862)用于夹紧样瓶，所述倒水翻转组件(861)用于旋转样瓶以倒掉样瓶中的水；所述喷洗组件(863)包括喷嘴(8631)和平移驱动组件(8632)，所述平移驱动组件(8632)用于带动喷嘴(8631)伸入样瓶进行喷洗。
20.根据权利要求16所述的自动洗瓶烘干系统，其特征在于，所述超声波清洁水池(81)包括内桶(811)和外桶(812)，所述样瓶旋转架机构(82)包括
