CN114653672A - 一种基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置及方法，包括包括清洗槽、清洗液循环机构、激光激化机构、视觉检测机构以及计算机，所述激光激化单元设置于清洗槽上部，且所述激光激化单元向清洗槽的清洗液发出激光，通过激光空化气泡技术，将激光束施加于清洗液中，使清洗液中出现气泡，产生空化现象，通过利用空化气泡在连杆衬套缝隙中破裂产生冲击力，使夹杂在衬套缝隙中的金属杂质产生松动，进而金属杂质脱落，达到清洗目的；并利用计算机结合视觉检测单元，对清洗液中激光空泡的运动形态以及破灭时与连杆的距离进行图像获取分析，实现对激光空化清洗连杆进行全过程监测，保证清洗质量和效率。

Description

一种基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置及方法

技术领域

本发明属于汽车零件清洗技术领域，涉及一种基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置及方法。

背景技术

连杆作为汽车发动机的重要零部件，工作中承受着很高的周期性载荷，其受力非常复杂，因此对连杆的装配要求很高。发动机连杆在进行一系列的机加工过程中，工件表面及缝隙处留有大量的残余金属碎屑及防锈油污垢，不仅容易划伤连杆精度要求极高的大小头内表面，还不利于连杆工作时的热量传递，严重影响连杆与发动机及曲轴装配后的工作性能。故在连杆加工完成后与打包保存前需增加一道总成清洗工序，以保证连杆进行装配前的表面清洁度。

激光诱导空化，是利用激光与液体介质之间的相互作用会产生空泡现象，当激光能量密度超过液体的击穿阈值时，由于高温高压的极端环境，在击穿区域产生等离子体区，等离子体吸收激光能量，不断对外膨胀，挤压周围液体形成空腔，即空泡。空泡在液体中会破裂，会产生冲击波及微射流，其瞬间爆裂速度可达200m/s，具有一定的能量。并且由于激光本身作为一种光，其本身具有高温度，对物体表面具有熔融作用。通过空泡冲击波和激光高温度可实现物体的高效清洗。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明公布了一种基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置，其通过激光空化气泡技术，将激光束施加于清洗液中，使清洗液中出现气泡，产生空化现象，通过利用空化气泡在连杆衬套缝隙中破裂产生冲击力，使夹杂在衬套缝隙中的金属杂质产生松动，进而金属杂质脱落，达到清洗目的。

本发明具体公开一种基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置，其包括清洗槽、清洗液循环机构、激光激化机构、视觉检测机构以及计算机，所述清洗液循环机构包括浑浊度检测单元和清洗液更换单元，所述浑浊度检测单元用于监测清洗槽中清洗液浑浊程度并控制清洗液更换单元更换清洗液，所述视觉检测机构、浑浊度检测单元均与计算机通信连接，

所述清洗槽内部设有连杆夹具，通过连杆夹具将发动机连杆固定于清洗槽底部，所述清洗槽底部设有运动平台；所述激光激化单元设置于清洗槽上部，且所述激光激化单元向清洗槽的清洗液发出激光；

所述激光激化单元包括YAG激光器、滤镜组件、扩束准直透镜组件、衍射分光镜、聚焦透镜组件和分束镜，所述YAG激光器发出激光，所述激光经过依次经过滤镜组件、扩束准直透镜组件射向分束镜，通过分束镜改变激光光路方向，使激光依次经过聚焦透镜组件、衍射分光镜分成为多股激光束，每股激光束分别射向发动机连杆表面。

进一步的，所述浑浊度检测单元包括超声发生器和超声接收器，所述超声发生器和超声接收器相对安设于清洗槽侧壁，且所述超声发生器和超声接收器均与计算机通信连接。

进一步的，所述清洗液更换单元包括单向阀、液泵、进液管路、出液管路以及废液存储箱，所述清洗槽上中分别设有进液口和出液口，所述进液口连接进液管路，所述进液管路上设有第一单向阀和第一液泵，所述第一单向阀的出液方向朝向靠近进液口的一侧；所述出液口连通出液管路，所述出液管路上设有第二单向阀和第二液泵，所述第二单向阀的出液方向朝向远离出液口的一侧。

进一步的，所述运动平台上包括竖向位移单元和水平位移单元，通过竖向位移单元调节运动平台的清洗槽上下位移，通过水平位移单元调节运动平台的清洗槽横向移动。

进一步的，所述衍射分光镜的焦点和聚焦透镜组件的焦点保持同轴；所述分束镜上方设有检测相机，所述检测相机用于控制聚焦透镜组件与衍射分光镜相对位置。

进一步的，所述聚焦透镜组件包括凹透镜、凸透镜、第一伺服电机、第二伺服电机、驱动夹具以及组装壳体，所述组装壳体内部设有导轨组件，所述凹透镜同轴设置于凸透镜上方位置，所述衍射分光镜同轴设置于凸透镜下方位置，所述凹透镜通过驱动夹具固定于组装壳体的导轨组件上，且所述第一伺服电机驱动凹透镜沿导轨组件运动方向位移，所述凸透镜通过驱动夹具固定于组装壳体的导轨组件上，且所述第二伺服电机驱动凸透镜沿导轨组件运动方向位移。

此外本发明还公开了一种基于激光空化的发动机连杆循环清洗方法，其包括如下步骤：

S1.发动机连杆通过连杆夹具固定于清洗槽底部，清洗液循环机构向清洗槽内部通入清洗液；

S2.调节激光激化单元中衍射分光镜与聚焦透镜相对位置，使激光分为多股激光束，并对发动机连杆进行照射，同时调节运动平台位置，使清洗槽中发动机连杆配合激光激化单元进行光路调节；

S3.激光束射入清洗槽中产生空化气泡，空化气泡持续冲击发动机连杆表面进行清洗；

S4.清洗液循环机构中设有浑浊度检测单元和清洗液更换单元，所述浑浊度检测单元通过监测清洗液中浑浊程度，当清洗液中浑浊程度达到设定阀值时，启动清洗液更换单元替换清洗槽中的清洗液；

S5.通过视觉检测单元会对清洗液中空化气泡进行实时跟踪并捕捉运动图像，并根据视觉检测单元输出结果控制激光激化机构的激光功率以及进行调焦；

S6.通过重复步骤S1至S5，对发动机连杆进行依次清洗。

进一步的，所述浑浊度检测单元利用清洗液中浑浊程度启动清洗更换单元的具体方法为：

首先利用设置于清洗槽内的超声发生器发射一定频率和强度的超声波，同时利用清洗槽内的超声接收器进行接收，由于清洗液中杂质含量不同，超声波衰减程度不同，超声接收器所接收的超声波信号强度会发生变化；

将超声接收器接受的超声波信号传输至计算机，计算机对超声波信号强度的衰减程度进行分析，依据超声波衰减与杂质颗粒大小关系，获得杂质颗粒的粒度分布及含量；

利用杂质颗粒含量设定清洗液浑浊程度，当清洗液浑浊程度达到设定阀值时，连通清洗液更换单元的出液管路，将清洗液泵出，然后关闭出液管路并开启进液管路，将新的清洗液泵入清洗槽内。

进一步的，所述视觉检测单元控制激光激化机构激光功率的具体过程为：

所述视觉检测单元中设有高速摄像机，高速摄像机对清洗液中空化气泡进行跟踪捕捉，并拍摄图像；

图像传输至计算机内进行图像预处理，对图像进行滤波降噪以及图像增强操作；

计算机识别图像中空化气泡的位置，并进行灰度变换、灰值化处理；

利用Snake模型对空泡进行轮廓跟踪并运用Prewitt算子图像边缘提取，然后对图像进行二值化并特征取值获得空化气泡的径量值，并将获得的径量值与空化气泡的标准径量值进行对比；

根据对比结果对空化气泡的径量值进行归一化，将空化气泡合格的径量值判定为1，不合格的径量值判定为0；

根据归一化的结果值，当空化气泡径量值为1时，视觉检测单元继续检测清洗槽中的空化气泡；当空化气泡径量值为0时，视觉检测单元输出控制信号并控制激光激化单元增加激光功率。

进一步的，所述视觉检测单元控制激光激化机构进行调焦运动的具体过程为：

所述视觉检测单元中设有高速摄像机，高速摄像机对清洗液中空化气泡进行跟踪捕捉，并拍摄图像；

图像传输至计算机内进行图像预处理，对图像进行滤波降噪以及图像增强操作；

计算机识别图像中空化气泡的位置，并进行灰度变换、灰值化处理；

利用Snake模型对空泡进行轮廓跟踪并运用Prewitt算子图像边缘提取，然后对图像进行二值化并特征取值，获取空化气泡与连杆的距离数据；再将空化气泡与连杆的距离数据与设定范围值进行对比；

根据对比结果对空化气泡与连杆的距离数据进行归一化，将满足设定范围值的距离数据判定为1，不满足设定范围值的距离数据判定为0；

当空化气泡与连杆的距离数据为1时，视觉检测单元继续检测清洗槽中的空化气泡；当空化气泡与连杆的距离数据为0时，视觉检测单元输出控制信号并对激光激化单元进行调焦。

1)本发明的基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置利用激光诱导空泡技术对发动机连杆进行清洗，其利用激光诱导产生的空泡在破灭时所产生的冲击波与微射流、以及激光产生的高温，对连杆表面的杂质进行强力冲击和高温融化，达到清洗效果；通过空泡不断冲击连杆衬套中的缝隙等难以清洗的部位，使卡在缝隙当中的金属杂质受冲击力而洗出，可提高清洗质量。

2)本发明的基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置中激光激化单元调节聚焦透镜组件与衍射分光镜的相对位置，聚焦透镜组件中凹透镜和凸透镜可以自动沿导轨上下运动，通过调节凹透镜和凸透镜位置获得准直平行激光束，并且配合衍射分光镜使激光在发动机连杆上方2-5mm处聚焦并产生空泡，由于衍射分光镜可以形成多束激光，从而产生多个空泡，空化过程中产生的冲击力将连杆衬套缝隙中的杂质冲洗出来，同时通过控制运动平台使连杆位置移动，从而使连杆缝隙被空泡全面覆盖清洗，提高清洗效果。

3)本发明通过利用视觉检测单元的高速摄影机，对清洗液中激光空泡的运动形态以及破灭时与连杆的距离进行图像获取分析，实现对激光空化清洗连杆进行全过程监测，保证清洗质量和效率。

附图说明

图1为本实施例中一种基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置的结构示意图；

图2为本实施例中激光激化单元的结构示意图；

图3为本实施例中聚焦透镜组件的结构示意图；

图4为本实施例中视觉检测单元的工作原理图；

图5为本实施例中激光激化单元进行调焦的控制示意图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

结合图1所示，本实施例1中具体公开一种基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置，其包括清洗槽4、清洗液循环机构、激光激化机构、视觉检测机构以及计算机1，所述清洗液循环机构包括浑浊度检测单元和清洗液更换单元，所述浑浊度检测单元用于监测清洗槽4中清洗液浑浊程度并控制清洗液更换单元更换清洗液，所述视觉检测机构、浑浊度检测单元均与计算机1通信连接，

其中所述清洗槽4内部设有连杆夹具5，通过连杆夹具5将发动机连杆6固定于清洗槽4底部，所述清洗槽4底部设有运动平台7；所述激光激化单元设置于清洗槽4上部，且所述激光激化单元向清洗槽4的清洗液发出激光；详细的，如图2所示，所述激光激化单元包括YAG激光器22、滤镜组件21、扩束准直透镜组件20、衍射分光镜16、聚焦透镜组件17和分束镜18，所述YAG激光器22发出激光，所述激光经过依次经过滤镜组件21、扩束准直透镜组件20射向分束镜18，通过分束镜18改变激光光路方向，使激光依次经过聚焦透镜组件17、衍射分光镜16分成为多股激光束，每股激光束分别射向发动机连杆表面。进一步的，所述衍射分光镜16的焦点和聚焦透镜组件17的焦点保持同轴；所述分束镜18上方设有检测相机19，所述检测相机19用于控制聚焦透镜组件17与衍射分光镜16相对位置。

需进一步说明的是，在本实施例中为实现与激光激化单元的位置关系配合，运动平台7上分别设有竖向位移单元3和水平位移单元8，通过竖向位移单元3调节运动平台7的清洗槽4上下位移，通过水平位移单元8调节运动平台7的清洗槽4横向移动，通过竖向位移单元3和水平位移单元8相互配合可驱使运动平台7在空间任意位置移动，本实施例中在运动平台位置设有气泵9，通过计算机1输出控制信号启停，并配合竖向位移单元3和水平位移单元8控制运动平台7移动。

本实施例中清洗液循环机构设有浑浊度检测单元，所述浑浊度检测单元包括超声发生器14和超声接收器23，所述超声发生器14和超声接收器23相对安设于清洗槽4侧壁，且所述超声发生器14和超声接收器23均与计算机1通信连接，并且在清洗槽4内部还设有针式水听计15，该针式水听计15是检测激光空化气泡溃灭时压力数据的设备，其可对激光空化产生的气泡进行实时检测，保证清洗正常进行；针式水听计所测量的数据可通过示波器13显示，并传输至计算机1进行保存。进一步的，所述清洗液更换单元包括单向阀、液泵、进液管路、出液管路以及针式水听计12，所述清洗槽4上中分别设有进液口10和出液口11，所述进液口10连接进液管路，所述进液管路上设有第一单向阀和第一液泵，所述第一单向阀的出液方向朝向靠近进液口的一侧；所述出液口11连通出液管路，所述出液管路上设有第二单向阀和第二液泵，所述第二单向阀的出液方向朝向远离出液口的一侧。通过浑浊度检测单元可实时监测清洗液的浑浊度，当长时间清洗后，清洗液中会含有较多的金属颗粒，若继续采用含有金属颗粒的清洗液对发动机连杆清洗，反而会损伤发动机连杆的表面，因此当清洗液中金属颗粒达到一定浓度，可发出控制指令将浑浊的清洗液进行排出，并替换通入新的清洗液，以确保高质量的清洗效果。

本实施例中为进一步实现激光束聚焦于发动机连杆表面，确保表面位置的激光能量最高，因此所述聚焦透镜组件17包括凹透镜1701、凸透镜1702、第一伺服电机1705、第二伺服电机1706、驱动夹具以及组装壳体，如图3所示，所述组装壳体内部设有导轨组件，所述凹透镜1701同轴设置于凸透镜1702上方位置，所述衍射分光镜16同轴设置于凸透镜1702下方位置，所述凹透镜1701通过第一驱动夹具1703固定于组装壳体的导轨组件上，且所述第一伺服电机1705驱动凹透镜1701沿导轨组件运动方向位移，所述凸透镜1702通过第二驱动夹具1704固定于组装壳体的导轨组件上，且所述第二伺服电机1706驱动凸透镜1702沿导轨组件运动方向位移。通过伺服电机分别驱动对应凹透镜1701、凸透镜1702位置移动，可实现激光空化分束调焦镜组中凹透镜1701凸透镜1702部分的自动调焦，提高激光清洗质量。

本实施例中反光镜将光路改变后，通过夹具将凹透镜1701、凸透镜1702夹紧，在伺服电机驱动作用下，凹透镜1701和凸透镜1702之间进行间距位移，以获得准直平行激光束，并且配合衍射分光镜16使激光在发动机连杆上方2-5mm处聚焦并产生空泡，本实施例中衍射分光镜16可以形成多束激光，从而产生多个空泡，空化过程中产生的冲击力将连杆衬套缝隙中的杂质冲洗出来，通过控制运动平台7可以使发动机连杆移动，从而使连杆缝隙都能被空泡覆盖清洗。

其中本实施例中视觉检测单元包括有高速摄像机2，通过高速摄像机2可采集清洗池内图像，并分析监测空化气泡与连杆的距离数据，即离焦量，当离焦量不在2-5mm范围内，将输出调节信号控制聚焦透镜组件17调节激光分束。

而具体调焦过程为：如图5所示，当离焦量大于5mm，第一伺服电机1705将驱动夹具带动凹透镜1701垂直向上(即正z轴)移动，同时第二伺服电机1706配合驱动夹具带动凸透镜1702垂直向下(即负z轴)移动，实现离焦量调节；而如果离焦量小于2mm，第一伺服电机1705驱动夹具带动凹透镜1701垂直向下(即负z轴)移动，同时第二伺服电机1706配合驱动夹具带动凸透镜1702垂直向上(即正z轴)移动，实现离焦量调节。

实施例2

基于实施例1中的清洗装置，本实施例2同时公开了一种基于激光空化的发动机连杆循环清洗方法，其包括如下步骤：

S1.发动机连杆通过连杆夹具5固定于清洗槽4底部，清洗液循环机构向清洗槽4内部通入清洗液；

S2.调节激光激化单元中衍射分光镜16与聚焦透镜相对位置，使激光分为多股激光束，并对发动机连杆进行照射，同时调节运动平台7位置，使清洗槽4中发动机连杆配合激光激化单元进行光路调节；

S3.激光束射入清洗槽4中产生空化气泡，空化气泡持续冲击发动机连杆表面进行清洗；

S4.清洗液循环机构中设有浑浊度检测单元和清洗液更换单元，所述浑浊度检测单元通过监测清洗液中浑浊程度，当清洗液中浑浊程度达到设定阀值时，启动清洗液更换单元替换清洗槽4中的清洗液；

更进一步的，所述浑浊度检测单元利用清洗液中浑浊程度启动清洗更换单元的具体方法为：

首先利用设置于清洗槽4内的超声发生器14发射一定频率和强度的超声波，同时利用清洗槽4内的超声接收器23进行接收，由于清洗液中杂质含量不同，超声波衰减程度不同，超声接收器23所接收的超声波信号强度会发生变化；

将超声接收器23接受的超声波信号传输至计算机1，计算机1对超声波信号强度的衰减程度进行分析，依据超声波衰减与杂质颗粒大小关系，获得杂质颗粒的粒度分布及含量；

利用杂质颗粒含量设定清洗液浑浊程度，当清洗液浑浊程度达到设定阀值时，连通清洗液更换单元的出液管路，将清洗液泵出，然后关闭出液管路并开启进液管路，将新的清洗液泵入清洗槽4内。

S5.通过视觉检测单元会对清洗液中空化气泡进行实时跟踪并捕捉运动图像，并根据视觉检测单元输出结果控制激光激化机构的激光功率以及进行调焦；

具体的，如图4所示，所述视觉检测单元控制激光激化机构激光功率的具体过程为：

所述视觉检测单元中设有高速摄像机2，高速摄像机2对清洗液中空化气泡进行跟踪捕捉，并拍摄图像；

图像传输至计算机1内进行图像预处理，对图像进行滤波降噪以及图像增强操作；

计算机1识别图像中空化气泡的位置，并进行灰度变换、灰值化处理；

利用Snake模型对空泡进行轮廓跟踪并运用Prewitt算子图像边缘提取，然后对图像进行二值化并特征取值获得空化气泡的径量值，并将获得的径量值与空化气泡的标准径量值进行对比；

根据对比结果对空化气泡的径量值进行归一化，将空化气泡合格的径量值判定为1，不合格的径量值判定为0；

根据归一化的结果值，当空化气泡径量值为1时，视觉检测单元继续检测清洗槽4中的空化气泡；当空化气泡径量值为0时，视觉检测单元输出控制信号并控制激光激化单元增加激光功率。

更详细的是，如图4所示，本实施例中所述视觉检测单元控制激光激化机构进行调焦运动的具体过程为：

所述视觉检测单元中设有高速摄像机，高速摄像机对清洗液中空化气泡进行跟踪捕捉，并拍摄图像；

图像传输至计算机1内进行图像预处理，对图像进行滤波降噪以及图像增强操作；

计算机1识别图像中空化气泡的位置，并进行灰度变换、灰值化处理；

利用Snake模型对空泡进行轮廓跟踪并运用Prewitt算子图像边缘提取，然后对图像进行二值化并特征取值，获取空化气泡与连杆的距离数据；再将空化气泡与连杆的距离数据与设定范围值进行对比；

根据对比结果对空化气泡与连杆的距离数据进行归一化，将满足设定范围值的距离数据判定为1，不满足设定范围值的距离数据判定为0；

当空化气泡与连杆的距离数据为1时，视觉检测单元继续检测清洗槽4中的空化气泡；当空化气泡与连杆的距离数据为0时，视觉检测单元输出控制信号并对激光激化单元进行调焦。

S6.通过重复步骤S1至S5，对发动机连杆进行依次清洗。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置，其特征在于，包括清洗槽、清洗液循环机构、激光激化机构、视觉检测机构以及计算机，所述清洗液循环机构包括浑浊度检测单元和清洗液更换单元，所述浑浊度检测单元用于监测清洗槽中清洗液浑浊程度并控制清洗液更换单元更换清洗液，所述视觉检测机构、浑浊度检测单元均与计算机通信连接，

所述清洗槽内部设有连杆夹具，通过连杆夹具将发动机连杆固定于清洗槽底部，所述清洗槽底部设有运动平台；所述激光激化单元设置于清洗槽上部，且所述激光激化单元向清洗槽的清洗液发出激光；

所述激光激化单元包括YAG激光器、滤镜组件、扩束准直透镜组件、衍射分光镜、聚焦透镜组件和分束镜，所述YAG激光器发出激光，所述激光经过依次经过滤镜组件、扩束准直透镜组件射向分束镜，通过分束镜改变激光光路方向，使激光依次经过聚焦透镜组件、衍射分光镜分成为多股激光束，每股激光束分别射向发动机连杆表面。

2.根据权利要求1所述基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置，其特征为：所述浑浊度检测单元包括超声发生器和超声接收器，所述超声发生器和超声接收器相对安设于清洗槽侧壁，且所述超声发生器和超声接收器均与计算机通信连接。

3.根据权利要求1所述基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置，其特征为：所述清洗液更换单元包括单向阀、液泵、进液管路、出液管路以及废液存储箱，所述清洗槽上中分别设有进液口和出液口，所述进液口连接进液管路，所述进液管路上设有第一单向阀和第一液泵，所述第一单向阀的出液方向朝向靠近进液口的一侧；所述出液口连通出液管路，所述出液管路上设有第二单向阀和第二液泵，所述第二单向阀的出液方向朝向远离出液口的一侧。

4.根据权利要求1所述基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置，其特征为：所述运动平台上包括竖向位移单元和水平位移单元，通过竖向位移单元调节运动平台的清洗槽上下位移，通过水平位移单元调节运动平台的清洗槽横向移动。

5.根据权利要求4所述基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置，其特征为：所述衍射分光镜的焦点和聚焦透镜组件的焦点保持同轴；所述分束镜上方设有检测相机，所述检测相机用于控制聚焦透镜组件与衍射分光镜相对位置。

6.根据权利要求4所述基于激光空化作用的发动机连杆循环清洗装置，其特征为：所述聚焦透镜组件包括凹透镜、凸透镜、第一伺服电机、第二伺服电机、驱动夹具以及组装壳体，所述组装壳体内部设有导轨组件，所述凹透镜同轴设置于凸透镜上方位置，所述衍射分光镜同轴设置于凸透镜下方位置，所述凹透镜通过驱动夹具固定于组装壳体的导轨组件上，且所述第一伺服电机驱动凹透镜沿导轨组件运动方向位移，所述凸透镜通过驱动夹具固定于组装壳体的导轨组件上，且所述第二伺服电机驱动凸透镜沿导轨组件运动方向位移。

7.一种基于激光空化的发动机连杆循环清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.发动机连杆通过连杆夹具固定于清洗槽底部，清洗液循环机构向清洗槽内部通入清洗液；

S2.调节激光激化单元中衍射分光镜与聚焦透镜相对位置，使激光分为多股激光束，并对发动机连杆进行照射，同时调节运动平台位置，使清洗槽中发动机连杆配合激光激化单元进行光路调节；

S3.激光束射入清洗槽中产生空化气泡，空化气泡持续冲击发动机连杆表面进行清洗；

S4.清洗液循环机构中设有浑浊度检测单元和清洗液更换单元，所述浑浊度检测单元通过监测清洗液中浑浊程度，当清洗液中浑浊程度达到设定阀值时，启动清洗液更换单元替换清洗槽中的清洗液；

S5.通过视觉检测单元会对清洗液中空化气泡进行实时跟踪并捕捉运动图像，并根据视觉检测单元输出结果控制激光激化机构的激光功率以及进行调焦；

S6.通过重复步骤S1至S5，对发动机连杆进行依次清洗。

8.根据权利要求7所述基于激光空化的发动机连杆循环清洗方法，其特征为：所述浑浊度检测单元利用清洗液中浑浊程度启动清洗更换单元的具体方法为：

首先利用设置于清洗槽内的超声发生器发射一定频率和强度的超声波，同时利用清洗槽内的超声接收器进行接收，由于清洗液中杂质含量不同，超声波衰减程度不同，超声接收器所接收的超声波信号强度会发生变化；

将超声接收器接受的超声波信号传输至计算机，计算机对超声波信号强度的衰减程度进行分析，依据超声波衰减与杂质颗粒大小关系，获得杂质颗粒的粒度分布及含量；

利用杂质颗粒含量设定清洗液浑浊程度，当清洗液浑浊程度达到设定阀值时，连通清洗液更换单元的出液管路，将清洗液泵出，然后关闭出液管路并开启进液管路，将新的清洗液泵入清洗槽内。

9.根据权利要求7所述基于激光空化的发动机连杆循环清洗方法，其特征为在于，所述视觉检测单元控制激光激化机构激光功率的具体过程为：

所述视觉检测单元中设有高速摄像机，高速摄像机对清洗液中空化气泡进行跟踪捕捉，并拍摄图像；

图像传输至计算机内进行图像预处理，对图像进行滤波降噪以及图像增强操作；

计算机识别图像中空化气泡的位置，并进行灰度变换、灰值化处理；

利用Snake模型对空泡进行轮廓跟踪并运用Prewitt算子图像边缘提取，然后对图像进行二值化并特征取值获得空化气泡的径量值，并将获得的径量值与空化气泡的标准径量值进行对比；

根据对比结果对空化气泡的径量值进行归一化，将空化气泡合格的径量值判定为1，不合格的径量值判定为0；

根据归一化的结果值，当空化气泡径量值为1时，视觉检测单元继续检测清洗槽中的空化气泡；当空化气泡径量值为0时，视觉检测单元输出控制信号并控制激光激化单元增加激光功率。

10.根据权利要求7所述基于激光空化的发动机连杆循环清洗方法，其特征为在于，所述视觉检测单元控制激光激化机构进行调焦运动的具体过程为：

所述视觉检测单元中设有高速摄像机，高速摄像机对清洗液中空化气泡进行跟踪捕捉，并拍摄图像；

图像传输至计算机内进行图像预处理，对图像进行滤波降噪以及图像增强操作；

计算机识别图像中空化气泡的位置，并进行灰度变换、灰值化处理；

利用Snake模型对空泡进行轮廓跟踪并运用Prewitt算子图像边缘提取，然后对图像进行二值化并特征取值，获取空化气泡与连杆的距离数据；再将空化气泡与连杆的距离数据与设定范围值进行对比；

根据对比结果对空化气泡与连杆的距离数据进行归一化，将满足设定范围值的距离数据判定为1，不满足设定范围值的距离数据判定为0；

当空化气泡与连杆的距离数据为1时，视觉检测单元继续检测清洗槽中的空化气泡；当空化气泡与连杆的距离数据为0时，视觉检测单元输出控制信号并对激光激化单元进行调焦。

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