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摘 要
随着市场对产品质量要求的日益严格和国际上对环保要求力度的加强,我国精密零件清洗工业受到极大的挑战,长期在精密零件清洗领域占据主导地位的ODS类清洗工艺由于破坏臭氧层而被禁止使用,作为代替品出现的一些氯代烃清洗剂,水基清洗剂和碳氢溶剂由于分别具有毒性,水处理繁琐,清洗效果较差以及不易干燥,安全性较差等缺点。阻碍了国内清洗工业的发展。
本文主要对EG-6203型的轴承的生产中的清洗的工序的清洗设备的设计,它也是利用当今的科技超声波清洗代替了原来的机械清洗,工作过程如下:将要清洗的轴承放入自动上料机构的上料圆盘,上料圆盘在减速电机的带动下旋转,通过离心力的作用,轴承在挡料板的作用下,推料进入导归轨,再依次进入推料气缸的位置,在感应接触开关控制气缸在送料之前,上料台的导轨下有退磁器将轴承的磁性去掉,然后进入超声波清洗槽,然后是甩干槽,最后进入注脂包装生产线。本次设计的EG-6203型轴承超声波清洗机是PLC控制的全自动超声波清洗机。其具备了自动送料、自动感应退磁、自动记数、全程清洗喷淋风干、全程监控报警的功能。为现在的轴承制造业大大提高效率,使产品合格率大大提升。
关键词:超声波;轴承清洗机;上料机构;自动控制。
Abstract
With the market increasingly stringent requirements on product quality and the strengthening of the international requirements of environmental protection. Our precision parts cleaning industry is facing a great challenge. For the destruction of the ozone layer , the ODS class cleaning crafts are prohibited from using which has dominated for a long time in the field of precision parts cleaning. As a substitute for the emergence of some chlorinated hydrocarbon cleaning agents, Water-based cleaning agent and hydrocarbon solvents are toxic, water treatment is cumbersome. Besides, cleaning effect is less effective and hard to dry, what’s more, the security is low and other shortcomings. All those shortcomings have hindered the development of the domestic cleaning industry.
This paper focuses on the cleaning apparatus of the cleaning step in the production of the type EG-6203 bearing’s design. It uses current technology ultrasonic cleaning instead of the original mechanical cleaning, work processes are as follows: we take the bearing which has been cleaned in the automatic feed mechanism feeding disc, The feeding disc were rotated by the gear motor. Through the effects of Centrifugal force, and bearing in the role of a blocking plate Pusher are putted into the rail. And then turn into the pusher cylinder position. Sensor contact switch control cylinder before feeding back porcelain magnetic bearing is removed, and then into the ultrasonic cleaning tank, and then drying tank, and finally into the greasing packaging production line, feed station on the rail. The design of the EG-6203 bearing ultrasonic cleaning machine is PLC controlled automatic ultrasonic cleaning machine. With automatic feeding, auto-sensing demagnetization, automatic counting, the entire cleaning spray dried, monitor the entire alarm function. Now bearing manufacturing greatly improve efficiency, greatly enhance the rate of qualified products.
Key words: Ultrasonic wave;Bearing cleaning machine;Feeding mechanism;Automatic control.






目 录
摘 要III
AbstractIV
目 录V
1 绪论1
1.1 课题来源1
1.2 课题意义1
1.2.1 超声波清洗的特点1
1.2.2 现代超声波在轴承清洗中的发展趋势2
1.3超声波的分类及其主要工作器件2
1.3.1 通用超声波清洗机3
1.3.2 超声清洗机用的超声波发生器3
1.3.3 专用超声波清洗机5
2 总体方案设计7
2.1 总体方案设计的综述7
2.2 超声波发生器8
2.2.1 超声波发生器的简述8
2.2.2 超声波发生器的原理8
2.3 清洗槽8
2.4 自动送料机构10
3 清洗槽的具体设计12
3.1 导轨的结构12
3.2 清洗油泵、风机的设计12
3.3 油喷针和风喷嘴设计14
4 自动送料机构的设计15
4.1原理、结构及工作过程15
4.2轴的设计及校核15
4.3轴承的设计和校核18
4.4挡料板的设计20
4.5齿轮的校核20
4.5.1 齿轮的失效形成20
4.5.2 齿轮设计的要求21
4.5.3 齿轮的设计及校核21
5 自动控制电路25
5.1 PLC简介25
5.1.1 下列为I/O分配表26
5.1.2 下列为本设计的程序符号注释表27
5.1.3 人机界面控制30
5.1.4 本程序的梯形图30
6 结论与展望32
6.1结论32
6.2不足之处及未来展望32
致 谢33
参考文献34
1 绪论
1.1 课题来源
由于我在一家轴承制造厂家进行实习,在轴承的清洗过程中涉及到轴承的清洗,而轴承的清洗机在市场上有很多种,本人实习的公司用的是先进的超声波轴承清洗机,所以我就选取超声波轴承清洗机上的一个机构——送料机构进行设计。
人类对蝙蝠做实验并第一次发现超声波的时间是在1900年,第一次创造出超声波是1930年,首次创造出声强和声波频率都可以控制的超声波装置是在1918年,超声波清洗机在1951年首次出现的。超声清洗,是利用超声波的振动,加到洗涤液中,产生共振,从而用来洗去固体表面污渍的方法。当今,超声清洗凭借它独特的清洗效果,广泛地应用于各个行业。随着现代工业的发展,轴承制造业也相应的快速发展起来。当前的阶段,随着改革开放,我国加入世贸组织,我国逐步展开的工业化改造,迅速发展的新兴工业,快速增加的轴承需求,轴承制造业也随之蓬勃的发展起来,随着改革的深入,某些地区更为突出,出现了很多新的轴承制造企业。例如南通地区,过去几乎没有轴承制造厂,而近几年已迅速发展到100余家,并且增长没有放缓,继续上升。随着该行业的快速的发展,竞争也相应的变得更加的激烈,随之对清洗轴承的标准也变的高了,所以关于轴承清洗设备的需求数量变大。
1.2 课题意义
在市场经济的环境下,对产品质量要求越来越高。为保证产品质量,许多企业在产品生产过程中,将采用清洗工艺来提高产品质量,为企业创造良好的经济效益。当前在一些工业产品生产过程中,超声波清洗的优点是价格经济,洗净效果良好,特别是在国际社会对于环境要求更加苛刻的条件下,有利于环保。超声清洗机可以应用于清洗体形大小不一,形状复杂,清洁度要求高的工件。例如可用于清洗手机零件、飞机零件、电脑零件、动车发动机零件、精密轴承零件、花键、垫片、车刀、锯片、钻石、注射器和各种显微镜镜头等;还可以用于清洗电路板、晶片及超导器件、电子显象管内的精密零件、电磁性元件、硅片、插座、相关的核材料、电极引线等电子类产品。
我国加入WTO后,国外越来越多的厂家已经落户中国,产品质量竞争和静音轴承的开发、应用也势在必行,提高轴承洁净度水平也可促进和改善现有轴承的清洗技术和工艺管理水平,同时也是提高我国轴承行业国际竞争力的有效手段之一。
1.2.1 超声波清洗的特点
超声波清洗与其它清洗相比具有洗净率高、残留物少,清洗时间短,清洗效果好,凡是能被液体浸到的被清洗件,超声对它都有清洗作用。不受清洗件表面形状限止,例深孔、狭缝、凹槽。都能得到清洗。由于超声波发生器采用D类工作放大,换能器的电声效率高,因此超声清洗具有高效节能。它是一种真正高速、高质量、能易实现自动化的清洗技术。若清洗剂采用非ODS清洗剂则具有绿色环保清洗作用。超声清洗对玻璃、金属等反射强的物体其清洗效果好,而不适宜纺织品、多孔泡沫塑料、橡胶制品等声吸收强的材料。
电子材料加工成型后的清洗:如晶片、硅片、压电陶瓷片等电子材料是供给元器件厂家的产品,其产品出厂前必须清洗,特别是做出口业务的厂家,其产品清洗成为一大难题,超声波清洗是最有效的途径。以下是超声波清洗技术的具体应用范围:
(1) 机械行业:防锈油脂的去除;量具的清洗;机械零部件的除油除锈;发动机、化油器及汽车零件的清洗;过滤器、滤网的疏通清洗等。
(2) 表面处理行业:电镀前的除油除锈;离子镀前清洗;磷化处理;清除积炭;清除氧化皮;清除抛光膏;金属工件表面活化处理等。
(3) 仪器仪表行业:精密零件的高清洁度装配前的清洗等。
(4) 电子行业:印刷线路板除松香、焊斑;高压触点等机械电子零件的清洗等。
(5) 医疗行业:医疗器械的清洗、消毒、杀菌、实验器皿的清洗等。
(6) 半导体行业:半导体晶片的高清洁度清洗。
(7) 钟表首、饰行业:清除油泥、灰尘、氧化层、抛光膏等。
(8) 化学、生物行业:实验器皿的清洗、除垢。
(9) 光学行业:光学器件的除油、除汗、清灰等。
(10) 纺织印染行业:清洗纺织锭子、喷丝板等。
(11) 石油化工行业:金属滤网的清洗疏通、化工容器、交换器的清洗等。
1.2.2 现代超声波在轴承清洗中发展趋势
轴承在当今的国民生产的应用是非常广泛的。中国是轴承生产大国,清洗是轴承的合套后的一道重要的工序。清洗的好坏决定了轴承的合格率。轴承的内外圈在加工打磨之后就产生了细小的颗粒和磁性。在自动化之前,直至现在一些小厂还沿用独立的退磁机去磁然后用机械式的液体压力清洗。这样大大浪费劳动力和减少工作效率。在超声波的出现后,现在采用的超声波清洗,由发生器输出超音频振荡电功率,经换能器将电功率换成超声机械振动,清洗液在超声振动下,产生具有数千万个大气压的微核波,形成液面与被清洗面间的高速核气流,使粘附被清洗件表面的各类污物剥落使产品合格率大大提升,同时提高效率,减少劳动力。
本次毕业设计的四通道超声波轴承清洗机是采用PLC控制的全自动的超声波清洗机。在PLC自动控制器的控制下自动送料、自动感应退磁、自动记数、全程清洗喷淋风干、全程监控报警在现代化的制造加工。
生产过程中,消耗于送料的时间损失是组成零件单件加工时间的一部分,它属于辅助时间。要想提高生产率,减少生产中的辅助时间将是非常重要的一个环节。而要想减少辅助时间,就必须提高生产的自动化程度。自动送料机构就是为实现生产中送料工序自动化而设计的一种专用机构。在以前的轴承清洗中的清洗、退磁都分开进行的,在如今全自动的生产中大大节约了时间,节约了生产成本。同时还按用户特殊要求研制、开发、生产了用于清洗软磁器件、精密轴承零件的专用超声波清洗设备,在生产中发挥了良好的作用加之超声波清洗和自动送料和退磁、清洗同步进行使如今的轴承的制造清洗的效率大大提高,减少劳动力,也使产品合格率大大提升。