超声波清洗机的控制设计开题报告

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毕业设计开题报告

题目：超声波清洗机的控制设计

姓名：陆瑞恩

学号： 35351318333

专业班级：机械电子工程

2018

级本科班

指导教师：张宁

教务处制

（一）选题的背景

1.1 研究目的

汽车发动机零部件在数控中心加工过程中，表面会沾满切削液或灰尘，致

使零部件清洁度无法满足装配要求，因此必须清洗零部件以满足其装配的

要求。由于汽车零部件的复杂性及切削液的强附性，常规清洗效果不理

想。目前利用超声波清洗已成为国内外最有效的清洗手段，并逐步深入到

科技领域的方方面面和多种生产环节，特别在汽车工业领域的应用更为普

遍。当今市场上已有一些采用超声波原理的清洗设备，但清洗过程中出现

水渍导致清洁无法满足要求的情况时有发生。为此，在借鉴原有超声波技

术的基础上增加移动喷淋、超声波次数、清洗（漂洗）以及移动风切等

工序，研制了新型超声波清洗机，旨在实现汽车零部件清洗的机械化、自

动化。

1.2 研究方向

超声波清洗机的任务是把清洗框中（经过检验员检测完成）的零部件通

过传动电机运送至不同的清洗池中，通过喷淋、超声波清洗、漂洗以及鼓

泡等步骤去除零部件表面污渍，然后通过烘干使其表面干燥光洁，达到零

部件使用的要求。该超声波清洗机系统由自动加热、循环系统和搬运传送

3部分组成。设备在调试或出现故障时，可通过手动方式实现单步动作或

返回设备到原始状态工作位置。

超声波清洗机是一种典型的顺序控制方式，其工艺流程：人工上料——移

动喷淋——超声波清洗——超声波漂洗——纯水超声漂洗——移动风切劈

水——转移输送——热风烘干——风吹冷却——人工下料。

超声波清洗机的控制部分由触摸屏（人机界面）系统和 PLC 系统两部分

组成。触摸屏（人机界面）系统负责显示设备的运行状态，清洗机自动

与手动控制状态的切换，清洗机所有设备的手动控制以及传动机构、喷淋

水泵、循环泵、移动劈水、加热器的自动开启；PLC 系统负责采集现场

设备的运行状态反馈给触摸屏系统予以显示，同时接收触摸屏系统发出的

启动命令，通过自身的逻辑关系开启对应的设备。

（二）选题研究的理论及实践意义

超声波清洗是继喷淋式清洗、沉浸式清洗之后发展起来的一类高科技清洗

技术。利用该项技术制成的超声波清洗机一般由清洗缸、换能器、超声波

发生器三部分组成, 其中大型多槽式超声波清洗机还包括机械传动装置、

清洗液回流过滤装置、温度控制装置、喷流装置和烘干设备。

超声波清洗机的工作原理是由超声波发生器发出交频振荡信号, 经换能器

转换成机械振动传入清洗液中, 在清洗液中形成直线辐射传播的超声波束,

以连续不断的方式传播, 在超声波传播过程中, 会产生无数微小气泡并形成

负压, 而这些气泡又在恢复正压时破裂, 瞬间使微小区域内产生几十至上千

个大气压力, 不断冲击清洗物体表面及穿透零部件厚壁之后的另一侧表面,

这样即使)隐藏在凹坑或缝隙中的污物, 也可快速、彻底地被清除, 从而达

到清洗零部件的目的。基于上述工作原理, 与现今应用较多的喷淋式清洗

机相比,超声波清洗机的突出特点是对零部件无损伤、去油污能力强、清

洁度高、清洗速度快。以上优点使得超声波清洗机成为国际清洗机行业中

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摘要：

毕业设计开题报告题目：超声波清洗机的控制设计姓名：陆瑞恩学号：35351318333专业班级：机械电子工程2018级本科班指导教师：张宁教务处制1（一）选题的背景1.1研究目的汽车发动机零部件在数控中心加工过程中，表面会沾满切削液或灰尘，致使零部件清洁度无法满足装配要求，因此必须清洗零部件以满足其装配的要求。由于汽车零部件的复杂性及切削液的强附性，常规清洗效果不理想。目前利用超声波清洗已成为国内外最有效的清洗手段，并逐步深入到科技领域的方方面面和多种生产环节，特别在汽车工业领域的应用更为普遍。当今市场上已有一些采用超声波原理的清洗设备，但清洗过程中出现水渍导致清洁无法满足要求的情况时有发生。为...

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