冰箱压缩机气缸座定点高压清洗机

摘 要：集中介绍用于冰箱压缩机气缸座清洗的定点高压清洗机。通过研究此设备的技术原理和方案，分析了清洗工艺，重点研究了气缸座链条传送精确定位问题，开发了定位失效保护技术。这两大关键技术的突破，提升了气缸座定点高压清洗质量。最终达到了清洗机的高洁净度要求。

关键词：可编程逻辑控制器；浮动工装板；定点清洗；高压喷淋

中图分类号：TB657.4 文献标识码：A 文章编号： 2095-8412 （2016） 05-963-03工业技术创新 URL： http：// DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.05.036

Abstract： Introduction of a fixed point high-pressure cleaner for cylinder block of refrigerator compressor is focused on through understanding and carrying out research of its technical mechanism and scheme， as to analyze its cleaning craftwork. Two breakthroughs， namely， precise positioning of transmission by cylinder block chain， and development of positioning failure protection technology， are achieved. Ultimately， high cleanliness requirement is pursued.

Key words： Programmable Logic Controller； Floated Tooling Plate； Fixed Point Cleaning； High-pressure Spray

引言

冰箱压缩机零部件在涂装、装配前，清洗处理工艺不可或缺。装配时，冰箱压缩机气缸具备更大的用途，其中包括零件表面各类锈蚀、污垢、灰尘等异物的去除。该气缸外形比较复杂，上下左右各有六个加工面，面上分布着不同的盲点及孔径大小不一的通孔。使用時，为了保障其洁净度，选用通过式定点高压喷淋方法开展清洗工作尤为合理与重要。

1 清洗原理

我国早期的冰箱压缩机主要由四连杆机构装置构成，通过间歇步进式的方式实现气缸座定位清洗。该机构制造精度高，然而缺点体现为故障较多，从而导致造价较高、产量比较低，随着需求的加大，迫切需要增加产能。在经过一系列调研、试验后，发现间歇步进式连续链条传送是比较常用的方式。然而该方式缺点也较为明显：例如，输送链在输送的同时受到链条误差影响；运行过程中，链条的设卡受到金属疲软状况的影响，容易引发各类问题，如输送间歇停止，或由链条错环导致的运输误差，影响了气缸的精度定位，进而对气缸座喷淋清洗的效果以及洁净度等指标产生影响[1]。基于以上考虑，为了减免实际操作时的误差，采用输送链和浮动工装板结合的方式是最为有效的[2]。

2 技术方案及研究内容

气缸座定点高压清洗是对全自动清洗的一大转变，需要将气缸座放置在水平输送链条上面，并设置浮动工装板，运行的速度需要控制在2 m/s，每运行4 s停止14 s。将气缸座两排放置在浮动公板之上，密封清洗通道内部，目的是对气缸进行预脱脂、定点等操作。完成上述工序后，要进入烘干通道进行烘干进程。紧接着是下料输送阶段，结束后再开展下一工作流程。有关工位位置、工艺处理时间、产品安全等内容都要由PLC（可编程逻辑控制器）自动控制辅助完成[3]。

为确保不同的工艺条件在清洗过程中能够准确定位和实时运作，并满足气缸座清洗洁净度等相关指标要求，需要在设备方案制定和特点实施方面做好定位及跟进，同时在此基础上做好相关指标的研究和分析。

2.1 输送链传送气缸座定位精度研究

从机械研究方面，可以从机械结构控制和电气控制这两方面着眼，目的是保证输送链传送气缸座定位精度满足要求。

2.1.1 机械结构控制定位精度

从机械结构的控制定位方面着眼，为了使结构定位保持精度不变，可以从结构上面做出具体说明，开展相应措施。在浮动工装板的设计方面，主要构成要素包括不同于芯杆和滚子等的零部件，要求浮动板和底板之间相互连通，同时弹簧和弹簧轴之间构成有效的连接体，并在上板和底板侧边留有足够的空间。调节间隙值的同时需要借助于弹簧，并且在上板和底板之间添加滚子，避免产生滑动摩擦使机械在运转时停滞[4]。

2.1.2 电气控制系统定位精度

启动电气控制系统后，第一步需要做好进行准备工作。准备工作完成后，启动系统，完成气缸传送功能，由PLC发出循环传送缸的信号，其要求是在变频开始前就做好各方速度的加载，使实践和操作频率两者做好相互协同，并使输送链条进入到高位频率内，同时将执行结果的信息逐步反馈到PLC，以供运行监视。在PLC控制传送轴承的脉冲次数后，即编码轴承的转动脉冲状况。脉冲频率是指1 s内能够产生的主要脉冲数值，该数值的良好控制目的在于降低减速的操作控制信号，并且要求变频器根据制定的减速斜率和减速频率进行平稳输送链条减速，一旦减速达到预定的频率以后，就由PLC发出减速信号。PLC以10 s脉冲为基础，开始低速爬行，此时浮动公板的传送由最初的满载变成了空载，那么很多数值就会出现小规模变动，运输惯性也会出现变化，使得输送位移发生变化；然而，若是爬行时间太短或者速度太慢，最终会引发物体冲量加大，定位精度也会随之下降；抑或，减速在预期范围内时，低速爬行时间超过预期时间，必然会影响整个工程的施工进展，由于该时间的拉长，其他环节的时间也要相应调整，如果不能协调好，那么在未来使用过程中会遭遇诸多问题，因此相关问题亟待解决。在设定相关程序时，需完成预设脉冲值，并调整变频器数值状况，一旦达到预设数值或与脉冲数值吻合，随即向PLC发出减速数据信号，使PLC的计时时间集中在10 s一次，该计时方式一直持续到爬行时间结束要由专门的程序表格记录。记录中会出现以下两种状况：（1）低速爬行时间如果集中在200～300 ms之间，可按照预期计划开展正常车操作，每一环节按照预定的工序环环下放，控制参数也无需进行改变，直到结束；（2）低速爬行时间如果大于300 ms或小于200 ms，则需在预定脉冲的基础上，进行1～2个值的调整，其过程包括测控、比较、调整，并根据测控循环控制整个施工流程，使变频位移在预定时间内也达到要求，由此在正常时间内就能够完成全部操作，既能确保位移速度及柔和状况，也能够使其定位更精准[5]。

2.2 过滤精度

各工艺处理液盛放于槽内，均需设置过滤装置。首先，各槽内需设计一级装置，过滤网尺寸定位在500 μm。预脱脂槽内需要增设磁性分离器、油水分离器，脱脂槽需对应高压喷淋工位进行施工，并且做好分区，防止喷淋飞溅。接着，划分区域严格隔离为清水区和污水区，便于后期跟进操作，使清水区的水持续溢向污水区。总之，槽内除了设置一级过滤，还需加设油水分离器、两级袋式过滤器，其中两级袋式过滤器的精度要求控制在50 μm和10 μm，这既能保障定点高压清洗工位部分脱脂液的洁净状况，更能保障整体操作质量，高效完成作业。

2.3 槽液窜液控制

气缸整体清洁质量是气缸清洗的重要指标，如果内部控制不当就会出现窜液情况，必然会污染未使用的清洁液体，对清洁度产生较大负面影响。因此，使用过程中必须做好窜液预防工作，也即避免工艺处理过程中发生槽内液体混合或滴落。施工过程中，为了有效避免窜液，需在清洗通道内、全部工艺区、泄水段等环节做好挡板施工，以阻止液体无故低落在非预定范围内。为阻隔液体，挡水板开孔尺寸需与气缸座外形尺寸相一致。另外，为了规避输送链条时的输送缸窜液状况，可使传送链条通过烘干通道下料。完全卸下气缸后，干燥的转送板就不需通过液体槽，而是直接进入烘干区域内，避免操作过程不慎引发的失误。气缸转向槽的底部时，即使出现窜液也不会对正常工艺造成影响。操作时，气缸又回到上料端，循环往复，合理规范，更能保障其整体清洁度，具有积极影响。

3 关键技术突破

通过本文研究，下列关键技术得到了突破。

3.1 實现了气缸座链条传送精确定位

研发过程中，为让链条能够做好二次传送定位，就要求浮动公板起到解决运输过程定位不精准的作用。由于该浮动公板集中在链条传送时速度比较快，因此工作流程便捷，维修简便。使用时，为保障淋洗机处于高压喷淋状态，要求输送过程中借助于浮动工装板和输送链条相互连接的形式，两者的结合能够使其使用效率逐步增大，并且保证结构简单和紧凑，每一个环节环环相扣，制造成本逐步降低，以解决高压定点清洗机的各类问题，不仅提升了产品整体使用性能，更让产品使用范围逐步得以扩充。

3.2 开发了定位失效保护技术

该设备重点集中在链条设卡问题。使用时，由于内部器具不受控制，因而超负荷运行时常出现。鉴于此，在连轴器上安装扭力限制装置能够规避这一问题。从机械角度考虑，为避免输送装置遭到破坏，就要在输送链条上出现荷载后再启用扭力限制器，即使电机在此期间仍在运作，但由于输送链条已停止工作，那么在链轮位置安装开关，可用以检查链条的选装状况，一旦链条在超负荷运转中继续工作，那么链轮会停止选装作业，同时三色光警示灯也会发出报警示鸣，提醒工作中出现的各类故障，保障设备运作的安全与高效。

4 实施效果与结束语

通过调查了解到：使用目前已交付于某冰箱压缩机厂的气缸座定点高压清洗机，随机抽取500件待清洗的气缸座进行清洗，组成实验样本，再从样本容量中提取出10件作为待测品。经实验室测量，可溶残留物为14 mg/pc，不可溶残留物为2.5 mg/pc，表明该设备洁净度较高。

本文所提出的冰箱压缩机气缸座定点高压清洗机，其气缸座呈现间歇停止状态，借助准确定位及清洗，立足于原有问题和矛盾，形成了解决传输链条不能达到精准位置的重要前提。浮动公板及定位推杆技术的创新思路，使得链条中的工件传送更具实效性，完成了各项清洗指标，保障了清洗洁净状况。尤其是清洗完成后，可以比对国际相关指标，要求气缸罐达到预定指标，了解使用的不足之处，以及数据参数的差异性，便于今后进一步改进。由此，该设备在国内有了较好声誉，还可推广到其他行业的工业清洗中，具有极好的应用前景。

参考文献

叶俊方， 李成刚. 无CFC冰箱压缩机零部件清洗工艺及设备技术替代[J]. 家电科技， 2004（5）： 47-49.

廖小宁， 尹小兵， 黎明， 等. 冰箱压缩机曲轴箱缸孔与轴孔垂直度超差分析与控制[J]. 科技视界， 2013（27）： 117-118.

郑爱平. “复关”后， 冰箱压缩机行业面临的问题及应采取的对策[J]. 制冷， 1994（4）： 38-40.

周宏遥， 祝小军， 刘春， 等. 法兰盘类零件自动清洗设备设计原理[J]. 机械工程师， 2013（12）： 3-5.

张莎莎， 周园， 曾萤雪. 柔性自动化加工技术在模具零件加工中的研究与应用[J]. 中国机械， 2015（17）： 30-31.

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