[发明专利]用于快速检验精密零件的公差的设备

说明书

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。

技术领域

本发明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。

发明内容

本发明是一种自动系统，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。本发明的检查站允许在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。

本发明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以背景技术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。