一种自动清洗方法与流程

技术特征：
1.一种自动清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将待清洗工件通过装载设备固定夹持；步骤二：获得待清洗工件的基础产品参数，并将所述基础产品参数与预设的清洗工件标准模型进行匹配；步骤三：基于匹配的清洗工件标准模型确定工件标准清洗参数；步骤四：基于视图扫描与光谱分析确定待清洗工件的在线扫描动态参数；步骤五：将步骤二确定的基础产品参数、步骤三确定的工件标准清洗参数和步骤四确定的在线扫描动态参数进行综合耦合分析与优化匹配处理，得到待清洗工件的清洗控制工艺参数；步骤六：将清洗控制工艺参数导入激光清洗装置，由激光清洗装置根据清洗控制工艺参数对待清洗工件进行自动清洗；步骤七：基于清洗控制工艺参数控制的清洗程序运行完毕后，通过视图扫描和光谱分析评估清洗效果，若清洗效果达到清洗标准要求，结束清洗过程，若清洗效果未达到清洗标准要求，重复执行步骤四至步骤七，直至清洗效果达到清洗标准要求后结束清洗过程。2.根据权利要求1所述的自动清洗方法，其特征在于，其中步骤二具体包括以下步骤：（1）通过测量待清洗工件基本情况，获得待清洗工件的基础产品参数，测量方式包括物理尺寸检测和成分化学检测，所述基础产品参数包括待清洗工件的外观形状、基本尺寸、材料品种、表面污染物种类中的一种或几种参数；（2）将所获得的待清洗工件的基础产品参数输入清洗数据库系统中，在清洗数据库系统中查询调用与之匹配的清洗工件标准模型，所述清洗数据库系统中预存有与每个待清洗工件的基础产品参数对应的清洗工件标准模型。3.根据权利要求1所述的自动清洗方法，其特征在于，其中步骤三中，根据确定的清洗工件标准模型在清洗数据库系统中查询确定与之对应的工件标准清洗参数，所述清洗数据库系统中针对每个清洗工件标准模型都设置有与之对应的工件标准清洗参数，所述工件标准清洗参数包含：清洗设备功率、清洗光源类别、清洗头距离工件距离；进一步优选的所述清洗设备功率为10～1000w激光功率，所述清洗光源类别为输出平顶光或高斯光的激光光源，所述清洗头距离工件距离范围在1-100cm。4.根据权利要求1所述的自动清洗方法，其特征在于，其中步骤四具体包括以下步骤：（1）基于视觉识别图像设备对待清洗工件进行外表面图像扫描识别，生成图像扫描文件；（2）基于光谱模块化分析设备对待清洗工件进行外表面元素光谱分析扫描，生成元素光谱分析扫描文件；（3）对所述图像扫描文件和元素光谱分析扫描文件进行耦合分析，确定待清洗工件的在线扫描动态参数，所述在线扫描动态参数记录了待清洗工件外表面各位置区域的污染物分布状态。5.根据权利要求4所述的自动清洗方法，其特征在于，其中：步骤（1）具体包括所述视觉识别图像设备通过视觉识别传感器镜头扫描抓取待清洗工件的外表面图像，并经过视觉识别图像分析系统生成待清洗工件外表面的图像扫描文件，所述图像扫描文件记录了待清洗工件外表面的污染物状态信息，所述污染物状态信息至少
包括污染物面积、污染物坐标位置；所述视觉识别传感器镜头为ccd或cmos中的其中一种或多种形式；步骤（2）具体包括所述光谱模块化分析设备通过光谱扫描传感镜头对待清洗工件外表面进行元素光谱分析扫描，生成的元素光谱分析扫描文件记录了工件表面各扫描区域位置的元素组成及其含量；步骤（3）具体包括将待清洗工件的图像扫描文件与元素光谱分析扫描文件在清洗系统中进行耦合分析，通过耦合分析将图像扫描文件中记录的污染物状态信息与元素光谱分析扫描文件中记录的对应位置的元素组成及其含量进行对应关联，得到的在线扫描动态参数记录了待清洗工件外表面各位置区域的污染物分布状态，至少包括污染物面积、污染物元素组成及各元素含量分布。6.根据权利要求1所述的自动清洗方法，其特征在于，其中步骤五中的综合耦合分析与优化匹配处理包括根据基础产品参数确定清洗路径、清洗光源类别及其功率、清洗头距离工件距离，然后根据在线扫描动态参数确定包括清洗速率及停留时间在内的清洗过程控制参数，并将各参数进行有效关联，得到的清洗控制工艺参数记录了针对待清洗工件采用的激光清洗光源类别及激光功率、沿待清洗工件表面的清洗路径、沿清洗路径各位置的清洗头距离工件表面距离、清洗头移动速率与激光扫描速率、激光扫描宽度、清洗头在待清洗区停留时间。7.根据权利要求1所述的自动清洗方法，其特征在于，其中步骤六中，所述激光清洗装置包括激光发生装置、光纤、散热系统、激光清洗头和主机系统，所述主机系统连接于激光发生装置和激光清洗头，所述激光发生装置输出的激光束通过光纤传输至激光清洗头，所述散热系统连接于激光发生装置，所述清洗控制工艺参数导入所述主机系统中，由所述主机系统根据清洗控制工艺参数控制激光发生装置的输出功率、控制激光清洗头按清洗路径行走、控制激光清洗头与工件表面距离、控制激光清洗头移动速率与激光扫描速率、控制激光扫描宽度、控制清洗头清洗停留时间，实现对待清洗工件的自动清洗。8.根据权利要求7所述的自动清洗方法，其特征在于，所述激光发生装置包括：脉冲激光发生装置、连续激光发生装置、调制脉冲激光发生装置、纳秒脉冲激光发生装置、皮秒脉冲激光发生装置、飞秒脉冲激光发生装置中的一种或多种形式，具体的可选用光纤激光器、co2激光器、yag激光器、准分子激光器、碟片激光器中一种或多种形式；所述激光发生装置中激光功率包含10～1000w中的一种或多种形式；所述激光发生装置中激光波长包含100～1064nm中的一种或多种形式；所述激光发生装置中激光脉冲频率包含5～1000khz中的一种或多种形式；所述激光发生装置中激光脉冲宽度包含5～500ns中的一种或多种形式；所述激光发生装置中激光脉冲能量包含0.1～500mj中的一种或多种形式；所述激光发生装置中激光扫描速度包含1～50000 mm/s中的一种或多种形式。9.根据权利要求1所述的自动清洗方法，其特征在于，其中步骤七具体包括：（1）基于清洗控制工艺参数控制的清洗程序运行完毕后，再次执行步骤四，得到待清洗工件清洗后的在线扫描动态参数；（2）将待清洗工件清洗后的在线扫描动态参数与该工件清洗前的在线扫描动态参数进行对比分析，基于对比分析结果评估判定清洗效果；（3）若清洗后的在线扫描动态参数中污染物分布状态与清洗前的在线扫描动态参数中
污染物分布状态之间的差异超过预设标准，则判定清洗效果达到清洗标准要求，结束清洗过程，否则判定清洗效果未达到清洗标准要求，重复执行步骤四至步骤七，直至清洗效果达到清洗标准要求后结束清洗过程。10.根据权利要求1-9任一项所述的自动清洗方法，其特征在于，所述待清洗工件为圆柱形工件，包括液压支架油缸、活塞杆、活柱类工件。

技术总结
本发明提出一种自动清洗方法，包括以下步骤：（1）将待清洗工件夹持；（2）获得待清洗工件的基础产品参数；（3）确定工件标准清洗参数；（4）确定在线扫描动态参数；（5）得到待清洗工件的清洗控制工艺参数；（6）由激光清洗装置根据清洗控制工艺参数对待清洗工件进行自动清洗；（7）清洗程序运行完毕后分析评估清洗效果。本发明解决了现有油缸密封面和缸内高粗糙度需求的情况下油缸清洗的需要，克服现有清洗工艺效率低下、清洗效果不达标、人工劳动强度大等缺点，具有清洗操作简单、自动化程度高、清洗效果良好等独特优点。果良好等独特优点。


技术研发人员：吴群英 朱宇轩 苏成明
受保护的技术使用者：陕西天元智能再制造股份有限公司
技术研发日：2021.09.22
技术公布日：2022/1/11