超声波清洗系统设计方案
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超声波清洗器设计报告1. 概述超声波清洗器是一种利用超声波振动作用于清洗剂或清洗介质中的物件的装置。
它通常由一个超声波发生器、一个清洗槽、一个传感器和一定量的清洗介质组成。
利用超声波振动的特性,将清洗介质中的气泡爆炸产生的压力波和液体流动产生的涡流,将清洗剂中的污垢和附着于被清洗的物体上的杂质清洗干净。
2. 设计原理超声波清洗的基本原理是利用高频的声波振动(在20千赫和1兆赫之间)对被清洗的物件产生的低压和高压不断变化的波动,产生的中间相变和炸裂现象来清洗表面污垢和杂质。
3. 设计要求3.1 动力系统超声波清洗器的动力系统应该包括超声波发生器和换能器。
超声波发生器是超声波清洗器的核心部件,它是用来产生高频声波的电子器件。
换能器则是将电能转换为机械能(超声波振动)的装置。
3.2 清洗槽清洗槽应该是一种质量较好的塑料或金属容器,可以装载一定的清洗介质和被清洗的物体。
清洗槽的大小应该与被清洗的物体相匹配,以确保更加有效的清洗。
3.3 传感器传感器是用来检测清洗液的温度和液位的设备,可以用来控制超声波清洗器的工作状态。
同时,传感器还可以用来监测清洗液的压力,以确保清洗液的循环在设定的范围内。
3.4 清洗介质清洗介质可以是一种清洗剂或只是水。
如果使用清洗剂,应该选择一种质量较好的清洗剂,不会对被清洗的物体造成损害。
此外,清洗剂应该是一种易于清洗的清洗介质。
4. 设计步骤4.1 超声波发生器的选用超声波发生器是超声波清洗器的核心部件,其性能非常重要。
我们可以根据需要选择适合的型号。
4.2 换能器的选用与超声波发生器不同,换能器的选用要根据清洗环境进行。
如果清洗环境比较恶劣,就需要选用耐腐蚀性能比较强的换能器。
4.3 清洗槽的选用清洗槽应该和被清洗的物体相吻合。
同时,如果需要清洗较大的物体或者较多的物体,清洗槽的大小也应该相应加大。
4.4 清洗介质的选用清洗介质可以是水或清洗剂。
选用清洗剂时要考虑清洗剂的对被清洗物的影响,并选择适合被清洗物的清洗剂。
超声波清洗机
技
术
方
案
一、 设备名称:超声波清洗机(1套)
二、 设备型号:LX-QXJ3301
三、 TT :8分钟 /框
四、 清洗情况:清洗工件外表面污杂物等 清洗介质:纯水
五、 制作工期:30天
六、 相应参数
七、 概述:
该清洗机主要由超声波发生器、换能器、不锈钢清洗槽、洗篮托架抛动装置、自动温控加热系统、机架、抛动机构,电器控制系统等组成。
该清洗机为自动清洗系统,清洗过程由人工控制,由四个SUS316L 不锈钢清洗槽、不锈钢漂洗槽和一个热风干燥槽组成的一条连续工作的装置。
操作者将装有工件的清洗篮放置入清洗槽内,人工将清洗篮依次送往各工序段,对工件进行一系列清洗、烘干后,将清洗清加工
定制
是 类型 一体式 适用领域 LCD 用途 工业用 槽数 5 型号 LX-QXJ3301 超声
清洗
频率
28-40KHZ 清洗温度 常温-50(℃) 工作方式 自动 外形
尺寸 3800*1200*950(cm ) 品牌 研力 功率 25KW
洗篮取出卸下工件。
八、产品特点:
☆采用进口不锈钢板及元器件,全不锈钢结构,外型美观耐用。
☆清洗槽设有加热及温控制装置,温度控制范围 30 ~ 110℃
☆采用进口优质换能器,超声功率输出强劲。
☆清洗槽与发生器采用分体式设计,使用方便。
☆发生器采用新电路,功率可调。
☆超声波震动方式分别有底振和边振两种,适合不同的清洗要求。
单槽超声波清洗机技术方案
具体要求如下:
一、超声波清洗机技术介绍
超声波清洗机是将超声波发生器输出的超高频音波用作清洗原理,利用超高频音波形成的液体中的萘波功能,使气泡集中形成、激发、爆破的过程,使液体中的污染物被有效地剥离、清除,实现物体清洁,是当前工业清洗领域最理想的清洗方式之一
超声波清洗机采用液体清洗,可以有效地清除复杂类型的污染物,如油污、油脂污染、焊渣、氧化层、附着物等,清洗速度快、清洗效果好。
它可以实现无损清洁,延长使用寿命,保持物体的有效性。
二、单槽超声波清洗机设备特点
1、便携式设计:采用传统超声波清洗机设计思路,从元件到结构尺寸,综合设计,结构紧凑,易携带。
2、振膜材料:采用高强度聚四氟乙烯(PTFE)振膜,特定温度的热处理使振膜具有更高的耐腐蚀性能,确保清洗效率和使用寿命。
3、高效清洁、低能耗:以低电压支持振膜抖动,超声波频率更高,使液体达到更高活性,效率大大提高,能效比更高。
目录1 绪论 (2)2 方案论证 (3)2.1 控制器部分设计方案 (3)2.2 频率调节电路设计方案 (3)3 系统设计方框图 (3)4频率产生电路设计 (4)4.1 SG3525芯片介绍 (4)4.2 SG3525原理 (4)4.3 SG3525应用电路 (7)5功率调节电路设计 (8)5.1 所用芯片介绍 (8)5.2 PWM工作原理 (8)5.3 输出电流采样 (9)5.4 单片机控制系统 (9)5.4.1 ATMEGA16L介绍 (9)5.4.2 单片机最小系统 (11)6 键盘电路 (11)7 显示电路 (12)8 功放电路 (13)9 软件控制系统 (13)10 结束语 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录一电路原理图.................................. 错误!未定义书签。
附录二程序清单. (18)1 绪论随着社会的发展,科技的进步,人们的要求也是越来越高,不仅要求产品拥有先进的技术,还要求产品外观具有一定的美观舒适经研究证明:超声波作用于液体中时,液体中每个气泡的破裂会产生能量极大的冲击波,相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压,这种现象被称之为“空化作用”,超声波清洗正是用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用。
清洗是指清除工件表面的液体或固体污染物,使工件表面达到一定的洁净。
清洗过程在日常生活中非常常见。
清洗过程是清洗介质、污染物、工件表面三者之河的相互作用,是一种复杂的物理、化学作用过程。
清洗不仅与污染物的性质、种类、形态以及粘附的程度有关,也与清洗介质的理化性质、清洗性能、工件材质、表面状态有关,还与清洗的条件如:温度、压力以及附加的超声振动、机械外力等因素有关。
超声技术出现在二十世纪初期。
近一个世纪的发展表明,超声技术是声学发展中最为活跃的一个部分,如今它已经渗透到国防建设、国民经济、人民生活和科学技术等各个领域。
超声波清洗机设计方案及制造1.清洗槽设计:清洗槽是超声波清洗机的核心部件,它需要具备适当的尺寸和形状,以容纳不同尺寸和形状的工件。
清洗槽通常采用不锈钢材料制作,具有优良的耐腐蚀性和耐高温性。
同时,在清洗槽内的工件需要能够充分暴露在超声波的作用下,因此清洗槽内部需要设计一定数量和排列方式的超声波发射器。
2.超声波发射器设计:超声波发射器是将电能转换为超声波能量的关键部件。
它通常由换能器和驱动电路两部分组成。
换能器采用压电晶体材料,当施加电压时,晶体发生压缩和伸张,从而产生超声波振动。
驱动电路用于控制换能器的工作频率和功率。
超声波发射器的设计需要考虑到工件的数目、尺寸和形状等因素。
3.清洗液循环系统设计:超声波清洗机需要配备清洗液循环系统,以保证清洗液的均匀分布和循环利用。
循环系统包括清洗槽中的过滤器、泵和管道等。
过滤器可以过滤出工件上的杂质和沉淀物,以保持清洗液的清洁度。
泵则负责将清洗液从清洗槽吸取出来,并通过管道送回清洗槽,形成循环。
4.温控系统设计:超声波清洗机还需要配备温控系统,以控制清洗液的温度。
温度控制可以提高清洗效果,并进一步提高清洗速度。
温控系统通常由加热器和温度传感器组成,加热器用于加热清洗液,温度传感器用于监测清洗液的温度,并向控制器反馈信息,控制加热器的工作。
1.材料准备:根据清洗机的设计方案,准备所需的各种材料,如不锈钢板、压电晶体、电子元件等。
2.制作清洗槽:根据设计方案中的尺寸要求,使用不锈钢板材制作清洗槽的主体结构,并在内部安装超声波发射器,以及过滤器、泵和管道等。
3.制作超声波发射器:根据设计方案中的要求,制作超声波发射器的换能器和驱动电路。
换能器需要选用合适的压电晶体材料,并采用合适的工艺进行加工和组装。
4.组装:将清洗槽和超声波发射器组装在一起,连接好清洗液循环系统和温控系统,并安装好控制器和电源等电子元件。
5.调试和测试:对制造好的超声波清洗机进行调试和测试,确保其各项功能正常工作,并达到设计要求。
超声波清洗机毕业设计超声波清洗机毕业设计一、设计背景随着工业化的发展,各种机械设备的应用越来越广泛。
但是,这些设备在使用过程中常常会产生一些污垢和油脂等附着物,影响设备的正常运行。
因此,对这些设备进行清洗就显得尤为重要。
传统的清洗方法主要是采用化学溶液或机械刷洗等方式,但这些方式不仅效率低下而且存在环境污染和对人体健康的危害。
超声波清洗技术则是一种新兴的清洗方法,具有高效、环保、节能等优点。
二、设计目标本次毕业设计旨在设计一款能够实现超声波清洗功能的清洗机。
具体目标如下:1. 设计一款结构合理、性能稳定、操作简便的超声波清洗机。
2. 实现高效率、低能耗的清洗功能。
3. 采用环保材料和工艺,减少对环境的污染。
三、设计方案1. 设计原理超声波清洗技术是利用高频振动产生微小气泡,在液体中产生剧烈的涡流和冲击力,以达到清洗的目的。
因此,超声波清洗机主要由超声波发生器、清洗槽和控制系统组成。
2. 设计参数(1)清洗槽容积:20L(2)超声波频率:40kHz(3)清洗槽材料:不锈钢(4)清洗时间:可调节,最大30分钟(5)清洗温度:可调节,最高60℃3. 设计步骤(1)进行市场调研,了解现有超声波清洗机的设计和性能,确定设计方案。
(2)进行结构设计,包括清洗槽、超声波发生器、控制系统等部分。
(3)选取合适的材料和工艺进行制造。
(4)进行实验验证,测试清洗效果和能耗等指标,并对设计进行优化改进。
四、设计成果本次毕业设计成功地设计出了一款能够实现超声波清洗功能的清洗机。
该设备结构合理、性能稳定、操作简便。
在实验中,该设备表现出了高效率、低能耗的特点,同时采用环保材料和工艺,减少对环境的污染。
该清洗机可广泛应用于机械、电子、化工等领域,具有良好的市场前景。
超声波清洗设备项目方案说明
由以下组成部分:
一、超声波清洗设备项目介绍
1.1项目概况
超声波清洗设备项目是一种设备,利用超声管理清洁的解决方案,使用振臂碰撞液体中的物质,加速清洁的过程。
它适用于各种緻密零件的清洗,如:电子元件、模具图形元件、太阳能模组等,可以提高生产率,确保零件表面的清洁度,确保良好的性能。
1.2项目目的
1.3项目意义
二、超声波清洗设备项目的技术及特征
2.1技术及特征
(1)超声波清洗设备由超声波发生器和清洗罐组成,可以实现非接触式清洗;
(2)超声加热加温的设计确保水的有效循环使用;
(3)采用新型的电磁阀控制技术,实现清洗过程中液体的自动排出;
(4)全电脑操控,可以设定清洗时间;
(5)具有自动抽气功能,提高清洗的效率;
(6)可以设置自动清洗的功能,以及清洗成功介绍;。
超声波清洗机设备方案简介:超声波清洗机是一种高效、快速清洗各类物体的设备,通过超声波发生器将电能转化为机械能,形成超声波频率,通过液体介质中的声波振动,使物体表面和内部的污垢分离和脱落,达到清洗的效果。
本文将详细介绍超声波清洗机的设备方案。
设备工作原理:超声波清洗机由超声波发生器、振子、液体槽等组成。
超声波发生器产生高频电能,通过振子转化为机械能,产生超声波频率。
超声波通过液体介质传导,形成微小的气泡并瞬间破裂,从而产生强大的冲击力和微流动,实现物体表面和内部的清洗效果。
设备特点:1. 高效清洗:超声波振动能够在短时间内去除物体表面的顽固污垢,提高清洗效率。
2. 无损清洗:超声波在水中传播,不会对物体产生机械划伤或磨损,保护物体表面的完整性。
3. 环保节能:采用液体介质进行清洗,无需化学溶剂,减少了有机溶剂对环境的污染。
4. 多功能应用:适用于各类材料的清洗,如金属、陶瓷、玻璃等,广泛应用于机械、电子、医疗、制药等行业。
设备选择指南:1. 清洗需求分析:根据清洗对象的尺寸、材料和污垢种类判断清洗机的规格和超声波功率。
2. 设备配置选型:选择容量、材质和形状适宜的清洗槽,确保物体能够完全浸泡在液体中。
3. 控制系统设计:合理设计自动控制系统,实现清洗时间、温度和超声波功率的调控。
4. 设备操作便捷性:考虑设备是否具备液体循环过滤系统、自动上料及排渣系统等功能,以提高生产效率。
5. 设备维修维护:选择具有较长寿命、易损件易更换的设备,减少维修成本和停机时间。
设备应用案例:1. 机械零部件清洗:超声波清洗机可用于清洗各类机械零部件,如齿轮、轴承、阀门等,去除油污和金属屑。
2. 电子元器件清洗:超声波清洗机可用于电子元器件的清洗,如印刷电路板、芯片等,去除焊剂和污垢。
3. 医疗器械清洗:超声波清洗机可用于医疗器械的清洗,如手术器械、注射器等,去除细菌和血液残留。
4. 精密仪器清洗:超声波清洗机可用于精密仪器的清洗,如显微镜、光学仪器等,去除灰尘和污染。
设计任务书1.设计题目:超声波清洗机控制系统设计2.设计内容:1)完成《设计指导书》所要求的控制循环2)按停止按钮,完成当前循环后再停3)要求可以实现手动、单周期、连续控制4)循环5次,停止循环,声光间断报警5秒3.设计要求:1)画出端子分配图和顺序功能图2)设计并调试PLC控制梯形图3)设计说明书4. 进度安排:1) 理解题目要求,查阅资料,确定设计方案 2天2) PLC顺序功能图和梯形图设计 5天3)说明书撰写 2天4)答辩 1天指导教师:主管院长:年月日目录1. 前言 (3)2. 课程设计题目 (4)3. 总体设计 (5)3.1 PLC选型 (5)3.2 地址分配表 (5)4. PLC程序设计 (6)4.1 设计思想 (6)4.2 PLC顺序功能图 (7)4.3 PLC梯形图 (8)4.4 PLC指令表 (13)5. 总结 (15)6. 参考文献 (16)前言PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路,也是一种和硬件结合很紧密的语言,在半导体方面有很重要的应用,可以说有半导体的地方就有PLC “PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
前言目前,国外技术先进的发达国家把超声波清洗技术已应用到了各个领域及各个行业,这都是因为超声波清洗具有速度快、效率高,对环境污染小等诸多的特点。
而我国现在也正在逐步推广超声波清洗这一革命化的技术。
具体超声清洗所涉及的应用范围大致可分为以下几个方面:1、各种电子设备:电子设备长时间使用后,很容易在集成块的连脚间、元器件出脚间和印制电路板上吸附尘埃,而一些接插连件上,也容易被油污、尘埃污染,或是形成一层氧化膜。
这些情况对电子设备的正常使用肯定会留下较大的隐性故障,而导致电子设备的损坏。
超声波清洗机则可简洁、方便地清洗掉这些污染,以保证设备的完好使用。
2、兵器装备:兵器装备容易受到尘埃、油脂、油垢、研磨粉、锈、氧化膜的污染,用人工清洗劳动强度大、时间长,而采用超声清洗就可以很好解决以上问题。
3、机械设备:机械设备的范围很广,如汽车、装甲车、坦克、飞机、舰船上所用的传动设备以及各种类型的零部件等,这些设备或是零部件上如果被尘垢、油脂、油垢、研磨粉、锈、氧化膜所污染,光靠手工清洗肯定不可能清洗干净,而超声波清洗可以说是无孔不入,可以把每一个微小的孔、缝隙都能彻底清洗干净。
4、各种加工件的表面去污处理。
5、医用器具的清洗,药剂的均匀混合。
6、厨房设备的清洗。
超声波换能器将高频振荡电讯号转换成高频机械振荡,以纵波的形式在清洗液中辐射。
在辐射波扩张的半波期间,清洗液的致密性破坏并形成无数直径为50~500μm的气泡。
这种气泡中充满着溶液蒸汽。
在压缩的半波期间,气泡讯速闭合,会产生上百Mpa的局部液压撞击。
这种现象称为“空化”效应。
在“空化”效应的连续作用下,工件表面或隐蔽处的污垢被爆裂、剥落。
同时,在超声的作用下,清洗液的渗透作用加强;脉动搅拌加剧;溶解、分散和乳化加速;从而将工件彻底清洗干净。
一、课程设计题目超声波清洗机超声波清洗机工作流程如图1所示:将欲清洗的工件置于工篮中,将工件篮放置在挂杆上,按下启动按钮,挂杆向下运动将工件置于清洗液中,加热清洗液至沸腾,启动超声波生器工作20分钟后,超声波发生器停止工作,挂杆向上运动将工件置于蒸汽中5分钟,停止加热,启动喷淋5分钟,其后停止喷淋,取出工件传送带上,按下清洗结束按钮,启动传送带工作。
超声波清洗机控制系统设计总结报告超声波清洗机控制系统设计总结报告一、设计目的超声波清洗机控制系统设计的目的是实现对清洗机的自动控制,通过控制系统能够灵活地调整清洗机的工作模式、清洗时间、清洗液温度等参数,提高清洗效果和效率。
二、设计方案1. 控制系统硬件设计控制系统硬件主要包括一台嵌入式控制器、传感器模块、执行器模块和人机界面模块。
嵌入式控制器负责处理控制信号,传感器模块用于实时监测清洗机参数,执行器模块用于控制清洗机运行,人机界面模块用于人机交互操作。
2. 控制系统软件设计控制系统软件主要包括上位机软件和嵌入式控制器软件。
上位机软件负责与嵌入式控制器进行通信,实现参数设置、曲线显示、数据存储等功能,嵌入式控制器软件负责实时控制清洗机的运行,根据传感器模块的数据进行逻辑判断和控制执行器模块。
三、设计过程1. 硬件设计过程根据清洗机的工作要求,选取合适的嵌入式控制器,并根据清洗机的参数设计传感器模块和执行器模块。
选择合适的人机界面模块进行人机交互操作。
2. 软件设计过程根据清洗机的工作要求,设计上位机软件,实现与嵌入式控制器的通信,并实现参数设置、曲线显示、数据存储等功能。
设计嵌入式控制器软件,实现控制算法和与传感器模块、执行器模块的通信。
三、设计结果1. 硬件设计结果选取了一款高性能的嵌入式控制器,并选取了合适的传感器模块和执行器模块。
人机界面模块选择了一款易于操作的触摸屏。
2. 软件设计结果上位机软件实现了参数设置、曲线显示、数据存储等功能,并与嵌入式控制器之间进行了成功的通信。
嵌入式控制器软件实现了控制算法和与传感器模块、执行器模块的成功通信。
四、设计总结通过对超声波清洗机控制系统的设计,成功地实现了对清洗机的自动控制,并提高了清洗效果和效率。
在设计过程中,我们积极探索并选取了合适的硬件和软件方案,通过不懈努力,取得了令人满意的设计结果。
同时,在设计过程中也发现了一些问题和不足,对这些问题和不足进行总结和分析,以便在后续的设计中能够得到更好的改进和提高。
单槽超声波清洗机技术方案一、需求分析随着工业生产的发展,许多零部件和产品需要进行清洗,以提高产品质量和延长使用寿命。
超声波清洗机因其高效、节能、环保等特点被广泛应用于各个行业。
本技术方案将介绍一种单槽超声波清洗机的设计和制造。
二、设计概述本设计的单槽超声波清洗机主要包括三个部分:清洗槽、超声波发生器和振荡器。
清洗槽用于盛放待清洗的物品,超声波发生器负责产生超声波震荡信号,振荡器将超声波信号传递给清洗液。
用户可根据需要对超声波频率、功率和时间进行调节。
三、清洗槽设计1.材料选择:选择耐腐蚀、耐磨损、导热性能好的不锈钢作为清洗槽的材料,以确保长期使用的稳定性和耐用性。
2.结构设计:清洗槽底部设置过滤器,以防止杂质进入清洗液,保持清洗液的清洁度。
槽体内部设计合理的凸起和凹陷,以增加物品受到超声波的震荡面积,提高清洗效果。
3.外形设计:根据清洗槽内物品的尺寸选择合适大小的清洗槽,并确保操作方便和安全。
四、超声波发生器设计1.电源设计:根据清洗需求选择合适的电源类型和电压,为超声波发生器提供稳定的电源供应。
2.控制系统设计:设计一个智能控制系统,能够监测和控制超声波频率、功率和时间等参数。
用户可以通过触摸屏或按钮进行操作,实现方便和精确的控制。
3.发声器选型:根据清洗物品的尺寸和要求选择合适的发声器,使其能够产生适当的超声波频率和强度。
五、振荡器设计1.结构设计:设计一个合适的振荡器,使其能够将超声波发射到清洗液中,实现物品的全面清洗。
振荡器的设计要求其能够均匀分布超声波并具有较高的传导效率。
2.安全设计:振荡器应具备过载保护和过热保护功能,以防止超声波发生器过热或损坏。
六、性能测试在完成清洗机的制造后,需要进行性能测试以确保其符合设计要求。
测试内容包括:清洗效果测试、超声波输出功率测试、工作稳定性测试等。
通过测试结果可以判断清洗机是否达到预期的清洗效果和工作性能。
七、结论本技术方案介绍了一种单槽超声波清洗机的设计和制造过程。
超声波清洗机设备方案介绍超声波清洗机是一种利用超声波的高频振荡产生的微小气泡来清洗物品的设备。
它广泛应用于工业生产线上的清洗过程,可以高效地去除各种污垢和沉积物,提高生产效率和产品质量。
本文将介绍一种基于超声波清洗原理的设备方案,包括设备的组成、工作原理和应用场景。
设备组成超声波清洗机由以下几个主要部分组成:1. 清洗槽清洗槽是放置待清洗物品的容器,通常由耐酸碱和耐腐蚀材料制成,如不锈钢。
清洗槽的尺寸和形状可以根据不同的清洗需求进行定制。
2. 超声波发生器超声波发生器是整个设备的核心部件,它通过将电能转换为高频电磁振荡信号,并将其传输到清洗槽中的超声波换能器中。
3. 超声波换能器超声波换能器将电磁振荡信号转换为超声波振荡。
它由压电材料制成,通过电压的变化引起压电晶体的变形,从而产生超声波振荡。
清洗液是超声波清洗的介质,它可以是水或其他适用的溶剂。
清洗液会被超声波振荡产生的微小气泡撞击,从而实现清洗的目的。
5. 控制系统控制系统用于控制超声波发生器、清洗槽和其他相关设备的运行。
它可以具备调节超声波频率和功率的功能,以适应不同的清洗需求。
工作原理超声波清洗机的工作原理基于超声波振荡产生的“空化效应”。
具体步骤如下:1.控制系统将电能传输到超声波发生器。
2.超声波发生器将电能转换为高频电磁振荡信号。
3.振荡信号传输到超声波换能器,刺激压电材料产生相应的振动。
4.振动通过振动传导材料传递到液体中,形成超声波振荡。
5.超声波振荡产生的微小气泡在液体中形成和坍塌,形成剧烈的液体动力。
6.液体动力带走污垢和沉积物,使待清洗物品表面得到彻底清洁。
应用场景超声波清洗机在许多行业中具有广泛的应用,包括:超声波清洗机可以用于清洗电子元件、电路板和半导体器件。
它能够去除元件表面的焊渣、油污和氧化物,提高电子产品的可靠性。
2. 制造业超声波清洗机可以用于清洗机械零件、模具和工字轮等制造业产品。
它可以去除零件表面的金属屑、油脂和切削液,减少故障率和提高产品质量。
重庆航天职业技术学院超声波清洗机及其PLC控制设计专业机电一体化班级学号姓名指导教师起止日期 2014.02.25-2014.04.25机电信息工程系制摘要本文主要介绍了超声波清洗原理及超声波清洗的PLC控制系统,使清洗工作可以高效率高质量的完成。
超声波技术出现在二十世纪初期,发展极为活跃,如今已经渗透到国防建设、国民经济、人民生活和科学技术等各个领域。
超声波清洗的高效率和高清洁度显示出了它巨大的优越性。
在未来的工业生产和生活中也将会得到巨大的发展应用。
在本文中在分析了超声波清洗生产线工作流程的基础上,采用PLC控制方案,给出了PLC控制系统的硬件和软件设计,使系统高效的完成生产线上的清洗任务,可以充分体现出PLC所具有的功能强、可靠性高、编程简单、使用方便、体积小等优点。
本文运用学到的可编程控制器的梯形图语言将程序编写,并完成PLC的编程调试来实现控制要求。
在超声波清洗生产线中,完成精密机械零件从清洗到烘干的全自动过程,收到了良好的清洗效果,提高了生产效率。
关键词:超声波清洗,原理,PLC编程AbstractThis paper introduces the principle of ultrasonic cleaning and ultrasonic cleaning line of PLC control systems to clean and efficient high-quality work can be completed. Ultrasonic technology in the early twentieth century, the development of very active, has now penetrated into national defense construction, national economy, people's life and science and technology fields. Ultrasonic Cleaning of high efficiency and high cleanliness showed its tremendous superiority. In the future industrial production and daily life will also be a huge development and application. In this article the analysis of ultrasonic cleaning line workflow based on the use of PLC control program, gives the PLC control system hardware and software design, making the system highly efficient production line to complete the cleaning task, which can fully reflect the PLC has functionality, high reliability, programming is simple, easy to use, small size, and so on. In this paper learn the language to programmable logic controller ladder programming, and complete debug PLC programming to achieve the control requirements. Ultrasonic cleaning line, complete precision machinery parts from cleaning to drying of the automatic process, received a good cleaning effect and improve the production efficiencyKEY WORDS: Ultrasonic wave cleaning,principle,PLC programming摘要................................................. - 1 - Abstract .............................................. - 2 - 前言................................................ - 4 - 一、项目设计内容...................................... - 6 -(一)超声波清洗原理............................... - 6 - (二)超声波清洗的特点............................. - 8 - (三)超声波清洗适应的行业及范围.................. - 10 - (四)超声波技术发展的历史........................ - 10 - 二、总体方案的设计................................... - 12 -(一)可编程控制器................................ - 12 - (二)超声波清洗生产线............................ - 15 - (三)各设计方法介绍及选择........................ - 17 - 三、超声波清洗生产线的系统设计....................... - 19 -(一)程序控制要求................................ - 19 - (二)硬件设计.................................... - 19 - (三)PLC程序的设计............................... - 21 - (四)语句表...................................... - 26 - (五)操作面板的设计.............................. - 28 - 四、系统的检测与调试................................. - 29 -(一)检测与调试.................................. - 29 - (二)清洗生产线的使用维护....................... - 29 - 结论............................................... - 31 - 谢辞................................................ - 32 - 参考文献............................................. - 33 -在工业生产的各个领域,机械加工业为了提高生产效率,对不同类型的零件分别组成的自动生产线。
随着超声波技术的不断发展,超声波广泛应用于检测、清洗、焊接、医疗等领域,甚至在纺织、航空领域也能见到它的踪迹。
目前,超声的研究和应用可分为功率超声和检测超声两大领域,超声清洗是功率超声最为广泛的应用之一。
它通过换能器,将功率超声的声能转换成机械振动,同时强超声波在液体传播时会产生“空化效应”。
在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力,对污层的直接反复冲击,一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中,以清除物体表面的杂质、污垢或油腻。
与其他清洗相比,超声波清洗具有效率高、能耗低、清洁环保的特点,特别在清洗复杂零件、盲孔、狭缝多的物件时,更凸显它的优势。
1 超声波清洗机总体方案设计文中设计的超声波清洗机是以STC单片机为控制核心,包括整流滤波、逆变、IGBT驱动、PWM发生与控制、频率扫描显示、功率调节、调谐匹配与阻抗匹配模块以及相关保护模块。
图1 超声波清洗机原理框图在超声波清洗机中,220 V50 Hz的市电输入后分为两路,一路用来产生大功率超声波,另一路用来检测、控制与显示的供电作用,具体如图1所示。
其中,通过双向可控硅可控制清洗机的功率。
逆变模块为半桥逆变,把直流电压逆变为高频交流电压,再经调谐匹配与阻抗匹配模块的变压器升压以及电感匹配,可以高效率、最大功率地输送到压电换能器。
最后,压电换能器把超声波电源输出的电能转化为高频机械振动。
2 超声波清洗机各模块设计原理2.1 整流滤波与功率调节模块220 V50 Hz交流电经整流桥B1整流以及电解电容C12滤波后产生直流输出电压。
其中双向可控硅TR1用于功率调节,C11为安规电容,R11和C11主要用于消除高频干扰。
而U1为光耦,型号可以选择MOC3021,1脚和3脚接调功模块。
光耦U1起到隔离强弱电的作用,增强了电路的可靠性和安全性。
图2 整流滤波模块在超声波电源系统的工作过程中,整流滤波模块与逆变模块会发热,可以将两个模块安装在一个铝片散热器上,进行风冷散热。
超声波清洗机设计方案及制造一、引言二、设计方案1.清洗机结构设计超声波清洗机的结构包括清洗槽、超声波振子、清洗液循环系统等。
清洗槽应具有足够的尺寸,以容纳待清洗的物体,并确保超声波振子的有效作用范围。
超声波振子的数量和布置应该根据清洗槽的尺寸和形状进行合理设计。
清洗液循环系统应包括泵、过滤器和加热器等组件,以确保清洗液始终保持良好的清洁度和温度。
2.超声波振子设计超声波振子是超声波清洗机中起振动作用的核心组件。
振子应采用合适的材料,如陶瓷、钛合金等,具有良好的超声波传递效果和耐腐蚀性能。
振子的尺寸和频率应根据清洗物体的性质和尺寸进行合理选择,以达到最佳的清洗效果。
3.清洗液选择清洗液的选择应根据待清洗物体的性质和污染程度进行合理调整。
常见的清洗液包括水、有机溶剂、表面活性剂等。
清洗液应具有良好的清洗效果,但不能对待清洗物体造成损害。
4.控制系统设计三、制造过程1.材料采购根据设计方案,采购清洗机所需要的各种材料和零部件。
确保材料的质量和规格符合设计要求。
2.包装组装根据设计方案组装清洗机的各个组件,如清洗槽、超声波振子等。
在组装过程中应注意组件的配合度和准确度,确保清洗机的结构牢固和稳定。
3.系统安装调试将清洗液循环系统和控制系统安装到清洗机中,并进行相关调试工作。
确保系统正常工作,各个参数的控制准确无误。
4.质量检验进行清洗机的质量检验,包括机械性能测试、超声波振动强度测试、清洗效果测试等。
确保清洗机的性能指标符合设计要求。
5.售后服务提供清洗机的售后服务,包括安装调试、故障排除、维护保养等。
确保用户在使用过程中能够得到及时、有效的技术支持。
四、结论。
清洗方案实例———————————————————————————————————————超声波清洗系统设计方案(三槽机方案)设备概述SD-1500-3 型超声波清洗机是按照客户要求专门设计制作, 可以适应客户用于 各种复杂小型五金零件的清洗作业,不需要过多人工干预,清洗效率高,清洗效果 好。
设备原理超声波清洗的原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成 高频机械振荡而传播到介质--清洗溶剂中, 超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射, 使液体流动而产生数以万计的微小气泡。
这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、 生长,而在正压区迅速闭合。
在这种被称之为"空化"效应的过程中,气泡闭合可形 成超过1000 个气压的瞬间高压, 连续不断地产生瞬间高压就象一连串小"爆炸"不断 地冲击物件表面,使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到物件表面净化 的目的 。
超声波清洗的作用机理主要有以下几个方面: 因空化泡破灭时产生强大的 冲击波,污垢层的一部分在冲击波作用下被剥离下来,分散,乳化,脱落。
因为无锡市声达科技有限公司 电话: (0510)88230912 -1-清洗方案实例空化现象产生的气泡, 由冲击形成的污垢层与表层间的间隙和空隙渗透, 由于这种 小气泡和声压同步膨胀,收缩,像剥皮一样的物理力反复作用于污垢层,污垢层一 层层被剥开, 气泡继续向里渗透, 直到污垢层被完全剥离。
这是空化二次效应。
超 声波清洗中清洗液超声震动对污垢的冲击。
超声波加速化学清洗剂对污垢的溶解 过程,化学力与物理力相结合,加速清洗过程。
利用超声波能量来迅速有效的清洗工件是清洗工艺中一种行之有效的方法。
清 洗时放入清洗槽或清洗网带,超声换能器将超声波发生源产生的电信号转换成超声 振动,此时清洗液中会产生许多微小的气泡,这种气泡在不断的产生和闭合运动中 形成“超声空化”作用,微气泡在完全闭合时会产生自中心向外的微核波,其瞬间可 达数千个大气压的强大冲击力,使物体表面的污物剥落, 以达到清洗目的。
设备设计外形设备基本参数1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 外形尺寸:( 长×宽×高 单位㎜)2480×1050×885 清洗槽尺寸:(长×宽×深 单位㎜)660×420×350 (3 只相同) 循环槽:尺寸:(长×宽×深 单位㎜)660×220×470 (2 只相同) 超声波功率:1500W×3=4500W 超声波工作频率:28KHz,40 KHz,28 K Hz(清洗槽1, 清洗槽2,漂洗/吹干槽) 加热功率:( 电加热)9kw( 清洗槽1)+9k w(清洗槽2) 设备总功率:约25KW无锡市声达科技有限公司 电话: (0510)88230912-2-清洗方案实例设备结构特点设备设计参考用户工作场合及使用者意见进行设计,设备为一体化结构,直接 外接电源,压缩空气,水管即可使用。
设备外壳全部采用镜面不锈钢板制造,外观简洁整齐,美观大方。
上部采用不 锈钢隔音盖,采用气动开关,操控方便。
设备底部设置可调承重底脚和移动胶轮, 移动及就位非常方便。
所有的电器控制按钮设置在操控面板上,统一放置在设备正面。
设备右侧面设置气源处理三联件,并设置有手动吹气枪挂钩,散热风机。
进排水接口统一设置在设备后面板。
设备由结构基本相同的超声波清洗槽1, 超声波清洗槽2, 及相应配套的循环槽, 过滤水泵系统; 漂洗/吹干槽组成。
具备两道超声波清洗, 漂洗, 吹干等一系列功能, 结构紧凑,使用灵活方便。
设备结构说明双槽循环结构特点双槽式超声波清洗机是一种广泛应用于五金机械行业除油清洗作业的设备形 式,设备由超声波清洗槽,循环加热槽,循环泵,精密过滤器组成,在循环泵的作 用下, 超声波清洗槽和循环加热槽间形成水位差, 清洗槽中表面浮油从两槽间的隔 板淌下,在循环槽中收集起来,始终保证清洗槽中清洗液干净。
对于清洗液中的杂质,设置了两道过滤装置,第一道为80 目插板式过滤器,主无锡市声达科技有限公司 电话: (0510)88230912-3-清洗方案实例要过滤清洗液中泥沙等较大的颗粒,第二道为精密过滤器,过滤精度最高可以达到 10u,可以有效保证清洗液的干净程度。
加热管全部设置在循环加热槽中, 可以避免超声波空化腐蚀对加热管寿命的影 响。
由于有循环泵作用,可以提高清洗液的温度均匀性,提高控温精度。
超声波清洗槽1超声波清洗槽1 由一套完整的双槽清洗系统构成。
用于对工件进行超声波粗 洗。
超声清洗槽由不锈钢板氩弧焊接成型,尺寸为:660 × 420 × 350 毫米。
底 面布置1500 瓦浸没式换能器,超声波工作频率为28KHz。
超声波清洗槽外部设置循环水箱, 通过循环泵保持两槽水位差, 可以保证清洗 槽表面浮油全部淌入循环槽中收集起来, 以免工件拿出时附着表面浮油带来二次污 染。
循环水箱设置不锈钢电加热管,功率为9kw, 并配置蒸汽加热管,清洗液温 度控制采用数显智能温控表EA4-D801101P03-00, 该型温度控制器为数 字双显示智能温度控制器。
设计温度设定为60 度正负5 度。
循环泵采 用磁力驱动泵。
清洗液采用高低槽循环结构,设置两道过滤装置,粗滤 器为80 目插板式过滤器,精滤为20u 精密线绕过滤器(不锈钢外壳)。
循环水箱设置进水,溢流口,循环水箱及清洗槽均设置排污阀。
无锡市声达科技有限公司 电话: (0510)88230912-4-清洗方案实例超声波清洗槽2超声波清洗槽2 由一套完整的双槽清洗系统构成。
用于对工件进行超声波 清洗。
超声清洗槽由不锈钢板氩弧焊接成型,尺寸为: 660 × 420 × 350 毫米。
底面布置1500 瓦浸没式换能器,超声波工作频率为40KHz。
超声波清洗槽外部设置循环水箱,通过循环泵保持两槽水位差,可以保证 清洗槽表面浮油全部淌入循环槽中收集起来,以免工件拿出时附着表面浮油带 来二次污染。
循环水箱设置不锈钢电加热管,功率为9kw, 并配置蒸汽加热管,清洗液 温度控制采用数显智能温控表EA4-D801101P03-00, 该型温度控制器为数字双 显示智能温度控制器。
设计温度设定为60 度正负5 度。
循环泵采用磁力驱动泵。
清洗液采用高低槽循环结构,设置两道过滤装置, 粗滤器为80 目插板式过滤器,精滤为20u 精密线绕过滤器(不锈钢外壳)。
循环水箱设置进水,溢流口,循环水箱及清洗槽均设置排污阀。
超声波漂洗槽超声波漂洗槽用于对工件进行漂洗,去除残留清洗液成分,同时设置快速 排水电磁阀,排水结束以后可以利用手动吹气枪用经过除油,除水的压缩空气 对工件进行吹干。
超声漂洗槽由不锈钢板氩弧焊接成型,尺寸为: 660 × 420 × 350 毫米。
底面布置1500 瓦浸没式换能器,超声波工作频率为28KHz。
槽底排液采用DN40 口径电磁阀,并在面板上设置排液按钮,便于迅速排放 漂洗液。
槽侧面位置设置手动吹干气枪及挂钩。
气动隔音上盖气动隔音上盖采用气缸及电磁阀控制开关, 主要为隔绝超声波清洗时产生的 噪音,同时可以隔绝加热时产生的水蒸气。
超声波电源及换能器本设备采用了三台SD-1500 型超声波发生器,该型电源由我 公司自行开发并掌握核心技术,无锡市声达科技有限公司 电话: (0510)88230912 -5-清洗方案实例采用德国西门康IGBT 模块作为功率输出器件,并结合了先进的pwm(脉宽调制) 技术,单片机自动频率跟踪技术,配合日本富士电机公司成熟的驱动技术;工作 稳定可靠,故障率极低。
三台超声波电源放置在清洗槽下方的推拉式抽屉座上, 调试及维修时可以轻 松拉出,电源内部经过严格的防潮,防腐蚀处理。
同时,为了保证电源长期稳定 工作,侧面板上专门设计有散热风扇,可以及时把电源工作中产生的热量散发出 去。
超声波换能器采用浸没式结构,这种结构的换能器整体浸没在清洗液中,可 以有效降低工作噪音;同时由于整体是模块结构,需要更换时直接整个模块更换 即可,维修成本及工作量较小。
综合样件清洗情况,我们分别选定了28KHz,40 KHz 的工作频率,可以根 据不同的清洗工件选用不同的清洗槽, 这两个个频率段的超声波具有非常不错的 清洗效果和较小的工作噪音,是目前工业上使用较广的换能器。
换能器外壳采用进口316L 不锈钢材料制作而成,振动面上镀硬铬,可以有 效延长换能器使用寿命半年以上。
换能器振子的与振动面采用螺钉及胶水双重保证工艺, 沾结胶水采用美国帝 国化学ESP108单组份环氧胶,这种胶水粘接完毕以后抗剪切强度可以达到30Mpa 以上,是目前超声行业最好的超声波振子胶。
超声波电源参数表 型号 :SD-1500工作频率 :28KHz 或者40KHz 输出功率 0-1500 W 输入电源 AC 220 2KVA 外形尺寸(长×宽×高) 400×360×180 ㎜ 超声波振子参数表连 重 型 号 量 (g) 辐 射 面 直 径 φ 6850-28H 760 68 φ 4538-40H 300 45 50 80 40 15 3700 4500 70 100 28 12 9000 高 度 接 功 率 (W) 谐振频率 (Fs± 0.5KHZ) 谐振阻 抗 (欧) M10 ×1 M10 ×1 80W-40KC 60W-28KC 电容C± 10%PF P-8 螺 杆 备注无锡市声达科技有限公司电话: (0510)88230912-6-清洗方案实例电器及控制面板上设置(由左往右) 1. 电源开关 2. 清洗定时 3. 超声波1 开关及指示灯 4. 循环泵1 开关及指示灯 5. 加热温度控制器1 6. 加热选择开关1 7. 上盖开关 8. 超声波2 开关及指示灯 9. 循环泵2 开关及指示灯 10. 加热温度控制器2 11. 加热选择开关2 12. 上盖开关 13. 超声波2 开关及指示灯 14. 排液开关 15. 上盖开关 电器控制关键件如接触器, 空气开关, 热继电器等全部采用施耐德公司产品, 确保操控稳定可靠。
气动装置设置上盖开关气缸,配套电磁阀。
气源处理三联件 手动气枪。
气缸,电磁阀, 气源处理三联件采用CKD 产品,手动气枪采用PUMA 产品。
设备随机资料提供提供下列资料(1 式2 份(纸质及光盘介质各一份): ) 1、设备总装图、配管方位图。