用于快速检验精密零件的公差的设备制造技术

一种自动检查系统，其用于在1.5秒的平均周期时间内检查、分选和再压制可重新设定钥匙的锁芯中的锁闩、齿条和销、以及其他小的紧公差零件中的每一种。该检查系统包括高速气动分选阵列，该分选阵列可将零件重新定向到多个相机检查站、机械测量站、和/或压制站，以将测量和目视公差核查及分选组合。借助目视和机械测量检查的组合可识别出瑕疵，已被分选的零件被分选到三类容器中：等外品容器、合格品容器、和用于压制的部件的容器。本检查/分选系统能够核查低至0.00011811”的公差，且具有0.00005906的重复性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的相互参考本申请要求享有于2009年4月27日提交的序号为61/214,711的美国临时申请的优先权。
本专利技术涉及用于小型精密部件的检查机械，更具体地说，涉及一种光学和机械检查站，其能迅速分选和低到0.0001”的高水平公差核查(将厚度控制到非常严格的公差)并能压制(coining)成理想变形的、弯曲的或过大的部件。
技术实现思路
本专利技术是一种自动系统，其包括用于小公差检查的精密机械测量站(gauge stations)和光学检查站及用来修复弯曲的、变形的或过大(非常厚)的部件的压制站的组合。附加的机械测量站根据具体公差来检验被修复的部件。该系统的体系结构(architecture)适用于检查和修复任何具有小的或抛光表面特征的精密金属部件，尤其适用于检查和修复可重新设定钥匙的锁芯(rekeyable lock cylinder)的齿条(rack)和锁闩(locking bar)，以及适用于对其中的焊接销进行检查和分选。本专利技术的检查站允许在0.7至2.3秒的周期时间内对这些极小的部件进行部件公差检验，这能够潜在地将产品从110M部件/年(通过100％的人工检查)提升到借助自动检查和部件“压制”(修复)的275M部件/年。压制是公知的精密冲压方法，其中工件受到足够大的压力以导致材料表面上的塑性流动。压制被用于制造用于所有工业中的部件，在本说明书中暗含通过大大减轻或改变细微的特征部以弥补缺陷而重新形成现存部件。因此，本系统是一种能够对小精密部件进行检测和弥补缺陷的大容量检查系统。本专利技术的系统可包括目视检查站(一个或多个)、机械检查站(一个或多个)和压制站的各种组合以适用于各种产品部件。这些站是模块化的，因此，可以根据需求对齿条，销，和锁闩的每一种有不同的生产方案。该系统的速度可通过新颖的超高速气动分选/定位阵列来实现，该阵列能够使零件重新定向于各相机检查和机械测量检查站中，用于将测量和目视公差核查组合。图1以
技术介绍
的形式示出了常规的可重新设定钥匙的锁芯，其包括塞栓组件(plug assembly)14、锁芯本体12及保持夹16。塞栓组件14包括多个弹簧加载销113。塞栓组件14包括匙槽(keyway)开口52、重新设定钥匙的工具开口54和一对径向朝外延伸、用来接收防钻滚珠轴承60的通道56。运载子组件42包括运载件90、多个齿条92、轴颈于运载件90内的并被弹簧95偏压的弹簧加载锁闩94、及回动弹簧98。运载子组件42和塞栓本体14组合以形成可装配在锁芯本体12内的锁筒。为了重新设定锁芯10，将有效钥匙插入匙槽52并将钥匙从起始位置逆时针或顺时针旋转大约90°。将记忆工具(learning tool)或其它尖端器械插入重新设定钥匙的工具开口54内并将其推动抵靠运载件90，以使运载件90平行于锁芯10的纵向轴线运动进入记忆模式。然后移除该有效钥匙，再将第二有效钥匙插入并顺时针或逆时针旋转。运载件90被回动弹簧98朝向塞栓组件14面偏压，导致齿条92与销113再次结合。每个齿条92包括前面的销结合表面，该销结合表面包括多个被构造成与销113的环形齿轮牙结合的齿轮牙、在底部处的半圆形凹陷、以及具有多个防撬凹槽和一对锁闩结合凹槽的背侧表面。多个弹簧加载销113大致呈圆柱形并具有环形齿轮牙和用于接纳偏压弹簧115的中心纵向孔。弹簧加载锁闩94被构造成装配于运载件90的凹陷内且还包括被构造成装配于凹槽内的三角形边缘。齿条92、销113和锁闩94是小的极精密部件，其必须被制造成具有非常严格的公差。在生产环境中，这需要进行仔细的100％的检查，而且有时还需要在所述领域使用之前进行压制，以满足要求。从图1中可以清晰地看到，在生产环境中，满足要求的仔细的100％的检查是一项费时的工作。确实，传统的检查方法主要是人工操作。必须将每个分离的部件置于光学检查站中和在放大的情况下参照测量仪进行目视检查或必须根据几何形状和部件尺寸通过机械测量仪来测量。这种冗长乏味的过程将批量生产限制为大约30M部件/年。人们需要的是，通过带有自动光学和机械检查站的系统能够彻底提升产量和质量水平的自动或半自动检查工序，该系统利用适于检查锁闩、齿条、销且能够对弯曲的或超出绘制规格尺寸的过大齿条和锁闩进行自动压制(重新确定尺寸)和分选的配置来满足严格公差。还期望的是，这种检查系统是模块化的。仔细检查包括目视检查和机械测量检查的组合，随后，任选地可对检查不合格的零件进行压制。齿条92、销113和锁闩92是不同的，生产要求也可能改变。由此得出结论，检查和压制的具体组合和顺序可能变化。结果，对于每个零部件来说，能够用几个合适的系统配置来满足各种检查和/或压制的需要。
技术实现思路
本系统可实现上述对于可重新设定钥匙的锁芯的零件的要求，这些零件包括必须制造成非常严格的公差的齿条、销和锁闩以及任何其他小的高精密部件。系统呈模块化且便于重新配置以适应在系统配置和操作方面的一些可能的改变。无论期望的检查次数或顺序如何，依然需要对通过和进入多个检查/压制站中的每一个内的零件进行分选、输送和定向。此处的高速分选、输送和定向利用超高速气动分选/定位阵列来实现，该阵列能够将零件重新定向到各相机检查和测量站内，用于组合的测量和目视公差核查。通过目视和机械测量检查的组合来辨别瑕疵，并将零件分选到三类容器中：1)等外品；2)合格部件；3)用于压制的部件。分选器将零件定向并馈送到分配器，分配器将长队中已分选的零件分配为单列。不只是分选用于压制的零件，还可将系统构造成具有用于重新确定部件尺寸的一体的压制站，随后是用来核查压制结果的机械厚度测量仪。自动光学和机械测量检查站(一个或多个)、零件分选器和零件分配器、以及压制站适用于上面示出的各种用于每一种锁闩、齿条和销零件的机械配置，而在本说明书中将以锁闩系统配置形式描述，该系统配置包括用于沿X方向对锁闩厚度及平直度进行分选的机械测量仪和目视检查站，用于使部件旋转90°的零件分选器，然后是用于沿Y方向对厚度及平直度进行分选的另外的机械测量仪和目视检查站。对于每种零部件来说，可以有多种合适的系统配置用来满足各种检查和/或压制需求。例如，本系统的以下配置适用于如下所述的各种零件：1.齿条系统配置(3个实例)a.目视检查站加用于厚度及平直度检查和分选的机械测量仪；b.带有用于重新确定部件尺寸的压制站的机械测量仪，和用于分选被重新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.27 US 61/214,7111.一种用于输送和定位小零部件以便进行检查的气动分选阵列，包括：
具有一表面和至少两个平行凹槽的基底，该表面由多个凸出行和处于所
述凸出行之间的至少一个凹陷行限定，所述平行凹槽横过每个所述凸出行并
部分地限定第一气动部件通路和第二气动部件通路；
可滑动地安装在所述至少一个凹陷行处的第一滑动嵌入件，所述第一滑
动嵌入件由横过所述第一滑动嵌入件的平行凹槽限定，且当所述第一滑动嵌
入件处于第一位置时完全限定所述第一气动部件通路，而当所述第一滑动嵌
入件处于第二位置时完全限定所述第二气动部件通路；
与所述第一气动部件通路连通用于沿该通路吹动零部件的第一气源；
与所述第二气动部件通路连通用于沿该通路吹动零部件的第二气源；
第一气动作动器，其用于可选地使所述滑动嵌入件在所述第一和第二位
置之间移动，以使零部件在所述第一和第二气动部件通路之间往返穿梭；及
可编程逻辑控制器，其与所述气动作动器及所述第一和第二气源连通，
用于控制所述被吹动的零部件向下横过所述第一气动部件通路，所述第二气
动部件通路，或所述第一和第二气动部件通路的组合。
2.如权利要求1所述的气动分选阵列，其中，还包括被定位在所述基底
的凸出行中的一个凹槽内的控制门，该控制门与所述可编程逻辑控制器通讯
用于中断所述零部件的横移并使所述部件定位以便进行检查。
3.如权利要求1所述的气动分选阵列，其中，所述基底还包括至少三个
凸出行并在其间具有至少两个凹陷行，所述第一滑动嵌入件可滑动地被安装
在所述凹陷行中的一个内，而第二滑动嵌入件可滑动地被安装在所述凹陷行
的另一个内。
4.如权利要求3所述的气动分选阵列，其中，还包括第二气动促动器，
其用于使所述第二滑动嵌入件可选地在第一和第二位置之间移动以使零部
件往返穿梭。
5.用于检查精密零件的自动系统，包括：
用于输送和定位小零部件以便进行检查的气动分选阵列，该气动分选阵
列还包括：
具有一表面和至少两个平行凹槽的基底，该表面由多个凸出行和处于
所述凸出行之间的至少一个凹陷行限定，所述平行凹槽横过每个所述的凸出
行并部分地限定第一气动部件通路和第二气动部件通路；
可滑动地安装在所述至少一个凹陷行内的第一滑动嵌入件，所述第一
滑动嵌入件由横过所述第一滑动嵌入件的平行凹槽限定，且当所述第一滑动
嵌入件处于第一位置时完全限定所述第一气动部件通路，...

【专利技术属性】
技术研发人员：G达米科拉斯，
申请(专利权)人：纽弗雷公司，
类型：发明
国别省市：