KR101710736B1

KR101710736B1 - 정밀 부품의 공차를 신속하게 검증하는 장치

Info

Publication number: KR101710736B1
Application number: KR1020117028148A
Authority: KR
Inventors: 게리 다미콜라스
Original assignee: 스펙트럼 브랜즈, 인크.
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2017-03-08
Also published as: MX2011011287A; JP5498570B2; CN102460093B; KR20120008063A; TWI630374B; JP2012525310A; US20100269602A1; WO2010126865A1; BRPI1014373A2; TW201102181A; US8408080B2; CN102460093A

Abstract

재키설정 가능한 로크 실린더의 로킹 바, 랙, 및 핀 각각뿐 아니라 다른 소형 조밀-공차 부품을 1.5초의 평균 사이클 시간 내에 검사, 분류 및 재압인하기 위한 자동 검사 시스템에 관한 것이다. 검사 시스템은 조합된 게이지 및 시각적 공차 체크 및 분류를 위해 부품을 다양한 카메라 검사 스테이션, 기계적 게이지 스테이션, 및/또는 압인 스테이션으로 재배향시키는 고속 공압식 분류 매트릭스를 구비한다. 결함은 시각적 및 기계-게이지 검사의 조합에 의해 확인되며, 분류된 부품은 세 개의 상자로 분류되는 바, 불합격 제품, 합격 파트, 및 압인용 파트으로 분류된다. 검사/분류 시스템은 0.00011811인치(0.002999994mm)까지 0.00005906의 반복성으로 공차-체크할 수 있다.

Description

정밀 부품의 공차를 신속하게 검증하는 장치{APPARATUS FOR RAPIDLY VERIFYING TOLERANCES OF PRECISION COMPONENTS}

(관련 출원에 대한 상호-참조)

본 출원은 2009년 4월 27일자로 출원된 미국 가출원 제61/214,711호를 우선권으로 주장한다.

본 발명은 소형 정밀 파트에 대한 검사 기계에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 고속 분류 및 0.0001인치(0.00254mm)까지 높은-공차 체크(두께를 매우 조밀한 공차로 제어)할 수 있고, 변형되거나 굴곡되거나 과대크기인(oversize) 파트를 완전하게 하기 위해 압인(coining)할 수 있는 광학적 및 기계적 검사 스테이션에 관한 것이다.

본 발명은 정밀-공차 검사(small-tolerance inspection)를 위한 광학 검사 스테이션과 정밀 기계 게이지 스테이션의 조합과, 굴곡되거나 변형되거나 과대크기인(과도하게 두꺼운) 파트를 수리하기 위한 압인 스테이션을 포함하는 자동화 시스템이다. 추가 기계적 게이지 스테이션은 파트가 특정 공차에 따라 수리된 것을 검증한다. 시스템 아키텍처는 소형 또는 연마된 표면 특징부를 갖는 임의의 정밀 금속 파트를 검사 및 수리하는데 적합하며, 특히 재키설정 가능한(rekeyable) 로크 실린더의 로킹 바 및 랙을 검사 및 수리하고 그 안에 용접된 핀을 검사 및 분류하는데 적합하다. 본 검사 스테이션은 이들 극소형 파트의 파트 공차 검증을 0.7초와 2.3초 사이의 사이클 시간 내에 수행할 수 있으며, 이는 아마도 생산 수율을 자동화된 검사 및 파트 "압인(coining)"(수리)에 의해 (100% 수동 검사에 의한) 1억1천만 파트/년(parts/year)에서 2억7천5백만 파트/년으로 높일 수 있다.

압인은 피가공물에 충분히 높은 응력을 가하여 재료의 표면에 소성 유동을 유도하는 공지된 정밀 스탬핑 방법이다. 압인은 모든 산업용 파트를 제조하기 위해 사용되며, 본 명세서에서 지칭될 때는 결함을 수정하기 위해 고 부조(high relief) 또는 극미세 특징부를 갖는 기존 파트에 의해 교정하는 것을 의미한다. 따라서, 본 시스템은 결함을 검출 및 수정할 수 있는 소형 정밀 파트용 고체적 검사 시스템이다.

본 시스템은 생산 파트(production part)에 적합한, 시각 검사 스테이션(들), 기계적 검사 스테이션(들), 및 압인 스테이션의 다양한 조합을 포함할 수 있다. 이들 스테이션은 모듈식이며, 필요에 따라 랙, 핀 및 로킹 바의 각각에 대해 상이한 생산 시나리오가 있을 수 있다. 시스템의 속도는 조합된 게이지 및 시각적 공차 체크를 위해 부품을 다양한 카메라-검사 및 기계적-게이지-검사 스테이션에 재배향하는 신규한 초고속 공압식 분류/위치설정 매트릭스에 의해 달성된다.

배경 기술로서 도 1은 플러그 조립체(14), 로크 실린더 보디(12), 및 리테이너 클립(16)을 포함하는 통상적인 재키설정 가능한 로크 실린더를 도시한다. 플러그 조립체(14)는 복수의 스프링-로딩형 핀(113)을 구비한다. 플러그 조립체(14)는 키웨이 구멍(52), 재키설정 도구 구멍(54), 및 드릴링-방지 볼 베어링(60)을 수용하기 위해 반경방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 채널(56)을 구비한다. 캐리어 서브-조립체(42)는 캐리어(90), 복수의 랙(92), 상기 캐리어(90) 내에 저널 지지되고 스프링(95)에 의해 편의되는(biased) 스프링-로딩형 로킹 바(94), 및 복귀 스프링(98)을 구비한다. 캐리어 서브-조립체(42)와 플러그 조립체(14)는, 로크 실린더 보디(12) 내부에 끼워지는 실린더를 형성하도록 조합된다.

로크 실린더(10)를 재키설정하기 위해, 유효 키가 키웨이(52) 내에 삽입되며, 홈 위치로부터 반시계방향 또는 시계방향으로 대략 90도 회전된다. 러닝 도구(learning tool) 또는 기타 뾰족한 장치가 재키설정 도구 구멍(54) 안에 삽입되고, 캐리어(90)에 대해 푸시되어 캐리어(90)를 로크 실린더(10)의 종축에 평행하게 런 모드(learn mode)로 이동시킨다. 유효 키는 제거되고, 제2 유효 키가 삽입되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회전된다. 캐리어(90)는 복귀 스프링(98)에 의해 플러그 조립체(14) 면을 향하여 편의되어, 랙(92)이 핀(113)과 재결합되게 한다. 랙(92) 각각은 핀(113)의 환형 기어 치형부와 결합하도록 구성된 복수의 기어 치형부를 갖는 전방 핀-결합 표면, 하부의 반원형 리세스, 및 복수의 픽-방지(anti-pick) 홈과 한 상의 로킹 바-결합 홈을 갖는 후방 표면을 구비한다. 복수의 스프링-로딩형 핀(113)은 대체로 원통형이며, 편의 스프링(115)을 수용하기 위한 중심 종방향 보어 및 환형 기어 치형부를 갖는다. 스프링-로딩형 로킹 바(94)는 캐리어(90) 내의 리세스에 끼워지도록 구성되며, 또한 홈에 끼워지도록 구성된 삼각형 에지를 구비한다.

랙(92), 핀(113) 및 로킹 바(94)는 매우 조밀한 공차로 제조되어야 하는 소형 극정밀 파트가다. 생산 환경에서 이는 반드시 완전 100% 검사를 수반하며, 필요할 경우, 현장에서 사용하기 전의 승인을 위한 압인을 수반한다. 도 1에서는, 승인을 위한 완전 100% 검사가 생산 환경에서 시간-소모적인 작업이라는 것은 자명하다. 실제로, 종래의 검사 방법은 주로 수동적이다. 각각의 개별 파트는 광학 검사 스테이션에 배치되어야 하며, 측정 게이지에 대해 확대되어 시각적으로 검사되거나 기하 구조 및 파트 크기에 따라 기계적 게이지에 의해 측정되어야 한다. 이 지루한 프로세스는 대량 생산을 대략 3천만 파트/년으로 제한한다.

로킹 바, 랙, 및 핀의 검사와, 조밀한 공차를 충족하기 위해 드로잉 사양(drawing specification)을 초과하는 굴곡되거나 과대크기인 랙 및 로킹 바의 자동 압인[리사이징(resizing)] 및 분류에 적합한 구조를 사용하는 자동 광학 및 기계적 검사 스테이션을 갖는 시스템을 통해서 생산 및 품질 수준을 급격하게 상승시킬 수 있는 자동 또는 반자동 검사 프로세스가 요구된다.

또한, 검사 시스템은 모듈식인 것이 바람직하다. 완전한 검사는 시각적 검사 및 기계적 게이지 검사의 조합을 수반하며, 경우에 따라서는 검사에 불합격한 r부품(component)의 압인이 이어진다. 랙(92), 핀(113) 및 로킹 바(94)는 상이하며, 생산 요건은 달라질 수 있다. 이후 검사 및 압인의 특정 조합 및 시퀀스(sequence)가 달라질 수 있다. 따라서, 각각의 부품 파트(component part)에 대해서는, 다양한 검사 및/또는 압인 필요를 충족하기 위해 이용 가능한 몇 가지 적합한 시스템 구조가 있을 수 있다.

본 시스템은, 매우 조밀한 공차로 제조되어야 하는 랙, 핀 및 로킹 바뿐 아니라 임의의 다른 소형 고정밀 파트를 포함하는 재키설정 가능한 로크 실린더의 부품에 대해 상기한 바를 달성한다. 이 시스템은 모듈식이며, 시스템 구조 및 작동 상의 가능한 변화를 수용하기 위해 쉽게 재구성될 수 있다. 소정 개수 또는 시퀀스의 검사에도 불구하고, 부품을 복수의 검사/압인 스테이션 각각을 통해서 이들 각각의 스테이션으로 분류, 이송 및 배향할 필요가 여전히 남아있다. 본 명세서에서 이 고속 분류, 이송 및 배향은 조합된 게이지 및 시각적 공차 체크를 위해 부품을 다양한 카메라 검사 및 게이지 스테이션에서 재배향하는 초고속 공압식 분류/위치설정 매트릭스에 의해 달성된다. 결함은 시각적 및 기계-게이지 검사의 조합에 의해 식별되며, 부품은 세 개의 상자(bin)로 분류되는 바, 1) 불합격 파트, 2) 합격 파트, 및 3) 압인용 파트으로 분류된다. 분류기는 부품을 분배기로 배향 및 이송하며, 분배기는 분류된 부품을 큐(queue)에서 일렬 종대로(single file) 분배한다.

부품을 단순히 압인하기 위해 분류하는 것 외에, 시스템은 또한, 파트를 리사이징하기 위한 일체 압인 스테이션과, 압인 결과를 체크하기 위한 후속 기계적 두께 게이지로 구성될 수 있다. 자동 광학 및 기계적 게이지 검사 스테이션, 부품 분류기와 부품 분배기, 및 압인 스테이션은 로킹 바, 랙, 및 핀 부품의 각각에 대한 전술한 다양한 기계 구조에 적응될 수 있으며, 본 명세서에서는 X-방향으로의 로킹 바의 직진도 분류 및 두께에 대한 시각 검사 스테이션 및 기계적 게이지, 90°파트 회전을 위한 부품 분류기, 및 Y-방향으로의 두께 및 직진도 분류에 대한 다른 시각 검사 스테이션 및 기계적 게이지를 구비하는 로킹 바 시스템 구조와 관련하여 설명될 것이다.

각각의 부품 파트에 대해서는, 다양한 검사 및/또는 압인 요구를 충족하는데 이용 가능한 몇 가지 적합한 시스템 구조가 있을 수 있다. 예를 들어, 본 시스템의 하기 구조는 이하와 같이 다양한 부품을 위해 적합하다:

1. 랙 시스템 구조(세 가지 예)

a. 두께와 직진도 검사 및 분류를 위한 시각 검사 스테이션 및 기계적 게이지;

b. 파트 리사이징을 위한 압인 스테이션을 구비한 기계적 게이지, 및 리사이징된 파트를 분류하기 위한 다른 기계적 게이지;

c. 파트 리사이징을 위한 기계적 게이지와 압인 스테이션을 구비한 시각 검사 스테이션, 및 리사이징된 파트를 분류하기 위한 다른 기계적 게이지

2. 핀 시스템 구조(두 가지 예)

a. 단일 핀으로부터 [금속 사출 성형("MIM: metal injection molding") 소결 공정에 의해 초래되는] 원치않는 용접된 핀을 분리하기 위한 피더 보울(feeder bowl);

b. 용접된 핀 분리기 및 시각 검사 스테이션

3. 로킹 바 시스템 구조(세 가지 예)

a. X 평면에서의 두께와 직진도 분류를 위한 기계적 게이지를 구비한 시각 검사 스테이션, 90°파트 회전기(part rotator), 및 Y 평면에서의 두께와 직진도 분류를 위한 기계적 게이지를 구비한 시각 검사 스테이션;

b. 파트 리사이징을 위한 압인을 구비한 기계적 게이지, 및 후속되는 리사이징된 파트를 분류하기 위한 기계적 게이지;

c. 파트 리사이징을 위한 기계적 게이지 및 압인을 구비하는 시각 검사 스테이션, 및 후속되는 리사이징된 파트를 분류하기 위한 기계적 게이지.

상기 시스템 구조의 각각에서는, 스테이션의 전부 또는 일부를 전자적으로 활성화 또는 비활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 로킹 바 시스템 구조에 있어서는, (a) 시각 검사 스테이션을 끄고(turn OFF) 기계적 게이지를 킨 상태로(ON) 남겨두거나 그 반대로 할 수 있다.

상기 시스템은 전체적으로, 0.00011811인치(0.002999994mm)까지 0.00005906의 반복성으로 공차-체크할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 및 장점은 바람직한 실시예 및 그 특정 수정예에 대한 하기 상세한 설명을 첨부도면과 함께 참조할 때 보다 자명해질 것이다.
도 1은 다양한 조밀-공차 부품을 갖는 통상적인 재키설정 가능한 로크 실린더의 도시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 로킹 바를 검사하도록 구성된, 하나의 광학 검사 스테이션, 파트 회전기 및 두 개의 기계적 두께 게이지를 갖는 자동화 기계의 사시도이다.
도 3은 초고속 공압식 분류/위치설정 매트릭스(60)를 구비하는 분류 조립체(40)의 오버헤드 도시도이다.
도 4, 도 6 및 도 7은 고속 공압식 분류/위치설정 매트릭스(60)를 횡단하는 부품을 도시하는 순차 오버헤드 도시도이다.
도 5는 수직 위치에서 그리고 90°회전 이후 수평 위치에서 카메라에 의해 캡처된 로킹 바 화상의 도시도이다.
도 8은 공압 에어 제트에 의해 스테이션 사이에서 운반될 때 로킹 바의 위치를 감지하는 광섬유 센서 용으로 사용되는 증폭기의 도시도이다.
도 9는 로킹 바 분류기의 셋업 및 측정(calibration)을 위한 셋업 파라미터를 도시하는 두 개의 프로그래밍 가능한 컨트롤러 70 스크린의 사진이다.
도 10은 로킹 바의 배향 및 분배를 위해 사용되는 직선 트랙 및 피더 보울의 이송 속도를 제어하기 위한 두 개의 증폭기의 도시도이다.
도 11은 압인 스테이션(80)의 클로즈업 사시도이다.

본 발명은 고속 분류 및 0.0001인치(0.00254mm)까지 정밀-공차 체크할 수 있는 것에 더하여, 구부러지거나 과대한 파트를 똑바로 펴기 위해 압인 및 재검사할 수 있는 자동 광학 및 기계적 검사, 분류 및 압인 시스템이다. 광학/기계적 검사 및 압인 시스템은 재키설정 가능한 로크 실린더의 로킹 바, 랙, 및 핀의 각각과 다른 소형 파트에 특히 적합한, 광학적 및 기계적 검사뿐 아니라 압인 및 재검사에 적합한 적응성 멀티-스테이션 아키텍처를 채용한다. 재키설정 가능한 실린더 부품은 예를 들어, Armstrong 등에게 허여된 미국 특허 제6,862,909호, 및 본 명세서에서 재현되는 도 1에 도시되어 있다. 다시, 도 1은 그 전부가 본 시스템에 의해 촉진되는 광학적 및 기계적 검사, 분류 및 압인을 요구하는 랙(92), 핀(113) 및 로킹 바(94)를 갖는 이 재키설정 가능한 로크 실린더를 도시한다.

본 시스템은 1.5초(최대 2.3초)의 평균 사이클 시간 내에 극소형 파트의 파트 공차 검증을 가능하게 하는 광학 및 기계적 검사 스테이션과 분류 및 압인 스테이션의 구성가능한 시리즈를 구비하며, 0.00011811인치(0.002999994mm)까지 0.00005906의 반복성으로 공차-체크할 수 있다.

시스템 사이클 시간은 0.7초에서 2.3초로 변화할 수 있으며 이하에 의존한다:

1. 광학 검사, 기계적 게이징 및 압인을 위해 선택되는 분류 스테이션의 개수;

2. 카메라에 의해 광학적으로 검사되어야 하는 각 부품의 영역의 개수;

3. 소정 부품 수율.

도 2는 X 평면을 따르는 두께 및 직진도 분류를 위한 시각 검사 스테이션과 기계적 게이지 스테이션, 후속 90°파트 회전기, 및 Y 평면에서의 두께 및 직진도 분류를 위한 다른 시각 검사 스테이션과 기계적 게이지 스테이션을 구비하는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른, 도 1의 로킹 바(94)를 검사 및 분류하기 위한 자동 광학 검사 시스템의 사시도이다.

도시된 검사 시스템은 일반적으로 로킹 바를 인라인 일렬 종대 컨베이어(20)로 진동 이송하기 위한 진동 피더 보울(10)을 구비한다. 컨베이어(20)는 개별 로킹 바를 이송하며 이들을 색인(indexed) 방식으로 하나씩 분류 조립체(40)에 집어넣는다. 분류 조립체(40)는 부품을 조합된 게이지 및 시각적 공차 체크를 위한 다양한 카메라-검사 및 기계적-게이지-검사 스테이션으로 재배향하는 초고속 공압식 분류/위치설정 매트릭스(60)를 구비한다. 구체적으로, 일렬 종대 컨베이어(20)는 각각의 로킹 바를 분류 조립체(40)의 분류/위치설정 매트릭스(60)로 이동시키며, 이후 상기 매트릭스는 각각의 로킹 바를 광학 검사를 위해 카메라(30) 아래의 제1 시각 검사 스테이션으로 이동시킨다. 광학 카메라 촬상은 랩탑 컴퓨터(90)와 같은 원격 디스플레이와 연통하는 기둥(mast)-장착된 오버헤드 광학 검사 카메라(30)에 의해 제공된다. 광학 검사의 필요 개수에 따라서, 필요에 따라 하나 또는 두 개의 기둥-장착된 오버헤드 광학 검사 카메라(30)가 있을 수 있다. 두 개의 카메라에 의해 광학 검사가 두 개의 다른 평면에서 이루어질 수 있다. 구체적으로, 카메라(30)는 컴퓨터(90)에 표시되는 구배 스케일에 대한 시각적 공차 체크를 위해 로킹 바를 X평면을 따라서 촬상한다. 분류/위치설정 매트릭스(60)는 이후 90°파트 회전기에서 각각의 로킹 바를 그 측면에서 회전시키며, 이 로킹 바를 다시 컴퓨터(90) 상에 표시되는 구배 스케일에 대해 Y평면을 따라서 시각적 공차 체크하기 위해 제2 시각 검사 스테이션[제2 카메라(30) 아래의]으로 이동시킨다. 분류/위치설정 매트릭스(60)는 이후 부품을 두 개의 사전-측정된(pre-calibrated) 기계적 게이지 스테이션(61, 62)을 통해서 안내하며, 각각의 스테이션은 고정-치수 통과 게이트(후술됨)를 조절하는 디지털-출력 마이크로미터를 포함한다. 로킹 바는 X평면을 따르는 두께 및 직진도 분류를 위해 제1 기계적 게이지 스테이션(61)을 통과한다. 분류/위치설정 매트릭스(60)는 이후 90°파트 회전기에서 각각의 로킹 바를 그 측면에서 회전시키며, 이를 연속해서 Y평면에서 두께 및 직진도 분류하기 위해 제2 기계적 게이지 스테이션(62)으로 이동시킨다.

조합된 시각 검사 및 기계-게이지 검사 중에 식별된 결함은 압인 스테이션(80)으로 이송되고, 이후 자동 압인(재제작) 및 압인된 파트의 재검사를 위해 보충 기계 게이지 스테이션(63)으로 이송된다.

터치 스크린 디스플레이(70)를 갖는 프로그래밍 가능한 컨트롤러는 전체 작업을 동기화한다. 조합된 시각 검사 및 기계-게이지 검사를 통과하는 로킹 바, 성공적으로 압인된 로킹 바, 및 압인 실패된 로킹 바는 수집 스테이션(50)에서 세 개의 상자로 분류된다; 1) 기계 게이지 불합격 제품은 상자(51)로; 2) 합격 파트(불합격되고-압인되어-이제 합격된 파트를 포함)은 상자(52)로; 및 3) 광학 검사 불합격 제품은 상자(53)로 분류된다. 시스템은 전체적으로 0.00011811인치(0.002999994mm)까지 0.00005906의 반복성으로 공차-체크할 수 있다. 본 명세서에 도시 및 기재된 실시예는 로킹 바의 검사에 적합하지만, 자동 검사, 분류 및 압인 시스템은 로킹 바, 랙, 및 핀 부품의 각각에 대해 최소 수정으로 적합화될 수 있다.

진동 피더 보울(10)은, 벌크 부품을 원형 측벽에 대해 정렬하는 진동 보울 상에 벌크 파트를 수용한다. 부품은 측벽에 대해 줄지어 있으며, 측벽에서 이들 파트는 연속적인 스트림으로 인라인 일렬 종대 이송 진동 컨베이어(20)(직선 트랙으로서 배열됨) 상으로 이송된다. 진동 피더 보울(10)은 조절 가능한 진동 주파수 및 이송 속도를 갖는 연속 모션이다. 다양한 진동 피더(vibratory feeder)는 시판되며, 로킹 바(또는 기타 파트)를 일렬 종대로 컨베이어(20)로 분류, 배향 및 이송할 수 있는 한 진동 피더 보울(10)로서 작용할 것이다.

부품은 진동 피드 컨베이어(20)에 의해 일렬 종대로 연속 스트림으로 운송된다. 바람직한 실시예에서는 진동 컨베이어(직선 트랙)지만 피드 컨베이어(20)는 임의의 적합한 소형 파트 컨베이어일 수 있다. 진동 주파수, 및 그에 따른 진동 피더 보울(10) 및 진동 컨베이어(20)의 이송 속도는 개별 선형 증폭기(도 10과 관련하여 나중에 도시 및 설명됨)에 의해 조절된다.

도 3은 [하나 또는 두 개의 기둥-장착된 오버헤드 광학 검사 카메라(30)(도시되지 않음) 및 두 개의 기계적 게이지(61, 62)에 의한] 조합된 기계적 게이지 및 광학 공차 체크를 위해 부품을 컨베이어(20)로부터 다양한 카메라 검사 및 기계적 게이지 스테이션으로 이송 및 재배향하는 초고속 공압식 분류/위치설정 매트릭스(60)를 구비하는 분류 조립체(40)의 오버헤드 도시도이다. 부품은 연속 스트림으로 일렬 종대로 직립 배향으로 수용된다. 공압 슬라이드(101)는 컨트롤러의 터치 스크린 디스플레이(70)에서 모니터링되는 프로그래밍 가능한 컨트롤러의 제어 하에 개별 파트를 매트릭스(60) 내로 게이트 이동한다. 슬라이드(101)는 공압식으로 전후로 슬라이딩하며, 파트는 최우측 위치에 있을 때 슬라이드(101)에 의해 게이트 이동된다. 공압 슬라이드(101)는 피더(20) 부품 스트림으로부터 수용된 단일 부품을 제1 스테이션[여기에서는 X평면을 따른 기계적 검사를 위한 제1 기계적 게이지 스테이션(62)]으로 운송하기 위해 좌측으로 이동한다. 슬라이드(101)는 우측으로 되돌아가면 폐쇄 상태로서 작용한다. 다양한 스테이션을 통한 부품 파트의 이동 및 게이트 이동을 촉진하기 위해 여러 개의 이러한 슬라이드(101, 102, 103)가 제공되며, 각각의 슬라이드는 프로그래밍 가능한 컨트롤러(70)에 의해 제어되는 공압 실린더에 의해 작동된다. 슬라이드 위치(좌측 또는 우측)는 공압 실린더에 장착된 센서를 거쳐서 프로그래밍 가능한 컨트롤러(70)에 보고된다.

게이트(63)에서 컨베이어(20)로부터 게이트 인(gate in)되면, 부품은 매트릭스(60)를 통해 공압식으로 송출되고(pneumatically blown), 기계적 검사를 위해 제1 기계적 게이지 스테이션(62)에서 정지하고, 이후 공압 슬라이드(101)에 의해 좌측으로 시프트되며 광학 검사를 위해 제1 카메라 스테이션(65) 내로 송입되고(blown), 기계적 및 광학 검사는 X-평면에서 이루어진다. 부품은 이후 파트 회전기(67)에서 그 측면이 90도 회전하여 재배향되고, 공압 슬라이드(102)에 의해 좌측으로 시프트되며, Y평면을 따른 기계적 검사를 위해 제2 기계적 게이지 스테이션(61)에 송입되고, 이후 광학 검사를 위해 제2 카메라 스테이션(64)에 송입된다. 조합된 검사의 결과에 따라, 부품은 이 부품을 격리시키는 싱귤레이션(singulation) 스테이션(68)을 통해서 공압 슬라이드(103)에 의해 좌측 또는 우측으로 시프트된다. 검사 결과 부품이 압인을 요하는 것으로 판정되면, 파트는 압인 스테이션(80)을 향해 좌측으로 이동되며, 압인 스테이션은 파트를 실시간으로 다시 제작(압인)하여 리사이징한다. 파트는 압인된 후 추가 기계적 게이지(63)를 통과하여 압인 작업의 품질 체크를 받는다. 기계적 게이지(63)를 통과하는 압인된 부품은 도면의 하부에 있는 출구 게이트(71)를 통해서 하나씩 일렬 종대로 게이트 이동되며, 이 게이트 이동은 프로그래밍 가능한 컨트롤러(70)의 제어 하에 이루어진다. 압인을 요하지 않는 부품은 도면의 하부에 있는 출구 게이트(69)를 통해서 하나씩 일렬 종대로 게이트 이동되며, 이 게이트 이동도 프로그래밍 가능한 컨트롤러(70)의 제어 하에 이루어진다. 부품은 세 개의 상자 중 하나로 방출될 수 있는 바, 기계적 게이지 불합격 제품은 상자(51)로; 합격 파트(압인 유무에 관계없이)은 상자(52)로; 광학 검사 불합격 제품은 상자(53)로 방출될 수 있다. 프로그래밍 가능한 컨트롤러(70)는 게이트 작동 및 공기압을 제어함으로써 동기화 작업을 유지한다. 각 스테이션에서 이루어지는 검사는 간단한 통과/중지(go/nogo) 판정으로 귀결되며, 그 최종 결과는 파트에 합격, 불합격 또는 압인(재제작) 적합이라는 귀표식(earmarking)일 수 있다. 이 부품 조작 전부를 수행하기 위한 매트릭스(60)는 그 사이의 복수의 오목한 열(row)에 의해 분리되는 복수의 고정-위치 융기된 열(수평 연장됨)에 의해 형성되는 베이스(80)를 포함한다. 복수의 홈은, 융기된 수평 열을 베이스(80)를 따라서 단부-대-단부 횡단하고 수직 연장되는 공압 경로(72A-C)를 형성한다. 복수의 슬라이드 인레이(inlay)(82A-C)는 베이스(80) 내에 슬라이드 가능하게 장착되며, 그 각각은 오목한 열 안에 착석된다. 슬라이드 인레이(82A-C)도 각각 마찬가지로 공압 경로를 형성하는 홈을 수용하지만, 슬라이드 인레이(82A-C)는 부품을 공압 경로(72A-C) 사이에서 왕복시키기 위해 대응 슬라이드(101-103)에 의해 전후로 공압식으로 시프트된다. 슬라이드 인레이(82A-C)의 각각은, 가로질러 연장되는 부품 경로가 형성된 장방형 부재를 포함한다. 슬라이드 인레이(82A-C)가 베이스(80)에 착석되면, 그 안에 형성된 부품 경로는 베이스(80)에 형성된 공압 경로(72A-C)에 대응하며, 따라서 베이스(80)를 가로질러 단부-대-단부 연장되는 직선-횡단 부품 경로를 제공한다. 그러나, 부품이 슬라이드 인레이(82A-C) 내에 착석되는 동안, 그 슬라이드 인레이는 부품을 공압 경로(72A-C)의 다른 것으로 이동시키기 위해 공압식으로 좌측 또는 우측으로 시프트될 수 있다. 따라서, 하나의 경로를 통해서 공기압적으로 이동하는 부품 파트는 슬라이드 인레이(82A-C)의 공압 변위(pneumatic displacement)에 의해 다른 경로로 오프셋될 수 있다.

공기 공급 장치(air supply)는 대응 경로(72A-C)에 공기를 제공하기 위해 매니폴드(90)(상부에 위치) 내에 결합되는 세 개의 공압 라인을 포함한다. 마찬가지로, 열두 개의 공압 라인이 공압 실린더(우측에 위치)에 결합되어 공압 실린더(101-103)를 이송하며, 이들 공압 실린더는 슬라이드 인레이(82A-C)의 작동을 촉진하고 부품 파트를 다양한 스테이션을 통해서 게이트 이동시키도록 프로그래밍 가능한 컨트롤러(70)에 의해 제어된다. 이런 식으로, 부품은 하나의 공압 경로(72C)를 따라서 그 이동을 시작하며, 슬라이드 인레이(82A-C) 중 어느 것에 의해 다른 부품 경로로 이행 시프트된다.

모든 공압 라인은 컨트롤러에 연결된 대응 디지털 온/오프 공압 실린더에 의해 제어된다. 도시된 실시예에서는, 네 개의 슬라이드(101-104) 및 대응하는 슬라이드 인레이(82A-D)가 존재하며, 따라서 각 측에서 네 개의 슬라이드를 좌우로 이동시키기 위해 여덟 개의 공압 실린더가 존재한다. 광섬유 센서는 파트가 슬라이드 인레이(101-104)에 출입하는 것을 검출하기 위해 사용된다. 이 정보는 슬라이드(101-104)의 이동을 동기화하기 위한 PLC 컨트롤러(70)에 통신된다. 이런 식으로, 파트 잼(jam)은 광섬유 센서를 거쳐서 PLC(70)에 의해 검출될 수 있다. PLC(70)는 슬라이드 이동을 정지시킬 것이며, 잼은 에러 메시지에 의해 보고될 것이다. 여덟 개의 공압 실린더는 16개의 공기 라인을 요구한다(각각의 실린더는 2개의 공기 라인을 취함). 이는 프로그래밍 가능한 컨트롤러(70)에 의한, 집중(centralized) 자동 고속 동기 온/오프 작업, 및 압력 제어를 가능하게 한다. 공압 실린더는 시판되는, 예를 들어 SMC Inc.로부터 시판되는 액추에이터이다.

로킹 바가 전체적으로 매트릭스(60)와 시스템을 통해서 이동할 때, 개별 부품 위치는 광섬유에 의해 추적된다. 구체적으로, 도 8은 공압 에어 제트에 의해 스테이션 사이에서 운반될 때 로킹 바의 위치를 감지하는 광섬유 센서 용으로 사용되는 증폭기의 정면도이다. 증폭기 게인 및 유발 임계치는 시스템 셋업 및 측정 중에 세팅된다. 실제 섬유 센서는 필요에 따라 부품 진행을 추적하기 위해 다양한 스테이션을 향한다.

도 9는 프로그래밍 가능한 컨트롤러에 연결된 터치 스크린 디스플레이(70)의 사진이다. 터치 스크린 디스플레이(70)는 다양한 셋업 스크린의 사용자 인터페이스를 제공하며, 두 개의 스크린은 공기 압력 세팅, 지연 세팅 및 맥스 불합격 카운트를 포함하는, 프로세스의 타이밍 시퀀스의 셋업을 도시한다.

도 10은 진동 피더 보울(10) 및 진동 컨베이어(20)의 진동 주파수 및 그로인한 이송 속도를 제어하기 위한 증폭기를 도시한다.

도 11은 굴곡되거나 과대크기인 파트를 똑바로 펴기 위한 압인 및 재검사를 위한 압인 스테이션(80) 및 추가 기계적 게이지(63)를 도시한다. (광학 또는 기계적) 검사에 불합격한 부품은 공압식 분류/위치설정 매트릭스(60)로부터 분기되며, 유압식 프레스의 압인 램(82) 아래의 압인 다이(84)로 공압식 이송되고 재배향된다. 압인 램(82)은 부품이 다이(84)과 합치되도록 부품을 소성 변형시키기 위해 상당한 힘을 가한다. 프레스 자체는 시판되는 유압 작동식 프레스이며, 그 대다수는 쉽게 구할 수 있다. 본 부품에 대해서는 50톤 프레스가 적합할 수 있으며, 다이(84)는 부품 형태에 따라 달라질 수 있다. 각각의 부품이 압인된 후, 이는 기계적 검사를 위해 기계적 게이지 스테이션(63)으로 이송된다. 기계적 게이지 스테이션(63)은 상기 사전-측정된 기계적 게이지 스테이션(61, 62)과 유사하며, 마찬가지로 압인 스테이션(80)이 성공적임을 확인하는 고정-치수 통과 게이트를 조절하는 디지털-출력 마이크로미터를 포함한다. 부품이 불합격되면 이는 다시 불합격 파트 상자(51)로 분류되며, 합격되면 이는 합격 파트 상자(52)로 분류된다.

도 3을 다시 참조하여, 상기 분류/위치설정 매트릭스(60)의 보다 상세한 설명이 제공된다. 매트릭스는, 그 내부의 정확한 고정 위치에 부품이 트랩될 수 있는 고정-길이 셀을 형성하는 슬라이드 인레이(82A-C) 및 공압 경로(72A-C)의 크로스-해치 패턴을 포함한다. 공압식 분류/위치설정 매트릭스(60)를 통한 셀 및 경로의 특정 개수와 배치는 필요에 따라 달라질 수 있으며, 도시된 실시예에서 이들 셀 중 두 개는 두 개의 카메라 광학 검사 스테이션(64, 65)을 형성하고, 두 개의 셀은 두 개의 기계적 게이지 스테이션(61, 62)을 형성한다. 이들 스테이션의 각각에서, 부품은 매우 치밀한 영역 내에 효과적으로 고정 유지되며, 이 영역에서 정확히 검사될 수 있다. 이들 부품은 적색 광에 의해 후방으로부터 조사된다. 주변 광 간섭을 감소시키기 위해 카메라의 전방에는 적색 샤프 컷 필터(red sharp cut filter)(640nm)가 부착된다. 두 개의 카메라 스테이션(64, 65)의 각각은, 카메라(30A, 30B)에 의한 광학 검사를 위해 측정 색인을 갖는 플라스틱 창이 앞면에 부착되는 것에 유의해야 한다. 두 개의 기계적 게이지 스테이션(61, 62)의 각각은 고정-치수 통과 게이트를 조절하는 디지털-출력 마이크로미터를 포함한다. 게이트 치수가 마이크로미터에 의해 파트 사양(part-specification)으로 설정되면, 그 파트는 통과하거나 통과하지 못하는 바, 이는 합격 또는 불합격 부품을 나타낸다. 파트가 굴곡되거나 과대 크기이면, 게이트의 게이지 판은 파트가 통과하도록 일시적으로 개방된다. 그러나, 게이지 판은 과대크기인 파트가 통과한 후 본래 위치로 정확히 되돌아간다. 이동하는 게이지 판의 위치는 고정밀 센서에 의해 감시되며, 프로그래밍 가능한 컨트롤러에 의해 0.0001인치(0.00254mm)로 제어된다.

이제 고속 공압식 분류/위치설정 매트릭스(60)를 통한 부품 횡단을 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명할 것이다. 요약하면, 분류 조립체(40)는 이하의 단계를 달성한다:

1) 로킹 바를 수직으로 배향하는 단계;

2) 각각의 로킹 바를 싱귤레이션하는 단계;

3) 광학 검사를 위해 카메라 1 스테이션(65)으로 이송하는 단계;

4) 기계적 검사를 위해 기계적 게이지 1 스테이션(62)으로 이송하는 단계;

5) 로킹 바를 90°회전하는 단계;

6) 광학 검사를 위해 카메라 2 스테이션(64)으로 이송하는 단계;

7) 기계적 검사를 위해 기계적 게이지 2 스테이션(63)으로 이송하는 단계;

8) 로킹 바를 압인하기 위해 압인 스테이션(80)으로 이송하는 단계;

9) 로킹 바를 세 개의 상자 중 하나로 분류하는 단계로서, 1) 기계적 게이지 불합격된 파트를 상자(51)로 분류하고; 2) 압인되어 이제 합격된 파트를 상자(52)로 분류하며; 3) 광학 검사 불합격된 파트를 상자(53)로 분류하는 단계. 단계 1에서, 도 4를 참조하면, 로킹 바는 매니폴드(90)로부터의 공기 압력에 의해 게이트(63)에서 위치로 게이트 이동되며, 초기에는 변위되는 슬라이드 인레이(82A)에 의해 정지된다. 게이트(63)의 좁은 슬롯은 로킹 바를 수직 위치에 배향시킨다.

단계 2에서, 로킹 바는 싱귤레이션된다(예를 들면, 개별 부품으로서 격리된다).

단계 3에서, 프로그래밍 가능한 컨트롤러(70)의 제어 하에, 슬라이드 인레이(82A)는 하향 가압되어 슬롯을 카메라 1 스테이션(65)의 그것과 정렬시킨다. 매니폴드(90)로부터의 압축 공기는 로킹 바를 광학 검사를 위해 카메라 1 스테이션(65)으로 밀어낸다. 다음의 연속되는 슬라이드 인레이(82B)는 초기에 차단 위치에 있으며, 카메라 1 스테이션(65)에서 로킹 바를 캡처하는 것을 알아야 한다. 두 개의 기둥-장착된 오버헤드 광학 검사 카메라 중 제1 카메라(30A)는 줌인되어 로킹 바를 창을 통해서 촬상한다.

도 5a는 사용자에게 제공될 수 있는 광학 검사 화상을 도시한다. 카메라 1 스테이션(65)은, 컴퓨터(90)와 같은 평면 모니터에서 화상을 관측할 수 있도록 프로그래밍 가능한 컨트롤러와 "핸드 셰이크" 통신 모드로 작동하는 상주 컨트롤러를 갖는다. 구체적으로, 카메라(30)는 컴퓨터(90)에 표시되는 구배 스케일에 대한 시각적 공차 체크를 위해 로킹 바를 X평면을 따라서 촬상한다. 이 예에서는, 카메라 2 스테이션(64)에서의 촬상을 위해 이러한 제2 기둥-장착된 카메라가 제공된다. 분류/위치설정 매트릭스(60)는 각각의 로킹 바를 90°파트 회전기에서 그 측면에서 회전시키며, 이 로킹 바를 다시 컴퓨터(90)에 표시되는 구배 스케일에 대한, Y평면을 따른 시각적 공차 체크를 위해 제2 시각 검사 스테이션(64)[제2 카메라(30) 아래의]으로 이동시킨다. 도 5b는 카메라 2 스테이션(64)에서 사용자에게 제공될 수 있는 광학 검사 화상을 도시한다. 도시된 구조에서 양 카메라 스테이션에서의 양 카메라는 그 고유한 탑재 컨크롤러를 가지며, 이 컨트롤러는 셋업되면 메인 컨트롤러와 독립적으로 작동할 수 있다. 카메라 컨트롤러는 임의의 적합한 "핸드 셰이크" 통신 프로토콜(RS-232 등)을 거쳐서 메인 PLC 컨트롤러와 통신한다. 따라서, 카메라는 "화상 체크 중 대기" 또는 "끝났음", "합격품 또는 불합격품"과 같은 신호를 메인 PLC 컨트롤러에 송신할 것이다. 메인 PLC 컨트롤러는 "알았음"을 응답하고, 임무를 완성하며, 카메라에 "다음 임무 수행"을 지시한다. 양 카메라 1 스테이션(65) 및 카메라 2 스테이션(64)의 컨트롤러는 합격품 또는 불합격품을 구별하기 위한 소프트웨어를 채용할 수 있으며, 따라서 사용자에게 광학 검사 화상을 제공할 필요가 전혀 없다. 그럼에도 불구하고, 견본제작 목적으로, 카메라 파라미터를 프로그래밍하기 위해 단독 IBM PC가 카메라에 망 연결되었으며, 이 IBM PC에는 도 5의 광학 검사 화상이 표시되었다. 화상은 카메라 스테이션에 의해 이루어진 광학 검사를 도시하도록 작용한다.

구체적으로, 로킹 바는 카메라 1 스테이션(65)이 정지 화상을 찍기에 충분히 길게 카메라 1 스테이션(65) 내에 수직 위치로 유지되며, 컨트롤러는 프로그래밍된 그리드 라인의 소정 점유면(footprint)에 로킹 바가 끼워지도록 보장하는 정확한 소프트웨어-기반 검사를 완료한다. 바람직하게, 컨트롤러에 상주하는 소프트웨어는 부품을 기존 그리드라인-점유면 데이터에 대해 자동 비교하는 능력을 부여한다. 이 목적을 위해 다양한 상업적 소프트웨어 패키지가 존재한다. 소프트웨어는 로킹 바의 측부-에지를 따라서 풀 2D-형태(full 2D-geometric) 검사 능력을 제공한다. 소프트웨어는 통과/중지를 자동으로 테스트하며, 중지일 경우 슬라이드 인레이(82B)가 변위되고 로킹 바는 불합격 트랙으로 시프트되며, 이 트랙에서 불합격 상자(51)[또는 경우에 따라 압인 상자(53)]로 이송된다.

도 6에 도시하듯이, 성공적인 제1 광학 검사가 종료된 단계 4에서, 슬라이드 인레이(82B)는 한 열 변위되며 로킹 바는 마이크로미터(77)에 의한 기계적 검사를 위해 압축 공기에 의해 제1 기계적 게이지 스테이션(61)으로 이송된다. 제1 기계적 게이지 스테이션(61)에 착석해 있는 동안, 로킹 바의 폭은 디지털 마이크로미터(77)에 의해 고정된 치수를 갖는 통과 게이트에서 체크된다. 로킹 바가 게이트를 통과할 수 있으면, 로킹 바는 다음 스테이션으로 계속 전진한다. 로킹 바가 게이트를 통과할 수 없으면, 슬라이드 인레이(82C)가 변위되며 로킹 바는 불합격 트랙으로 시프트되고 이 불합격 트랙에서 불합격 상자(51)[또는 경우에 따라서는 압인 상자(53)]로 이송된다.

단계 5에서, 성공적인 기계적 측정 이후, 로킹 바는 회전 스테이션으로 이송되고, 회전 스테이션에서는 그 측면이 90°회전된다. 회전은, 공기 노즐(87)을 사용하여 벽에 대해 그 측면 상으로 로킹 바를 공압식 송출함으로써 그리고 이후 로킹 바를 기립 유지시키는 슬라이드 인레이(82C) 내의 더 좁은 채널 내로 로킹 바를 전진시킴으로써 이루어질 수 있다.

단계 6에서, 로킹 바는 그 Y축을 따른 제2 광학 검사를 위해 슬라이드(87C)에 의해 카메라 2 스테이션(64)으로 이송된다. 매니폴드(90)로부터의 압축 공기는 로킹 바를 카메라 2 스테이션(64)으로 밀어내고, 다음의 연속되는 슬라이드 인레이(82D)는 초기에 차단 위치에 있으며, 로킹 바를 카메라 2 스테이션(64)에서 캡처한다. 두 개의 기둥-장착된 오버헤드 광학 검사 카메라 중 제2 카메라(30B)는 줌인되어, 회전된 로킹 바를 창을 통해서 촬상한다.

도 5b는 도 5a와 관련하여 전술한 것과 동일한 방식으로 사용자에게 제공될 수 있는 광학 검사 화상을 도시한다. 로킹 바는 이제 정지 화상을 찍기에 충분히 긴 카메라 2 스테이션(64)에 비스듬한 자세로 유지되며, 이후 컨트롤러(70)에 상주하는 소프트웨어는 부품을 기존 그리드라인-점유면 데이터에 대해 자동 비교하는 능력을 부여한다. 카메라 소프트웨어는 통과/중지를 자동으로 테스트하며, 중지일 경우 슬라이드 인레이(82D)가 변위되고 로킹 바는 불합격 트랙으로 시프트되며, 이 트랙에서 불합격 상자(51)[또는 경우에 따라 압인 상자(53)]로 이송된다. 통과될 경우, 슬라이드 인레이(82D)가 부분적으로 변위되며 로킹 바는 제2 기계적 게이지 스테이션(62)으로 시프트된다.

도 7에 도시하듯이, 제2 광학 검사가 성공적으로 완료된 단계 7에서는, 슬라이드 인레이(82C)가 변위되며 로킹 바는 측방(회전된) 기계적 검사를 위해 압축 공기에 의해 제2 기계적 게이지 스테이션(62)으로 밀려난다. 제2 기계적 게이지 스테이션(62)에 착석해 있는 동안, 로킹 바의 높이는 다른 디지털 마이크로미터(65) 설정된 통과 게이트에 로킹 바를 통과시킴으로써 수동으로 체크된다. 로킹 바가 게이트를 통과할 수 있으면 로킹 바는 계속 전진한다. 로킹 바가 게이트를 통과할 수 없으면, 로킹 바는 불합격 트랙으로 시프트되며 이 불합격 트랙에서는 불합격 상자(51)[또는 경우에 따라서는 압인 상자(53)]로 이송된다.

마지막으로, 단계 8에서, 검사된 부품은 수집 스테이션(50)에서 세 개의 상자에 축적되는 바, 1) 불합격품은 상자(51)에 축적되고; 2) 합격품은 상자(52)에 축적되며; 3) 광학 검사 불합격품은 상자(53)에 축적된다.

도 9는 상기 시퀀스를 위한 모든 타이밍 파라미터가 셋업 사용자 인터페이스를 사용하여 컨트롤러(70)에서 어떻게 중앙집중적으로 프로그래밍될 수 있는지를 나타내는, 프로그래밍 가능한 컨트롤러(70) 셋업 화면의 두 사진을 도시한다.

이제 상기 시각 검사 스테이션, 기계적 검사 스테이션, 압인 스테이션, 및 부품 분류기와 부품 분배기는 조합된 게이지 및 시각적 공차 체크를 위해 부품을 다양한 카메라 검사 및 게이지 스테이션으로 초고속 분류하여 재배향하는 것이 자명해야 한다. 상기 시스템은 결함 파트를 리사이징하기 위한 통합 압인 스테이션을 구비할 수 있다(압인 결과를 체크하기 위한 다른 기계적 두께 게이지가 후속되는 것이 바람직). 상기 시스템은 0.00011811인치(0.002999994mm)까지 0.00005906의 반복성으로 공차-체크할 수 있다. 상기 로킹 바 시스템 구조는 X평면에서의 두께 및 직진도 분류를 위한 시각 검사 스테이션 및 기계적 게이지를 구비하고, 회전 스테이션, 및 이후 Y평면에서의 두께 및 직진도 분류를 위한 다른 시각 검사 스테이션 및 기계적 게이지가 후속되지만, 당업자는 검사될 특정 부품 파트 및 조작자의 검사 목표에 따라 다양한 관련 구조가 가능함을 쉽게 이해해야 한다. 구체적으로, 이하의 조합이 대응 부품 파트에 공헌할 것으로 생각된다:

1. 랙-테스트 구조

a. 두께와 직진도 분류를 위한 시각 검사 스테이션 및 기계적 게이지;

b. 파트 리사이징을 위한 압인을 구비한 기계적 게이지, 및 리사이징된 파트를 분류하기 위한 다른 기계적 게이지;

c. 파트 리사이징을 위한 기계적 게이지와 압인 스테이션을 구비한 시각 검사 스테이션, 및 리사이징된 파트를 분류하기 위한 다른 기계적 게이지;

2. 핀-테스트 구조

a. 단일 핀으로부터 (MIM 소결 공정에 의해 초래되는) 원치않는 용접된 핀을 분리하기 위한 피더 보울;

b. 용접된 핀 분리기 및 시각 검사 스테이션

3. 로킹 바-테스트 구조

a. X 평면에서의 두께와 직진도 분류를 위한 기계적 게이지를 구비한 시각 검사 스테이션, 90°파트 회전기, 및 Y 평면에서의 두께와 직진도 분류를 위한 기계적 게이지를 구비한 시각 검사 스테이션;

상기 예시적인 구조의 전부에서는, 스테이션의 전부 또는 일부를 전자적으로 활성화 또는 비활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 로킹 바 시스템 구조에 있어서는, (a) 시각 검사 스테이션을 끄고(turn OFF) 기계적 게이지를 킨 상태(ON)로 남겨두거나 그 반대로 할 수 있다.

이제까지 바람직한 실시예 및 본 발명의 기초를 이루는 개념의 특정 수정에 대해 설명했지만, 다양한 다른 실시예뿐 아니라 본 명세서에 도시 및 기재된 실시예의 특정 변경 및 수정은 상기 기초 개념을 숙지한 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 청구범위에 구체적으로 명시된 것과 달리 실시될 수 있음을 알아야 한다.

Claims

검사를 위해 소형 부품 파트를 운반 및 위치설정하기 위한 공압식 분류 매트릭스이며,
복수의 융기된 열 및 상기 융기된 열들 사이의 적어도 하나의 오목한 열과, 상기 융기된 열의 각각을 횡단하고 제1 공압 파트 경로 및 제2 공압 파트 경로를 부분적으로 형성하는 적어도 두 개의 평행한 홈에 의해 형성되는 표면을 갖는 베이스;
상기 적어도 하나의 오목한 열 내에 슬라이드 가능하게 장착되는 제1 슬라이드 인레이로서, 상기 제1 슬라이드 인레이를 횡단하고 상기 제1 슬라이드 인레이가 제1 위치에 있을 때 상기 제1 공압 파트 경로를 완전히 형성하며 상기 제1 슬라이드 인레이가 제2 위치에 있을 때 상기 제2 공압 파트 경로를 완전히 형성하는 평행한 홈에 의해 형성되는 제1 슬라이드 인레이;
부품 파트를 상기 제1 공압 파트 경로를 따라 송출(blowing)하기 위해 상기 제1 공압 파트 경로와 연통하는 제1 공기 공급 장치;
부품 파트를 상기 제2 공압 파트 경로를 따라 송출하기 위해 상기 제2 공압 파트 경로와 연통하는 제2 공기 공급 장치;
상기 슬라이드 인레이를 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 선택적으로 시프트시켜 부품 파트를 상기 제1 공압 파트 경로와 제2 공압 파트 경로 사이에서 왕복시키기 위한 제1 공압 액추에이터;
상기 송출되는 부품 파트가 상기 제1 공압 파트 경로, 상기 제2 공압 파트 경로, 또는 상기 제1 및 제2 공압 파트 경로의 조합을 가로질러 내려가는 것을 제어하기 위해 상기 공압 액추에이터 및 상기 제1 및 제2 공기 공급 장치와 연통하는 프로그래밍 가능한 논리 제어기; 및
상기 베이스의 융기된 열에 있는 홈 중 하나에 배치되며 상기 부품 파트의 횡단을 막고 검사를 위해 상기 부품 파트를 배치하기 위해 상기 프로그래밍 가능한 논리 제어기와 연통하는 제어 게이트를 포함하는 공압식 분류 매트릭스.
삭제
제1항에 있어서, 상기 베이스는 사이에 적어도 두 개의 오목한 열을 갖는 적어도 세 개의 융기된 열을 더 포함하며, 상기 제1 슬라이드 인레이는 상기 오목한 열 중 하나에 슬라이드 가능하게 배치되고 제2 슬라이드 인레이는 상기 오목한 열 중 다른 것에 슬라이드 가능하게 배치되는 공압식 분류 매트릭스.
제3항에 있어서, 상기 제2 슬라이드 인레이를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 선택적으로 시프트시켜 부품 파트를 왕복시키기 위한 제2 공압 액추에이터를 더 포함하는 공압식 분류 매트릭스.
정밀 부품을 검사하기 위한 자동화 시스템이며,
검사를 위해 소형 부품 파트를 운반 및 위치설정하기 위한 공압식 분류 매트릭스로서,
복수의 융기된 열 및 상기 융기된 열 사이의 적어도 하나의 오목한 열과, 상기 융기된 열의 각각을 횡단하고 제1 공압 파트 경로 및 제2 공압 파트 경로를 부분적으로 형성하는 적어도 두 개의 평행한 홈에 의해 형성되는 표면을 갖는 베이스,
상기 적어도 하나의 오목한 열 내에 슬라이드 가능하게 장착되는 제1 슬라이드 인레이로서, 상기 제1 슬라이드 인레이를 횡단하고 상기 제1 슬라이드 인레이가 제1 위치에 있을 때 상기 제1 공압 파트 경로를 완전히 형성하며 상기 제1 슬라이드 인레이가 제2 위치에 있을 때 상기 제2 공압 파트 경로를 완전히 형성하는 평행한 홈에 의해 형성되는 제1 슬라이드 인레이, 및
검사를 위해 상기 부품 파트를 고정 유지하기 위해 상기 제1 공압 파트 경로를 따라서 배치되는 적어도 하나의 검사 스테이션을 더 포함하는 공압식 분류 매트릭스;
부품 파트를 상기 제1 공압 파트 경로를 따라 송출하기 위해 상기 제1 공압 파트 경로와 연통하는 제1 공기 공급 장치;
부품 파트를 상기 제2 공압 파트 경로를 따라 송출하기 위해 상기 제2 공압 파트 경로와 연통하는 제2 공기 공급 장치;
상기 슬라이드 인레이를 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 선택적으로 시프트시켜 부품 파트를 상기 제1 공압 파트 경로와 제2 공압 파트 경로 사이에서 왕복시키기 위한 제1 공압 액추에이터; 및
상기 송출되는 부품 파트가 상기 제1 공압 파트 경로, 상기 제2 공압 파트 경로, 또는 상기 제1 및 제2 공압 파트 경로의 조합을 가로질러 내려가는 것을 제어하기 위해 상기 공압 액추에이터 및 상기 제1 및 제2 공기 공급 장치와 연통하는 프로그래밍 가능한 논리 제어기를 포함하는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
제5항에 있어서, 상기 부품 파트가 제1 검사 스테이션에 멈추어 있을 때 상기 부품 파트를 촬상하기 위한 제1 카메라를 더 포함하는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제1 카메라는 상기 제1 검사 스테이션 위쪽의 붐에 장착되는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
제6항에 있어서, 상기 부품 파트가 제2 검사 스테이션에 멈추어 있을 때 상기 부품 파트를 촬상하기 위한 제2 카메라를 더 포함하는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
제8항에 있어서, 상기 제2 카메라는 상기 제2 검사 스테이션의 위쪽의 붐에 장착되는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
제8항에 있어서, 각각의 부품 파트를 90°회전시키기 위해 상기 제1 검사 스테이션과 제2 검사 스테이션 사이에 파트 회전기를 더 포함하는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 검사 스테이션에서 상기 부품 파트를 측정하기 위한 마이크로미터를 더 포함하는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
제11항에 있어서, 상기 마이크로미터는 상기 제1 공압 경로에 있는 통과 게이트를 측정하는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
제5항에 있어서, 검사에 불합격한 부품을 압인하기 위한 압인 프레스 및 다이를 더 포함하는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
제5항에 있어서, 상기 부품 파트는 재키설정 가능한 로크 실린더의 랙, 핀 및 로킹 바 중 어느 하나일 수 있는 정밀 부품 검사용 자동화 시스템.
부품 파트에 대한 검사, 분류 및 압인 시스템이며,
개별 부품 파트를 복수의 광학 검사 스테이션으로 이동시키고 각각의 개별 부품을 상기 광학 검사 스테이션에서 재배향하기 위한 고속 공압식 분류 매트릭스를 포함하고, 상기 분류 매트릭스는 복수의 공압 슬라이드가 내장된 베이스, 및 상기 부품 파트를 운반하기 위해 상기 베이스와 슬라이드를 통해서 형성되는 복수의 공압 채널을 포함하며, 따라서 하나의 채널을 통해서 공압 방식으로 이동되는 부품 파트는 슬라이드의 공압 변위에 의해 다른 채널에 대해 오프셋될 수 있는 검사, 분류 및 압인 시스템.