隐形正畸生产线自动洗消系统及洗消方法与流程

本发明涉及清洗消毒技术领域，尤其涉及一种隐形正畸生产线自动洗消系统及洗消方法。

背景技术：

隐形矫治器生产线在接收印模、石膏灌制、模型打印、切削打磨等工序后需要对工序产出物进行清洗消毒。在当前的隐形正畸矫治器生产过程中，清洗消毒主要采用人工操作，流程不固定，时间掌控依赖经验，效果偏差大，对清洗的洁净效果和有害细菌病毒的杀灭程度不能准确把握；又或者采用单一的清洗消毒方法，只能杀灭某几类特定的细菌病毒。

又因隐形正畸材料的特殊性，对温度，湿度以及光照等物理化学环境均有对应的要求，所以在清洗消毒过程中的方法使用就有非常严格的限制条件。因此清洗消毒自动化一体式系统的研制就有非常重要的现实意义。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种隐形正畸生产线自动洗消系统及洗消方法，该洗消系统的运行基本上不依靠人工的干扰，清洗精确到位，清洗效率高，清洗效果好。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，隐形正畸生产线自动洗消系统，包括主控模块、超声波清洗设备、二氧化氯喷淋清洗设备、蒸馏水清洗设备、除水干燥设备和紫外线消毒柜，所述超声波清洗设备包括控制模块I和清洗槽，所述二氧化氯喷淋清洗设备包括控制模块II和滚筒II，所述蒸馏水清洗设备包括控制模块III和滚筒III，所述除水干燥设备包括控制模块IV和滚筒IV，所述紫外线消毒柜包括控制模块V，所述控制模块I、控制模块II、控制模块III、控制模块IV和控制模块V均分别与主控模块相连，所述清洗槽的内部与所述滚筒II的入口之间设置传送带，所述滚筒II的排出口与所述滚筒III的入口之间设置传送带，所述滚筒III的排出口与所述滚筒IV的入口之间设置传送带，所述滚筒IV的排出口处设置有收集箱，所述传送带通过电动机进行驱动，所述电动机与主控模块相连。

本发明的隐形正畸生产线自动洗消系统基本上能够实现对隐形正畸生产线的产物进行自动的清洗，清洗过程控制精确，清洗到位，不依赖人工经验对时间的掌握，不损伤清洗对象，清洗效果好，能清除绝大部分有害菌。

优选地，所述清洗槽中设置有传感器，所述传感器与主控模块相连。用以保证清洗槽中的水比较清洁，以达到较好的清洗效果。

优选地，所述超声波清洗设备为高频超声波清洗设备。

优选地，所述滚筒均10～15°倾斜设置，所述滚筒内部设置有螺纹。

优选地，所述滚筒II和滚筒III的轴线处均设置有输液管，所述输液管上均匀设置喷孔。

优选地，所述除水干燥设备为高压空气除水红外干燥设备，所述滚筒IV的轴线处设置有高压气管，所述高压气管上均匀设置喷孔，所述滚筒IV轴线末端设置有红外发射器，所述滚筒IV内壁与滚筒同轴设置阻拦网。

上述所述隐形正畸生产线自动洗消系统的洗消方法，包括如下步骤：

(1)人工将清洗对象排列在清洗槽的传送带上，主控模块通过控制模块I控制超声波清洗设备工作，将清洗对象用40～80kHz的高频超声波清洗3～5min，然后由主控模块控制传送带传输至所述滚筒II内；

(2)主控模块通过控制模块II控制二氧化氯喷淋清洗设备工作，滚筒II轴线处的输液管通过喷孔向清洗对象喷洒300mg～500mg/L的二氧化氯溶液，将清洗对象浸润于二氧化氯溶液中，浸泡时间10min，然后由滚筒II的排出口排出到传送带上，由主控模块控制传送带传输至所述滚筒III内；

(3)主控模块通过控制模块III控制蒸馏水清洗设备工作，滚筒III轴线处均的输液管通过喷孔向清洗对象喷洒蒸馏水，喷淋量0.2～0.4m³/min，清洗时间3～5min，然后由滚筒III的排出口排出到传送带上，由主控模块控制传送带传输至所述滚筒IV内；

(4)主控模块通过控制模块IV控制除水干燥设备工作，滚筒IV轴线处均的高压气管通过喷孔向清洗对象喷气，单孔喷气量2～4m3/min；除水时间3～5min，然后用波长200～400μm红外线干燥10～30s，然后由滚筒IV的排出口排出到收集箱内；

(5)当收集箱内的清洗对象到达一定数量时，将收集箱置于紫外线消毒柜中，主控模块通过控制模块V控制紫外线消毒柜工作，将环境温度设定为20～25℃，紫外线波长250～285nm，照射距离1m，照射时间30～60min。

因为隐形正畸材料的特殊性，其清洗和消毒过程有诸多限制，为保持材料的性能，故选择清洗方法为40～80kHz高频超声波清洗；消毒方法选择为300mg～500mg/L二氧化氯(ClO2)溶液喷淋漂洗，蒸馏水清洗后高压气枪除水，红外线干燥，再进行紫外线消毒，这样的洗消组合能够最大程度的清除洗消对象的附着颗粒或其他附着物；双重消毒方法确保消毒效果，杀灭绝大多数致病菌；对洗消对象本身无损坏。本发明的自动洗消系统能够按照设定的程序自动完成对清洗对象的清洗，清洗过程控制精确，几乎不需要人工的干预，不依赖人工经验对时间的掌握，清洗到位，清洗效果好。

附图说明

图1为本发明清洗流程图；

图2为本发明的系统中模块连接示意图；

图3为本发明的系统中设备结构示意图；

图中：1-超声波清洗设备；2-传送带；3-二氧化氯喷淋清洗设备；4-蒸馏水清洗设备；5-除水干燥设备；6-收集箱；7-紫外线消毒柜；8-二氧化氯溶液输送管道；9-蒸馏水输送管道；10-高压纯净空气输送管道；11-阻拦网。

具体实施方式

实施例1～实施例5

实施例1～实施例5的隐形正畸生产线自动洗消系统，包括主控模块、超声波清洗设备1、二氧化氯喷淋清洗设备3、蒸馏水清洗设备4、除水干燥设备5和紫外线消毒柜7，所述超声波清洗设备1包括控制模块I和清洗槽，所述二氧化氯喷淋清洗设备3包括控制模块II和滚筒II，所述蒸馏水清洗设备4包括控制模块III和滚筒III，所述除水干燥设备包括控制模块IV和滚筒IV，所述紫外线消毒柜7包括控制模块V，所述控制模块I、控制模块II、控制模块III、控制模块IV和控制模块V均分别与主控模块相连，所述清洗槽的内部与所述滚筒II的入口之间设置传送带，所述滚筒II的排出口与所述滚筒III的入口之间设置传送带，所述滚筒III的排出口与所述滚筒IV的入口之间设置传送带，所述滚筒IV的排出口处设置有收集箱6，所述传送带通过电动机进行驱动，所述电动机与主控模块相连。

其中，所述清洗槽中设置有传感器，所述传感器与主控模块相连。清洗槽中的传感器能够监测水的洁净度，一旦洁净度达到阈值，主控模块则控制超声波清洗设备1更换蒸馏水，以达到较好的清洗效果。

其中，所述超声波清洗设备1为高频超声波清洗设备。

其中，所述滚筒均10～15°倾斜设置，所述滚筒内部设置有螺纹。因为在清洗过程中，需要将滚筒内的清洗对象排出到传送带上，滚筒10～15°倾斜设置，滚筒内部螺纹的设置，均利于将清洗对象从滚筒的入口处运送到排出口处。在用二氧化氯水溶液浸泡清洗对象时，需要将清洗对象充分浸没到二氧化氯溶液中，滚筒10～15°倾斜设置，能用较少的溶液将清洗对象充分浸没，节省成本。

其中，所述滚筒II和滚筒III的轴线处均设置有输液管，所述输液管上均匀设置喷孔。

其中，所述除水干燥设备5为高压空气除水红外干燥设备，所述滚筒IV的轴线处设置有高压气管，所述高压气管上均匀设置喷孔，所述滚筒IV轴线末端设置有红外发射器，所述滚筒IV内壁与滚筒同轴设置阻拦网11。阻拦网11的设置能够防止清洗对象被吹飞，造成清洗对象的破损。

超声波原理：

超声波清洗是基于空化作用，即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。由此产生的冲击将浸没在清洗液中的清洗对象表面的污物剥落下来。随着超声频率的提高，气泡数量增加而爆破冲击力减弱，因此，高频超声特别适用于小颗粒污垢的清洗而不破坏其工件表面。气泡是在液体中施加高频(超声频率)、高强度的声波而产生的。因此，任何超声清洗系统都必须具备三个基本元件：盛放清洗液的槽、将电能转化为机械能的换能器以及产生高频电信号的超声波发生器。

随着科技的进步，精密清洗的工件越来越精细，清洁度要求也越来越高。在精密清洗的应用上(如线路板、二极管、液晶体、半导体等)使用传统的频率(20～30kHz)，我们会发现不但没法达到清洗的要求，而且还可能造成工件的损伤。最典型的例子就是关于军用电子产品，业已明文规定不允许使用传统的频率(20～30kHz)的超声波清洗。

其实在一些欧美、日本等发达国家，已通过选用高频(80kHz或以上频率)使这个问题得到了解决。超声波清洗的基本原理是基于液体的空化效应。事实上空化效应的强度直接跟频率有关，频率越高，空化气泡越小，空化强度越弱，且其减弱的程度非常大。举例说，如将25kHz时的空化强度比作1，40kHz时空化强度则为1/8，到了80kHz时，空化强度就降到0.02。所以如果频率选择正确，超声波损伤工件的问题就不存在了。

在精密清洗中，当一定频率的超声清洗后达不到清洁的效果时，如果工件上要去除的杂质颗粒较大，可能是超声功率不足，增加超声功率就可以解决该问题；但如果工件上要去除杂质颗粒非常小，那么无论功率怎么增大，都无法达到清洁的要求。从物理上分析其：原因当液体流过工件表面时，会形成一层粘性膜。低频时该层粘性膜很厚，小颗粒埋藏在里面，无论超声的强度多大，空化气泡都无法与小颗粒接触，故无法把小颗粒除去：而当超声频率升高时，粘性膜的厚度就会减少，空化泡就可以接触到小颗粒，将他们从工件表面剥落。由此可见，低频的超声清除大颗粒杂质的效果很好，但清除小颗粒杂质效果很差。相对而言，高频超声对清除小颗粒杂质则特别有效。

在精密清洗的应用上，高频超声波清洗已经成为一种标准，所以超声频率的选择对清洗的效果有决定性的影响。

二氧化氯杀菌消毒的作用：

二氧化氯因为其具有杀菌能力强，对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点而备受人们的青睐。二氧化氯不仅是一种不产生致癌物的广谱环保型杀菌消毒剂，而且还在杀菌、食品保鲜、除臭等方面表现出显著的效果。

(1)饮用水的消毒

二氧化氯是净化饮用水的一种十分有效的净水剂，其中包括良好的除臭与脱色能力、低浓度下高效杀菌和杀病毒能力。二氧化氯用于水消毒，在其浓度为0.5-1mg/L时，1分钟内能将水中99％的细菌杀灭，灭菌效果为氯气的10倍，次氯酸钠的2倍，抑制病毒的能力也比氯高3倍，比臭氧高1.9倍。二氧化氯还有杀菌快速，PH范围广(6-10)，不受水硬度和盐份多少的影响，能维持长时间的杀菌作用，能高效率地消灭原生动物、孢子、霉菌、水藻和生物膜，不生成氯代酚和三卤甲烷，能将许多有机化合物氧化，从而降低水的毒性和诱变性质等多种特点。

(2)对空气的杀菌

空气中含有大量可以致病的细菌，特别是饮食业场所及食品加工厂生产车间空气中微生物种类和数量多而复杂，对于这些微生物普遍采用的是紫外线灭菌方式，但由于室内空气相对湿度大，紫外线杀菌效果并不理想。而二氧化氯制剂的灭菌能力强，分解迅速无残留，非常适于饮食业及食品加工业的有关场所的空气喷雾杀菌及消毒。此外，春秋两季是感冒、气管炎等传染病的多发季节，可以用二氧化氯对环境进行消毒，不但能杀灭病原微生物，还能消除异味，清新空气。因此，二氧化氯是十分理想的预防“非典”的环境消毒剂。

(3)对厨房用具、食品机械设备的消毒厨房用具、食品机械设备、容器等如果不经彻底的消毒，容易对食品造成污染，导致食物中毒的发生。用二氧化氯对厨房用具、食品机械设备、容器等进行消毒，可杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球等。

⑷在医疗领域，二氧化氯用于口腔含漱，可有效控制牙龈炎、牙斑菌和口臭，用作坐浴或冲洗，可防止多种疾病，等等。实践证明，二氧化氯对防治红眼病、皮肤病及除臭有良好效果。

杀菌效果：二氧化氯是一种广谱、高效的灭菌剂。国外许多的研究结果表明，二氧化氯在极低的浓度(0.1ppm)下，即可杀灭许多诸如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病菌。即使在有机物的干扰下，在使用浓度为几十ppm时，也可完全杀灭细菌繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和细菌芽孢等所有微生物。

紫外线杀菌消毒的作用：

辐射消毒目前应用最多为紫外线，可引起细胞成份、特别是核酸、原浆蛋白和酸发生变化，导致微生物死亡。紫外线波长范围100～400nm，杀灭微生物的波长为250～280nm。对紫外线耐受力以真菌孢子最强，细菌芽胞次之，细菌繁殖体最弱，仅少数例外。紫外线穿透力差，300nm以下者不能透过2mm厚的普通玻璃。空气中尘埃及相对湿度可降低其杀菌效果。对水的穿透力随深度和浊度而降低。但因使用方便，对药品无损伤，故广泛用于空气及一般物品表面消毒。照射人体能发生皮肤红斑，紫外线眼炎和臭氧中毒等。故使用时人应避开或用相应的保护措施。

日光曝晒亦依靠其中的紫外线，但由于大气层中的散射和吸收使用，仅39％可达地面，故仅适用于耐力低的微生物，且须较长时间曝晒。

因为隐形正畸材料的特殊性，其清洗和消毒过程有诸多限制，为保持材料的性能，故选择清洗方法为40～80kHz高频超声波清洗；消毒方法选择为300mg～500mg/L二氧化氯(ClO2)溶液喷淋漂洗，蒸馏水清洗后高压气枪除水，红外线干燥，再进行紫外线消毒，这样的洗消组合能够最大程度的清除洗消对象的附着颗粒或其他附着物；双重消毒方法确保消毒效果，杀灭绝大多数致病菌；对洗消对象本身无损坏。本发明的自动洗消系统能够按照设定的程序自动完成对清洗对象的清洗，清洗过程控制精确，几乎不需要人工的干预，不依赖人工经验对时间的掌握，清洗到位，清洗效果好。

实施例1～实施例5的隐形正畸生产线自动洗消系统的洗消方法，包括如下步骤：

(1)人工将清洗对象排列在清洗槽的传送带上，主控模块通过控制模块I控制超声波清洗设备1工作，将清洗对象用40～80kHz的高频超声波清洗3～5min，然后由主控模块控制传送带传输至所述滚筒II内；

(2)主控模块通过控制模块II控制二氧化氯喷淋清洗设备3工作，滚筒II轴线处的输液管通过喷孔向清洗对象喷洒300mg～500mg/L的二氧化氯溶液，将清洗对象浸润于二氧化氯溶液中，浸泡时间10min，然后由滚筒II的排出口排出到传送带上，由主控模块控制传送带传输至所述滚筒III内；

(3)主控模块通过控制模块III控制蒸馏水清洗设备4工作，滚筒III轴线处均的输液管通过喷孔向清洗对象喷洒蒸馏水，喷淋量0.2～0.4m³/min，清洗时间3～5min，然后由滚筒III的排出口排出到传送带上，由主控模块控制传送带传输至所述滚筒IV内；

(4)主控模块通过控制模块IV控制除水干燥设备5工作，滚筒IV轴线处均的高压气管通过喷孔向清洗对象喷气，单孔喷气量2～4m³/min；除水时间3～5min，然后用波长200～400μm红外线干燥10～30s，然后由滚筒IV的排出口排出到收集箱6内；

(5)当收集箱6内的清洗对象到达一定数量时，将收集箱6置于紫外线消毒柜7中，主控模块通过控制模块V控制紫外线消毒柜7工作，将环境温度设定为20～25℃，紫外线波长250～285nm，照射距离1m，照射时间30～60min。

其中实施例1～实施例5中所采用的具体技术参数如下表所示：

完成洗消之后的洗消对象生物指标符合相应标准要求，细菌菌落总数不大于50cfu/g，无大肠杆菌群，无致病性菌绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌，真菌菌落总数不大于30cfu/g。