JP3816211B2 - Scroll compressor centering method and centering apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロールコンプレッサーの固定スクロールと旋回スクロールとを噛み合わせた状態で組み立てる際のスクロールコンプレッサーの芯出し方法及び芯出し装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8(a)〜(c)は、従来のスクロールコンプレッサー81の芯出し方法を示す説明図であり(特開平2−221693号公報参照)、それぞれスクロールコンプレッサーの固定スクロール81と旋回スクロール82とが噛み合わせられた状態が示されている。
【0003】
この従来の芯出し方法は、先ず、図8の(a)に示すように、固定スクロール82を、図中Z1に示す角度で固定するとともに、固定スクロール82が旋回スクロール81に接するまで、その回転中心へ向けて移動して、その座標を測定した後、元の位置まで戻す。次に、図8の(b)に示すように、固定スクロール82を、図中Z2に示す角度まで移動して固定するとともに、前述と同様に固定スクロール82が旋回スクロール81に接するまで、その回転中心へ向けて移動して、その座標を測定した後、元の位置まで戻す。さらに、図8の(c)に示すように、固定スクロール82を、図中Z3に示す角度まで移動して固定するとともに、固定スクロール82が旋回スクロール81に接するまで、その回転中心へ向けて移動して、その座標を測定した後、元の位置まで戻す。
【0004】
そして、図9に示すように、各角度Z1〜Z3にて測定された座標を用いた固定スクロール82の角度と座標との関係より、移動量が最大となる固定スクロール82の角度Z4を算出して芯出しを行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記芯出し方法にあっては、前記各角度Z1〜Z3にて固定スクロール82の座標を測定する際には、固定スクロール82を旋回スクロール81に当接させた状態で、前記固定スクロール82が安定するまで一定時間待機しなければならなかった。また、測定後においては、前記固定スクロールを戻す必要があり、測定時間がかかるという問題点があった。
【0006】
さらに、図9に示した旋回スクロール82の角度と固定スクロール81の移動量との関係を示すグラフ83において、角度Z1と角度Z4との間におけるグラフ83の増加直線部84の傾きαは、角度Z1と角度Z2との移動量よりほぼ正確に求められるが、角度Z4より角度Z3側におけるグラフ83の減少直線部85の傾きβは正確に求めることはできない。このため、角度Z4より角度Z3側における減少直線部85の傾きβは、角度Z1と角度Z4との間における増加直線部84の傾きαに基づき定められており、前記角度Z4を挟んだ両側において、グラフ83の傾きが異なる場合には、正確な芯出しが行えないという問題点があった。
【0007】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、短時間にてより正確な芯出しを行うことができるスクロールコンプレッサーの芯出し方法及び芯出し装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の請求項1のスクロールコンプレッサーの芯出し方法にあっては、互いに噛み合わせられた固定スクロール及び旋回スクロールを備えてなるスクロールコンプレッサーの芯出し方法において、前記旋回スクロールを固定するとともに、前記固定スクロールを回転中心へ向けて付勢し、両スクロールが互いに接する状態を維持しつつ、前記固定スクロールを回転させ、該固定スクロールの回転角度に対する当該固定スクロールの前記付勢方向への座標の変化を、増加直線部と減少直線部とに直線近似し、両直線部の交点が示す前記回転角度を、前記両スクロールの最適角度とする。
【0009】
すなわち、旋回スクロールと固定スクロールとの両スクロールは、互いに接した状態が維持されつつ、前記固定スクロールの回転角度に対する当該固定スクロールの座標が測定される。そして、両スクロールの最適角度は、前記回転角度に対する前記座標の変化が直線近似されてなる増加直線部と減少直線部との交点より求められる。
【0010】
また、本発明の請求項2のスクロールコンプレッサーの芯出し方法においては、前記両スクロールを前記最適角度に維持するとともに、互いに直交するX線及びY線を仮想し、シャフト回転により旋回スクロールの偏心方向を合わせ、前記固定スクロールを前記X線に沿って前進移動させた際に、両スクロールが接する位置をX方向片寄せ位置とする一方、シャフト回転により旋回スクロールの偏心方向を合わせ、前記固定スクロールを前記Y線に沿って前進移動させた際に、両スクロールが接する位置をY方向片寄せ位置とし、前記X線に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記X方向片寄せ位置より後退した位置をX中心位置として算出し、前記Y線に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記Y方向片寄せ位置より後退した位置をY中心位置として算出し、前記X中心位置と前記Y中心位置との交点を、前記両スクロールの最適中心位置とする。
【0011】
すなわち、旋回スクロールと固定スクロールとの最適中心位置は、両スクロールが接するX方向片寄せ位置及びY方向片寄せ位置から、予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分それぞれ後退したX中心位置とY中心位置との交点より求められる。
【0012】
また、本発明の請求項3の芯出し装置にあっては、互いに噛み合わせられた固定スクロール及び旋回スクロールを有するスクロールコンプレッサーの芯出しを行う芯出し装置において、前記旋回スクロールの位置を固定する固定手段と、前記固定スクロールを回転中心へ向けて付勢する付勢手段と、前記固定スクロールを回転させる回転手段と、前記固定スクロールの回転角度を検出する角度検出手段と、前記固定スクロールの位置を検出する位置検出手段と、前記角度検出手段により検出された検出角度、及び前記位置検出手段により検出された検出位置を入力し、前記検出角度に対する前記検出位置の変化を、増加直線部と減少直線部とに直線近似するとともに、両直線部の交点が示す前記回転角度を前記両スクロールの最適角度として算出する最適角度演算手段と、を備えている。
【0013】
すなわち、旋回スクロールに対する固定スクロールの最適角度を測定する際には、固定手段により旋回スクロールを固定し、固定スクロールを、付勢手段により回転中心へ向けて付勢しつつ、回転手段により回転させながら、角度検出手段及び位置検出手段によって前記固定スクロールの回転角度及び位置を検出する。そして、最適角度演算手段にて、前記角度検出手段により検出された検出角度、及び前記位置検出手段により検出された検出位置を入力し、前記検出角度に対する前記検出位置の変化を増加直線部と減少直線部とに直線近似するとともに、両直線部の交点が示す前記回転角度を前記両スクロールの最適角度として算出する。
【0014】
さらに、本発明の請求項4の芯出し装置においては、前記両スクロールを前記最適角度に維持する維持手段と、旋回スクロールの偏心方向を合わせる回転手段と、前記固定スクロールを、互いに直交するX方向及びY方向に沿って前進後退移動するX方向移動手段及びY方向移動手段と、前記X方向移動手段により前記固定スクロールを前進させ、前記両スクロールが接した位置をX方向片寄せ位置として検出するX方向片寄せ位置検出手段と、前記Y方向移動手段により前記固定スクロールを前進させ、前記両スクロールが接した位置をY方向片寄せ位置として検出するY方向片寄せ位置検出手段と、前記X方向に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記X方向片寄せ位置より後退した位置をX中心位置として算出するX中心位置演算手段と、前記Y方向に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記Y方向片寄せ位置より後退した位置をY中心位置として算出するY中心位置演算手段と、前記X中心位置演算手段にて算出されたX中心位置と前記Y中心位置演算手段にて算出されたY中心位置との交点を前記両スクロールの最適中心位置として算出する最適中心位置演算手段と、をさらに備えている。
【0015】
すなわち、旋回スクロールと固定スクロールとは、維持手段により前記最適角度に維持される。この状態で、前記固定スクロールは、X方向移動手段により前記両スクロールが接するまで前進され、その位置がX方向片寄せ位置としてX方向片寄せ位置検出手段により検出される。また、Y方向移動手段により前記両スクロールが接するまで前進され、その位置がY方向片寄せ位置としてY方向片寄せ位置検出手段により検出される。次に、X中心位置演算手段により、前記X方向に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記X方向片寄せ位置より後退した位置がX中心位置として算出されるとともに、Y中心位置演算手段により、前記Y方向に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記Y方向片寄せ位置より後退した位置がY中心位置として算出される。そして、最適中心位置演算手段によって、前記X中心位置演算手段にて算出されたX中心位置と、前記Y中心位置演算手段にて算出されたY中心位置との交点が、前記両スクロールの最適中心位置として算出される。
【0016】
【実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面にしたがって説明する。図1は、本実施の形態に係る対象物であるスクロールコンプレッサー1を示す断面図である。
【0017】
該スクロールコンプレッサー1の下部を構成する固定スクロール2には、流体が流入する流入口3が外周側に形成されており、中央部には、前記流体が圧縮されて流出される流出口4が形成されている。固定スクロール2の渦巻き状の羽根6及びほぼ同形状で180°ずらして組み合わされた旋回スクロール7の渦巻き状の羽根8により何対もの三日月状の圧縮室5が前記流入口3から前記流出口4の間に形成されている。前記流入口3と前記流出口4との間には、図2の模式図にも示すように、渦巻き状の溝部5が形成されており、半径方向に並設された前記溝部5の間には、薄壁状の羽根6が形成されている。この固定スクロール2上には、旋回スクロール7が配設されており、該旋回スクロール7には、前記固定スクロール2の溝部5に嵌合する渦巻き状に突設された薄壁状の羽根8が形成されている。この旋回スクロール7は、前記固定スクロール2に固定される軸受け9により保持されるとともに、該軸受け9に支持されたシャフト10にスライドブッシュ11を介して連結されており、前記シャフト10の回転に伴い前記固定スクロール2上を旋回するように構成されている。
【0018】
図3及び図4は、本実施の形態に係る芯出し装置21を示す図であり、図3には正面図が、図4には側面図が示されている。該芯出し装置21の装置本体22には、Yテーブル23及びXテーブル24からなるXYテーブル25が固定されており、前記Yテーブル23は、該Yテーブル23を装置本体22の後方Y1及び前方Y1、すなわちY方向へ移動するY方向駆動ユニット26と、前記Y方向への移動位置を検出するY方向位置検出器27と、前記Y方向へ付勢するY方向付勢装置28とを備えている。また、前記Xテーブル24は、前記Yテーブル23上に積層された状態で固定されており、前記Xテーブル24を装置本体22の右方X1及び左方X2、すなわちX方向へ移動するX方向駆動ユニット29と、前記X方向への移動位置を検出するX方向位置検出器30と、前記X方向へ付勢するX方向付勢装置31とを備えている。
【0019】
このXYテーブル25の中央部には、θテーブル41が積層された状態で固定されている。該θテーブル41は、当該θテーブル41を回転させるパルスモータ42を有してなるテーブル回転ユニット43を備えており、前記パルスモータ42への駆動パルスの入力数より、前記θテーブル41の回転角度を検出できるように構成されている。前記θテーブル41上には、前記スクロールコンプレッサー1が載置された状態で、該スクロールコンプレッサー1の固定スクロール2の外周部に当接する固定スクロールクランプ44,44が設けられており、該固定スクロールクランプ44,44は、エアシリンダー45,45によって進退駆動されるように構成されている。これにより、前記エアシリンダー45,45によって前記両固定スクロールクランプ44,44を駆動し、前記固定スクロール2を両脇より挟持した状態で固定できるように構成されている。そして、前記固定スクロールクランプ44、44により固定された固定スクロール2は、前記XYテーブル25に設けられた前記X方向駆動ユニット28及び前記Y方向駆動ユニット26によって、前記X方向及びY方向へ移動されるとともに、前記θテーブル41に設けられた前記テーブル回転ユニット43によって回転駆動されるように構成されている。
【0020】
また、前記装置本体22には、ベース台51が設けられており、該ベース台51の下部には、前記θテーブル41上に載置された前記スクロールコンプレッサー1の軸受け9を外周部より挟持した状態で固定する軸受けクランプ52,52が設けられている。これら軸受けクランプ52,52は、エアシリンダー53,53によって進退駆動されるように構成されており、前記エアシリンダー53,53によって前記両軸受けクランプ52,52を駆動し、前記軸受け9を両脇より挟持した状態で、該軸受け9及び軸受け内に保持された旋回スクロール7を、前記ベース台51を介して装置本体22に固定できるように構成されている。さらに、前記装置本体22には、コラム54が立設されており、該コラム54には、前記θテーブル41上に載置された前記スクロールコンプレッサー1のシャフト10が取り付けられるとともに、該シャフト10を回転させるシャフト回転ユニット55が、上下動可能に設けられている。
【0021】
そして、前記固定スクロールクランプ44、44を進退駆動するエアシリンダー45,45と、前記軸受けクランプ52,52を進退駆動するエアシリンダー53,53と、前記スクロールコンプレッサー1のシャフト10を回転させるシャフト回転ユニット55とは、図示しないコンピュータに接続されており、該コンピュータによって、前記スクロールコンプレッサー1の固定スクロール2及び軸受け9の固定及び解除と、前記シャフトの回転制御が行えるように構成されている。また、前記XYテーブル25に設けられた前記X方向駆動ユニット28及び前記Y方向駆動ユニット26と、前記θテーブル41に設けられた前記テーブル回転ユニット43も、前記コンピュータに接続されており、該コンピュータによって、前記θテーブル41に固定された固定スクロール2を、前記X方向及びY方向へ移動制御できるとともに、所定の回転角に回転制御できるように構成されている。さらに、前記XYテーブル25に設けられたY方向位置検出器27及びX方向位置検出器29と、前記Y方向付勢装置28及び前記X方向付勢装置31も、前記コンピュータに接続されており、該コンピュータによって、前記XYテーブル25を前記X方向及び前記Y方向へ付勢できるとともに、前記XYテーブル25上に固定された固定スクロール2のX方向への移動位置とY方向への移動位置とを測定できるように構成されている。
【0022】
以上の構成にかかる本実施の形態の具体的な動作を、図5及び図6に示すフローチャートに従って説明する。なお、スクロールコンプレッサー1は、芯出し装置21に予めセットされているものとする。
【0023】
すなわち、芯出し装置21に接続されたコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込むとともに、該プログラムの手順に従って処理を行い、芯出し処理のサブルーチンが呼び出された際には、先ず、XYテーブル25のX方向駆動ユニット28を中心位置に合わせてブレーキ状態とするとともに、Y方向駆動ユニット29のブレーキを解除して前記XYテーブル25のX方向への移動を阻止した後、Y方向付勢装置28における付勢装置によってXYテーブル25を、装置本体22の後方Y1へ向けて付勢する(S2)。すると、前記XYテーブル25に固定された固定スクロール2は、その回転中心へ向けて付勢され、図2にも示したように、該固定スクロール2に形成された羽根6が前記軸受け9を介して固定された旋回スクロール7の羽根8に押し当てられるまで前記後方Y1へ向けて移動される。この状態を維持しつつ、θテーブル41を、例えば反時計回り方向の限界位置まで所定パルスN1分回転させる。
【0024】
次に、前記固定スクロール2の羽根6が前記旋回スクロール7の羽根8に押し当てられた状態を維持しつつ、前記θテーブル41を、前述と逆回りに所定パルスN2分回転させながら、総駆動パルス数に基づく前記θテーブル41の回転角度と、該θテーブル41が固定されたXYテーブル25のY方向への逃げ量つまり移動量とを連続的に測定する(S6)。そして、測定された前記回転角度に対する前記移動量の変化を、図7に示すように、グラフ化するとともに、増加直線部71と減少直線部72との二本の直線に近似して、両直線部71,72の交点73を求める(S7)。
【0025】
このとき、前記二本の直線部71,72を直線近似することができない、あるいは直線近似された二本の直線部71,72が設定範囲内で交差しない等の不具合が有るか否かを判断し(S8)、不具合が生じていた場合には、エラー表示を行うともに(S9)、前記XYテーブル25及び前記θテーブル41の原点復帰を行い(S10)、メインルーチンへ戻る一方、不具合が生じていいない場合には、前記増加直線部71と減少直線部72との交点73が示す回転角度を演算し、これを前記両スクロール2,7の最適角度として表示する(S11)。そして、Y方向付勢装置28における付勢装置を後退させ、XYテーブル25の前記後方Y1への付勢を解除し(S12)、θテーブル41を、演算された前記回転角度へ移動した後(S13)、XYテーブル25のX方向駆動ユニット28及びY方向駆動ユニット29のブレーキを解除する。
【0026】
このように、本実施の形態に係る芯出し装置21にあっては、固定スクロール2を、軸受け9を介して固定された旋回スクロール7に押し当てた状態を維持しつつ、具体的には、図2に示したように、固定スクロール2の羽根6を、旋回スクロール7の羽根8に当接させた状態を維持しつつ、前記固定スクロール2の回転角度に対する当該固定スクロール2の付勢方向への座標を連続して測定することができるので、固定スクロール2を、予め設定された角度へ移動する毎に、該固定スクロール2が旋回スクロール7に当接するまで移動させるとともに、この状態で、前記固定スクロール2が安定するまでの一定時間待機した後、固定スクロール2の座標を測定しなければならなかった従来と比較して、前記待機時間を削減することができる。また、予め設定された角度へ移動する毎に、前記固定スクロール2を、両スクロール2,7が当接するまで前進移動させたり、元の位置まで後退移動させたりする必要が無いので、測定時間を短縮化することができる。
【0027】
そして、両スクロール2,7の最適角度は、連続測定された回転角度に対する座標の変化が直線近似されてなる増加直線部71及び減少直線部72により求められるので、予め設定された角度における固定スクロール2の位置データのみによって前記増加直線部71と減少直線部72とが算出され、これらの直線部71,72より両スクロール2,7の最適角度が求められる従来の方法と比較して、芯出し精度が向上する。さらに、前記増加直線部71が異なる二点の回転角度における固定スクロール2の位置データにより算出される一方、この増加直線部71の傾きに基づき前記減少直線部72の傾きが仮想的に設定される従来と比較して、前記両直線部71,72の傾きが異なる場合であっても、両直線部71,72の交点73及び該交点73に基づき求められる前記最適角度を正確に求めることができる。
【0028】
図6は、図5に続くフローチャートであり、前記両スクロール2,7を算出された前記最適角度に維持した状態で、XYテーブル25のX方向駆動ユニット28を中心位置に合わせてブレーキ状態とするとともに、Y方向駆動ユニット29のブレーキを解除して前記XYテーブル25のX方向への移動を阻止した後、Y方向付勢装置28によってXYテーブル25を、装置本体22の後方Y1へ向けて付勢して、前記XYテーブル25に固定された固定スクロール2を、その回転中心へ向けて付勢し(S22)、該固定スクロール2に形成された羽根6を、前記軸受け9を介して固定された旋回スクロール7の羽根8に当接させた状態でt1秒間待機する(S23)。そして、前記Y方向付勢装置28を後退させ、前記後方Y1への付勢力を解除した状態で(S24)、t2秒間を待機し(S25)、前記Y1方向への移動量、すなわちY方向位置検出器27から測定値をY方向片寄せ位置として検出した後(S26)、前記X方向駆動ユニット28のブレーキ状態を解除する。
【0029】
次に、XYテーブル25のY方向駆動ユニット26を中心位置に合わせてブレーキ状態とするとともに、X方向駆動ユニット29のブレーキを解除して前記XYテーブル25のY方向への移動を阻止した後、X方向付勢装置31によってXYテーブル25を、装置本体22の右方X1へ向けて付勢して、前記XYテーブル25に固定された固定スクロール2を、その回転中心へ向けて付勢し(S32)、該固定スクロール2に形成された羽根6を、前記軸受け9を介して固定された旋回スクロール7の羽根8に当接させた状態でt1秒間待機する(S33)。そして、前記X方向付勢装置31を後退させ、前記右方X1への付勢力を解除した状態で(S34)、t2秒間を待機し(S35)、前記X1方向への移動量、すなわちX方向位置検出器30からの測定値をX方向片寄せ位置として検出する(S36)。そして、前記X方向に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、つまり、前記X方向における前記羽根6と前記羽根8とのクリアランス分、前記X方向片寄せ位置より後退した位置をX中心位置として算出するとともに(S37)、前記Y方向に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、すなわち前記Y方向における前記羽根6と前記羽根8とのクリアランス分、前記Y方向片寄せ位置より後退した位置をY中心位置として算出し(S38)、前記X中心位置と前記Y中心位置との交点を前記両スクロール2,7の最適中心位置として算出した後、前記両スクロール2,7を前記最適中心位置に合わせて(S40)、両スクロール2,7をボルト締めする(S41)。
【0030】
このように、旋回スクロール7と固定スクロール2との最適中心位置を、両スクロール2,7が接した前記X方向片寄せ位置及び前記Y方向片寄せ位置から、予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分それぞれ後退したX中心位置及びY中心位置との交点より求めることができる。したがって、固定スクロール2を装置本体22の右方X1側及び左方X2側へ移動して、前記両スクロール2,7が接する右方X1側の位置と左方X2側の位置とを検出するとともに、両位置の中間地点を演算してX中心位置を求める行程と、固定スクロール2を装置本体22の後方Y1側及び前方Y2側へ移動して、前記両スクロール2,7が接する前記後方Y1側の位置と前記前方Y2側の位置とを検出し、両位置の中間地点を演算してY中心位置を求める行程とを行い、前記X中心位置とY中心位置との交点より前記両スクロール2,7の最適中心位置を求める場合と比較して、固定スクロール2の移動時間、停止時の待機時間、及び測定時間の大幅な短縮化を図ることができる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1のスクロールコンプレッサーの芯出し方法にあっては、旋回スクロールと固定スクロールとの両スクロールを、互いに接した状態を維持しつつ、前記固定スクロールの回転角度に対する当該固定スクロールの座標を連続して測定することができるので、固定スクロールを、予め設定された角度へ移動する毎に、旋回スクロールに当接するまで移動させるとともに、この状態で、前記固定スクロールが安定するまでの一定時間待機しなければならなかった従来の方法と比較して、前記待機時間を削減することができる。また、予め設定された角度へ移動する毎に、前記固定スクロールを、両スクロールが当接するまで前進移動させたり、元の位置まで後退移動させたりする必要が無いので、測定時間を短縮化することができる。
【0032】
そして、両スクロールの最適角度は、連続測定された回転角度に対する移動量の変化が直線近似されてなる増加直線部及び減少直線部により求められるので、予め設定された角度における固定スクロールの位置データのみによって前記増加直線部と減少直線部とが算出され、これらの直線部より両スクロールの最適角度が求められる従来の方法と比較して、芯出し精度が向上する。さらに、前記増加直線部が異なる二点の回転角度における固定スクロールの位置データにより算出される一方、この増加直線部の傾きに基づき前記減少直線部の傾きが仮想的に設定される従来と比較して、前記両直線部の傾きが異なる場合であっても、両直線部の交点及び該交点に基づき求められる前記最適角度度を正確に求めることができる。
【0033】
また、請求項2の芯出し方法においては、旋回スクロールと固定スクロールとの最適中心位置を、両スクロールが接するX方向片寄せ位置及びY方向片寄せ位置から、予め測定された加工公差に基づき求められた隙間寸法分それぞれ後退したX中心位置とY中心位置との交点より求めることができる。したがって、固定スクロールをX方向における一方側及び他方側の二方向へ移動して、前記両スクロールが接する一方側の位置と他方側の位置とを検出するとともに、両位置の中間地点を演算してX中心位置を求める行程と、固定スクロールをY方向における一方側及び他方側の二方向へ移動して、前記両スクロールが接する一方側の位置と他方側の位置とを検出し、両位置の中間地点を演算してY中心位置を求める行程とを行い、前記X中心位置とY中心位置との交点より前記両スクロールの最適中心位置を求める場合と比較して、固定スクロールの移動時間、停止時の待機時間、及び測定時間の大幅な短縮化を図ることができる。
【0034】
また、本発明の請求項3の芯出し装置にあっては、固定手段により旋回スクロールを固定した後、固定スクロールを、付勢手段により回転中心へ向けて付勢しつつ、回転手段により回転させながら、角度検出手段及び位置検出手段によって前記固定スクロールの回転角度及び位置を連続的に検出することができる。このため、請求項1の場合と同様に、固定スクロールを、予め設定された角度へ移動する毎に、旋回スクロールに当接するまで移動させるとともに、この状態で、前記固定スクロールが安定するまでの一定時間待機しなければならなかった従来と比較して、前記待機時間を削減することができる。また、予め設定された角度へ移動する毎に、前記固定スクロールを、両スクロールが当接するまで前進移動させたり、元の位置まで後退移動させたりする必要が無いので、測定時間を短縮化することができる。
【0035】
そして、最適角度演算手段は、前記角度検出手段により検出された検出角度、及び前記位置検出手段により検出された検出位置を入力し、前記検出角度に対する前記検出位置の変化を増加直線部と減少直線部とに直線近似するとともに、両直線部の交点が示す前記回転角度を前記両スクロールの最適角度として算出する。このため、請求項1の場合と同様に、予め設定された角度における固定スクロールの位置データのみによって前記増加直線部及び減少直線部が算出され、これらの直線部より両スクロールの最適角度が求められる従来の装置と比較して、芯出し精度が向上する。さらに、前記増加直線部が異なる二点の回転角度における固定スクロールの位置データにより算出される一方、この増加直線部の傾きに基づき前記減少直線部の傾きが仮想的に設定される従来と比較して、前記両直線部の傾きが異なる場合であっても、両直線部の交点及び該交点に基づき求められる前記最適角度を正確に求めることができる。
【0036】
さらに、請求項4の芯出し装置においては、請求項2の場合と同様に、旋回スクロールと固定スクロールとの最適中心位置を、両スクロールが接するX方向片寄せ位置及びY方向片寄せ位置から、予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分それぞれ後退したX中心位置とY中心位置との交点より求めることができる。したがって、固定スクロールをX方向における一方側及び他方側の二方向へ移動して、前記両スクロールが接する一方側の位置と他方側の位置とを検出するとともに、両位置の中間地点を演算してX中心位置を求める行程と、固定スクロールをY方向における一方側及び他方側の二方向へ移動して、前記両スクロールが接する一方側の位置と他方側の位置とを検出し、両位置の中間地点を演算してY中心位置を求める行程とを行い、前記X中心位置とY中心位置との交点より前記両スクロールの最適中心位置を求める場合と比較して、固定スクロールの移動時間、停止時の待機時間、及び測定時間の大幅な短縮化を図ることができる。
【0037】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のスクロールコンプレッサーを示す断面図である。
【図2】同実施の形態におけるスクロールコンプレッサーの要部を示す断面図である。
【図3】同実施の形態を示す正面図である。
【図4】同実施の形態を示す側面図である。
【図5】同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図6】図5に続くフローチャートである。
【図7】同実施の形態の測定結果を示す説明図である。
【図8】従来例を示す説明図である。
【図9】同従来例の測定結果示す説明図である。
【符号の説明】
1 スクロールコンプレッサー
2 固定スクロール
6 固定スクロール羽根
8 旋回スクロール羽根
9 軸受け
10 シャフト
11 スライドブッシュ
21 芯出し装置
23 Yテーブル
24 Xテーブル
25 XYテーブル
27 Y方向位置検出器
28 Y方向付勢手段
29 X方向駆動ユニット
30 X方向位置検出器
31 X方向位置付勢装置
41 θテーブル
43 テーブル回転ユニット
44 固定スクロールクランプ
52 軸受けクランプ
55 シャフト回転ユニット
71 増加直線部
72 減少直線部
73 交点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a centering method and a centering device for a scroll compressor when the scroll compressor is assembled in a state where a fixed scroll and a turning scroll are engaged with each other.
[0002]
[Prior art]
FIGS. 8A to 8C are explanatory views showing a conventional centering method of the scroll compressor 81 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-216993). A
[0003]
In this conventional centering method, first, as shown in FIG. 8A, the
[0004]
Then, as shown in FIG. 9, the angle Z4 of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the centering method, when the coordinates of the
[0006]
Furthermore, in the
[0007]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a scroll compressor centering method and a centering device capable of performing more accurate centering in a short time. To do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the scroll compressor centering method according to
[0009]
That is, the coordinates of the fixed scroll with respect to the rotation angle of the fixed scroll are measured while the scrolls of the turning scroll and the fixed scroll are maintained in contact with each other. And the optimal angle of both scrolls is calculated | required from the intersection of the increase linear part and decrease linear part by which the change of the said coordinate with respect to the said rotation angle is linearly approximated.
[0010]
Further, in the scroll compressor centering method according to
[0011]
That is, the optimum center positions of the orbiting scroll and the fixed scroll are measured in advance from the X-direction offset position and the Y-direction offset position where both scrolls are in contact with each other. It is obtained from the intersection of the center position and the Y center position.
[0012]
In the centering device according to claim 3 of the present invention, in the centering device for centering the scroll compressor having the fixed scroll and the orbiting scroll engaged with each other, the fixing for fixing the position of the orbiting scroll is fixed. Means, urging means for urging the fixed scroll toward the center of rotation, rotating means for rotating the fixed scroll, angle detecting means for detecting the rotation angle of the fixed scroll, and the position of the fixed scroll. The position detection means to detect, the detection angle detected by the angle detection means, and the detection position detected by the position detection means are input, and the change of the detection position with respect to the detection angle is represented by an increasing straight line portion and a decreasing straight line. And the rotation angle indicated by the intersection of the two straight line portions is the optimum angle of the two scrolls. It includes a optimum angle calculation means for output, the.
[0013]
That is, when measuring the optimum angle of the fixed scroll with respect to the orbiting scroll, the orbiting scroll is fixed by the fixing means, and the fixed scroll is urged toward the rotation center by the urging means while being rotated by the rotating means. The rotation angle and position of the fixed scroll are detected by the angle detection means and the position detection means. Then, the optimum angle calculation means inputs the detection angle detected by the angle detection means and the detection position detected by the position detection means, and the change of the detection position with respect to the detection angle is increased and decreased. A straight line is approximated to the straight line portion, and the rotation angle indicated by the intersection of the two straight line portions is calculated as the optimum angle of the two scrolls.
[0014]
Furthermore, in the centering device according to
[0015]
That is, the orbiting scroll and the fixed scroll are maintained at the optimum angle by the maintaining means. In this state, the fixed scroll is advanced by the X-direction moving means until the both scrolls come into contact with each other, and the position thereof is detected as the X-direction offset position by the X-direction offset position detection means. Further, the Y-direction moving means moves forward until the both scrolls come into contact with each other, and the position is detected as the Y-direction offset position by the Y-direction offset position detecting means. Next, the X center position calculation means calculates a position that is measured in advance along the X direction or that is retreated from the X direction offset position by the gap dimension obtained based on the machining tolerance as the X center position. At the same time, the Y center position calculation means calculates a position that is measured in advance along the Y direction or that is retreated from the Y-direction offset position by the gap dimension obtained based on the machining tolerance as the Y center position. The intersection between the X center position calculated by the X center position calculation means and the Y center position calculated by the Y center position calculation means by the optimum center position calculation means is the optimum center of both scrolls. Calculated as a position.
[0016]
Embodiment
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
[0017]
The fixed
[0018]
3 and 4 are diagrams showing the centering
[0019]
At the center of the XY table 25, a θ table 41 is fixed in a stacked state. The θ table 41 includes a table rotation unit 43 having a
[0020]
Further, the apparatus
[0021]
Then,
[0022]
The specific operation of this embodiment according to the above configuration will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. It is assumed that the
[0023]
That is, the computer connected to the centering
[0024]
Next, while maintaining the state in which the
[0025]
At this time, it is determined whether or not there is a problem such that the two straight portions 71 and 72 cannot be linearly approximated, or the two linear portions 71 and 72 subjected to linear approximation do not intersect within a set range. If there is a problem (S8), an error is displayed (S9), the origin of the XY table 25 and the θ table 41 is returned (S10), and the process returns to the main routine. If not, the rotation angle indicated by the intersection 73 between the increasing linear portion 71 and the decreasing linear portion 72 is calculated and displayed as the optimum angle of the
[0026]
As described above, in the centering
[0027]
The optimum angles of the
[0028]
FIG. 6 is a flowchart subsequent to FIG. 5, and with the
[0029]
Next, the Y-direction drive unit 26 of the XY table 25 is brought into a brake state in accordance with the center position, and the brake of the
[0030]
In this way, the optimum center position of the orbiting scroll 7 and the fixed
[0031]
【The invention's effect】
As described above, in the centering method of the scroll compressor according to
[0032]
Since the optimum angle of both scrolls is obtained from an increasing straight line portion and a decreasing straight line portion obtained by linearly approximating the change in the movement amount with respect to the continuously measured rotation angle, only the fixed scroll position data at a preset angle is obtained. Thus, the increase straight line portion and the decrease straight line portion are calculated, and the centering accuracy is improved as compared with the conventional method in which the optimum angle of both scrolls is obtained from these straight line portions. Further, the increase linear portion is calculated from fixed scroll position data at two different rotation angles, while the inclination of the decrease linear portion is virtually set based on the inclination of the increase linear portion. Thus, even when the slopes of the two straight line portions are different, it is possible to accurately obtain the intersection between the two straight line portions and the optimum angle degree obtained based on the intersection.
[0033]
Further, in the centering method of
[0034]
In the centering device according to claim 3 of the present invention, after the turning scroll is fixed by the fixing means, the fixed scroll is rotated by the rotating means while being urged toward the rotation center by the urging means. However, the rotation angle and position of the fixed scroll can be continuously detected by the angle detection means and the position detection means. For this reason, as in the case of
[0035]
The optimum angle calculation means inputs the detection angle detected by the angle detection means and the detection position detected by the position detection means, and changes in the detection position with respect to the detection angle are increased linearly and decreased linearly. And the rotation angle indicated by the intersection of the two straight line portions is calculated as the optimum angle of the two scrolls. For this reason, as in the case of
[0036]
Further, in the centering device of
[0037]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a scroll compressor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of the scroll compressor in the same embodiment.
FIG. 3 is a front view showing the same embodiment;
FIG. 4 is a side view showing the same embodiment;
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart following FIG. 5;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a measurement result of the same embodiment.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a conventional example.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing measurement results of the conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Scroll compressor
2 Fixed scroll
6 Fixed scroll blades
8 Orbiting scroll blade
9 Bearing
10 Shaft
11 Slide bush
21 Centering device
23 Y table
24 X table
25 XY table
27 Y direction position detector
28 Y direction biasing means
29 X direction drive unit
30 X direction position detector
31 X-direction position biasing device
41 θ table
43 Table rotation unit
44 Fixed scroll clamp
52 Bearing clamp
55 Shaft rotation unit
71 Increase straight line
72 Decreasing linear part
73 Intersection
Claims (4)
前記旋回スクロールを固定するとともに、前記固定スクロールを回転中心へ向けて付勢し、両スクロールが互いに接する状態を維持しつつ、前記固定スクロールを回転させ、該固定スクロールの回転角度に対する当該固定スクロールの前記付勢方向への移動量の変化を、増加直線部と減少直線部とに直線近似し、両直線部の交点が示す前記回転角度を、前記両スクロールの最適角度とすることを特徴とするスクロールコンプレッサーの芯出し方法。In the centering method of the scroll compressor comprising the fixed scroll and the orbiting scroll engaged with each other,
While fixing the orbiting scroll, urging the fixed scroll toward the center of rotation, maintaining the state where both scrolls are in contact with each other, rotating the fixed scroll, the fixed scroll relative to the rotation angle of the fixed scroll. The change in the amount of movement in the urging direction is linearly approximated to an increasing linear portion and a decreasing linear portion, and the rotation angle indicated by the intersection of both linear portions is the optimum angle of both scrolls. Scroll compressor centering method.
前記X線に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記X方向片寄せ位置より後退した位置をX中心位置として算出し、前記Y線に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記Y方向片寄せ位置より後退した位置をY中心位置として算出し、前記X中心位置と前記Y中心位置との交点を、前記両スクロールの最適中心位置とすることを特徴とする請求項1記載のスクロールコンプレッサーの芯出し方法。While maintaining both the scrolls at the optimum angle, virtual X-rays and Y-lines orthogonal to each other, and by rotating the shaft, the fixed scroll is moved forward along the X-rays according to the eccentric direction of the orbiting scroll. When the two scrolls are in contact with each other in the X direction, the position where both scrolls are in contact with each other when the fixed scroll is moved forward along the Y line.
A gap dimension that is measured in advance along the X-ray or calculated based on a processing tolerance, a position that is retreated from the X-direction offset position is calculated as an X center position, and is measured in advance along the Y-line, Alternatively, a position retreated from the Y-direction offset position by the gap dimension obtained based on the machining tolerance is calculated as the Y center position, and the intersection of the X center position and the Y center position is determined as the optimum center of the two scrolls. The centering method of the scroll compressor according to claim 1, wherein the position is a position.
前記旋回スクロールの位置を固定する固定手段と、
前記固定スクロールを回転中心へ向けて付勢する付勢手段と、
前記固定スクロールを回転させる回転手段と、
前記固定スクロールの回転角度を検出する角度検出手段と、
前記固定スクロールの位置を検出する位置検出手段と、
前記角度検出手段により検出された検出角度、及び前記位置検出手段により検出された検出位置を入力し、前記検出角度に対する前記検出位置の変化を、増加直線部と減少直線部とに直線近似するとともに、両直線部の交点が示す前記回転角度を前記両スクロールの最適角度として算出する最適角度演算手段と、
を備えたことを特徴とする芯出し装置。In a centering device for centering a scroll compressor having a fixed scroll and a turning scroll meshed with each other,
Fixing means for fixing the position of the orbiting scroll;
Biasing means for biasing the fixed scroll toward the center of rotation;
Rotating means for rotating the fixed scroll;
Angle detecting means for detecting a rotation angle of the fixed scroll;
Position detecting means for detecting the position of the fixed scroll;
The detection angle detected by the angle detection means and the detection position detected by the position detection means are input, and the change of the detection position with respect to the detection angle is linearly approximated to an increasing linear portion and a decreasing linear portion. And an optimum angle calculation means for calculating the rotation angle indicated by the intersection of the two straight line portions as the optimum angle of the scrolls,
A centering device characterized by comprising:
シャフトの回転により旋回スクロールの偏心方向に合わせる回転手段と、
前記固定スクロールを、互いに直交するX方向及びY方向に沿って前進後退移動するX方向移動手段及びY方向移動手段と、
前記X方向移動手段により前記固定スクロールを前進させ、前記両スクロールが接した位置をX方向片寄せ位置として検出するX方向片寄せ位置検出手段と、
前記Y方向移動手段により前記固定スクロールを前進させ、前記両スクロールが接した位置をY方向片寄せ位置として検出するY方向片寄せ位置検出手段と、
前記X方向に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記X方向片寄せ位置より後退した位置をX中心位置として算出するX中心位置演算手段と、
前記Y方向に沿って予め測定され、又は加工公差に基づき求められた隙間寸法分、前記Y方向片寄せ位置より後退した位置をY中心位置として算出するY中心位置演算手段と、
前記X中心位置演算手段にて算出されたX中心位置と前記Y中心位置演算手段にて算出されたY中心位置との交点を前記両スクロールの最適中心位置として算出する最適中心位置演算手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項3記載の芯出し装置。Maintaining means for maintaining the scrolls at the optimum angle;
A rotating means for adjusting the eccentric direction of the orbiting scroll by rotating the shaft;
An X direction moving means and a Y direction moving means for moving the fixed scroll forward and backward along the X direction and the Y direction orthogonal to each other;
X-direction shift position detection means for moving the fixed scroll forward by the X-direction movement means and detecting the position where both scrolls are in contact as the X-direction shift position;
Y-direction shift position detection means for moving the fixed scroll forward by the Y-direction movement means and detecting the position where both scrolls are in contact as the Y-direction shift position;
X center position calculation means for calculating, as an X center position, a position that is measured in advance along the X direction or that is a gap dimension obtained based on a processing tolerance, and a position retracted from the X direction offset position;
Y center position calculation means for calculating a position that is measured in advance along the Y direction or that is retreated from the Y-direction offset position by a gap dimension obtained based on a processing tolerance, as a Y center position;
Optimal center position calculating means for calculating the intersection of the X center position calculated by the X center position calculating means and the Y center position calculated by the Y center position calculating means as the optimum center position of the scrolls;
The centering device according to claim 3, further comprising:
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Publications (2)
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