在机械制造工业中，零件在装配之前需进行清洗，以除去表面油污等杂质，达到一定的洁净度要求，清洗也是油漆、电镀、热处理等工艺前的一项重要工序，清洗质量直接影响到机械产品的加工性能和整体性能。超声波清洗作为一种先进、高效的现代清洗技术，在机械行业中的应用越来越广泛。
1 超声波清洗机工艺流程及主要结构
1.1工艺流程
图１ 超声波清洗机结构简图
图1为超声波清洗机结构简图。其工作流程为：在上料区，人工将盛放被洗零件的篮筐放到上料轨道上，由上料轨道自动将篮筐带入上料室，上料室内设置一接近开关，其感应清洗传送链上的横杆后，清洗传送自动停止，带吊钩篮筐自动上挂到清洗传动链上，延长一段时间后，清洗传动自动启动，篮筐被送到热浸鼓泡槽，清洗传送自动停止，温热浸洗3min后，清洗传动再次启动，篮筐被送到超声粗洗槽后，清洗传送又自动停止，超声清洗3min后，清洗传动再次启动，就这样，篮筐接着依次进入超声精槽、喷淋冲洗槽、强风吹干槽，接着，清洗篮筐从清洗传送链下挂，自动进入烘道传送链，烘道传送启动，篮筐在烘道上前进一工位，烘道传送停止，3min后，烘道传送再次启动，篮筐在烘道上又前进一工位，就这样，篮筐在烘道里断续前进，最后，从烘道出口送出，由人工卸下。零件在清洗传送链上和烘道传动链上按一定的生产节拍在工位间自动传送，完成从清洗到烘干的全过程。
1.2超声波清洗机结构
超声波清洗机整机主要由机架、工作槽、超声波设备、机械传动部分、循环过滤及管路系统、控制系统等组成。
（1）机架及外壳。清洗机机架采用A3方管焊接成形，并用膨胀螺栓固定于地面，外封板采用优质冷轧板，正面上半部分开设玻璃窗，以便于自动工作时的观察，设备下半部分外封采用检修门形式，以方便检修。
（2）工作槽。设有热浸鼓泡槽、超声粗洗槽、超声精洗槽、喷淋冲洗槽、强风吹干槽5个清洗槽和烘道。其中 前4个工作槽的清洗液都配有各自循环过滤系统，保证清洗液循环使用，达到节约目的。每个工作槽主要由清洗槽、贮液槽、过滤泵、过滤器和球阀开关等组成，有两级单独排污，一级是将清洗液排至贮液槽循环利用，循环液采用粗、细过滤两道工序，过滤掉杂质，过滤精度30μｍ～5μｍ；另一级是在清洗槽底部设有放水阀，将污水直接排至排污管道中，适合定期排除槽底的切屑等杂质以及比较脏的污液。为增强清洗效果，除强风吹干槽外，各工作槽都装有电加热装置，由温控器自动控制温度并显示温度。另烘道通过离心风机的吸与排形成热风循环，使烘道内的温度匀布，烘道外敷保温材料。工作槽体材料为304不锈钢。
（3）零件输送装置。根据清洗工艺要求，装有被洗零件的篮筐依次在各清洗槽和烘道按照工作节拍移动，移动以链传动方式实现，包括清洗传动链和烘道传动链，传动链主要由电动机、减速器、链轮与链条、张紧装置等组成。篮筐材料采用1Gr18Ni9Ti。
（4）控制系统。超声波自动清洗机控制系统采用可编程控制器控制，除人工上下料外，零件按一定的生产节拍在清洗工位间自动传送，完成零件温热浸泡、超声粗洗、超声精洗、喷淋冲洗、强风吹、烘道烘干整个过程。对控制系统要求如下：工作方式有手
动和自动两种，另有急停功能，视零件而定；清洗、喷淋、强风吹、烘道时间可分别设定和调整；工作槽有自动温控系统；整个系统工作时能实时监控并有故障报警。
2 plc控制系统设计
2.1 控制系统原理
在超声波清洗机PLC控制系统中，PLC输入信号来自触摸屏操作、现场检测信号，输出信号经中间隔离继电器控制各传动电动机、风机、泵、超声设备。
2.2 PLC输入输出分配
超声波清洗机控制系统硬件主要选用日本三菱公司FX3U-48MR可编程序控制器和深圳步科触摸屏MT506T。
2.3 PLC软件设计
PLC软件设计包括PLC程序设计和触摸屏界面设计。
2.3.1PLC程序设计
考虑到机器有手动、自动两种工作方式，超声波清洗机PLC程序采用模块式设计，分为手动控制模块、自动控制模块和公共模块。公共程序用于系统参数（清洗时间、喷淋时间、烘干时间）设置、紧急停止程序、工作指示灯显示程序、工作泵过载报警程序、贮液槽低液位报警程序等。
3 结束语
与其他清洗方式相比，超声波清洗具有清洁度高且一致好等优点，对具有不规则表面、夹缝、细孔、沟槽之类的零件特别有效。该超声波工业清洗机采用双链传动吊篮形式，传动平稳，定位可靠，电气控制由可编程控制器自动控制，完成零件从浸洗、粗 洗、精 洗、冲洗、强风吹到烘干的全过程，大大提高了设备的自动化程度；另增加人机界面，可方便修改工艺参数，且显示直观，操作简易，并有故障提示功能，为设备调整及维护提供便利。机器清洗效果好，生产效率高，除人工上下料外，实现了自动化，大大减轻了工人的劳动强度，满足批量化生产要求，通过修改控制参数或更换清洗液，可用于清洗如液压元件、油泵油嘴、轴承零件、汽车零部件等。
