在适宜温度，般在以下在超声波空化作用下，清洗液的温度会有所升高，所以也需要对其进行控制。故障自动监测当清洗过程中环节出现故障时，如超声波泵加热器等出现异常，控制系统要立即通过灯塔报警器作出报警提示，并视危险程度来采取相应措施，较轻微的故障仅对操作者提示，指导其排除故障即可对于较严重的故障要停止对故障环节的输出对于非常严重的故障来说，需要作出复位机器或者停机等处理。手动调试控制为了方便调试和故障检测，需要对机器增加手动调试部分。因此，控制系统要实现对上料传送带气动系统超声波系统等部分的手动调试。控制器的选择本机选择可编程控制器作为控制系统的核心。是种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算顺序控制定时计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其相关设备，都应按易于与工业控制系统形成个整体，易于扩充其功能的原则设计。归纳起来，主要特点有可靠性高，抗干扰能力强适应性强，应用灵活编程方便，易于使用功能强，扩展能力强控制系统设计安装调试方便维修方便，维修工作量少体积小，易于实现机电体化，适合非标设备的开发。传感器的选择设备的自动控制离不开先进的传感技术，传感器作为自动控制的重要部分，有着不可或缺的作用。传感器的需求主要集中在两个方面设备运行控制的需求和设备安全控制的需求，出于控制的需要，有些传感器需要同时满足这两个需求。设备运行控制所需传感器设备运行过程中，气缸传送带动作的控制离不开传感器的作用。在动作控制方面，主要用到的传感器为磁传感器光纤传感器。磁传感器主要用于气缸方面，也叫磁性开关，主要用来检测气缸是否到位，根据磁传感器的信号来决定电磁换向阀的通断，从而控制气缸的动作。光纤传感器通过确定清洗筐是否到位，控制入料出料传送装置的运停，此外，光纤传感器的信号与气缸是否动作有直接关系，只有在光纤传感器确认入料到位或者出料到位后，气缸才可以动作，否则会出现空抓或者压筐等现象。设备安全需求所需传感器设备安全需求所需传感器主要包括温度传感器液位传感器压差传感器真空传感器消防传感器等。本设备温度的控制主要包括超声清洗槽液温漂洗槽液温干燥槽上盖和槽内温度汽液分离器温度蒸馏机油温和液温等使用的是模拟量传感器，利用的模拟量模块来处理数据，可以得到精度较高的实时温度值，可以依据其温度值判断冷水机蒸馏机是否在正常工作，碳氢溶剂的液温是否在安全范围内等。液位传感器的作用主要是监控溢流箱储液槽汽液分离器真空脱气槽干燥槽缓液箱等的液位情况，使清洗液在清洗过程中不会溢出，也不会在缺液的情况下设备继续运转。同时，有的液位传感器还要满足控制的需求，兼有安全和控制两个需求。压差传感器主要用于检测各滤芯两侧的压差，从而判断滤芯的堵塞情况，旦压差超过设定值，设备会进行报警，并且触摸屏故障检测画面会显示故障滤芯所在的位置，此时要停机清理或者更换相应的滤芯。真空传感器的作用主要是检测真空干燥槽内部的真空度，以便对真空泵和罗茨泵进行控制，并且可以通过真空传感器的监控，判断真空干燥槽工作是否正常，是否出现漏气等。消防传感器的主要作用是设备发生火灾时，发出信号给消防控制盘，消防控制盘控制消防启动瓶，启动消防罐进行自动灭火。需要特别说明的是，发生火灾属于极端情况，为做好预防工作，本设备特别安装了气体浓度传感器，对设备内部的气体浓度进行实时监测，旦气体浓度超过安全值，设备会报警停机，这时可以由工作人员检查气体浓度过高的原因，避免火灾的发生。分析考虑点数的范围，成本的要求，本文选择三菱整体式。整体机的特点是结构紧凑使用方便，缺点是输入输出口配置数量固定。为了克服整体机的缺点，使其应用更加灵活，整体机配接各种扩展模块或称扩展单元，如图所示。从控制功能及所控制的部件分析，根据所需点数选择模块见表，由于本清洗机需要点数较多，因此选用了个基本模块和个数字量扩展模块。清洗机模块实物图如图所示程序设计汽车轴承零件清洗机的控制程序分为两大部分，即自动运行程序和手动调试程序，现分别绍如下。手动控制部分主要是用来调试各部件，手动调试状态下，各个动作相对独立，可以通过触摸屏面板见图对每个动作单独控制。但是，因为有些动作之间要按定顺序来执行，所以各个动作并不是绝对独立，例如，真空槽上盖在没有解除密封前是无法打开的。清洗机按钮控制区如图所示。在自动工作状态下，清洗机复位按钮用来进行初始位确认，准备按钮机器进入准备阶段，灯塔黄灯闪烁，干燥室上盖加热器真空泵和蒸馏机开始工作，当蒸馏发生器内碳氢清洗液温度达到设定值后，准备工作完成，灯塔黄灯熄灭，绿灯闪烁，此时启动按钮使超声波各槽清洗液循环泵真空泵启动，将清洗筐置于入料区，则入料传送带开始工作，进入自动清洗阶段。清洗的轴承零件会依次通过超声波粗洗超声波精洗粗漂洗精漂洗蒸气漂洗和真空干燥工序，完成清洗过程。由于程序较大，本文只列举两个清洗机关键动作程序。图所示为清洗机选择干燥室或来进行本流程蒸气清洗和真空干燥的程序，主要通过判断干燥室或密封盖是否关闭来进行选择。当真空干燥室密封盖打开时，零件首先进入干燥室进行工作，当真空干燥室密封盖已关闭时，对干燥室密封盖判断，从而确定零件干燥的位置。其中，为辅助继电器，它不直接驱动外部负载，般的辅助继电器与继电器控制中的中间继电器相类似。真空室蒸气加热的程序如图所示本段程序为真空干燥室。其中，自动运行时清洗时间蒸气加热时间干燥时间真空干燥室通气时间真空干燥室排液时间和清洗时清洗件的上升停顿时间均通过触摸屏面板在清洗机调试和运行阶段根据清洗量的不同和清洗效果的比较进行设置。汽车轴承零件清洗机自动控制流程见图所示，由于两个干燥室干燥工作流程相似，在此以真空干燥室进行干燥为例。汽车轴承清洗机运行调试结果由于清洗机清洗过程中清洗件数量和种类会有不同，因而进行碳氢蒸气加热时所需要的蒸气量不同，对于蒸气需求量不明确的问题在清洗机设计时是通过加热零件所达到的温度和蒸气加热时间双重条件对蒸气进行控制来解决的，其目的是保证真空干燥室温度达到设定值，使得真空干燥工艺得以顺利进行由于温度传感器只能准确反应干燥室中特定区域的温度，为了保证室内温度全部达到设定值，应对加热时间进行设定，同时便于汽车轴承零件清洗节拍的确定。因此在清洗机运行时需要在控制系统中通过调整蒸气加热温度加热时间和干燥时间等多项运行参数来满足清洗和干燥的要求。清洗参数的确定以计算所得的参数为参照和依据，根据实际清洗效果，对设备进行不断调试，最终确定了设备的运行参数如下。每清洗筐可清洗轴承零件重量最大为，依此运行参数计算，若采用流水线清洗，平均每清洗筐所需要的时间大约在分钟左右。前文已经多次论述，碳氢溶剂闪点较低，温度控制是设备安全运行的关键。本设备设定超声波清洗槽漂洗槽等液槽清洗液温度报警值为干燥槽上盖与干燥槽温度控制在。设备运行效果清洗效果清洗效果的指标主要为两个方面洁净度和干燥效果。前文已经论述过，本设备的设计目的和作用是除去轴承零件表面的所有油污，并且最终实现完全干燥，满足后续的工序的要求。是采用擦拭法，就是用白纸滤纸白绸布来擦拭工件表面，用肉眼观察洁净度情况。根据客户方要求，轴承零件清洗完毕后，表面不能有任何油污存在，但允许有少量的不溶性微小颗粒附着，经过人工擦拭，可以轻松去除。如图所示，为轴承外圈清洗前后的实物对比，清洗前，轴承外圈的表面尤其是内表面油污明显，清洗后，只有些不溶性固体颗粒附着，客户方验收人员用滤纸擦拭，可以清洗将其去除，得到光亮洁净的表面。二是采用染色法，就是将非油溶性染料涂到轴承表面，尤其是沟槽等容易有污物积留的地方，如果表面有油污存在，则染料不能涂到轴承表面上。客户方验收人员在染色过程中，没有发现有油污斑点存留。轴承零件的干燥效果也可以通过上述两种方法检测，轴承零件在经过真空干燥后，达到了完全干燥，得到了客户方验收人员的肯定。在设备调试过程中，我方人员采用观察法观察干燥的效果，如图所示，为轴承零件在干燥开始前和结束后，通过干燥槽观察窗拍下的实物图片，很明显的看到，在干燥前轴承零件和清洗筐上有很多的清洗液残留，而清洗后，己经观察不到任何的清洗液残留。蒸馏效果蒸馏机运行成功与否的重要指标是蒸馏液的洁净度。设备调试运行期间，在蒸馏机内加入需要回收的脏液，单独运行蒸馏机，得到了满意的蒸馏效果。蒸馏效果对比图如图所示，由于纯净的碳氢液没有颜色，如水样，所以对比非常明显。控制效果前文多次论述，碳氢溶剂闪点较低，所以设备在调试运行中，还要特别注意冷水系统监控系统等的运行情况，如表所示，为清洗机在调试运行过程中，各液槽及冷水的温度监控情况。从上表可以看出，各温度监控值均在安全范围之内，在设备调试运行中，真空度显示值蒸馏液温升值均与理论值相符合可燃气体浓度显示直为零，设备运行安全可靠。本章小结本章首先根据汽车轴承零件清洗机的特点选择气压传动作作为其执行部件的动力源，对气动系统进行了设计。其次，分析清洗机的控制需求，并依此选择了以三菱为中心的现场控制方案，制订了控制流程图并编写了自动和手动部分的程序，实现了清洗机的控制要求。根据汽车轴承制造商的要求对设备进行调试，确定了清洗参数，每清洗筐可清洗轴承零件可达到，采用流水线清洗每清洗筐大约需要分钟，大批量清洗缩短时间达到以上，并且清洗效果和干燥效果均达到客户方需求。结论随着市场竞争压力的不断增加，产品质量日益被生产商和使用者所重视。而汽车轴承零件的清洁度对其成品质量能够产生很大的影响，因而汽车轴承零件的清洗越来越受到生产商的重视。为了研究和推广轴承零件清洗干燥