KR20180100484A - 부분적으로 코팅된 구체의 배향을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

부분적으로 코팅된 구체의 배향을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

부분적으로 코팅된 구형-물체(18)를 배향하기 위한 장치(40)가 받침대(42), 카메라(48), 및 제어기(52)를 포함한다. 구형-물체(10)는 표면(24)의 일부 위에서 코팅(22)을 포함한다. 코팅(22)은 구형-캡(26)을 형성하고, 구형-캡은 극방향-축(28)을 형성한다. 극방향-축(28)은 구형-캡(26)의 기부(34)를 형성하는 평면에 수직으로 배향되고, 그러한 평면과 표면(24)의 교차부는 경계-선(36)을 형성한다. 받침대(42)는 구형-물체(18)를 유지하고 구형-물체(18)를 받침대(42)의 길이방향-축(46)을 중심으로 선택적으로 회전시킨다. 카메라(48)는 받침대(42) 상의 구형-물체(18)의 화상(50)을 포착한다. 제어기(52)는 받침대(42) 및 카메라(48)와 통신한다. 제어기(52)는 받침대(42)의 회전(44)을 제어하도록, 화상(50) 내의 경계-선(36)을 검출하도록, 그리고 경계-선(36)이 영-곡률(38)을 가지게 받침대(42)가 구형-물체(18)를 배치하였을 때를 결정하도록 동작될 수 있다.

Description

부분적으로 코팅된 구체의 배향을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ORIENTATION OF A PARTIALLY COATED SPHERE}
본 개시 내용은 일반적으로 부분적으로 코팅된 구체를 배향하기 위한 장치에 관한 것이고, 보다 특히 연료 분사기의 제조에서 이용되는 부분적으로 코팅된 구체를 배향시키기 위한 장치에 관한 것이다.
내마모성 개선 및/또는 마찰 감소를 위해서 연료 주입기 내의 밸브 구성요소의 임계 마모 표면에 코팅을 도포하는 것이 알려져 있다. 전형적인 연료 주입기의 밸브-부재 요소는 작고, 정확한 연료의 유동을 제어하기 위해서 매우 엄격한 공차를 요구한다. 밸브-부재에 내마모성 코팅을 도포하는 것은, 특히 용접이 포함되는 경우에, 제조 프로세스에서 난제를 제시하는데, 이는 코팅이 용접을 오염시킬 수 있기 때문이다. 부분적으로-코팅된 구형 밸브-부재를 배향시키는 것은, 전형적으로, 용접에 앞서서 희망 배향을 달성하기 위한 다수의 조작을 필요로 하며, 이는 제조 시간 및 부품 처리를 증가시킨다. 부분적으로-코팅된 구형-물체 밸브-부재의 신속하고 정확한 배향을 보장하는 것은 연료 주입기의 제조에 있어서 중요하다.
일 실시예에 따라, 부분적으로 코팅된 구형-물체를 배향하기 위한 장치가 제공된다. 그러한 장치는 받침대, 카메라, 및 제어기를 포함한다. 구형-물체는 표면의 일부 위에서 코팅을 포함한다. 코팅은 구형-캡을 형성하고, 구형-캡은 극방향-축(polar-axis)을 형성한다. 극방향-축은 구형-물체의 중심 및 구형-캡의 정점 모두를 통과한다. 극방향-축은 구형-캡의 기부를 형성하는 평면에 수직으로 배향되고, 그러한 평면과 표면의 교차부는 경계-선을 형성한다. 받침대는 구형-물체를 유지하고, 구형-물체를 받침대의 길이방향-축을 중심으로 선택적으로 회전시킨다. 카메라는 받침대 상의 구형-물체의 화상을 포착한다. 제어기는 받침대 및 카메라와 통신한다. 제어기는 받침대의 회전을 제어하도록, 화상 내의 경계-선을 검출하도록, 그리고 경계 선이 영(zero)-곡률을 가지게 받침대가 구형-물체를 배치하였을 때를 결정하도록 동작될 수 있다.
다른 실시예에서, 부분적으로 코팅된 구형-물체를 배향하기 위한 방법이 제공된다. 그러한 방법은 구형-물체를 제공하는 단계, 구형-물체를 유지하는 단계, 구형-물체를 회전시키는 단계, 화상을 포착하는 단계, 회전을 제어하는 단계, 경계-선을 검출하는 단계, 영-곡률을 결정하는 단계, 극방향-축-각도를 결정하는 단계, 높이 결정 단계, 상관-계수를 결정하는 단계, 구형-물체를 이송하는 단계, 및 관형-코어를 용접하는 단계를 포함한다. 구형-물체는 구형-물체의 표면의 일부 위에서 코팅을 포함한다. 코팅은 구형-캡을 형성하고, 구형-캡은, 구형-물체의 중심 및 구형-캡의 정점 모두를 통과하는 극방향-축을 형성한다. 극방향-축은 구형-캡의 기부를 형성하는 평면에 수직으로 배향되고, 그러한 평면과 표면의 교차부는 경계-선을 형성한다. 구형-물체를 유지하는 단계는 구형-물체를 받침대 상에서 유지하는 단계를 포함한다. 구형-물체를 회전시키는 단계는 구형-물체를 받침대의 길이방향-축을 중심으로 회전시키기 위해서 받침대를 이용하는 단계를 포함한다. 화상을 포착하는 단계는 카메라를 이용하여 받침대 상의 구형-물체의 화상을 포착하는 단계를 포함한다. 회전을 제어하는 단계는 받침대의 회전을 제어하기 위해서 제어기를 이용하는 단계를 포함한다. 경계-선을 검출하는 단계는 화상 내의 경계-선을 검출하기 위해서 제어기를 이용하는 단계를 포함한다. 영-곡률을 결정하는 단계는, 경계-선이 영-곡률을 가지도록 받침대가 구형-물체를 배치하였을 때를 결정하기 위해서 제어기를 이용하는 단계를 포함한다. 극방향-축-각도를 결정하는 단계는 받침대의 길이방향-축에 대한 극방향-축-각도를 결정하기 위해서 제어기를 이용하는 단계를 포함한다. 높이를 결정하는 단계는 구형-캡의 높이를 결정하기 위해서 제어기를 이용하는 단계 그리고 추가적으로 제어기로 구형-캡의 높이가 미리 결정된 범위 이내인지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 상관-계수를 결정하는 단계는 경계-선의 선형성의 상관-계수를 결정하기 위해서 제어기를 이용하는 단계 그리고 추가적으로 제어기로 상관-계수가 미리 결정된 범위 이내인지의 여부를 결정하는 단계를 포함한다. 구형-물체를 이송하는 단계는, 극방향-축이 원뿔형-고정구-정점을 통과하도록 그리고 구형-캡을 포함하는 구형-물체의 반구체가 원뿔형-고정구-정점에 가장 근접하여 배치되도록, 이송-장치로 구형-물체를 원뿔형-고정구 내로 배치하는 단계를 포함한다. 관형-코어를 용접하는 단계는 관형-코어를 구형-물체에 용접하는 단계를 포함한다.
추가적인 특징 및 장점은, 단지 비제한적인 예로서 그리고 첨부 도면을 참조하여 주어진, 바람직한 실시예에 관한 이하의 구체적인 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
이제, 예로서 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 것이다.
도 1은 본원에 따른 장치 및 방법에 의해서 배향될 수 있는 부분적으로 코팅된 구형-물체를 포함하는 연료 주입기-선단부의 도면이다.
도 2는 본원에 따른 장치 및 방법에 의해서 배향될 수 있는 부분적으로 코팅된 구형-물체의 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따라 도 2의 구형-물체를 배향하기 위한 본원에 따른 장치의 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 3의 장치의 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 장치의 원뿔형-고정구의 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 부분적으로 코팅된 구형-물체를 배향하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 1은 내연 기관 내로 연료를 주입하기 위해서 이용되는 연료 주입기의, 주입기-선단부(10)의 비제한적인 예를 도시한다. 주입기-선단부(10)는, 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 인지할 수 있는 것과 같이, 연료의 유동을 제어하기 위해서 이용되는 밸브-시트(12) 및 배출구-요소(14)를 포함한다. 배출구-요소(14)는 구형-물체(18)에 부착된 관형-코어(16)를 포함한다. 구형-물체(18)는 밸브-시트(12)와 접촉되어 마모-표면(20)을 생성한다. 밸브-시트(12) 및 구형-물체(18) 모두의 내마모성을 개선하기 위해서, 코팅(22)(도 2)이 밸브-시트(12) 및 구형-물체(18)에 도포될 수 있다.
도 2는 도 1의 배출구-요소(14)의 구성요소인 구형-물체(18)를 도시한다. 구형-물체(18)는 구형-물체(18)의 표면(24)의 일부 위에서 코팅(22)을 포함할 수 있고, 그러한 코팅은, 비제한적으로, 다이아몬드-유사 탄소(DLC) 및/또는 티타늄, 텅스텐, 및 규소의 목록으로부터 선택된 재료를 포함하는 탄화물-형성 재료를 포함하는, 마모 감소를 위해서 이용되는 임의의 공지된 코팅(22)일 수 있다. 코팅(22)은, 비제한적으로, 화학 기상 증착 및/또는 물리 기상 증착을 포함하는, 임의의 공지된 피착 프로세스에 의해서, 구형-물체(18)를 관형-코어(16)에 부착하기에 앞서서, 구형-물체(18)에 도포될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 코팅(22)은 구형-캡(26)을 형성하고, 구형-캡(26)은, 구형-물체(18)의 중심(30) 및 구형-캡(26)의 정점(32) 모두를 통과하는 극방향-축(28)을 형성한다. 극방향-축(28)은 구형-캡(26)의 기부(34)를 형성하는 평면에 수직으로 배향되고, 그러한 평면과 표면(24)의 교차부는 경계-선(36)을 형성한다. 경계-선(36)은, 기하형태 분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 시점에 따라 달라지는 곡률(38)을 특징으로 한다.
도 3은 추후의 동작에서 관형-코어(16)에 부착하기 위해서 부분적으로 코팅된 구형-물체(18)를 배향하기 위한 장치(40)를 도시한다. 구형-물체(18)는, 비제한적으로, 레이저-용접을 포함하는 임의의 공지된 용접 프로세스에 의해서 관형-코어(16)에 부착될 수 있다. 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 코팅(22)을 가지는 마모-표면(20)이 주입기-선단부(10) 내에서 정확하게 정렬되게 하기 위해서(도 1), 부분적으로 코팅된 구형-물체(18)의 극방향-축(28)이 관형-코어-길이방향-축(미도시)과 정렬될 수 있다. 또한, 관형-코어가 구형-캡(26)의 정점(32)에 180°대향되는 표면(24) 상의 위치에서 결합될 수 있도록, 구형-캡(26)이 배향될 수 있다.
장치(40)는, 구형-물체(18)를 유지하고 구형-물체(18)를 받침대(42)의 길이방향-축(46)을 중심으로 선택적으로 회전(44)시키는 받침대(42)를 포함한다. 받침대(42)는 회전(44)을 생성하기 위한 모터(미도시)를 포함할 수 있거나, 원격-모터에 대한 기계적-연계에 의해서 회전(44)될 수 있다. 받침대(42)는 또한, 받침대(42)의 회전-위치(47)(도 3)의 추적을 가능하게 하는 인코딩-장치(미도시)를 포함할 수 있다. 받침대(42)는, 비제한적으로, 자성 및/또는 진공을 포함하는 임의의 공지된 유지 방법에 의해서 구형-물체(18)를 유지할 수 있다.
장치(40)는 또한 받침대(42) 상의 구형-물체(18)의 화상(50)을 포착하는 카메라(48)를 포함한다. 카메라(48)는 단지 설명을 위해서 받침대(42)의 측면으로부터의 시점을 가지는 것으로 도시되어 있다. 구형-물체(18)의 중심(30)을 통해서 그리고 받침대(42)의 길이방향-축(46)에 수직으로 통과되는 카메라(48)의 시선(구체적으로 도시되지 않음)을 가지고, 시점이 (독자의 시점과 같이) 도 3의 지면 내로 대면되도록, 카메라(48)가 바람직하게 장착된다. 카메라(48)의 다른 장착 구성이 이용될 수 있고, 카메라(48)의 보정에 의해서 보상될 수 있다. 카메라(48)는 화상(50)을 생성할 수 있는 임의의 카메라(48), 바람직하게 미국 매사추세츠 내틱에 소재하는 Cognex Corporation의 In-Sight 5000과 같은, 비디오-유형의 카메라(48)일 수 있다.
장치(40)는 또한 받침대(42) 및 카메라(48)와 통신하는 제어기(52)를 포함한다. 제어기(52)는 카메라(48) 및 받침대(42)와 같은 다양한 작동기와 인터페이스할 수 있는 임의의 공지된 기계 제어기(52)일 수 있다. 제어기(52)는 마이크로프로세서와 같은 프로세서(구체적으로 도시되지 않음) 또는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명한 바와 같은, 데이터를 프로세스하기 위한 주문형 집적 회로(ASIC)를 포함하는 아날로그 및/또는 디지털 제어 회로망과 같은 다른 제어 회로망을 포함할 수 있다. 제어기(52)는, 하나 이상의 루틴, 문턱값 및 포착된 데이터를 저장하기 위한 전기적 소거 가능 프로그래머블 판독-전용 메모리(EEPROM)와 같은 비-휘발성 메모리를 포함하는 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 루틴이 프로세서에 의해서 실행되어, 본원에서 설명되는 바와 같이, 제어기(52)에 의해서 카메라(48) 및 받침대(42)로부터 수신되는 신호를 기초로 코팅(22)을 검출하기 위한 단계 및 구형-물체(18)의 정렬을 결정하기 위한 단계를 실행할 수 있다.
제어기(52)는 받침대(42)의 회전(44)을 제어하고 화상-분석(54) 루틴을 이용하여 화상(50) 내의 경계-선(36)을 검출하도록 동작될 수 있다. 화상-분석(54) 루틴은, 미국 매사추세츠 내틱에 소재하는 Cognex Corporation의 In-Sight Explorer Software에 포함된 것과 같은, 임의의 공지된 화상-분석(54) 루틴일 수 있다.
제어기(52)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 화상(50) 내에서 검출된 경계-선(36)이 영-곡률(56)을 가지도록 받침대(42)가 구형-물체(18)에 배치한 때를 결정하도록, 화상-분석(54) 루틴을 추가적으로 실시할 수 있다. 경계-선(36)의 영-곡률(56)은 구형-물체(18) 및 구형-캡(26)의 기하형태의 현상(phenomenon)이고, 직선으로서 정의된다. 경계-선(36)은, 영-곡률(56)이 검출되는 2개의 회전-위치(47)를 가질 것이고, 2개의 회전-위치(47)의 각각은 받침대(42) 회전(44)의 180°만큼 서로 대향된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 제어기(52)는 2개의 회전-위치(47)의 각각을 식별할 수 있고 추후의 이송 프로세스에서의 보조를 위해서 그러한 회전-위치를 메모리 내에 저장할 수 있다. 영-곡률(56)의 위치가 일단 결정되면, 제어기는 구형-물체(18)의 극방향-축(28)과 받침대의 길이방향-축(46) 사이의 각도로서 정의되는 극방향-축-각도(58)를 결정할 수 있다(도 4). 제어기는 또한, 이하에서 설명되는 바와 같이, 추후의 이송 프로세스에서의 보조를 위해서 영-곡률(56)의 연관된 위치와 함께 극방향-축-각도(58)를 메모리 내에 저장할 수 있다. 극방향-축-각도(58)는, 영-곡률(56)이 검출되는, 2개의 각도를 가질 것임을 또한 이해할 수 있을 것이다.
제어기(52)는 또한, 기부(34)로부터 정점(32)까지의 거리로서 정의되는, 구형-캡(26)의 높이(60)를 결정할 수 있다. 높이(60)는 코팅(22)을 가지는 표면(24)의 피복 범위가 사용자-규정된 제원(specification)을 충족시키는지의 여부를 결정하기 위해서 이용될 수 있다. 구형-캡(26)의 높이(60)는, 주입기-선단부(10) 내로 조립되었을 때, 마모-표면(20)을 덮기에 충분하여야 하나, 또한 관형-코어(16)의 용접 동작과 간섭할 정도로 크지는 않아야 한다.
제어기(52)는 또한 경계-선(36)의 선형성의 상관-계수(62)를 결정할 수 있고, 추가적으로 상관-계수(62)가 미리 결정된 범위 이내인지의 여부를 결정할 수 있다. 상관-계수(62)는, 최소-제곱 피팅(least-squares fitting)을 이용하여, 경계-선(36)을 구성하는 검출된 점들이 직선에 얼마나 근접하는지에 대한 추정치이다. 1.0의 상관-계수(62)는 완벽한 상관을 나타내고, 즉 모든 점들이 직선 상에 정확하게 놓이는 것을 나타내고, 상관-계수(62)의 값이 작을수록 더 큰 분산(scatter)을 나타내고, 그에 따라 덜 명확한(less defined) 경계-선(36)을 나타낸다. 또한, 상관-계수(62)의 부호(양 또는 음)는 상관-계수(62)의 기울기를 나타낸다. 상관-계수(62)의 수용 가능한 한계는 사용자에 의해서 규정되며, 1.0 미만의 값으로 설정될 수 있으며, 바람직하게 0.9 초과일 수 있다. 사용자-규정 한계 미만의 상관-계수(62)를 가지는 구형-물체(18)는 추가적인 프로세싱으로부터 배제될 수 있다. 통계 방법 분야의 통상의 기술자가 인식할 수 있는 바와 같이, 비제한적으로 카이 제곱(Chi Square)를 포함하는, 다른 공지된 곡선-피팅(curve-fitting) 방법이 고려되나, 그러한 방법을 개시하지는 않았다.
장치(40)는 또한, 관형-코어(16)를 구형-물체(18)에 용접할 수 있도록 구형-물체(18)를 원뿔형-고정구(66)(도 5) 내로 배치하는 이송-장치(64)(도 4)를 포함할 수 있다. 원뿔형-고정구(66)로의 이송을 위해서 구형-물체(18)를 유지하기 위해서 이용되는 구형-물체(18)의 표면(24) 상의 포획-점(pick-point)(미도시)을 선택하기 위해서, 제어기(52)는, 극방향-축-각도(58)를 기초로, 이송-장치(64)를 제어한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 극방향-축(28)이 원뿔형-고정구-정점(68)을 통과하도록, 그리고 구형-캡(26)을 포함하는 구형-물체(18)의 반구체(70)가 원뿔형-고정구-정점(68)에 가장 근접하여 배치되도록, 이송-장치(64)는 구형-물체(18)를 원뿔형-고정구(66) 내로 배치한다. 용접 후에 마모-표면(20)이 주입기-선단부(10) 내에서 정확하게 정렬되게 하기 위해서(도 1), 부분적으로 코팅된 구형-물체(18)의 극방향-축(28)이 관형-코어-길이방향-축(미도시)과 정렬될 수 있도록, 이송-장치(64)가 또한 구형-물체(18)를 원뿔형-고정구(66) 내에 배치할 수 있다. 또한, 관형-코어가 구형-캡(26)의 정점(32)에 바람직하게 180°대향되는 표면(24) 상의 위치에서 결합될 수 있도록, 구형-캡(26)이 배향될 수 있다. 이송-장치(64)는 구형-물체(18)를 처리하기에 적합한 임의의 공지된 이송-장치(64)일 수 있고, 로봇-파지기(미도시), 진공-장치(미도시), 및 자기-장치(미도시)를 포함할 수 있다. 원뿔형-고정구(66)는, 비제한적으로, 진공 및 자성을 포함하는 임의의 공지된 수단에 의해서 구형-물체를 유지할 수 있다.
도 6은 부분적으로 코팅된 구형-물체(18)를 배향하는 방법(100)을 도시하는 흐름도이다.
단계(102), "구형-물체 제공"은 구형-물체(18)의 표면(24)의 일부 위에서 코팅(22)을 포함하는 구형-물체(18)를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 내연 기관 내로 연료를 주입하기 위해서 이용되는 연료 주입기의, 주입기-선단부(10)의 비제한적인 예를 도시한다. 주입기-선단부(10)는, 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 인지할 수 있는 것과 같이, 연료의 유동을 제어하기 위해서 이용되는 밸브-시트(12) 및 배출구-요소(14)를 포함한다. 배출구-요소(14)는 구형-물체(18)에 부착된 관형-코어(16)를 포함한다. 구형-물체(18)는 밸브-시트(12)와 접촉되어 마모-표면(20)을 생성한다. 밸브-시트(12) 및 구형-물체(18) 모두의 내마모성을 개선하기 위해서, 코팅(22)(도 2)이 밸브-시트(12) 및 구형-물체(18)에 도포될 수 있다.
도 2는 도 1의 배출구-요소(14)의 구성요소인 구형-물체(18)를 도시한다. 구형-물체(18)는 구형-물체(18)의 표면(24)의 일부 위에서 코팅(22)을 포함할 수 있고, 그러한 코팅은, 비제한적으로, 다이아몬드-유사 탄소(DLC) 및/또는 티타늄, 텅스텐, 및 규소의 목록으로부터 선택된 재료를 포함하는 탄화물-형성 재료를 포함하는, 마모 감소를 위해서 이용되는 임의의 공지된 코팅(22)일 수 있다. 코팅(22)은, 비제한적으로, 화학 기상 증착 및/또는 물리 기상 증착을 포함하는, 임의의 공지된 피착 프로세스에 의해서, 구형-물체(18)를 관형-코어(16)에 부착하기에 앞서서, 구형-물체(18)에 도포될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 코팅(22)은 구형-캡(26)을 형성하고, 구형-캡(26)은, 구형-물체(18)의 중심(30) 및 구형-캡(26)의 정점(32) 모두를 통과하는 극방향-축(28)을 형성한다. 극방향-축(28)은 구형-캡(26)의 기부(34)를 형성하는 평면에 수직으로 배향되고, 그러한 평면과 표면(24)의 교차부는 경계-선(36)을 형성한다. 경계-선(36)은, 기하형태 분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 시점에 따라 달라지는 곡률(38)을 특징으로 한다.
단계(104), "구형-물체 유지"는 구형-물체(18)를 받침대(42) 상에서 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 장치(40)는 구형-물체(18)를 유지하는 받침대(42)를 포함한다. 받침대(42)는, 비제한적으로, 자성 및/또는 진공을 포함하는 임의의 공지된 유지 방법에 의해서 구형-물체(18)를 유지할 수 있다.
단계(106), "구형-물체 회전"은 구형-물체(18)를 받침대(42)의 길이방향-축(46)을 중심으로 회전(44)시키기 위해서 받침대(42)를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 장치(40)는, 구형-물체(18)를 유지하고 구형-물체(18)를 받침대(42)의 길이방향-축(46)을 중심으로 선택적으로 회전(44)시키는 받침대(42)를 포함한다. 받침대(42)는 회전(44)을 생성하기 위한 모터(미도시)를 포함할 수 있거나, 원격-모터에 대한 기계적-연계에 의해서 회전(44)될 수 있다. 받침대(42)는 또한, 받침대(42)의 회전-위치(47)의 추적을 가능하게 하는 인코딩-장치(미도시)를 포함할 수 있다.
단계(108), "화상 포착"은 카메라(48)를 이용하여 받침대(42) 상의 구형-물체(18)의 화상(50)을 포착하는 단계를 포함할 수 있다. 장치(40)는 또한 받침대(42) 상의 구형-물체(18)의 화상(50)을 포착하는 카메라(48)를 포함한다. 카메라(48)는 단지 설명을 위해서 받침대(42)의 측면으로부터의 시점을 가지는 것으로 도시되어 있다. 구형-물체(18)의 중심(30)을 통해서 그리고 받침대(42)의 길이방향-축(46)에 수직으로 통과되는 카메라(48)의 시선(구체적으로 도시되지 않음)을 가지고, 시점이 (독자의 시점과 같이) 도 3의 지면 내로 대면되도록, 카메라(48)가 바람직하게 장착된다. 카메라(48)의 다른 장착 구성이 이용될 수 있고, 카메라(48)의 보정에 의해서 보상될 수 있다. 카메라(48)는 화상(50)을 생성할 수 있는 임의의 카메라(48), 바람직하게 미국 매사추세츠 내틱에 소재하는 Cognex Corporation의 In-Sight 5000과 같은, 비디오-유형의 카메라(48)일 수 있다.
단계(110), "회전 제어"는 받침대(42)의 회전(44)을 제어하기 위해서 제어기(52)를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 장치(40)는 또한 받침대(42) 및 카메라(48)와 통신하는 제어기(52)를 포함한다. 제어기(52)는 카메라(48) 및 받침대(42)와 같은 다양한 작동기와 인터페이스할 수 있는 임의의 공지된 기계 제어기(52)일 수 있다. 제어기(52)는 마이크로프로세서와 같은 프로세서(구체적으로 도시되지 않음) 또는 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명한 바와 같은, 데이터를 프로세스하기 위한 주문형 집적 회로(ASIC)를 포함하는 아날로그 및/또는 디지털 제어 회로망과 같은 다른 제어 회로망을 포함할 수 있다. 제어기(52)는, 하나 이상의 루틴, 문턱값 및 포착된 데이터를 저장하기 위한 전기적 소거 가능 프로그래머블 판독-전용 메모리(EEPROM)와 같은 비-휘발성 메모리를 포함하는 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 루틴이 프로세서에 의해서 실행되어, 본원에서 설명되는 바와 같이, 제어기(52)에 의해서 카메라(48) 및 받침대(42)로부터 수신되는 신호를 기초로 코팅(22)을 검출하기 위한 단계 및 구형-물체(18)의 정렬을 결정하기 위한 단계를 실행할 수 있다.
단계(112), "경계-선 검출"은 화상(50) 내의 경계-선(36)을 검출하기 위해서 제어기(52)를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 제어기(52)는 받침대(42)의 회전(44)을 제어하고 화상-분석(54) 루틴을 이용하여 화상(50) 내의 경계-선(36)을 검출하도록 동작될 수 있다. 화상-분석(54) 루틴은, 미국 매사추세츠 내틱에 소재하는 Cognex Corporation의 In-Sight Explorer Software에 포함된 것과 같은, 임의의 공지된 화상-분석(54) 루틴일 수 있다.
단계(114), "영-곡률 결정"은, 경계-선(36)이 영-곡률(56)을 가지도록 받침대(42)가 구형-물체(18)를 배치하였을 때를 결정하기 위해서 제어기(52)를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 제어기(52)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 화상(50) 내에서 검출된 경계-선(36)이 영-곡률(56)을 가지도록 받침대(42)가 구형-물체(18)에 배치한 때를 결정하도록, 화상-분석(54) 루틴을 추가적으로 실시할 수 있다. 경계-선(36)의 영-곡률(56)은 구형-물체(18) 및 구형-캡(26)의 기하형태의 현상이고, 직선으로서 정의된다. 경계-선(36)은, 영-곡률(56)이 검출되는 2개의 회전-위치(47)를 가질 것이고, 2개의 회전-위치(47)의 각각은 받침대(42) 회전(44)의 180°만큼 서로 대향된다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 제어기(52)는 2개의 회전-위치(47)의 각각을 식별할 수 있고 추후의 이송 프로세스에서의 보조를 위해서 그러한 회전-위치를 메모리 내에 저장할 수 있다.
단계(116), "극방향-축-각도 결정"은 받침대(42)의 길이방향-축(46)에 대한 극방향-축-각도(58)를 결정하기 위해서 제어기(52)를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 영-곡률(56)의 위치가 일단 결정되면, 제어기는 구형-물체(18)의 극방향-축(28)과 받침대(42)의 길이방향-축(46) 사이의 각도로서 정의되는 극방향-축-각도(58)를 결정할 수 있다(도 4). 제어기(52)는 또한, 이하에서 설명되는 바와 같이, 추후의 이송 프로세스에서의 보조를 위해서 영-곡률(56)의 연관된 위치와 함께 극방향-축-각도(58)를 메모리 내에 저장할 수 있다. 극방향-축-각도(58)는, 영-곡률(56)이 검출되는, 2개의 각도를 가질 것임을 또한 이해할 수 있을 것이다.
단계(118), "높이 결정"은 구형-캡(26)의 높이(60)를 결정하기 위해서 제어기(52)를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 제어기(52)는 또한, 기부(34)로부터 정점(32)까지의 거리로서 정의되는, 구형-캡(26)의 높이(60)를 결정할 수 있다. 제어기(52)는 구형-캡(26)의 높이(60)가 미리 결정된 범위 이내인지의 여부를 더 결정할 수 있다. 높이(60)는 코팅(22)을 가지는 표면(24)의 피복 범위가 사용자-규정된 제원을 충족시키는지의 여부를 결정하기 위해서 이용될 수 있다. 구형-캡(26)의 높이(60)는, 주입기-선단부(10) 내로 조립되었을 때, 마모-표면(20)을 덮기에 충분하여야 하나, 또한 관형-코어(16)의 용접 동작과 간섭할 정도로 크지는 않아야 한다.
단계(120), "상관-계수 결정"은 경계-선(36)의 선형성의 상관-계수(62)를 결정하기 위해서 제어기(52)를 이용하는 단계를 포함할 수 있다. 제어기(52)는 또한 경계-선(36)의 선형성의 상관-계수(62)를 결정할 수 있고, 추가적으로 상관-계수(62)가 미리 결정된 범위 이내인지의 여부를 결정할 수 있다. 상관-계수(62)는, 최소-제곱 피팅을 이용하여, 경계-선(36)을 구성하는 검출된 점들이 직선에 얼마나 근접하는지에 대한 추정치이다. 1.0의 상관-계수(62)는 완벽한 상관을 나타내고, 즉 모든 점들이 직선 상에 정확하게 놓이는 것을 나타내고, 상관-계수(62)의 값이 작을수록 더 큰 분산을 나타내고, 그에 따라 덜 명확한 경계-선(36)을 나타낸다. 또한, 상관-계수(62)의 부호(양 또는 음)는 상관-계수(62)의 기울기를 나타낸다. 상관-계수(62)의 수용 가능한 한계는 사용자에 의해서 규정되며, 1.0 미만의 값으로 설정될 수 있으며, 바람직하게 0.9 초과일 수 있다. 사용자-규정 한계 미만의 상관-계수(62)를 가지는 구형-물체(18)는 추가적인 프로세싱으로부터 배제될 수 있다. 통계 방법 분야의 통상의 기술자가 인식할 수 있는 바와 같이, 비제한적으로 카이 제곱을 포함하는, 다른 공지된 곡선-피팅 방법이 고려되나, 그러한 방법을 개시하지는 않았다.
단계(122), "구형-물체 이송"은 이송-장치(64)를 이용하여 구형-물체(18)를 원뿔형-고정구(66) 내로 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 장치(40)는 또한, 관형-코어(16)를 구형-물체(18)에 용접할 수 있도록 구형-물체(18)를 원뿔형-고정구(66)(도 5) 내로 배치하는 이송-장치(64)(도 4)를 포함할 수 있다. 원뿔형-고정구(66)로의 이송을 위해서 구형-물체(18)를 유지하기 위해서 이용되는 구형-물체(18)의 표면(24) 상의 포획-점(미도시)을 선택하기 위해서, 제어기(52)는, 극방향-축-각도(58)를 기초로, 이송-장치(64)를 제어한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 극방향-축(28)이 원뿔형-고정구-정점(68)을 통과하도록, 그리고 구형-캡(26)을 포함하는 구형-물체(18)의 반구체(70)가 원뿔형-고정구-정점(68)에 가장 근접하여 배치되도록, 이송-장치(64)는 구형-물체(18)를 원뿔형-고정구(66) 내로 배치한다. 용접 후에 마모-표면(20)이 주입기-선단부(10) 내에서 정확하게 정렬되게 하기 위해서(도 1), 부분적으로 코팅된 구형-물체(18)의 극방향-축(28)이 관형-코어-길이방향-축(미도시)과 정렬될 수 있도록, 이송-장치(64)가 또한 구형-물체(18)를 원뿔형-고정구(66) 내에 배치할 수 있다. 또한, 관형-코어(16)가 구형-캡(26)의 정점(32)에 바람직하게 180°대향되는 표면(24) 상의 위치에서 결합될 수 있도록, 구형-캡(26)이 배향될 수 있다. 이송-장치(64)는 구형-물체(18)를 처리하기에 적합한 임의의 공지된 이송-장치(64)일 수 있고, 로봇-파지기(미도시), 진공-장치(미도시), 및 자기-장치(미도시)를 포함할 수 있다. 원뿔형-고정구(66)는, 비제한적으로, 진공 및 자성을 포함하는 임의의 공지된 수단에 의해서 구형-물체(18)를 유지할 수 있다.
단계(124), "관형-코어 용접"은 관형-코어(16)를 구형-물체(18)에 용접하는 단계를 포함할 수 있다. 구형-물체(18)는, 비제한적으로, 레이저-용접을 포함하는 임의의 공지된 용접 프로세스에 의해서 관형-코어(16)에 부착될 수 있다. 관련 기술 분야의 통상의 기술자가 이해할 수 있는 바와 같이, 용접 후에 코팅(22)을 가지는 마모-표면(20)이 주입기-선단부(10) 내에서 정확하게 정렬되게 하기 위해서(도 1), 부분적으로 코팅된 구형-물체(18)의 극방향-축(28)이 관형-코어-길이방향-축(미도시)과 정렬될 수 있다. 또한, 관형-코어(16)가 구형-캡(26)의 정점(32)에 바람직하게 180°대향되는 표면(24) 상의 위치에서 결합될 수 있도록, 구형-캡(26)이 배향될 수 있다.
따라서, 부분적으로 코팅된 구형-물체(18)를 배향하기 위한 장치(40), 장치(40)를 위한 제어기(52) 및 방법(100)이 제공된다. 장치(40) 및 방법(100)이 유리한데, 이는 그러한 장치 및 방법이, 연료 주입기의 제조에 있어서 중요한 부분적으로-코팅된 구형 밸브-부재의 적절한 배향을 보장하기 때문이다.
본 발명이 그 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그러한 것으로 제한하고자 하는 의도는 없으며, 오히려 이하의 청구범위에서 기술된 범위로만 제한될 것이다.

Claims (14)

  1. 구형-물체(18)의 표면(24)의 일부 위에서 코팅(22)을 포함하는 부분적으로 코팅된 구형-물체(18)를 배향하기 위한 장치(40)이며, 코팅(22)은 구형-캡(26)을 형성하고, 구형-캡(26)은 구형-물체(18)의 중심(30) 및 구형-캡(26)의 정점(32) 모두를 통과하는 극방향-축(28)을 형성하며, 극방향-축(28)은 구형-캡(26)의 기부(34)를 형성하는 평면에 수직으로 배향되고, 상기 평면과 표면(24)의 교차부는 경계-선(36)을 형성하고:
    구형-물체(18)를 유지하고 구형-물체(18)를 받침대(42)의 길이방향-축(46)을 중심으로 선택적으로 회전시키는 받침대(42);
    받침대(42) 상의 구형-물체(18)의 화상(50)을 포착하는 카메라(48); 및
    받침대(42) 및 카메라(48)와 통신하는 제어기(52)로서, 받침대(42)의 회전(44)을 제어하도록, 화상(50) 내의 경계-선(36)을 검출하도록, 그리고 경계 선(36)이 영-곡률(56)을 가지게 상기 받침대(42)가 구형-물체(18)를 배치하였을 때를 결정하도록 동작될 수 있는, 제어기(52)를 포함하는, 장치(40).
  2. 제1항에 있어서,
    제어기(52)는 또한 받침대(42)의 회전-위치(47)를 기초로 받침대(42)의 길이방향-축(46)에 대한 극방향-축-각도(58)를 결정하도록 동작 가능한, 장치(40).
  3. 제2항에 있어서,
    극방향-축(28)이 원뿔형-고정구-정점(68)을 통과하도록, 그리고 구형-캡(26)을 포함하는 구형-물체(18)의 반구체(70)가 원뿔형-고정구-정점(68)에 가장 근접하여 배치되도록, 구형-물체(18)를 원뿔형-고정구(66) 내로 배치하는 이송-장치(64)를 더 포함하는, 장치(40).
  4. 제1항에 있어서,
    제어기(52)는 또한 카메라(48)로부터의 화상(50)을 기초로 구형-캡(26)의 높이(60)를 결정하도록 동작될 수 있는, 장치(40).
  5. 제4항에 있어서,
    제어기(52)는 또한 카메라(48)로부터의 화상(50)을 기초로 구형-캡(26)의 높이(60)가 미리 결정된 범위 이내인지의 여부를 결정하도록 동작될 수 있는, 장치(40).
  6. 제1항에 있어서,
    제어기(52)는 또한 카메라(48)로부터의 화상(50)을 기초로 경계-선(36)의 선형성의 상관-계수(62)를 결정하도록 동작될 수 있는, 장치(40).
  7. 제6항에 있어서,
    제어기(52)는 또한 카메라(48)로부터의 화상(50)을 기초로 상관-계수(62)가 미리 결정된 범위 이내인지의 여부를 결정하도록 동작될 수 있는, 장치(40).
  8. 부분적으로 코팅된 구형-물체(18)를 배향하는 방법(100)이며:
    구형-물체(18)의 표면(24)의 일부 위에서 코팅(22)을 포함하는 구형-물체(18)를 제공하는 단계로서, 코팅(22)은 구형-캡(26)을 형성하고, 구형-캡(26)은 구형-물체(18)의 중심(30) 및 구형-캡(26)의 정점(32) 모두를 통과하는 극방향-축(28)을 형성하며, 극방향-축(28)은 구형-캡(26)의 기부(34)를 형성하는 평면에 수직으로 배향되고, 상기 평면과 표면(24)의 교차부는 경계-선(36)을 형성하는, 단계;
    구형-물체(18)를 받침대(42) 상에서 유지하는 단계;
    구형-물체(18)를 받침대(42)의 길이방향-축(46)을 중심으로 회전시키기 위해서 받침대(42)를 이용하는 단계;
    카메라(48)를 이용하여 받침대(42) 상의 구형-물체(18)의 화상(50)을 포착하는 단계; 및
    받침대(42)의 회전(44)을 제어하기 위해서, 화상(50) 내의 경계-선(36)을 검출하기 위해서, 그리고 경계-선(36)이 영-곡률(56)을 가지게 상기 받침대(42)가 구형-물체(18)를 배치하였을 때를 결정하기 위해서 제어기(52)를 이용하는 단계를 포함하는, 방법(100).
  9. 제8항에 있어서,
    제어기(52)로 받침대(42)의 길이방향-축(46)에 대한 극방향-축-각도(58)를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법(100).
  10. 제9항에 있어서,
    극방향-축(28)이 원뿔형-고정구-정점(68)을 통과하도록, 그리고 구형-캡(26)을 포함하는 구형-물체(18)의 반구체(70)가 원뿔형-고정구-정점(68)에 가장 근접하여 배치되도록, 이송-장치(64)로 구형-물체(18)를 원뿔형-고정구(66) 내로 배치하는 단계를 더 포함하는, 방법(100).
  11. 제8항에 있어서,
    제어기(52)로 구형-캡(26)의 높이(60)를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법(100).
  12. 제11항에 있어서,
    제어기(52)로 구형-캡(26)의 높이(60)가 미리 결정된 범위 이내인지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법(100).
  13. 제8항에 있어서,
    제어기(52)로 경계-선(36)의 선형성의 상관-계수(62)를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법(100).
  14. 제13항에 있어서,
    제어기(52)로 상관-계수(62)가 미리 결정된 범위 이내인지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법(100).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101979370B1 (ko) * 2019-04-01 2019-05-15 주식회사 비케이티 볼 얼라인 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030153396A1 (en) * 2000-10-05 2003-08-14 Andresen Edward A. Golf ball marker and method therefor
US20050202886A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 Furze Paul A. Method of spherical object orientation and orienter for the same
US20090281763A1 (en) * 2008-05-06 2009-11-12 Illinois Tool Works Inc. Method to orient a sphere or ball
KR20160019871A (ko) * 2014-08-12 2016-02-22 로베르트 보쉬 게엠베하 분사 밸브 및 분사 밸브의 제조 방법

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4657475A (en) * 1985-09-23 1987-04-14 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Method for positioning seamed balls
JPH01231183A (ja) * 1988-03-10 1989-09-14 Mitsubishi Electric Corp 画像処理装置における直線性判定装置
US5223793A (en) * 1991-04-29 1993-06-29 Intex Inc. Apparatus for controlled rotation of a sphere or ball for inspecting or marking the surface with a predetermined pattern
US5259624A (en) * 1992-10-05 1993-11-09 Geo Golf International Pte Ltd. Golf ball with symmetrical dimple pattern
JP2810320B2 (ja) * 1994-04-18 1998-10-15 住友ゴム工業株式会社 球体の回転量測定装置及び測定方法
US5952740A (en) * 1994-05-12 1999-09-14 Komatsu Ltd. Load drive device
US5632205A (en) * 1995-06-07 1997-05-27 Acushnet Company Apparatus for the spatial orientation and manipulation of a game ball
US6538767B1 (en) * 1999-03-01 2003-03-25 Designer Image Technologies, Inc. Methods and systems for printing on spherical objects
US6348743B1 (en) * 1999-05-13 2002-02-19 Komatsu Ltd. Voltage control apparatus of engine generator and control method thereof
US6508416B1 (en) 2000-04-28 2003-01-21 Delphi Technologies, Inc. Coated fuel injector valve
US6741353B1 (en) * 2001-07-20 2004-05-25 J.A. Woollam Co., Inc. Spectroscopic ellipsometry analysis of object coatings during deposition
JP3874344B2 (ja) * 2002-01-17 2007-01-31 株式会社小松製作所 ハイブリッド電源システム
AU2003202121A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-30 Mv Research Limited A machine vision system
US7063747B2 (en) * 2002-05-29 2006-06-20 Acushnet Company Coating control system for use on a spherical object
US7283657B1 (en) * 2002-08-07 2007-10-16 Carlson Ralph L Method and system for automatically orienting a spherical object
US7055363B2 (en) * 2004-02-11 2006-06-06 Acushnet Company Method of calibrating a detector and calibration sphere for the same
US7340344B2 (en) * 2004-09-10 2008-03-04 Honeywell International Inc. Spherical position monitoring system
US7617070B2 (en) * 2004-09-10 2009-11-10 Honeywell International Inc. Absolute position determination of an object using pattern recognition
EP1853362B8 (en) * 2005-03-03 2010-07-28 Trackman A/S Determination of spin parameters of a sports ball
DE102005022344B4 (de) * 2005-05-13 2008-06-19 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Werkstückeinmessung
US7412777B2 (en) * 2005-05-20 2008-08-19 Orthosoft Inc. Method and apparatus for calibrating spherical objects using a computer system
EP1870790A1 (fr) * 2006-06-23 2007-12-26 The Swatch Group Research and Development Ltd. Dispositif de positionnement d'un objet dans toutes les directions
EP1870719A1 (fr) * 2006-06-23 2007-12-26 The Swatch Group Research and Development Ltd. Système de reconnaissance optique de la position et du mouvement d'un objet sur un dispositif de positionnement
GB0622451D0 (en) * 2006-11-10 2006-12-20 Intelligent Earth Ltd Object position and orientation detection device
US7899576B2 (en) * 2007-02-23 2011-03-01 Pentland Llc Method and apparatus for controlling the spatial position of repetitive units
US8068136B2 (en) * 2007-05-16 2011-11-29 Honeywell International Inc. Method and system for determining angular position of an object
US8319696B2 (en) * 2007-12-20 2012-11-27 Gatr Technologies Positioning mechanism for a spherical object
US8884883B2 (en) * 2008-01-25 2014-11-11 Microsoft Corporation Projection of graphical objects on interactive irregular displays
CN101970980B (zh) * 2008-03-11 2014-04-09 株式会社尼康 基准球检测装置、基准球位置检测装置和三维坐标测量装置
US20120165993A1 (en) * 2010-10-28 2012-06-28 University Of Virginia Patent Foundation Self-Programming Thermostat System, Method and Computer Program Product
KR101733116B1 (ko) * 2010-12-10 2017-05-08 한국전자통신연구원 고속 스테레오 카메라를 이용한 구형 물체의 비행 정보 측정 시스템 및 방법
WO2014028477A1 (en) * 2012-08-14 2014-02-20 Carnegie Mellon University Systems and methods for iris detection and gaze estimation
US9366355B2 (en) * 2012-08-17 2016-06-14 Continental Automotive Systems, Inc. Sealed armature ball tube assembly
US20150260859A1 (en) * 2012-09-10 2015-09-17 Werth Messtechnik Gmbh Method and device for correcting computed tomographiy measurements, comprising a coordinate measuring machine
JP6339389B2 (ja) * 2014-03-13 2018-06-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
EP2923792A1 (en) 2014-03-27 2015-09-30 Continental Automotive GmbH Component, laser-welding apparatus and method for manufacturing a laser-welded joint
CN104279101A (zh) * 2014-08-12 2015-01-14 无锡天鸿机械制造有限公司 一种有效防止滴油的喷油器
US10761497B2 (en) * 2016-01-14 2020-09-01 Microsoft Technology Licensing, Llc Printing 3D objects with automatic dimensional accuracy compensation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030153396A1 (en) * 2000-10-05 2003-08-14 Andresen Edward A. Golf ball marker and method therefor
US20050202886A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-15 Furze Paul A. Method of spherical object orientation and orienter for the same
US20090281763A1 (en) * 2008-05-06 2009-11-12 Illinois Tool Works Inc. Method to orient a sphere or ball
KR20160019871A (ko) * 2014-08-12 2016-02-22 로베르트 보쉬 게엠베하 분사 밸브 및 분사 밸브의 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101979370B1 (ko) * 2019-04-01 2019-05-15 주식회사 비케이티 볼 얼라인 장치

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