一种涡旋式压缩机AB值自动测量机构的制作方法

本发明涉及车用空调压缩机生产技术领域，具体地说是一种涡旋式压缩机ab值自动测量机构。

背景技术：

涡旋式压缩机是由两个双函数方程型线的动、静涡盘相互咬合而成。在吸气、压缩、排气的工作过程中，动、静盘之间的角度关系和轴向端面间隙控制至关重要，它们是决定涡旋式压缩机制冷性能的关键工艺过程。在涡旋压缩机的自动化生产中，动、静盘之间的轴向端面间隙控制需要测量机构具备很高的检测精度及稳定性，才能选择出合适档位的调整垫片。由于目前测量机构没有理想的浮动结构等，在实际大批量产品自动化生产中表现不够稳定，准确性较低，有时甚至需要人工通过零件批次和经验试装某一厚度的调整垫片，又经过多道装配工序后，直到整机性能测试后不合格，需要大批返工，更换垫片并重复装配过程，造成了时间和成本的巨大浪费，生产效率低下。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种涡旋式压缩机ab值自动测量机构，能够在涡旋式压缩机的自动化生产中自动完成对涡旋式压缩机ab值的测量，并根据测量结果选择出合适的调整垫片供后续工位装配，该机构测量精度高，可提高作业效率，有效保证产品质量。并可通过对少量工装的快速更换实现不同型号产品的兼容生产。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种涡旋式压缩机ab值自动测量机构，包括测量机构提升装置及设置于所述测量机构提升装置上的a值测量机构和b值测量机构，其中，所述a值测量机构压紧动盘组件的前盖端面和动盘端面，且以前盖端面作为a值测量基准，通过a值位移传感器测量前盖端面和动盘端面之间的距离a值；所述b值测量机构对静盘组件的缸体径向定位，且压紧缸体上端面，以缸体上端面作为b值测量基准，通过b值位移传感器测量缸体上端面至静盘耐磨片端面之前的距离b值。

所述a值测量机构包括前盖压块、前盖压块浮动机构、动盘压块、动盘压块浮动机构、动盘压块快换机构、a值位移传感器夹持机构、a值位移传感器及支撑板，其中动盘压块通过动盘压块快换机构与动盘压块浮动机构的下端连接，所述动盘压块浮动机构的上端通过a值测量整体浮动机构与所述测量机构提升装置连接，所述支撑板为套设于所述动盘压块外侧的环形结构，所述支撑板通过连接支架与所述动盘压块浮动机构连接，所述前盖压块设置于所述支撑板的下方、且通过前盖压块浮动机构与所述支撑板连接；所述支撑板上沿周向设有多个a值位移传感器夹持机构，各所述a值位移传感器夹持机构上均夹持一a值位移传感器。

所述动盘压块浮动机构包括压杆及由上至下依次套设于所述压杆上的上连轴块、中间连轴块及下连轴块，其中上连轴块的上端与所述a值测量整体浮动机构固定连接，下端与中间连轴块插接、且可沿前后方向相对摆动，所述中间连轴块与下连轴块插接、且可沿左右方向相互摆动；所述压杆的上端与所述a值测量整体浮动机构活动连接，下端容置于与所述下连轴块连接的安装块内，所述压杆的下端与安装块之间设有钢球，所述安装块容置于所述动盘压块内，所述动盘压块快换机构设置于所述安装块上。

所述动盘压块快换机构包括推杆、锁紧钢球及弹簧，其中推杆为阶梯轴结构，推杆容置于所述安装块上沿轴向设置的阶梯孔内，且通过轴肩限位，所述安装块上设有与所述阶梯孔垂直贯通的径向通孔，所述锁紧钢球容置于所述径向通孔内，所述弹簧容置于所述阶梯孔内、且两端分别与所述下连轴块和推杆的轴肩抵接，所述推杆推动所述锁紧钢球与所述动盘压块的内壁抵接，实现所述动盘压块的锁紧。

所述a值测量机构还包括动盘压块二次锁定机构，所述动盘压块二次锁定机构包括固定柱、固定块及快插销，其中固定块与所述动盘压块浮动机构插接，所述动盘压块和固定块通过所述固定柱连接，所述固定柱通过横向设置的快插销轴向限位。

所述a值测量整体浮动机构包括过渡连接环、顶部调整套、上连接板、轴套、连接柱、缓冲器及防转螺栓，其中连接柱的下端与所述动盘压块浮动机构连接，所述顶部调整套连接在上连接板的上方，所述顶部调整套和上连接板均套设于所述连接柱的上端、且可沿轴向滑动，所述连接柱的上端外表面沿轴向设有滑槽，所述顶部调整套通过防转螺栓与滑槽连接，所述过渡连接环连接在所述连接柱的上端端部，用于对所述a值测量整体浮动机构轴向限位，所述缓冲器固定于所述过渡连接环、且其头部与所述顶部调整套抵接，实现所述a值测量整体浮动机构向下运动时的缓冲作用。

所述b值测量机构包括缸体定位块、b值基准块、b值垫块、b值基准块浮动机构、b值位移传感器夹持机构、b值垫块压紧机构、b值测量整体浮动机构、b值位移传感器及安装板，其中b值基准块浮动机构的上端与b值测量整体浮动机构连接，下端与缸体定位块铰接，所述b值基准块和安装板由下至上套设于所述b值基准块浮动机构的外侧，所述b值基准块与所述b值基准块浮动机构周向固定、且底部与所述缸体定位块连接，所述b值基准块和安装板之间沿周向设有多个b值垫块，所述b值基准块和安装板通过沿周向分布的多个b值垫块压紧机构连接，所述安装板的上方沿周向设有多个b值位移传感器夹持机构，各所述b值位移传感器夹持机构上均夹持有一b值位移传感器，所述b值位移传感器依次贯穿所述安装板、b值基准块及缸体定位块。

所述b值基准块浮动机构包括中心柱体、涨紧套、固定块、浮动轴套组件、导向套管及球铰链，其中中心柱体的上端与所述b值测量整体浮动机构连接，下端通过球铰链与所述缸体定位块连接，所述浮动轴套组件和导向套管由上至下套设于所述中心柱体的外侧，所述导向套管的下端与所述b值基准块周向固定，上端与所述浮动轴套组件的下端连接，所述浮动轴套组件的上端通过与所述中心柱体连接的固定块轴向限位，所述中心柱体与固定块通过涨紧套连接。

所述浮动轴套组件包括依次插接的上轴块、中间轴块及下轴块，且所述上轴块和中间轴块之间可沿前后方向相对摆动，所述中间轴块和下轴块之间可沿左右方向相对摆动，所述浮动轴套组件上端的上轴块通过防转柱塞与固定块限定相对角度，实现所述浮动轴套组件的防转，所述浮动轴套组件的外侧设有防脱落板，所述防脱落板的上端与所述固定块连接，下端弯折至所述下轴块的下方。

所述b值位移传感器插设于位移夹管内、且下端弹性连接有位移顶块。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明中的各浮动机构的浮动中心设置在检测基准面上或尽可能接近检测基准面，能可靠有效地工作，降低工件托盘或工件定位工装尺寸偏差等因素对测量准确性的影响，容易保证测量的精度和稳定性，进而提高调整垫片厚度档位选择的准确性，提高整机性能检测的一次合格率，减少返工，有效保证产品质量。

2、本发明中的关键零部件充分考虑了加工工艺性，在保证精度要求的前提下较容易加工。

3、本发明通过快速更换动盘压块和b值垫块两种零件，即可实现不同型号产品的兼容。

4、本发明既可应用于涡旋式压缩机的自动化生产线进行全自动在线测量，亦可应用于独立工作站进行全自动或半自动测量。

附图说明

图1为本发明的立体示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明适用的工件测量项目示意图；

图4为图3的a-a剖视图；

图5为本发明中a值测量机构的轴测图；

图6为本发明中a值测量机构的主视图；

图7为图6的f向视图；

图8为图7的c-c旋转剖视图；

图9为图8中i处放大图；

图10为图8中的ii处放大图；

图11为图6的a-a剖视图；

图12为图6的b-b局部剖视图；

图13为本发明中动盘压块浮动机构的结构示意图；

图14为图13的d-d剖视图；

图15为本发明中a值位置传感器固定示意图；

图16为本发明中b值测量机构的轴测图；

图17为本发明中b值测量机构的主视图；

图18为图17中e-e剖视图；

图19为图18中的iii处放大图；

图20为本发明中b值基准块浮动机构的结构示意图；

图21为本发明中b值测量机构的局部示意图。

图中：1为a值测量机构，101为前盖压块，102为前盖压块浮动机构，103为动盘压块，104为动盘压块浮动机构，1041为上连轴块，1042为中间连轴块，1043为下连轴块，1044为压杆，1045为钢球，105为动盘压块快换机构，1051为推杆，1052为锁紧钢球，1053为弹簧，106为动盘压块二次锁定机构，1061为固定柱，1062为固定块，1063为快插销，107为a值位移传感器夹持机构，108为a值测量整体浮动机构，1081为过渡连接环，1082为顶部调整套，1083为上连接板，1084为轴套，1085为连接柱，1086为缓冲器，1087为防转螺栓，1088为滑槽，109为a值位移传感器，110为支撑板，111为连接支架，112为防脱落板，113为安装块；

2为b值测量机构，201为缸体定位块，202为b值基准块，203为b值垫块，204为b值基准块浮动机构，2041为中心柱体，2042为涨紧套，2043为固定块，2044为上轴块，2045为中间轴块，2046为导向套管，2047为球铰链，2048为下轴块，205为b值位移传感器夹持机构，206为b值垫块压紧机构，207为b值测量整体浮动机构，208为位移顶块，209为位移导套，210为弹簧，211为位移夹管b，212为位移夹管a，213为b值位移传感器，214为防转柱塞，215为安装板，216为防脱落板；

3为标定工装，4为输送线，5为挡停器，6为举升卸载机构，7为产品托盘，8为测量机构提升装置，10为静盘，11为动盘，12为缸体上端面，13为静盘耐磨片端面，14为动盘端面，15为前盖端面；

a1、a2、a3、a4为动盘上的第一、第二、第三、第四测量点，b1、b2、b3、b4为静盘上的第一、第二、第三、第四测量点。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-4所示，本发明提供的一种涡旋式压缩机ab值自动测量机构，包括测量机构提升装置8及设置于测量机构提升装置8上的a值测量机构1和b值测量机构2，其中a值测量机构1压紧动盘11的前盖端面和动盘端面，且以前盖端面作为a值测量基准，通过a值位移传感器测量前盖端面和动盘端面之间的距离a值；b值测量机构2对静盘10的缸体径向定位，且压紧缸体上端面，以缸体上端面作为b值测量基准，通过b值位移传感器测量缸体上端面至静盘耐磨片端面之前的距离b值。

如图1所示，测量机构提升装置8设置于输送线4的一侧，输送线4上设有产品托盘7、挡停器5和举升卸载机构6，输送线4的另一侧设有标定工装3，标定工装3用于测量前对位移传感器的零点标定及安装误差校正。输送线4用于输送产品托盘7，在输送线4上设有挡停器、rfid读写头、用于检测托盘上是否有工件的对射传感器、用于检测托盘到位的接近传感器等。

举升卸载机构6包括举升气缸、举升板、定位销、卸载气缸、卸载块、直线轴、导轨等。工件置于产品托盘7上，由举升气缸通过举升板驱动升起。卸载气缸驱动卸载块将举升机构卸载，以提高测量稳定性。

如图5-7所示，a值测量机构1包括前盖压块101、前盖压块浮动机构102、动盘压块103、动盘压块浮动机构104、动盘压块快换机构105、a值位移传感器夹持机构107、a值位移传感器109及支撑板110，其中动盘压块103通过动盘压块快换机构105与动盘压块浮动机构104的下端连接，动盘压块浮动机构104的上端通过a值测量整体浮动机构108与测量机构提升装置8连接，支撑板110为套设于动盘压块103外侧的环形结构，支撑板110通过连接支架111与动盘压块浮动机构104连接，前盖压块101设置于支撑板110的下方、且通过前盖压块浮动机构102与支撑板110连接；支撑板110上沿周向设有多个a值位移传感器夹持机构107，各a值位移传感器夹持机构107上均夹持一a值位移传感器109。

如图11、图15所示，本发明的实施例中，a值位移传感器109为四个、且下端均与动盘压块103接触。

如图8、图13-14所示，动盘压块浮动机构104包括压杆1044及由上至下依次套设于压杆1044上的上连轴块1041、中间连轴块1042及下连轴块1043，其中上连轴块1041的上端与a值测量整体浮动机构108固定连接，下端与中间连轴块1042插接、且可沿前后方向相对摆动，中间连轴块1042与下连轴块1043插接、且可沿左右方向相互摆动；压杆1044的上端与a值测量整体浮动机构108活动连接，下端容置于与下连轴块1043连接的安装块113内，压杆1044的下端与安装块113之间设有钢球1045，安装块113容置于动盘压块103内，动盘压块快换机构105设置于安装块113上。

如图9所示，动盘压块快换机构105包括推杆1051、锁紧钢球1052及弹簧1053，其中推杆1051为阶梯轴结构，推杆1051容置于安装块113上沿轴向设置的阶梯孔内，且通过轴肩限位，安装块113上设有与阶梯孔垂直贯通的径向通孔，锁紧钢球1052容置于径向通孔内，弹簧1053容置于阶梯孔内、且两端分别与下连轴块1043和推杆1051的轴肩抵接，推杆1051推动锁紧钢球1052与动盘压块103的内壁抵接，实现动盘压块103的锁紧。

如图10所示，a值测量机构1还包括动盘压块二次锁定机构106，动盘压块二次锁定机构106包括固定柱1061、固定块1062及快插销1063，其中固定块1062与动盘压块浮动机构104插接，动盘压块103和固定块1062通过固定柱1061连接，固定柱1061通过横向设置的快插销1063轴向限位。

如图8、图12所示，a值测量整体浮动机构108包括过渡连接环1081、顶部调整套1082、上连接板1083、轴套1084、连接柱1085、缓冲器1086及防转螺栓1087，其中连接柱1085的下端与动盘压块浮动机构104连接，顶部调整套1082连接在上连接板1083的上方，顶部调整套1082和上连接板1083均套设于连接柱1085的上端、且可沿轴向滑动，连接柱1085的上端外表面沿轴向设有滑槽1088，顶部调整套1082通过防转螺栓1087与滑槽1088连接。过渡连接环1081连接在连接柱1085的上端端部，用于对a值测量整体浮动机构108轴向限位，缓冲器1086固定于过渡连接环1081上、且其头部与顶部调整套1082抵接，实现a值测量整体浮动机构108向下运动时的缓冲作用。

a值测量机构1的工作原理是：

对动盘11进行a值测量时，前盖压块101压紧工件前盖端面15，该端面作为a值测量基准，如图3所示。前盖压块浮动机构102的浮动中心设置在工件前盖端面15上，使得前盖压块101能可靠压紧工件前盖端面，动盘压块103直径能覆盖偏心的动盘端面14，动盘压块浮动机构104的浮动中心尽可能靠近动盘端面14，使得动盘压块103可靠压紧工件动盘端面14。a值测量整体浮动机构108用于在测量过程中对工件动盘组件施加均匀的外力，以保证测量条件的一致性，施加外力的大小可通过更换a值测量机构1顶端的配重块更改。动盘压块快换机构105用于不同型号产品测量工装的快换，动盘压块二次锁定机构106用于动盘压块103的可靠固定，换型后一般要重新对a值位移传感器109进行标定。

综上所述，前盖压块101用于压紧工件的前盖端面，该端面作为a值测量基准，前盖压块浮动机构102用于使前盖压块101可靠压紧工件前盖相关平面；动盘压块103和动盘压块浮动机构104用于可靠压紧工件动盘端面，a值位移传感器夹持机构用于调节位移传感器位置，以便可使用其可用量程，a值测量整体浮动机构108用于在测量过程中对工件动盘组件施加均匀的外力。动盘压块快换机构105用于不同型号产品测量工装的快换，动盘压块二次锁定机构106用于测量工装的可靠固定。

如图16-18所示，b值测量机构2包括缸体定位块201、b值基准块202、b值垫块203、b值基准块浮动机构204、b值位移传感器夹持机构205、b值垫块压紧机构206、b值测量整体浮动机构207、b值位移传感器213及安装板215，其中b值基准块浮动机构204的上端与b值测量整体浮动机构207连接，下端与缸体定位块201铰接，b值基准块202和安装板215由下至上套设于b值基准块浮动机构204的外侧，b值基准块202与b值基准块浮动机构204周向固定、且底部与缸体定位块201连接，b值基准块202和安装板215之间沿周向设有多个b值垫块203，b值基准块202和安装板215通过沿周向分布的多个b值垫块压紧机构206连接，安装板215的上方沿周向设有多个b值位移传感器夹持机构205，各b值位移传感器夹持机构205上均夹持有一b值位移传感器213，b值位移传感器213依次贯穿安装板215、b值基准块202及缸体定位块201。

b值基准块浮动机构204包括中心柱体2041、涨紧套2042、固定块2043、浮动轴套组件、导向套管2046及球铰链2047，其中中心柱体2041的上端与b值测量整体浮动机构207连接，下端通过球铰链2047与缸体定位块201连接，浮动轴套组件和导向套管2046由上至下套设于中心柱体2041的外侧，导向套管2046的下端与b值基准块202周向固定，上端与浮动轴套组件的下端连接，浮动轴套组件的上端通过与中心柱体2041连接的固定块2043轴向限位，固定块2043通过防转柱塞214与b值测量整体浮动机构207连接，如图21所示。

如图19所示，b值位移传感器213插设于位移夹管内、且下端弹性连接有位移顶块208。

位移夹管包括可拆卸连接的位移夹管b211和位移夹管a212，位移顶块208的一端容置于位于端部的位移夹管b211内、且通过轴肩限位，另一端可伸出位移夹管b211，b值位移传感器213的下端套设有弹簧210，弹簧210容置于位移夹管b211内、且两端分别与b值位移传感器213的轴肩和位移夹管b211抵接。

位移顶块208、弹簧210压工件的静盘耐磨片端面13上，将静盘耐磨片与静盘紧密压合，消除间隙，提高测量准确性。

如图20所示，浮动轴套组件包括依次插接的上轴块2044、中间轴块2045及下轴块2048，且上轴块2044和中间轴块2045之间可沿前后方向相对摆动，中间轴块2045和下轴块2048之间可沿左右方向相对摆动，浮动轴套组件的外侧设有防脱落板216，防脱落板216的上端与固定块2043连接，下端弯折至下轴块2048的下方，如图21所示。

b值测量整体浮动机构207与a值测量整体浮动机构108的结构相同，在此不再赘述。

b值测量机构2的工作原理是：

缸体定位块201用于对静盘10缸体的径向定位，因该发明适用相同缸径的多种型号压缩机ab值的测量，故该缸体定位块201不需更换。b值基准块202用于压紧工件缸体上端面12，该端面作为b值测量基准，如图4所示。b值基准块202由三个适当面积的小平面将工件缸体上端面12压紧。b值垫块203用于调节不同型号产品对应的b值基准块202的位置，b值垫块203根据b值理论值确定高度，每种型号对应相同高度的三件。b值基准块浮动机构204的浮动中心位于工件的缸体上端面12上，使得b值基准块202能可靠压紧工件的缸体上端面12。b值垫块压紧机构206用于可靠压紧b值垫块203，b值测量整体浮动机构207用于在测量过程中对工件缸体施加均匀的外力，以保证测量条件的一致性，施加外力的大小可通过更换b值测量机构2顶端的配重块更改。因动、静盘相对关于缸体的角度可能不同，本发明设置有b值测量机构2的整体旋转并锁定的功能，提起柱塞214，将b值测量机构2整体旋转后，放开柱塞214锁定b值测量机构2。

综上所述，缸体定位201块用于对工件缸体的径向定位，b值基准块202用于压紧工件缸体上端面，该端面作为b值测量基准。b值垫块203用于调节不同型号产品对应的b值基准块的位置，b值基准块浮动机构204用于可靠压紧工件缸体上端面，b值位移传感器夹持机构206用于调节位移传感器位置，以便可使用其可用量程。b值垫块压紧机构206用于可靠压紧b值垫块，b值测量整体浮动机构207用于在测量过程中对工件缸体施加均匀的外力。

测量机构提升装置8包括支撑架及安装在支撑架上的两个升降气缸，两个升降气缸分别驱动a值测量机构1和b值测量机构2升降。

本发明的实施例中，a值测量机构1通过四个a值位移传感器109分别测量动盘11上的第一测量点a1、第二测量点a2、第三测量点a3、第四测量点a4；b值测量机构2通过四个b值位移传感器213分别测量静盘10上的第一测量点b1、第二测量点b2、第三测量点b3、第四测量点b4，如图3所示。

本发明的工作原理是：

如图1所示，在线测量前，需使用标定工装3对a值测量机构1和b值测量机构2进行标定和安装误差校正。在线测量时，输送线4将产品托盘7输送到ab值测量工位，由挡停器5将产品托盘7挡停，接近传感器检测到产品托盘7、两组对射传感器检测到产品托盘7上有零件，rfid读写头读取产品托盘7上的存储卡里的信息，举升卸载机构6将产品托盘7举升并卸载，测量机构提升装置8驱动a值测量机构1和b值测量机构2同时下降，稳定后分别对产品a、b值进行测量，测量结束后各机构回复初始位置，测量系统根据测量结果选择出合适厚度的调整垫片，rfid读写头将测量结果信息写入产品托盘7上的存储卡，挡停器5将产品托盘7放行。后续工位根据产品托盘7上的存储卡中储存的信息进行相应处理。

标定工装3根据每种所要测量的工件ab值理论最大值和最小值制作。标定时分别使用最大值标定工装、最小值标定工装标定位移传感器，以确定位移传感器的零点及对安装尺寸误差进行校正。a值位移传感器夹持机构107用于调节a值位移传感器109的位置，以便可使用其可用量程。b值位移传感器夹持机构205用于调节b值位移传感器213的位置，以便可使用其可用量程，标定工装3的使用需配合测量系统软件。

本发明的a值测量机构1、b值测量机构2中设置浮动机构，浮动机构的浮动中心设置在检测基准面上或尽可能接近检测基准面，使得前盖压块101、动盘压块103、b值基准块202、位移顶块208均能可靠与工件相应测量平面接触，可以排除或降低工件托盘或工件定位工装尺寸偏差等因素对测量准确性的影响，并能保证测量的稳定性。本发明通过快换动盘压块103、b值垫块203实现相同缸径、不同高度的涡旋压缩机的兼容测量。

本发明中的各浮动机构的浮动中心设置在检测基准面上或尽可能接近检测基准面，能可靠有效地工作，降低工件托盘或工件定位工装尺寸偏差等因素对测量准确性的影响，容易保证测量的精度和稳定性，进而提高调整垫片厚度档位选择的准确性，提高整机性能检测的一次合格率，减少返工，有效保证产品质量。本发明既可应用于涡旋式压缩机的自动化生产线进行全自动在线测量，亦可应用于独立工作站进行全自动或半自动测量。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。