[发明专利]基于数控运动平台的涡旋盘测量方法及装置

说明书

本发明公开了基于数控运动平台的涡旋盘测量方法及装置，包括主机底座、回转平台、翻转夹持部件、两极光栅扫描双球测头部件、径向轴、垂直轴、切向轴运动机构组成。该测头部件采用两极光栅扫描双球测头结构。该测头部件配合四轴运动平台及翻转夹持部件实现汽车空调涡旋压缩机涡旋盘关键形位尺寸的快速高效且精确的在线测量，该装置可有效避免测量过程中干涉的发生，工件通过一次装夹，建立起涡旋盘工件的坐标基准，检测软件通过采用改进的基于极坐标的极半径误差数学模型完成涡旋盘内外旋线的轮廓度等关键测量项目的快速分析。该设备可用于涡旋盘生产线上形位误差的快速检测，检测结果直接反应加工误差，可及时控制加工精度。

技术领域

本发明属于精密测量领域，具体涉及一种基于数控运动平台的涡旋盘测量方法及装置。

背景技术

汽车空调中的涡旋压缩机是一种利用容腔容积变化来实现气体压缩的流体机械，属于容积式压缩机，包括动、定涡旋盘，主轴和机架等主要零件。而压缩机工作腔内气体的密封完全依靠动、定涡旋盘的啮合精度来控制，其中动、静涡旋盘的啮合间隙直接导致压缩腔的径向和轴向泄漏，进而影响到涡旋压缩机的运行平稳性、噪音、功率等工作性能和使用效率。通过对涡旋压缩机的动、定涡旋盘的测量来保证了涡旋压缩机的生产效率和工作性能。

由于涡旋盘在加工后需要对其进行精度检测。目前涡旋盘零件一般采用三坐标测量机进行检测，检测效率较低，过程繁琐，在检测过程中常会出现测量干涉现象，造成测量中断。本发明在工件一次装夹情况下，提供一套方便可靠的检测方式，实现对涡旋盘关键形位尺寸的检测，实现对被测工件快速高效且精确的在线测量。

发明内容

本发明的目的是提供基于数控运动平台的涡旋盘测量方法及装置，实现被测件空调涡旋压缩机涡旋盘高精度快速检测。底座采用大理石结构，具有能够保证设备稳定性好、变形量小、温度变化小等优势特点。

本发明采用如下技术方案来实现的：

基于数控运动平台的涡旋盘测量装置，该数控平台测量装置包括底座，设置在底座上的回转主轴部件和切向轴运动机构，设置在回转主轴部件上的翻转夹持部件，设置在切向轴运动机构上的垂直轴运动机构，设置在垂直轴运动机构上的径向轴运动机构，设置在径向轴运动机构伸出端处的两极光栅扫描双球测头部件，以及计算机、测量软件、数据采集卡和运动控制卡；计算机通过测量软件向数据采集卡、运动控制卡发出指令，完成数据采集以及运动进给功能。

本发明进一步的改进在于，回转主轴部件采用高精度密珠轴承结构，并由伺服电机驱动运动，翻转夹持部件安装在回转主轴部件的端面平台上。

本发明进一步的改进在于，翻转夹持部件用于实现被测件空调涡旋压缩机涡旋盘的双面检测，包括摆缸/电机，两个设置在回转主轴部件上的翻转架立柱，以及对称设置在两个翻转架立柱之间用于夹持被测件空调涡旋压缩机涡旋盘的两个V型块状夹具，两个V型块状夹具的两端均通过夹具连接件与对应的翻转架立柱活动连接，摆缸/电机设置在任意一个翻转架立柱上，用于通过夹具连接件驱动两个V型块状夹具正反90°、180°的翻转。

本发明进一步的改进在于，两极光栅扫描双球测头部件包括底板、一级导轨、一级滑板、二级导轨、左测针座、右测针座、恒力弹簧、滑板光栅尺、左光栅尺、右光栅尺、小光栅读数头、左读数头、右读数头双头螺杆以及两个测针；

在底板上安装有一级导轨和小光栅读数头，一级滑板安装于一级导轨的滑块上，一级滑板两端分别通过恒力弹簧与底板两端相连，调整弹簧力，使得一级滑板处于一级导轨的中间位置；带有零位的滑板光栅尺、二级导轨以及两个测针座所对应的左读数头和右读数头均安装于一级滑板上；左测针座和右测针座安装于二级导轨的滑块上，并分别安装具有零位的左光栅尺和右光栅尺，左测针座和右测针座开设有螺纹孔，通过双头螺杆配合联接；一级滑板两端和两个测针座之间分别通过恒力弹簧连接，并调整弹簧力，保证在稳定状态下处于中间位置；两个测针分别安装于两个测针座上，稳定状态下左测针座与右测针座之间的间距通过双头螺杆调整。