一种发动机缸体的缸筒清洗生产线及清洗方法与流程

本发明涉及汽车发动机的清洗设备，具体涉及一种发动机缸体的缸筒清洗生产线及清洗方法。

背景技术：

在汽车发动机的生产过程中，发动机的各个部件，如缸体、缸盖、曲轴等，在加工完成之后、装配之前，需要进行清洁，以去除部件上的碎屑、粉尘等杂质。现有的发动机部件清洗主要采用高压水冲洗，冲洗完成之后利用高压气体进行吹干，经检测合格后送至装配线进行装配。发动机缸体由于结构复杂、孔洞多、表面轮廓不规则，清洁难度较大，现有技术中通常采用机械手将缸体搬运至清洗工位进行清洗，清洗工位处设有面对缸体各个侧面的清洗单元，各个清洗单元中设置若干出水口，出水口与缸体上的孔洞相对应，从出水口中喷出的高压水柱对缸体各个侧面及其孔洞进行冲击清洗；清洗完成后，由机械手搬运至吹干工位，利用高压气体从各个方向将缸体吹干。在实际生产中，对经过清洁后的发动机缸体进行检测时，出现不合格的部位通常是缸体的缸筒，尤其是采用视觉系统进行智能化检测时，缸筒内壁上残留的细小杂质甚至是水滴被吹干后留下的痕迹都被视为不及格，成为当前发动机缸体清洁作业过程中的一大难题，使得发动机缸体单次清洁检测合格率低，返工率高，严重影响生产效率。

技术实现要素：

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种发动机缸体的缸筒清洗生产线，该清洗生产线用于对完成初步清洗的发动机缸体进行缸筒的二次清洗，能够有效避免缸筒中残留杂质，极大提高单次清洁检测合格率，提高生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种发动机缸体的缸筒清洗方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种发动机缸体的缸筒清洗生产线，其特征在于，包括输送轨道、用于带动缸体在输送轨道上移动的输送机构、水洗模块以及风干模块；沿着缸体在输送轨道上的移动方向，所述水洗模块以及风干模块依次设置在输送轨道上；其中，

所述水洗模块包括与缸体的缸筒数量相同的喷水头、用于向各个喷水头供水的供水系统以及用于驱动所述喷水头同步地作竖向往复运动的第一竖向驱动机构；所述喷水头与缸体的缸筒一一对应，且设置于输送轨道的上方，每个喷水头设有与供水系统连通的进水口以及出水口，所述出水口为环状的圆形通道，由该出水口喷出的水形成水平的水帘；

所述风干模块包括与缸体的缸筒数量相同的喷气头、用于向各个喷气头供气的供气系统以及用于驱动所述喷气头同步地作竖向往复运动的第二竖向驱动机构；所述喷气头与缸体的缸筒一一对应，且设置于输送轨道的上方，每个喷气头设有与供气系统连通的进气口以及出气口，所述出气口为环状的锥形通道，由该出气口喷出的气体形成锥形的气帘。

上述发动机缸体的缸筒清洗生产线的工作原理是：

经过初步清洗的缸体在输送机构的带动下移动到水洗工位处(喷水头的下方)，此时，各个喷水头分别对应位于一个缸筒的正上方；水洗清洁时，供水系统向各个喷水头提供高压的清洁水源，水源从出水口中喷出后形成水平的水帘，且各个方向具有均匀的水压；所述第一竖向驱动机构驱动各个喷水头同步地向下移动，并逐渐进入缸筒中，水平的水帘从缸筒的上端开始，作用在缸筒的内壁上，并逐渐向下移动，直至到达缸筒内壁的下端；在水洗过程中，水帘对缸筒内壁的杂质进行冲击，从而将缸筒内壁上的杂质冲洗掉；另外，由于高压水源从出水口喷出后形成水平的水帘，使得高压水源离开出水口后在圆周方向上经过最短的距离就与缸筒内壁接触，有效地保持水源的高压性能，从而对附着在缸筒内壁的杂质进行有力的冲击，确保将杂质冲洗掉；随后，第一竖向驱动机构驱动各个喷水头往上移动，离开缸筒(喷水头可以继续对缸筒的内壁进行清洗)，完成对缸体缸筒的水洗；接着，输送机构带动缸体向前移动到风干工位处(喷气头的下方)，等待进行风干清洗处理；

风干清洗时，供气系统向各个喷气头提供高压清洁气体，气体从出气口中喷出形成锥形的气帘，各个方向具有均匀的气压；第二竖向驱动机构带动各个喷气头同步地向下移动，并逐渐地进入到缸筒中，锥形的气帘从缸筒的上端开始，作用在缸筒的内壁上，并逐渐向下移动，直至到达缸筒内壁的下端，该过程中，气帘对缸筒内壁上的杂质进行冲击，在圆周方向上的各个位置受到均匀气压的冲击，使得各个部位具有均匀一致的清洁效果，被冲击出来的杂质顺着缸筒的内壁向下移动，最终在缸筒的下端离开缸筒壁体，亦即缸筒壁体上的杂质不但被气流冲击分离出来，而且还会被气流向下“赶”，从而彻底地将缸筒内壁上的杂质、水滴等物质清理干净；最后，在第二竖向驱动机构驱动各个喷气头往上移动离开缸筒，完成对缸体缸筒的清洗。

本发明的一个优选方案，还包括第三竖向驱动机构以及第四竖向驱动机构，其中，所述第三竖向驱动机构以及第四竖向驱动机构均设置在输送轨道的下方，且第三竖向驱动机构设置在与水洗模块对应的位置处，第四竖向驱动机构设置与风干模块对应的位置处。当完成初步清洗的缸体移动到水洗工位时，所述第三竖向驱动机构先驱动该缸体向上移动，离开输送轨道，接着再进行喷水清洁，完成水洗后再驱动缸体向下移动，重新落在输送轨道上；同理地，当缸体移动到风干工位后，第四竖向驱动机构先驱动缸体向上移动，离开输送轨道后再进行风干处理，当风干处理完成后，再带动缸体降落到输送轨道上。通过第三竖向驱动机构以及第四竖向驱动机构的设置，使得在对缸体的缸筒进行清洁时，使得缸体离开输送轨道，有利于提高缸体的稳定性，从而便于对缸体的缸筒进行清洁。

本发明的一个优选方案，所述喷气头包括通气件以及喷气件，所述通气件的下端设有向外倾斜且呈锥形的第一导向面；所述喷气件设置在通气件的底部，且喷气件上设有向外倾斜且呈锥形的第二导向面；所述第一导向面与第二导向面匹配设置并形成环状锥形的喷气间隙，该喷气间隙构成出气口；所述进气口设置在通气件的上端，所述进气口与出气口之间通过通气通道连通。

优选地，所述通气件包括通气块以及设置在通气块下端的过渡块，所述第一导向面设置在过渡块上，所述通气通道设置在通气块上，所述过渡块上设有与通气通道连通的过渡通道，该过渡通道的直径比通气通道大；所述喷气件通过固定结构与通气块的底部连接。

优选地，所述第一导向面的外侧设有水平向外延伸的第一延伸部，所述第二导向面的底部设有竖直向下延伸的第二延伸部，所述第一延伸部与第二延伸部相互垂直。

优选地，所述风干模块还包括竖向移动板，所述喷气头设置在竖向移动板的底部；所述竖向驱动机构设置在机架上，且竖向驱动机构的动力输出轴与竖向移动板的顶部连接。

优选地，所述竖向移动板的侧面均设有多个辅助喷气头，所述辅助喷气头均通过喷气连接管与供气系统连接。

优选地，机架上设有两条与供气系统连接的供气管，所述竖向移动板内设有多条相互连通的进气通道，所述两条供气管的一端均与供气系统连通，另一端均与进气通道连通；所述喷气连接管一端设置在竖向移动板的侧面且与进气通道连通，另一端与辅助喷气头连接；所述喷气头通过吊杆与竖向移动板的底部连接，所述吊杆内设有用于连接喷气头的进气口与进气通道的输送通道。

本发明的一个优选方案，所述喷水头包括通水件以及连接件，所述连接件设置在通水件的底部，且通水件的底面与连接件的顶面之间设有环形的出水间隙，该出水间隙构成出水口；所述通水件上设有通水通道，该通水通道的下端与出水间隙连通，上端向上延伸至通水件的顶部，所述通水通道的上端构成进水口。

一种应用上述发动机缸体的缸筒清洗生产线的清洗方法，其特征在于，待清洗的缸体在输送机构的带动下移动到喷水头的下方，等待进行水洗处理；首先，供水系统向喷水头供入高压的清洁水源，通过喷水头的水平环状的出水口后喷出环状的水平水帘，同时第一竖向驱动机构驱动喷水头向下移动，并逐渐进入到缸体的缸筒中；水平的水帘从缸筒的上端开始，作用在缸筒的内壁上，并逐渐向下移动，直至到达缸筒的内壁下端，完成对缸筒的水洗；随后第一竖向驱动机构驱动喷水头往上移动，离开缸筒，并在输送机构的带动下，移动到喷气头的下方，等待进行风干处理；

此时，供气系统向喷气头供入高压的清洁气体，清洁气体通过喷气头的环状锥形的出气口后喷出环状的锥形气帘；接着，第二竖向驱动机构驱动喷气头向下移动，并逐渐地进入到缸筒中；锥形的气帘从缸筒的上端开始，作用在缸筒的内壁上，并逐渐向下移动，直至到达缸筒内壁的下端，完成对缸筒的风干处理；最后，第二竖向驱动机构驱动喷气头往上移动，离开缸筒，整个清洗流程结束。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明用于对完成初步清洗的发动机缸体进行缸筒的二次清洗，能够有效避免在缸筒中残留杂质，极大提高单次清洁检测合格率，提高生产效率。

2、在水洗过程中，水平的水帘对缸筒内壁的杂质进行冲击，从而将缸筒内壁上的杂质冲洗掉；由于高压水源从出水口喷出后形成水平的水帘，使得高压水源离开出水口后在圆周方向上经过最短的距离就与缸筒内壁接触，有效地保持了水源的高压性能，从而对附着在缸筒内壁的杂质进行有力的冲击，进而确保将杂质冲洗掉。

3、在风干过程中，第二竖向驱动机构驱动喷气头逐渐向下移动，使得被冲击出来的杂质顺着缸筒的内壁向下移动，最终在缸筒的下端离开缸筒壁体，亦即缸筒壁体上的杂质不但被气流冲击分离出来，而且还会被气流向下“赶”，从而彻底地将缸筒内壁上的杂质、水滴等物质清理干净。

附图说明

图1为本发明的发动机缸体的缸筒清洗生产线的一种具体实施方式的结构示意简图。

图2-图3为水洗模块的结构示意图，其中，图2为主视图，图3为立体图(机架未显示)。

图4为竖向移动板的俯视图。

图5为吊杆和固定块的主视图。

图6-图8为喷气头的结构示意图，其中，图6为主视剖视图，图7为图6中i的放大图，图8为爆炸图。

图9为通气件的主视剖视图。

图10为喷水头的主视剖视图。

图11为图10中ii的放大图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。

参见图1-图11，本实施例的发动机缸体的缸筒清洗生产线，包括输送轨道3a、用于带动缸体在输送轨道3a上移动的输送机构、水洗模块1a以及风干模块2a；沿着缸体在输送轨道3a上的移动方向，所述水洗模块1a以及风干模块2a依次设置在输送轨道3a上；其中，

所述水洗模块1a包括与缸体的缸筒数量相同的喷水头、用于向各个喷水头供水的供水系统以及用于驱动所述喷水头同步地作竖向往复运动的第一竖向驱动机构；所述喷水头与缸体的缸筒一一对应，且设置于输送轨道3a的上方，每个喷水头设有与供水系统连通的进水口以及出水口，所述出水口为环状的圆形通道，由该出水口喷出的水形成水平的水帘；

所述风干模块2a包括与缸体的缸筒数量相同的喷气头4、用于向各个喷气头4供气的供气系统以及用于驱动所述喷气头4同步地作竖向往复运动的第二竖向驱动机构2；所述喷气头4与缸体的缸筒一一对应，且设置于输送轨道3a的上方，每个喷气头4设有与供气系统连通的进气口以及出气口15，所述出气口15为环状的锥形通道，由该出气口15喷出的气体形成锥形的气帘。

所述输送轨道可由辊道输送链、倍速链或摩擦皮带输送链构成。

参见图1，本实施例中，还包括第三竖向驱动机构4a以及第四竖向驱动机构6a，其中，所述第三竖向驱动机构以及第四竖向驱动机构6a均设置在输送轨道3a的下方，且第三竖向驱动机构4a设置在与水洗模块1a对应的位置处，第四竖向驱动机构6a设置与风干模块2a对应的位置处。当完成初步清洗的缸体移动到水洗工位5a时，所述第三竖向驱动机构4a先驱动该缸体向上移动，离开输送轨道3a，接着再进行喷水清洁，完成水洗后再驱动缸体向下移动，重新落在输送轨道3a上；同理地，当缸体移动到风干工位7a后，第四竖向驱动机构6a先驱动缸体向上移动，离开输送轨道3a后再进行风干处理，当风干处理完成后，再带动缸体降落到输送轨道3a上。通过第三竖向驱动机构4a以及第四竖向驱动机构6a的设置，使得在对缸体的缸筒进行清洁时，使得缸体离开输送轨道3a，有利于提高缸体的稳定性，从而便于对缸体的缸筒进行清洁。

参见图6-图9，所述喷气头4包括通气件以及喷气件16，所述通气件的下端设有向外倾斜且呈锥形的第一导向面20；所述喷气件16设置在通气件的底部，且喷气件16上设有向外倾斜且呈锥形的第二导向面21；所述第一导向面20与第二导向面21匹配设置并形成环状锥形的喷气间隙，该喷气间隙构成出气口15；所述进气口设置在通气件的上端，所述进气口与出气口15之间通过通气通道连通。通过通气件和喷气件16形成的环状锥形的喷气间隙，使得清洁气体通过通气通道后能够沿着喷气间隙喷出，从而顺势形成倾斜向外的环状锥形气帘，实现对缸筒内壁的清洗；另外，通过两个零件(通气件和喷气件16)的安装从而形成锥形的出气口15，便于喷气头4的安装以及加工制造，从而便于锥形通道的形成。

参见图6-图9，所述通气件包括通气块10以及设置在通气块10下端的过渡块10，所述第一导向面20设置在过渡块10上，所述通气通道设置在通气块10上，所述过渡块10上设有与通气通道连通的过渡通道13，该过渡通道13的直径比通气通道大；所述喷气件16通过固定结构与通气块10的底部连接。通过设置这样的通气件，使得位于过渡空间中的通气块10的底部形成一个连接部位，可便于喷气件16能够直接通过固定结构与通气块10的底部连接，从而实现喷气件16的固定；所述固定结构可采用螺钉连接，螺钉从喷气件16的底部向上延伸，穿过过渡空间后直接与通气块10的底部连接，从而实现喷气件16的固定。所述通气块10的底部与喷气件16的顶部之间设有垫片17，当安装喷气件16时，由于垫片17的设置，因此只需要将喷气件16固定锁紧在通气块10的底部即可，垫片17能够确保喷气件16与通气块10之间的距离，从而确保了第一导向面20和第二导向面21之间的间隙距离，进而无需在安装过程中进行多次调试。

参见图6-图9，所述第一导向面20的外侧设有水平向外延伸的第一延伸部19，所述第二导向面21的底部设有竖直向下延伸的第二延伸部18，所述第一延伸部19与第二延伸部18相互垂直。通过第一延伸部19和第二延伸的设置，使得过渡块10与喷气件16的厚度增加，从而能够降低清洁时产生的噪音。在清洁时，供气系统向通气通道供入高压气体，同时第一导向面20和第二导向面21形成的喷气间隙很小，因此，当高压的气体经过喷气间隙时，由于压力较大，会导致过渡块10以及喷气件16会发生震动，从而发生很大的噪声；而通过适当增加过渡块10和喷气件16的厚度，能够提高两者的承受负荷，从而降低喷气时的震动，实现噪声的降低。

参见图6-图9，所述通气通道包括连接通道11以及供气通道12，所述连接通道11设置在通气块10的上端，且连接通道11的直径比供气通道12大。通过设置直径较大的连接通道11，便于供气系统通过连接管与通气块10连接，从而实现与喷气头4连接。

参见图2-图4，还包括竖向移动板6，所述喷气头4设置在竖向移动板6的底部；所述第二竖向驱动机构2由气缸构成，该气缸的缸体固定设置在机架上，气缸的伸缩件与竖向移动板6的顶部连接。通过竖向移动板6的设置，便于喷气头4的固定，同时也有利于竖向驱动机构2对喷气头4的驱动。

参见图2-图4，所述竖向移动板6的侧面均设有多个辅助喷气头3，所述辅助喷气头3均通过喷气连接管5与供气系统连接。当第二竖向驱动机构2驱动竖向移动板6向下移动时，所述喷气头4对缸筒进行清洗的同时，所述多个辅助喷气头3对整个缸体的外壁进行清洗，从而进一步确保整个缸体的外表面能够清洗干净，提高清洗合格率。

参见图2-图3，机架上设有两条与供气系统连接的供气管1以及对供气管1进行导向的导套22，所述竖向移动板6内设有多条相互连通的进气通道7，所述两条供气管1的一端均与供气系统连通，另一端均与进气通道7连通；所述喷气连接管5一端设置在竖向移动板6的侧面且与进气通道7连通，另一端与辅助喷气头3连接；所述喷气头4通过吊杆9与竖向移动板6的底部连接，所述吊杆9内设有用于连接喷气头4的进气口与进气通道7的输送通道；所述吊杆9的下端直径与通气块10的连接通道11直径匹配，且吊杆9的下端安装在通气块10的连接通道11上；吊杆9的上端通过固定块8安装在竖向移动板6的底部。通过在竖向移动板6内设置多条相互连通的进气通道7，便于对多个辅助喷气头3以及喷气头4同时供给清洁气体，另外，由于多个辅助喷气头3和喷气头4分布在竖向移动板6的不同位置，因此，设置两条供气管1向进气通道7供入清洁气体，能够保证进入到每个辅助喷气头3以及喷气头4中的清洁气体的压力一致，有利于提高对缸体的清洁质量。通过导套22的设置，能够便于第二竖向驱动机构2驱动竖向移动板6上下移动时供气管1的竖向移动，同时，也对竖向移动板6的移动起一定的导向作用。

参见图2-图3，本实施例的所述喷气连接管5呈“匚”字型，目的在于能够避免辅助喷气头3过于靠近喷气头4，确保喷气头4与辅助喷气头3之间留有足够的空隙，避免清洁时与发动机缸体发生碰撞，也有利于对发动机缸体的外表面进行有效的清洁。

参见图9-图11，所述喷水头包括通水件24以及连接件25，所述连接件25设置在通水件24的底部，且通水件24的底面与连接件25的顶面之间设有环形的出水间隙26，该出水间隙26构成出水口；所述通水件24上设有通水通道23，该通水通道23的下端与出水间隙26连通，上端向上延伸至通水件24的顶部，所述通水通道23的上端构成进水口。

在实际的清洗生产线上，所述喷水头的四周设有多个辅助喷水头，这些辅助喷水头用于对缸体的四周进行冲洗。在喷水头对缸筒进行冲洗时，这些辅助喷水头同时在第一竖向驱动机构的驱动下向下移动，对缸体的其他部位进行二次冲洗，通过第一竖向驱动机构的带动，通时使得喷水头以及辅助喷水头进行竖向移动，充分利用动力资源，同时也确保缸体的各个部位能够达到清洗的标准。

一种应用本实施例的发动机缸体的缸筒清洗生产线的清洗方法，其中：

待清洗的缸体在输送机构的带动下移动到喷水头的下方，并在第三竖向驱动机构4a的带动下向上移动，离开输送轨道3a，等待进行水洗处理；首先，供水系统向喷水头供入高压的清洁水源，通过喷水头的水平环状的出水口后喷出环状的水平水帘，同时第一竖向驱动机构驱动喷水头向下移动，并逐渐进入到缸体的缸筒中；水平的水帘从缸筒的上端开始，作用在缸筒的内壁上，并逐渐向下移动，直至到达缸筒的内壁下端，完成对缸筒的水洗；随后第一竖向驱动机构驱动喷水头往上移动，离开缸筒，所述第三竖向驱动机构4a驱动完成水洗的缸体向下移动，重新降落在输送轨道3a上，并在输送机构的带动下，移动到喷气头的下方，等待进行风干处理；

此时，第四竖向驱动机构6a驱动缸体向上移动，离开输送轨道3a，供气系统向喷气头供入高压的清洁气体，清洁气体通过喷气头的环状锥形的出气口后喷出环状的锥形气帘；接着，第二竖向驱动机构驱动喷气头向下移动，并逐渐地进入到缸筒中；锥形的气帘从缸筒的上端开始，作用在缸筒的内壁上，并逐渐向下移动，直至到达缸筒内壁的下端，完成对缸筒的风干处理；最后，第二竖向驱动机构驱动喷气头往上移动，离开缸筒，第四竖向驱动机构6a驱动完成风干的缸体向下移动，重新降落在输送轨道3a上，整个清洗流程结束。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。