摘要:针对发动机缸体铸件内腔及内部通道难清理等特点,提出了双抛丸机械手、双工位转盘式的缸体抛丸清理系统设计方案,采用模糊神经网络智能控制策略和方法实时控制电磁弹丸流量控制器的弹丸流量对缸体铸件内腔及内部通道等难清理部位重点强化抛射清理,确保缸体铸件所有要清理面都能最佳地暴露在弹丸射流下,实现缸体铸件的全自动高效抛丸清理.运行表明,系统稳定可靠、操作简单.

关键词:发动机;抛丸清理;模糊神经网络rh RA R a 6 - T(s234. 4 : TP273 立献标志码:A 文童编号:1673--4602(2007)04- 0087- 03

缸体是发动机关键、复杂部件之一,其制造质量直接影响发动机的性能和质量随着汽车、工程机械等对发动机质量要求越来越高,机加工前对发动机缸体铸件进行抛丸清理是目前国内外汽车和工程机械制造业广泛应用的清理方法, 随着发动机缸体结构越来越复杂,其铸件的抛丸清理难度必将大幅度增加,国外最具有代表性的、技术先进的缸体抛丸清理设备是德国DISA集团 BMD公司研制的具有机械手的全自动抛丸清理系统Coal其抛丸清理系统虽可实现发动机缸体铸件的全自动化、快速清理,但难以控制抛射周期、抛头数目和抛丸时间.国内采用传统的吊钩式或鼠笼式抛丸清理设备,弹丸流量是通过人工手动调整供丸闸门开度来控制弹丸流量,这种方法很难得到较好的弹丸流量输出值和抛丸清理效率,缸体铸件中残留的大量粘附砂、芯砂和氧化物等杂质很难清理干净,严重影响了国产发动机的生产质量.为了提高发动机缸体铸件的抛丸清理质量和清理效率,研制智能全自动发动机缸体铸件抛丸清理系统对提高国产发动机的质量具有非常重要的实际意义.

1 发动机缸体抛丸清理系统总体方案

 根据发动机缸体抛丸清理特点和要求,研制如图 1所示的全自动发动机缸体抛丸清理系统,该系统采用由计算机控制的机械手双工位转位清理方式,两个抛丸机械手在抛丸工位和装料工位交替运行,缩短了抛丸清理运行的辅助时间,提高了缸体抛丸清理机的工作效率.系统的机械部分主要包括输送辊道、装卸机械手、抛丸室、双工位竖 rL转盘、抛丸机械手、抛丸器、尾吹装置、丸料输送装置和除尘装置等;控制部分主要包括工业控制计算机、可编程控制器和辊道控制器等设备工作时,操作人员首先根据待清理缸体铸件的类型、尺寸等在工业控制计算机中选择相应的缸体铸件工艺参数,工控机在内置软件的作用下根据选择的工艺参数按照模糊神经网络控制算法计算出该类型铸件的最佳弹丸流量,并将其传送给下位机PLC.
2 模糊神经网络控制弹丸流量原理

 缸体抛丸清理弹丸流量模糊神经网络控制系统结构如图 2所示,系统的被控对象是弹丸电磁流量控制器,被控参数是弹丸流量.v,图中K。表示弹丸流量误差的量化因子、Kec表示弹丸流量误差变化率的量二化因子,E表示弹丸流量偏差、EC表示弹丸流量偏差的变化率 模糊神经网络弹丸流量控制的基本原理:在缸体抛丸清理过程中,控制系统实时采集弹丸电磁流量控制器输出的弹丸流量值,然后将该弹丸流量值与设定的弹丸流量值进行比较,求出偏差E和偏差的变化率EC,再将偏差E和偏差的变化率EC作为模糊神经网络控制器的输人信号,利用模糊神经网络控制