專利名稱：渦旋式壓縮機的調心裝置及其調心方法
技術領域：
本發(fā)明涉及渦旋式壓縮機的調心裝置，更詳細地說涉及可在不降低調心精度的情況下在短時間內進行調心(定心)的技術。
背景技術：
渦旋式壓縮機，是使在固定渦卷及旋轉渦卷的各端板上形成為渦旋狀的各渦卷搭疊部之間相互嚙合而在內部形成密閉工作室，通過使旋轉渦卷旋轉運動，而使各渦卷搭疊部之間形成的月牙形的空間從外周向中央逐漸減小容積地移動，以此壓縮制冷劑。
但在上述渦旋式壓縮機中，使固定渦卷與旋轉渦卷嚙合的狀態(tài)下的位置關系，即固定渦卷的渦卷搭疊部與旋轉渦卷的渦卷搭疊部的搭接間隙等的組裝精度對制冷劑的壓縮性能和耐久性影響很大。
因此，必須將固定渦卷和旋轉渦卷調心(定心)到適當的位置。通常，在渦旋式壓縮機的調心作業(yè)中，常使用專用的調心裝置。作為該調心裝置的一例，例如有專利文獻1(日本專利申請公報No.2002-70763)。
專利文獻1的渦旋式壓縮機的調心裝置，具有使固定渦卷向X-Y方向移動的固定渦卷移動機構、使主框架向θ方向轉動的θ轉動機構、通過驅動軸而轉動驅動旋轉渦卷的驅動部、測定固定渦卷的X-Y位移量的位移傳感器。
首先，一邊利用驅動部通過驅動軸使旋轉渦卷轉動，一邊利用θ轉動機構使主框架向θ方向轉動規(guī)定角度θ°，利用位移傳感器讀取其位移量，進行固定渦卷與旋轉渦卷的相對的轉動方向的定位(θ轉動修正)后，接著利用固定渦卷移動機構強制使固定渦卷向X-Y方向移動，利用位移傳感器測定其擺幅，定位(平移修正)固定渦卷的X-Y方向的最小位移值，以此進行固定渦卷與旋轉渦卷的相對定位(調心)。
但是，在現有的調心裝置中，為了確保高的調心精度，要在θ轉動修正和平移修正時的各工序中測定X軸方向及Y軸方向的位移量，算出定位位置很費時間。因此，存在生產效率差，影響批量生產的問題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，其目的在于提供可根據1次測定獲得的移動位移量進行θ轉動修正和平移修正這兩種修正的渦旋式壓縮機的調心裝置及其調心方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明是一種渦旋式壓縮機的調心裝置，所述渦旋式壓縮機包括壓縮部，使固定渦卷及旋轉渦卷的各渦卷搭疊部彼此相互嚙合而在內部形成密閉工作室；主框架，支承上述壓縮部；驅動軸，在上端具有與上述旋轉渦卷連結的曲柄軸，由上述主框架軸支承；所述調心裝置一邊經由上述驅動軸使上述旋轉渦卷轉動一邊進行渦旋式壓縮機的上述渦卷搭疊部彼此的定位，其特征在于，包括X-Y移動機構，以Z軸為中心的θ轉動受到約束，支承上述主框架或上述固定渦卷，使其可在X方向及Y方向上移動；θ轉動修正機構，X軸方向及Y軸方向的移動受到約束，經由上述主框架支承上述旋轉渦卷使其可在以Z軸為中心的θ方向上轉動，或者支承上述固定渦卷使其可在以Z軸為中心的θ方向上轉動；旋轉渦卷驅動機構，連結在上述驅動軸上，驅動上述旋轉渦卷；X-Y位移測定機構，檢測伴隨上述旋轉渦卷的旋轉運動產生的、上述固定渦卷或上述主框架在X軸方向及Y軸方向上的移動位移量；控制機構，至少控制上述X-Y移動機構、上述θ轉動修正機構、上述旋轉渦卷驅動機構及上述X-Y位移測定機構；上述控制機構，借助上述旋轉渦卷驅動機構驅動上述驅動軸旋轉，上述驅動軸每轉動規(guī)定圈數，便借助上述θ轉動修正機構使上述旋轉渦卷或上述固定渦卷轉動規(guī)定角度θ°，借助上述X-Y位移測定機構測定伴隨上述驅動軸的轉動產生的、上述固定渦卷或上述主框架的移動位移量，根據獲得的測定值，控制上述θ轉動修正機構而進行轉動修正，使得上述固定渦卷或上述主框架的移動位移量達到最小，進而，根據上述測定值，基于X軸方向及Y軸方向的位移量成分導出上述固定渦卷或上述主框架的適當位置，使上述固定渦卷或上述主框架移動到上述適當位置而進行平移修正。
根據該調心裝置，可根據θ轉動修正時測定的移動位移量一次調整旋轉渦卷與固定渦卷的相對的轉動方向的定心(θ轉動修正)、及X軸方向和Y軸方向的定心(平移修正)。
又，該調心裝置的特征在于當設上述驅動軸轉過1圈時獲得的上述固定渦卷或上述主框架的軌跡在X軸方向上的最大點為Xmax、最小點為Xmin，設在Y軸方向上的最大點為Ymax、最小點為Ymin時，上述控制機構，進行下面的式1所示的運算處理而導出上述固定渦卷或上述主框架的適當位置(Xc、Yc)，并基于上述適當位置進行平移修正，(XC,YC)={(Xmax+Xmin)2,(Ymax+Ymin)2}---]]>式1。
根據該調心裝置，能夠以X軸方向、Y軸方向各自的最大位移值和最小位移值的中心為中心位置算出定位中心位置(Xc、Yc)。
并且，該調心裝置的特征在于當設上述驅動軸轉過1圈時獲得的上述固定渦卷或上述主框架的X軸方向及Y軸方向的軌跡的全部抽樣數為n時，上述控制機構，進行下面的式2所示的運算處理而導出上述固定渦卷或上述主框架的適當位置(Xc、Yc)，并基于上述適當位置進行平移修正，(Xc,Yc)={Σi=1nXin,Σi=1nYin}---]]>式2。
根據該調心裝置，通過利用積分計算進行平均化而算出全部抽樣數n的坐標點的中心，并將該中心作為固定渦卷(或主框架)的適當位置(Xc、Yc)，從而即使包含由抽樣誤差導致的異常的數據，也能通過積分而平滑化，所以可進行更穩(wěn)定的定位。
并且，該調心裝置的特征在于當設上述旋轉渦卷或上述固定渦卷的最佳修正角為θc，隔著上述最佳修正角θc，設上述旋轉渦卷或上述固定渦卷的轉動角為θ1時的最大位移差為Gap1、此時X軸方向及Y軸方向的軌跡的中心為(Xc1、Yc1)，設轉動角為θ2時的最大位移差為Gap2、此時X軸方向及Y軸方向的軌跡的中心為(Xc2、Yc2)，而且上述最大位移差滿足Gap1Gap2的關系時，上述控制機構，進行下面的式3所示的運算處理而導出上述固定渦卷或上述主框架的適當位置(Xc、Yc)，并基于上述適當位置進行平移修正，(Xc,Yc)={XC1+XC22,YC1+YC22}---]]>式3。
根據該調心裝置，根據設最佳修正角為θc時呈現左右對稱的二次曲線的達到大致相同位移差的轉動角θ1、θ2的軌跡中心，將固定渦卷(或旋轉渦卷)的極小點作為固定渦卷的適當位置(Xc、Yc)，從而能進行穩(wěn)定的定位。
作為更優(yōu)選方案，優(yōu)選地還具有異常檢測機構，所述異常檢測機構連結在上述驅動軸上，檢測驅動上述旋轉渦卷的旋轉渦卷驅動機構的異常。
根據該調心裝置，可防止調心作業(yè)中在工件上施加異常的負荷而導致工件破損的問題，并且能可靠防止調心裝置自身破損。
在本發(fā)明中還包含這些渦旋式壓縮機的調心方法。即，本發(fā)明是一種渦旋式壓縮機的調心方法，所述渦旋式壓縮機包括壓縮部，使固定渦卷及旋轉渦卷的各渦卷搭疊部彼此相互嚙合而在內部形成密閉工作室；主框架，支承上述壓縮部；驅動軸，在上端具有與上述旋轉渦卷連結的曲柄軸，由上述主框架軸支承；所述調心方法是，一邊經由上述驅動軸使上述旋轉渦卷轉動一邊進行渦旋式壓縮機的上述渦卷搭疊部彼此的定位，其特征在于，借助下述調心裝置進行調心作業(yè)，所述調心裝置包括X-Y移動機構，以Z軸為中心的θ轉動受到約束，支承上述主框架或上述固定渦卷，使其可在X方向及Y方向上移動；θ轉動修正機構，X軸方向及Y軸方向的移動受到約束，經由上述主框架支承上述旋轉渦卷使其可在以Z軸為中心的θ方向上轉動，或者支承上述固定渦卷使其可在以Z軸為中心的θ方向上轉動；旋轉渦卷驅動機構，連結在上述驅動軸上，驅動上述旋轉渦卷；X-Y位移測定機構，檢測伴隨上述旋轉渦卷的旋轉運動產生的、上述固定渦卷或上述主框架在X軸方向及Y軸方向上的移動位移量；控制機構，至少控制上述X-Y移動機構、上述θ轉動修正機構、上述旋轉渦卷驅動機構及上述X-Y位移測定機構；該調心方法具備位移量測定步驟，借助上述旋轉渦卷驅動機構驅動上述驅動軸旋轉，上述驅動軸每轉動規(guī)定圈數，便借助上述θ轉動修正機構使上述旋轉渦卷或上述固定渦卷轉動規(guī)定角度θ°，借助上述X-Y位移測定機構測定伴隨上述驅動軸的轉動產生的、上述固定渦卷或上述主框架的移動位移量；轉動修正步驟，根據獲得的測定值，控制上述θ轉動修正機構而進行轉動修正，使得上述固定渦卷或上述主框架的移動位移量達到最?。黄揭菩拚襟E，根據上述測定值，基于X軸方向及Y軸方向的位移量成分導出上述固定渦卷或上述主框架的適當位置，使上述固定渦卷或上述主框架移動到上述適當位置而進行平移修正。
根據該調心方法，只要測定一次移動位移量，就可實施旋轉渦卷與固定渦卷的相對的轉動方向的定心(θ轉動修正)、與X軸方向和Y軸方向的定心(平移修正)。


圖1是本發(fā)明的一實施方式的渦旋式壓縮機的調心裝置的主視圖。
圖2是表示壓縮部的內部構造的示意圖。
圖3是說明調心作業(yè)的流程的流程圖。
圖4A是固定渦卷的X軸方向及Y軸方向的位移-時間圖表。
圖4B是固定渦卷的X軸方向及Y軸方向的位移-進給角圖表。
圖5是示意性表示位移差的變形例的示意圖。
圖6是標繪固定渦卷的X軸方向及Y軸方向的位移量的圖表。
圖7是說明平移修正的適當位置的計算方法的說明圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。另外，在本發(fā)明中，設驅動軸的軸向為Z軸，X軸及Y軸設為與Z軸正交的任意的直角坐標系，設以Z軸為中心的轉動方向為θ。
如圖1所示，本發(fā)明的調心裝置100，備有具有金屬等堅固的框架構造的基座200，該基座200由設置在地面等水平面上的底座201、從該底座201的一端大致垂直地立設的L字形的支承框架202構成。
在支承框架202的側壁面上，固定有支承后述的固定渦卷移動機構300的支承板310，并且在支承框架202的前端，設置有使組裝機構700在Z軸方向上移動的第2Z軸直線軌道205。另外，除直線軌道外也可使用通常的液壓致動器等。
在支承框架202上還設置有測定、運算并輸出從各檢測機構送來的檢測數據的控制臺4(控制機構)。在控制臺4上，一體組裝有顯示用監(jiān)視器和各種操作面板類等，通過輸入各種設定值，可設定調心精度和時間等。
在該實施方式中，控制臺4除了進行檢測數據的數據處理之外，還承擔著進行各種機構的控制和開關控制等的、本發(fā)明的調心裝置的一切指令系統(tǒng)的作用。在該例中，控制臺4是安裝了專用的調心控制軟件的計算機。
下面說明壓縮部1。如圖2所示，壓縮部1，具有相互的渦卷搭疊部(スクロ-ルラップ)彼此嚙合的固定渦卷11和旋轉渦卷12，旋轉渦卷12通過防自轉用的十字環(huán)(ォルダムリング)14保持在主框架13內。
在主框架13上，在中央設置有支承用于使旋轉渦卷12旋轉運動的驅動軸2的軸承部13a，驅動軸2，隔著該軸承部13a，在主框架13的旋轉渦卷12的支承面?zhèn)?圖2中上面?zhèn)?引出驅動軸2的曲柄軸21，在主框架13的背面?zhèn)?圖2中下面?zhèn)?引出驅動軸2的主軸22。
如圖2所示，在固定渦卷11及主框架13上，設置有用于確定固定渦卷11與主框架13的相對的初始位置的定位孔111、131。
固定渦卷11側的定位孔111是沿軸向貫通固定渦卷11的端板的圓孔。主框架13側的定位孔131由圓孔構成，在其內徑上形成有規(guī)定螺距的內螺紋牙。
定位孔111、131分別沿著圓周方向以規(guī)定間隔設置有多個(在該例中以120°的間隔設置有3處)，在將各定位孔111、131同軸配置的狀態(tài)下插入臨時固定銷15。
參照圖1及圖2，在底座201上，用于實質上進行壓縮部1的調心作業(yè)的工作臺206借助支柱206a、206b設置在規(guī)定高度。在工作臺206上，設置有用于將從主框架13的背面?zhèn)纫龅闹鬏S22向工作臺206的下側引出的穿插孔207。
在支柱206a、206b上設置有使壓縮部1在工作臺206上上下移動到安裝位置與調心位置的升降機構203。升降機構203例如由液壓致動器構成，受控制臺4控制。在該例中設置有升降機構203，但也可例如在支承框架202的一部分上設置轉動柱等。
在工作臺206上，設置有作為θ轉動修正機構的旋轉渦卷轉動修正機構400，其支承著壓縮部1的主框架13使其可θ轉動，并對應控制臺4的指令經由主框架13使旋轉渦卷12向θ方向轉動。
在該例中，θ轉動修正機構經由主框架13使旋轉渦卷12向θ方向轉動，但也可反之使固定渦卷11一側轉動。這種情況下，主框架13的以Z軸為中心的θ轉動受到約束。
在底座201上，設置有經由聯(lián)接機構500而選擇性地連結在旋轉渦卷12的驅動軸2上的電動機3。在該實施方式中，電動機3經由信號線連接在控制臺4上，根據控制臺4的指令而被控制。
在電動機3上，設置有異常檢測機構31，該異常檢測機構31，在經由聯(lián)接機構500而連接的驅動軸2上由于例如渦卷搭疊部彼此的接觸等而受到異常的轉矩作用等時，檢測調心的異常。該異常檢測機構31也一樣，經由信號線連接在控制臺4上，向控制臺4送出測定信號。
再次參照圖1，固定渦卷移動機構300具有支承板310、X-Y移動機構320以及Z軸容許支承機構330，在Z軸容許支承機構330的前端，設置有實質上接觸固定渦卷11并將其固定的固定渦卷固定機構340。
另外，固定渦卷移動機構300，以Z軸為中心的θ轉動受到約束，可使固定渦卷11向X軸方向、Y軸方向及Z軸方向任意移動。
在該實施方式中，X-Y移動機構320以及Z軸容許支承機構330設置為移動固定渦卷11，但也可設置為移動主框架13，這種情況下，固定渦卷11向X-Y方向的移動受到限制。
支承板310由一端固定在支承框架202上的L字形框架構成，在其一部分上設置有X-Y移動機構320以及Z軸容許支承機構330。在該例中，支承板310一體固定在支承框架202上，但例如也可經由未圖示的升降機構使X-Y移動機構320以及Z軸容許支承機構330上下升降。
X-Y移動機構320具有使固定渦卷11僅在X軸方向上移動的X軸支承板321、使固定渦卷11僅在Y軸方向上移動的Y軸支承板322。
X軸支承板321借助支承板310與X軸支承板321之間形成的直線導軌(未圖示)而可滑動地安裝，根據控制臺4的指令而被驅動。
Y軸支承板322借助X軸支承板321與Y軸支承板322之間形成的直線導軌(未圖示)而可滑動地安裝，同樣根據控制臺4的指令而被驅動。
在Y軸支承板322的上面?zhèn)仍O置有支承柱323，在支承柱323的前端側設置有Z軸自由軌道330。Z軸自由軌道330，具有可始終相對于Z軸方向移動的所謂自由軌道機構，發(fā)揮容許固定渦卷11的Z軸方向移動的Z軸容許機構的功能。
固定渦卷固定機構340一體設置在Z軸自由軌道330的下端側，覆蓋固定渦卷11的上側地安裝。在固定渦卷固定機構340上，用于固定固定渦卷11的夾持器341在該實施方式中以120°的間隔設置在3處，各夾持器341，借助未圖示的驅動機構而夾持固定固定渦卷11。
在該實施方式中，固定渦卷固定機構340借助由夾持器341構成夾緊機構固定固定渦卷11，但除此之外也可利用電磁鐵等進行吸附固定，只要是可約束固定渦卷11的移動，其結構可任意選擇。
在支承板310上還設置有從Z軸方向按壓固定渦卷11而將其固定的固定渦卷按壓機構350。固定渦卷按壓機構350具有平行于X軸方向地排列的兩個固定用圓柱體351，固定用圓柱體351的前端向固定渦卷11的上表面出沒，從而固定固定渦卷11。該固定用圓柱體351也受控制臺4控制。
如圖1及圖2所示，旋轉渦卷轉動修正機構400具有保持主框架13的主框架保持部410、可使該主框架保持部410以Z軸為中心向θ方向轉動的θ轉動機構420，并且設置在工作臺206上。
旋轉渦卷轉動修正機構400，X軸方向及Y軸方向的移動受到限制，僅可向θ轉動方向轉動。θ轉動機構420經由信號線連接在控制臺4上，根據控制臺4的指令而被驅動。
θ轉動機構420一般使用電動機等驅動機構，但更優(yōu)選采用旋轉式激勵器。這樣，分辨能力高，移動速度快，并且即使在中央形成穿過驅動軸2的穿插孔421也不會影響功能。
在主框架保持部410的主框架設置面(圖1中上表面)上，設置有用于固定主框架13的夾緊部430。夾緊部430以Z軸為中心以規(guī)定角度間隔形成有多個，在該實施方式中以120°的間隔設置在3處。
在3處夾緊部430中的1處夾緊部430上，設置有借助液壓、氣壓或螺線管等而被推出的圓柱體431。這樣，通過圓柱體431的出沒，將主框架13按壓在其他的夾緊部430上，從而可約束其動作。
在支承板310以及夾緊部430上，還分別設置有用于測定固定渦卷11的X軸方向及Y軸方向的移動位移量的位移傳感器610、620。
各位移傳感器610、620，分別經由信號線連接在控制臺4上，將由各位移傳感器610、620檢測出的檢測數據輸出到控制臺4。位移傳感器610、620優(yōu)選非接觸式位移傳感器，作為更具體的形式，可舉出利用激光位移計或渦電流式位移計測定固定渦卷11的移動位移量的距離傳感器。
此外，也可設計為對X-Y移動機構320的X軸方向及Y軸方向的直線階躍數(リニァステップ數)進行計數，基于該計數所得的數計測位移量。
聯(lián)接機構500，是同軸連結電動機3的輸出軸與驅動軸2的主軸22的連結機構，在該實施方式中設置有彈簧筒夾方式的聯(lián)接機構。另外，在本發(fā)明中，聯(lián)接機構500的具體構造是任意的，所以省略說明。
再次參照圖1，在本發(fā)明的調心裝置100上，搭載有用于一體組裝定心后的壓縮部1的組裝機構700。組裝機構700安裝成，可沿著第2Z軸直線導軌205上下升降。
組裝機構700具有安裝成可沿著Z軸直線軌道205移動的Z軸直線導向件710、從該Z軸直線導向件710一體延伸設置的支承板720，在支承板720上搭載有一體緊固固定渦卷11與主框架13的緊固機構730。
Z軸直線導向件710，是使組裝機構700整體沿著Z軸向上下方向移動的所謂升降機構，經由信號線連接在控制臺4上，根據來自控制臺4的指令而被驅動。
緊固機構730具有突設在支承板720的上面?zhèn)鹊?個緊固用圓柱體731，各緊固用圓柱體731以Z軸為中心間隔120°立設在3處。在各緊固用圓柱體731內，內置有未圖示的緊固夾具供給機構等，但本發(fā)明中組裝機構是任意的構成要素，所以其具體說明省略。
下面根據圖3所示的流程圖說明本發(fā)明的調心裝置100的具體調心方法。
首先，在開始實質的調心作業(yè)之前，在步驟ST1中將壓縮部1設置在調心裝置100上。在圖1所示的初始位置的工作臺206上搭載壓縮部1后，按下未圖示的設定鈕。從而經由支柱206a、206b的升降機構203使支承臺206向上方移動，提升到調心作業(yè)的初始位置。
設定完后，當從未圖示的輸入部輸入開始信號時，控制臺4將全系統(tǒng)暫時初始化(步驟ST2)。
初始化后，控制臺4向固定渦卷按壓機構350發(fā)出指令，接收指令后，固定渦卷按壓機構350使固定用圓柱體351下降，按壓固定渦卷11的上表面(步驟ST3)。
然后，控制臺4向夾緊部430發(fā)出指令，接受了指令的夾緊部430使夾持器431突出，將主框架13(MF)固定在主框架保持部410上，約束主框架13的X-Y方向及θ轉動(步驟ST4)。
進而，控制臺4向固定渦卷固定機構340發(fā)出指令，接收指令后，固定渦卷固定機構340驅動各夾持器341，從側面固定固定渦卷11，將固定渦卷11連結在X-Y移動機構320上(步驟ST5)。經過該前處理步驟，控制臺4開始調心步驟。
固定壓縮部1后，控制臺4向聯(lián)接機構500發(fā)出指令，接收指令后的聯(lián)接機構500借助未圖示的升降機構被提升到驅動軸2，夾住驅動軸2(步驟ST6)。從而完成壓縮部1向調心裝置100上的設置。
設置完成后，操作者通過按壓未圖示的操作再開鈕而再次開始調心作業(yè)。在調心作業(yè)中，首先，控制臺4向電動機3發(fā)出指令，接收指令后，電動機3開始轉動驅動，經由驅動軸2而使旋轉渦卷12開始轉動(步驟ST7)。
驅動軸的轉動剛開始時，渦卷搭疊部間或軸承部的誤差容易混入數據。因此，在步驟ST9中，控制臺4對電動機3的轉數、即驅動軸2的轉數(n)進行計數，驅動軸2轉過至少第n圈(n＞3n是正數)后，控制臺4開始對從位移傳感器610、620送來的測定值進行正式抽樣(步驟ST8)。在該實施方式中，測定值的抽樣自轉動開始時進行。
定心分為轉動修正和平移修正2個階段，首先進行修正固定渦卷11與旋轉渦卷12的相對角度的轉動修正。
驅動軸2轉動完3圈、進入第4圈的同時，控制臺4向旋轉渦卷轉動修正機構400發(fā)出指令，接收指令后，旋轉渦卷轉動修正機構400以每次轉動Δθ°的方式轉動，使旋轉渦卷12轉動(步驟ST10)。另外，固定渦卷11與旋轉渦卷12的理想相對角是180°。
如圖4A所示，在初始狀態(tài)下固定渦卷11與旋轉渦卷12從理想相對角偏離較大，所以隨著旋轉渦卷12的旋轉運動，各渦卷搭疊部彼此干涉，固定渦卷11的中心移動(轉動)，所以X軸方向及Y軸方向的位移量增大。
因此，在轉動修正中，首先將X-Y移動機構320設為關閉(自由軌道狀態(tài))，一邊使旋轉渦卷12轉動一邊在步驟ST10中使旋轉渦卷12以每次轉動Δθ°的方式轉動，從而如圖4B所示，X-Y軸方向的位移量(位移差)開始慢慢收斂，達到最佳修正角θc(在圖4B中，進給角1.0°)時位移量最小。當保持該狀態(tài)繼續(xù)以每次轉動Δθ°的方式轉動時，相對角開始相互偏離，其位移差再次開始增大。
因此，控制臺4判斷是否可根據步驟ST11中獲得的抽樣數據算出最佳修正角θc，在判斷為可利用抽樣數據算出時，轉移到下一步驟ST12，將圖4B中所示的二次曲線的原點判斷為最佳修正角θc，驅動旋轉渦卷轉動修正機構400，經由主框架13使旋轉渦卷12轉動移動到最佳修正角θc的位置而結束轉動修正(步驟ST13)。另外，在判斷為不能算出時，返回步驟ST7反復進行抽樣直到獲得可算出的數據。在此例中，以Δθ°為0.1°的方式使主框架13轉動，在位移差達到40μm以上的位置停止轉動修正。
另外，在該實施方式中，將表示位移量的二次曲線的原點認為是最佳修正角θc，但如圖5所示，有時表示位移差的二次曲線的底部呈現出船底似的扁平。在這種情況下，控制臺4也可求出X軸方向及Y軸方向的位移量相等的2個點θ1、θ2，設為θc＝(θ1+θ2)/2，算出轉動角的平均值，判斷該平均值為最佳修正角θc?？刂婆_4，根據獲得的抽樣數據在步驟ST11中判斷某一個最佳修正角θc的計算方法。
然后，進行平移修正，但在本發(fā)明中，平移修正使用上述轉動修正時獲得的抽樣數據進行。當標出驅動軸轉動1圈期間獲得的固定渦卷11的X軸方向及Y軸方向的位移量時，則如圖6所示成環(huán)狀。
由此，在進給角為θa時，位移量大，呈現的標繪形狀也是大的環(huán)狀。然后在進給角為θb時，位移量稍微收斂但也還是大的環(huán)狀。在進給角為θc時，位移量收縮到較小，所以呈小的環(huán)狀。
因此，在步驟ST14中，控制臺4，在設固定渦卷11的軌跡的X軸方向的最大點為Xmax、最小點為Xmin，設Y軸方向的最大點為Ymax、最小點為Ymin時，進行下面的式1所示的運算處理而導出固定渦卷的適當位置(Xc、Yc)，(XC,YC)={(Xmax+Xmin)2,(Ymax+Ymin)2}---]]>式1。
由此，可以利用求出抽樣數據的中心位置的方法簡單算出各渦卷11、12的最適當位置(Xc、Yc)，中心精度也高。另外，抽樣數據，雖然是在位移量最收斂的狀態(tài)下的進給角θc時最優(yōu)選，但其他的進給角θa或θb時也可。
根據測定數據的不同，位移量不一定如θc那樣收斂，因此，作為第2測定方法，在設驅動軸2轉過1圈時獲得的固定渦卷11的X軸方向及Y軸方向的軌跡的全部抽樣數為n時，控制臺4進行下面的式2所示的運算處理而導出上述固定渦卷的適當位置(Xc、Yc)，(Xc,Yc)={Σi=1nXin,Σi=1nYin}---]]>式2。
由此，則通過利用積分計算平均化而算出全部抽樣數n的坐標點的中心，并將該中心作為固定渦卷的適當位置(Xc、Yc)，從而即使包含抽樣誤差導致的異常的數據，也可以通過積分而平滑化，所以可進行更穩(wěn)定的定位。
進而，作為第3測定方法，如圖7所示，當設旋轉渦卷12的最佳修正角為θc，隔著最佳修正角θc，設旋轉渦卷12的轉動角為θ1時的最大位移差為Gap1、此時X軸方向及Y軸方向的軌跡的中心為(Xc1、Yc1)，設轉動角為θ2時的最大位移差為Gap2、此時X軸方向及Y軸方向的軌跡的中心為(Xc2、Yc2)，且關于最大位移差，滿足下述關系、即Gap1Gap2時，控制臺4進行下面的式3所示的運算處理而導出固定渦卷11的適當位置(Xc、Yc)，(Xc,Yc)={XC1+XC22,YC1+YC22}---]]>式3。
由此，根據設最佳修正角為θc時呈現左右對稱的二次曲線的達到大致相同位移差的轉動角θ1、θ2的軌跡中心，將旋轉渦卷12的極小點作為固定渦卷的適當位置(Xc、Yc)，從而能進行穩(wěn)定的定位。
控制臺4，在步驟ST11中對照抽樣數據的狀態(tài)判斷上述第1到第3運算方法，選擇最合適的運算方法進行平移修正。
平移修正的最適當位置(Xc、Yc)確定后，控制臺4，在步驟ST15中向X-Y移動機構320發(fā)出指令，接收指令后，X-Y移動機構320強制使固定渦卷11移動到最適當位置(Xc、Yc)。以上完成定心作業(yè)。
然后，控制臺4，向組裝機構700以及Z軸直線導向件710發(fā)出指令，接收指令后，首先Z軸直線導向件710開始下降，一直降到固定渦卷11的正上方。
接著，使搭載在組裝機構700內的緊固機構的導向圓柱體(都未圖示)下降，將螺栓供給到固定渦卷11的固定孔中后，經由緊固工具(未圖示)緊固螺栓。此時，控制臺4向固定渦卷固定機構340發(fā)出指令，進一步提高對固定渦卷11的按壓力，使得在螺栓緊固時固定渦卷11的位置不會偏移。另外，在本發(fā)明中，組裝機構700的組裝順序是任意的，所以具體說明省略。
最后，驅動組裝好的狀態(tài)下的壓縮部1轉動，利用異常檢測機構31檢測其轉動驅動狀態(tài)(例如轉矩或振動等)有無異常，如果沒有問題，則停止電動機3完成調心作業(yè)(步驟ST17)。發(fā)生異常時，同樣停止電動機3，同時在控制臺4的顯示部上進行警告顯示，告知發(fā)生異常(步驟ST18)。另外，異常檢測機構31也可設計為，即使在調心作業(yè)時，若發(fā)現異常，也可暫時停止作業(yè)。以上完成一連串的調心作業(yè)及組裝作業(yè)。
在該實施方式中，調心裝置100是可連貫進行調心作業(yè)以及組裝作業(yè)的裝置，但也可進一步裝入進行例如壓縮部10的基本組裝以及供給工序的前組裝裝置，還可一體組裝到進行將調心完成后的壓縮部10包裝起來的工序、或渦旋式壓縮機的組裝工序的包裝裝置或組裝裝置中。
如以上說明，如果采用本發(fā)明，則通過利用轉動修正和平移修正進行固定渦卷與旋轉渦卷的相對定位(定心)，并且用轉動修正時獲得的測定值進行平移修正，從而可在不降低調心精度的情況下在短時間內進行調心(定心)。
權利要求
1.一種渦旋式壓縮機的調心裝置，所述渦旋式壓縮機包括壓縮部，使固定渦卷及旋轉渦卷的各渦卷搭疊部彼此相互嚙合而在內部形成密閉工作室；主框架，支承上述壓縮部；驅動軸，在上端具有與上述旋轉渦卷連結的曲柄軸，由上述主框架軸支承；所述調心裝置一邊經由上述驅動軸使上述旋轉渦卷轉動一邊進行渦旋式壓縮機的上述渦卷搭疊部彼此的定位，其特征在于，包括X-Y移動機構，以Z軸為中心的θ轉動受到約束，支承上述主框架或上述固定渦卷，使其可在X方向及Y方向上移動；θ轉動修正機構，X軸方向及Y軸方向的移動受到約束，經由上述主框架支承上述旋轉渦卷使其可在以Z軸為中心的θ方向上轉動，或者支承上述固定渦卷使其可在以Z軸為中心的θ方向上轉動；旋轉渦卷驅動機構，連結在上述驅動軸上，驅動上述旋轉渦卷；X-Y位移測定機構，檢測伴隨上述旋轉渦卷的旋轉運動產生的、上述固定渦卷或上述主框架在X軸方向及Y軸方向上的移動位移量；控制機構，至少控制上述X-Y移動機構、上述θ轉動修正機構、上述旋轉渦卷驅動機構及上述X-Y位移測定機構；上述控制機構，借助上述旋轉渦卷驅動機構驅動上述驅動軸旋轉，上述驅動軸每轉動規(guī)定圈數，便借助上述θ轉動修正機構使上述旋轉渦卷或上述固定渦卷轉動規(guī)定角度θ°，借助上述X-Y位移測定機構測定伴隨上述驅動軸的轉動產生的、上述固定渦卷或上述主框架的移動位移量，根據獲得的測定值，控制上述θ轉動修正機構而進行轉動修正，使得上述固定渦卷或上述主框架的移動位移量達到最小，進而，根據上述測定值，基于X軸方向及Y軸方向的位移量成分導出上述固定渦卷或上述主框架的適當位置，使上述固定渦卷或上述主框架移動到上述適當位置而進行平移修正。
2.如權利要求1所述的渦旋式壓縮機的調心裝置，其特征在于當設上述驅動軸轉過1圈時獲得的上述固定渦卷或上述主框架的軌跡在X軸方向上的最大點為Xmax、最小點為Xmin，設在Y軸方向上的最大點為Ymax、最小點為Ymin時，上述控制機構，進行下面的式1所示的運算處理而導出上述固定渦卷或上述主框架的適當位置(Xc、Yc)，并基于上述適當位置進行平移修正，(XC,YC)={(Xmax+Xmin)2,(Ymax+Ymin)2}]]>…式1。
3.如權利要求1所述的渦旋式壓縮機的調心裝置，其特征在于當設上述驅動軸轉過1圈時獲得的上述固定渦卷或上述主框架的X軸方向及Y軸方向的軌跡的全部抽樣數為n時，上述控制機構，進行下面的式2所示的運算處理而導出上述固定渦卷或上述主框架的適當位置(Xc、Yc)，并基于上述適當位置進行平移修正，(Xc,Yc)={Σi=1nXin,Σi=1nYin}]]>…式2。
4.如權利要求1所述的渦旋式壓縮機的調心裝置，其特征在于當設上述旋轉渦卷或上述固定渦卷的最佳修正角為θc，隔著上述最佳修正角θc，設上述旋轉渦卷或上述固定渦卷的轉動角為θ1時的最大位移差為Gap1、此時X軸方向及Y軸方向的軌跡的中心為(Xc1、Yc1)，設轉動角為θ2時的最大位移差為Gap2、此時X軸方向及Y軸方向的軌跡的中心為(Xc2、Yc2)，而且上述最大位移差滿足Gap1Gap2的關系時，上述控制機構，進行下面的式3所示的運算處理而導出上述主框架或上述固定渦卷的適當位置(Xc、Yc)，并基于上述適當位置進行平移修正，(Xc,Yc)={XC1+XC22,YC1+YC22}]]>…式3。
5.如權利要求1至4中任一項所述的渦旋式壓縮機的調心裝置，其特征在于還具有異常檢測機構，所述異常檢測機構連結在上述驅動軸上，檢測驅動上述旋轉渦卷的旋轉渦卷驅動機構的異常。
6.一種渦旋式壓縮機的調心方法，所述渦旋式壓縮機包括壓縮部，使固定渦卷及旋轉渦卷的各渦卷搭疊部彼此相互嚙合而在內部形成密閉工作室；主框架，支承上述壓縮部；驅動軸，在上端具有與上述旋轉渦卷連結的曲柄軸，由上述主框架軸支承；所述調心方法是，一邊經由上述驅動軸使上述旋轉渦卷轉動一邊進行渦旋式壓縮機的上述渦卷搭疊部彼此的定位，其特征在于，借助下述調心裝置進行調心作業(yè)，所述調心裝置包括X-Y移動機構，以Z軸為中心的θ轉動受到約束，支承上述主框架或上述固定渦卷，使其可在X方向及Y方向上移動；θ轉動修正機構，X軸方向及Y軸方向的移動受到約束，經由上述主框架支承上述旋轉渦卷使其可在以Z軸為中心的θ方向上轉動，或者支承上述固定渦卷使其可在以Z軸為中心的θ方向上轉動；旋轉渦卷驅動機構，連結在上述驅動軸上，驅動上述旋轉渦卷；X-Y位移測定機構，檢測伴隨上述旋轉渦卷的旋轉運動產生的、上述固定渦卷或上述主框架在X軸方向及Y軸方向上的移動位移量；控制機構，至少控制上述X-Y移動機構、上述θ轉動修正機構、上述旋轉渦卷驅動機構及上述X-Y位移測定機構；該調心方法具備位移量測定步驟，借助上述旋轉渦卷驅動機構驅動上述驅動軸旋轉，上述驅動軸每轉動規(guī)定圈數，便借助上述θ轉動修正機構使上述旋轉渦卷或上述固定渦卷轉動規(guī)定角度θ°，借助上述X-Y位移測定機構測定伴隨上述驅動軸的轉動產生的、上述固定渦卷或上述主框架的移動位移量；轉動修正步驟，根據獲得的測定值，控制上述θ轉動修正機構而進行轉動修正，使得上述固定渦卷或上述主框架的移動位移量達到最小；平移修正步驟，根據上述測定值，基于X軸方向及Y軸方向的位移量成分導出上述固定渦卷或上述主框架的適當位置，使上述固定渦卷或上述主框架移動到上述適當位置而進行平移修正。
全文摘要
在不降低調心精度的情況下在短時間內進行調心(定心)。進行固定渦卷(11)與旋轉渦卷(12)的相對的定位(定心)時，利用1次計測進行轉動修正和平移修正這兩種修正。
文檔編號F04C18/02GK1807891SQ20061000505
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權日2005年1月17日
發(fā)明者竹田周司 申請人:富士通將軍股份有限公司