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{zj1}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，
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
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、双工位竖直转盘、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{zj0}弹丸流量，并将其传送给下位机
PI C．
2 模糊神经网络控制弹丸流量原理
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
入信号，利用模糊神经网络控制算法求出系统的控制输出量的模拟集合U，并将U转换为系统的控制输
出量 ，以通过控制弹丸电磁流量控制器的电流值达到控制抛丸器弹丸流量的目的．
3 缸体抛丸清理控制系统设计
针对缸体铸件内腔及内部通道等难清理以及抛丸清理系统具有多变量、非线性、复杂性和大滞后的特
点，提出了由工控机作上位监控机、PLC作下位实时控制机、采用模糊神经网络控制算法对抛射弹丸流量
进行实时控制的全自动发动机缸体抛丸清理控制系统总体方案，如图3所示．缸体抛丸清理系统的整个过
程由上位机统一监控管理，而抛丸系统设备的运行主要由下位机控制完成，上下位机之间通过通讯模块进
行数据交换和传送．PLC控制系统主要实现如下功能：发动机缸体铸件的自动输送、丸料的循环输送及补
丸和弹丸抛射情况控制；在清理难清理部位时，控制抛丸机械手低速运行以使缸体铸件内腔及内部通道等
难清理部位对准弹丸射流，进行重点强化抛射；清理缸体铸件表面等易清理部位时，控制抛丸机械手带动
缸体铸件高速运行，使其快速通过射流；抛射后，装卸机械手将缸体铸件从抛丸室取出放入输送辊道运至
吹清机，在吹清机里xx掉缸体内腔及内部通道中的残留弹丸和芯砂；清理结束，卸料装置自动将缸体铸
件从吹清机里取出并放到输送辊道上运出抛丸清理系统．
4 结论
(1)采用机械手双工位转位清理方式的发动机缸体抛丸清理系统，可实现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的面都能{zj0}地暴露在弹丸射流下，迅速高效地实现缸体铸件的全自动抛丸清理．
(2)采用模糊神经网络控制算法对抛丸系统中的弹丸流量进行实时控制的控制可以解决缸体抛丸清
理系统中的多变量、纯滞后、非线性等问题，适合应用于发动机缸体抛丸清理控制系统中．