一种发动机连杆激光超声波复合清洗装置及方法

技术特征：
1.一种发动机连杆激光超声波复合清洗装置，其特征在于，包括激光清洗机构和超声清洗机构，其中所述激光清洗机构包括多工位旋转圆盘单元、上料机械手、第一激光清洗单元、转换机械手以及第二激光清洗单元，所述多工位旋转圆盘单元包括至少四个工位，所述上料机械手、第一激光清洗单元、转换机械手、第二激光清洗单元分别设置于多工位旋转圆盘单元的边缘侧方；所述上料机械手、第一激光清洗单元、转换机械手、第二激光清洗单元分别对应多工位旋转圆盘单元的一个工位，且所述转换机械手位于第一激光清洗单元与第二激光清洗单元的中间位置；所述超声清洗机构包括传送带单元、上料仓、超声波清洗仓、热风烘干仓、下料仓以及下料机械手，所述上料仓、超声波清洗仓、热风烘干仓、下料仓顺次排列，所述传送带单元顺次连通上料仓、超声波清洗仓、热风烘干仓以及下料仓；所述下料机械手设置于下料仓一侧。2.根据权利要求1所述发动机连杆激光超声波复合清洗装置，其特征为：所述多工位旋转圆盘单元包括包括旋转圆盘以及旋转支撑台，所述旋转圆盘位于旋转支撑台上方，且所述旋转圆盘与旋转支撑台的连接位置设有用于驱动旋转圆盘运动的驱动单元；所述工位等间隔环绕设置于旋转圆盘上表面，每个工位设有连杆固定夹具，所述发动机连杆通过连杆固定夹具夹紧于所述工位上。3.根据权利要求2所述发动机连杆激光超声波复合清洗装置，其特征为：所述旋转圆盘中每一个工位上在对应发动机连杆下方位置均设有出料口，所述出料口上设有移动开合结构，所述移动开合结构用于控制发动机连杆从旋转圆盘落下。4.根据权利要求1所述发动机连杆激光超声波复合清洗装置，其特征为：所述上料机械手与下料机械手均包括连杆抓取夹具、第一移动臂、第二移动臂以及固定底座，所述固定底座上设有旋转构件，所述第一移动臂的一端与旋转构件铰接，所述第一移动臂与固定底座铰接位置设有第一活动构件；所述第一移动臂的另一端与第二移动臂的端部铰接，所述第一移动臂与第二移动臂铰接位置设有第二活动构件；所述连杆抓取夹具与第二移动臂中远离第一移动臂的一端铰接，且所述连杆抓取夹具与第二移动臂铰接位置设有第三活动构件。5.根据权利要求1所述发动机连杆激光超声波复合清洗装置，其特征为：所述转换机械手包括连杆夹取装置、水平x轴移动臂、竖向支撑臂以及安装底座，所述竖向支撑臂下部与安装底座连接，所述水平x轴移动臂与竖向支撑臂上端滑动连接，所述水平x轴移动臂带动连杆夹取装置进行左右移动；所述连杆夹取装置设置于水平x轴移动臂的端部位置，且所述连杆夹取装置与水平x轴移动臂连接位置设有的夹具驱动构件。6.根据权利要求1所述发动机连杆激光超声波复合清洗装置，其特征为：所述第一激光清洗单元和第二激光清洗单元均包括激光清洗头、水平x轴移动端、竖向连接臂以及激光清洗底座，其中所述竖向连接臂下部与激光清洗底座滑动连接，所述水平x轴移动端与竖向连接部上端滑动连接，且所述竖向连接臂的滑动方向与水平x轴移动端的滑动方向保持垂直；所述激光清洗头设置于水平x轴移动端的端部位置；所述水平x轴移动端带动激光清洗头进行左右移动，所述竖向连接臂带动水平x轴移动端和激光清洗头共同进行前后移动。7.根据权利要求6所述发动机连杆激光超声波复合清洗装置，其特征为：所述第一激光
清洗单元和第二激光清洗单元均设有光路结构，所述光路结构包括控制面板、yag激光器、扩束准直镜、反射镜、第一激光振镜单元、第二激光振镜单元、平场聚焦镜、聚焦镜以及激光清洗头，所述控制面板和yag激光器采用电连接，所述控制面板用于控制yag激光器所发射激光的功率；所述yag激光器射出的激光经过扩束准直镜，所述激光准直镜用于扩大激光束腰半径，减少发射角以及过滤噪声光波，以获得优质波长的红外光；激光经由反射镜改变光路方向，使激光射向第一激光振镜单元，第一激光振镜单元改变激光的光路方向，使激光射向第二激光振镜单元；然后激光经由平场聚焦镜、聚焦镜，从激光清洗头射出。8.根据权利要求7所述发动机连杆激光超声波复合清洗装置，其特征为：所述第一激光振镜单元和第二激光振镜单元均包括驱动电机和振镜，所述驱动电机的连接轴与振镜固定，通过驱动电机旋转改变振镜的平面方向；所述第一激光振镜单元中振镜的旋转轴线和第二激光振镜单元中振镜的旋转轴线垂直。9.一种发动机连杆激光超声波复合清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.上料机械手将发动机连杆放置于多工位旋转圆盘单元中的第一工位上，连杆固定夹具将发动机连杆夹紧固定，多工位旋转圆盘单元中的旋转圆盘旋转将发动机栏杆送至第二工位；s2.发动机连杆到达第二工位后，第一激光清洗单元对发动机连杆的小端头通孔与衬套夹层缝隙进行清洗，清洗完成后，旋转圆盘将发动机连杆送入第三工位；s3.发动机连杆到达第三工位后，连杆固定夹具首先松开发动机连杆，转换机械手将发动机连杆夹起并旋转180
°
后放置于第三工位，连杆固定夹具将发动机连杆重新夹紧固定；s4.旋转圆盘继续旋转将发动机连杆送入第四工位，第二激光清洗单元对发动机连杆的小端头通孔与衬套夹层缝隙进行清洗，清洗完成后，连杆固定夹具松开，第四工位上的移动开合结构打开，使得发动机连杆由多工位旋转圆盘单元落入超声清洗机构的传送带上；s5.传送带携带发动机连杆依次经过上料仓、超声波清洗仓、热风烘干仓、下料仓，经过超声波清洗仓全面清洗以及热风烘干仓进行烘干后，发动机连杆由下料机械手取出。10.根据权利要求9所述发动机连杆激光超声波复合清洗方法，其特征为：所述第一激光清洗单元及第二激光清洗单元对发动机连杆的小端头通孔与衬套夹层缝隙进行清洗过程中，采用第一激光振镜单元和第二激光振镜单元对激光清洗线路进行控制：第一激光振镜单元中驱动电机驱动振镜绕x轴旋转，第二激光振镜单元中驱动电机驱动振镜绕y轴旋转，通过控制第一激光振镜单元和第二激光振镜单元中驱动电机的脉冲频率控制振镜的旋转角度，通过第一激光振镜单元和第二激光振镜单元共同控制激光焦点沿发动机连杆小端头通孔与衬套夹层的缝隙进行圆周运动。

技术总结
本发明涉及一种发动机连杆激光超声波复合清洗装置及方法，该装置包括包括激光清洗机构和超声清洗机构，该装置利用激光清洗技术和超声波清洗技术，共同对发动机连杆进行清洗，连杆首先通过激光清洗，激光束作用在连杆小端头通孔与衬套夹层缝隙，通过激光头的移动使得连杆小端头通孔与衬套夹层缝隙的毛刺和夹杂的杂质得到激光烧灼清洗，实现连杆小端头通孔与衬套夹层缝隙的高效清洗动作，进而解决连杆小头孔与衬套夹层缝隙的毛刺和夹杂的杂质难以清洗的行业难题。然后再通过超声波清洗方式，对连杆全表面进行超声波冲击清洗，进而完成整条连杆全方位全覆盖的总成清洗，达到高效、环保的清洗。环保的清洗。环保的清洗。


技术研发人员：王冠 刘赞丰 何善开 张雅文 吴伙文 林思浩 黎俊贤 陈国华 诸杰煜
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/6/10