数显千分表在涡旋压缩机型面距离检测中的应用

　　涡旋压缩机是一种容积式压缩机，利用涡旋转子与涡旋定子的啮合形成了多个压缩室。随着涡旋转子的平移转动，各压缩室内容积不断发生变化，实现对气体的吸入与压缩。涡旋压缩机具有结构简单、运动部件少、体积小、重量轻、容积效率高、运行噪声低等特有优点[1]，但其加工精度要求较高成为目前涡旋压缩机市场化的最大制约因素，零部件装配的好坏直接决定产品的合格率，亦使得对零部件装配精度越来越重视。

　　涡旋压缩机动盘通过偏心主轴与机架连接，为提升稳固性，动盘装有3 个偏心小轴和机架通过轴承连接，连接的理想状态是3个偏心小轴轴肩面处于同一平面，即平面平行度误差为零。由于加工误差以及标准件轴承的自身厚度误差，3个偏心小轴轴肩面有0.01 ～0.1 mm 的高低差，解决的办法是在偏心小轴套上一定厚度的垫片，此垫片为标准件，根据厚度分为几个档。为得出垫片厚度数据，选出最接近某一档的垫片，目前是采用通用量具进行测量，然后手动算出垫片厚度。此方法精度较低，工人劳动强度较大，效率低下，而且长时间计算容易出现错误。三坐标测量机具有精度高、自动化程度高的优点，但是其对环境要求较高、造价高、对员工技能要求较高等缺点，不适合用于此处。对此，本文针对涡旋压缩机装配工艺，设计了两台专门检测装置，使用数显千分表、PLC、触摸屏等设备构成检测系统，检测数据并自动计算垫片厚度，最终在触摸屏上进行数据显示。

　　1 检测系统的组成

　　检测系统主要由专门工装装置、气缸、数显千分表、多路转换器、PLC 和触摸屏构成。这里的千分表探针相当于检测中常用的接触触发式测头。触发式测头具有结构简单、体积小巧、安装操作方便、精度高和灵活等优点，数字千分表同样具备这种优点。不同的是千分表的读数操作是通过人为控制的，而触发式测头是通过触发力信号控制数控系统进行的，另外一点区别是千分表仅能做单向测量，而大多数触发式测头都可以进行多向测量。多路转换器是将若干台数显千分表的输出信号转换为标准的RS232信号以与PLC 进行通信的设备[2]。数字千分表利用夹具安装于检测装置上。其检测系统的构成框图如图1所示。

　　本检测系统采用日本三丰某型号数显千分表及其配套的四通道多路转换器，以及日本欧姆龙某型号PLC、欧姆龙某型号触摸屏。数据传输方式为半双工传输方式，数显千分表使用其配套的SPC 数据输入装置与多路转换器相连，多路转换器使用RS232 转RS485 数据线与PLC 相连，PLC 与触摸屏相连使用其标准接口RS232 口[3]。数显千分表采集的ASCII 格式测量数据通过SPC数据线传输到多路转换器，多路转换器通过标准接口RS232 将ASCII 格式数据传输到PLC，PLC 运用HEX(162) 指令将ASCII→16进制代码在PLC 内进行存贮和数据处理，此时PLC 共有6 个千分表测量数据，按相应位置分为三组数据，每组数据单独完成垫片厚度的计算。最后将3 个垫片的厚度数据输入到触摸屏进行显示。