[发明专利]用于定向局部镀层球体的设备和方法

说明书

一种用于定向局部镀层的球状物体(18)的设备(40)包括基座(42)、摄像机(48)和控制器(52)。球状物体(10)包含在球状物体(18)的表面(24)的一部分上的涂层(22)，并且球状帽(26)限定极轴(28)。极轴(28)定向为垂直于限定球状帽(26)的基部(34)的平面，其中平面与表面(24)的相交限定边界线(36)。基座(42)保持球状物体(18)并且围绕基座(42)的纵向轴线(46)选择性地旋转球状物体(18)。摄像机(48)采集球状物体(18)在基座(42)上的图像(50)。控制器(52)可操作为控制基座(42)的旋转(44)，检测图像(50)中的边界线(36)，以及确定基座(42)何时已经将球状物体(18)定位为引起边界线(36)具有零曲率(38)。

技术领域

本公开大体涉及用于定向局部镀层球体的设备，并且更具体涉及用于定向在燃料喷射器的制造中使用的局部镀层球体的设备。

背景技术

为了改善耐磨损性和/或减少摩擦的目的而将涂层应用于燃料喷射器中的气门构件的关键磨损表面是已知的。典型燃料喷射器的气门构件元件是小型的并且需要非常紧密的公差，以控制燃料的准确流动。耐磨损涂层到气门构件的应用在制造工艺中存在挑战，尤其是在涉及焊接的情况下，因为涂层可以污染焊接。定向局部镀层的球状气门构件通常在焊接之前需要多次操纵来实现期望的定向，增加了制造时间和零件操纵。确保局部镀层的球状物体气门构件的快速且准确的定向对燃料喷射器的制造是至关重要的。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种用于定向局部镀层的球状物体的设备。该设备包括基座、摄像机和控制器。球状物体包含在球状物体的表面的一部分上的涂层，并且球状帽限定极轴。极轴经过球状物体的中心和球状帽的顶点两者。极轴定向为垂直于限定球状帽的基部的平面，其中平面与表面的相交限定边界线。基座保持球状物体并且围绕基座的纵向轴线选择性地旋转球状物体。摄像机采集球状物体在基座上的图像。控制器可操作为控制基座的旋转，检测图像中的边界线，以及确定基座何时已经将球状物体定位为引起边界线具有零曲率。

在另一实施例中，提供了一种定向局部镀层的球状物体的方法。方法包括提供球状物体、保持球状物体、旋转球状物体、采集图像、控制旋转、检测边界线、确定零曲率、确定极轴角度、确定高度、确定相关系数、转移所述球状物体以及焊接管状芯体的步骤。所述球状物体包含在所述球状物体的表面的一部分上的涂层。涂层限定球状帽，并且球状帽限定极轴，极轴经过球状物体的中心并且经过球状帽的顶点。极轴定向为垂直于限定球状帽的基部的平面，其中平面与表面的相交限定边界线。保持球状物体的步骤包括将球状物体保持在基座上。旋转球状物体的步骤包括使用基座来围绕基座的纵向轴线旋转球状物体。采集图像的步骤包括使用摄像机来采集球状物体在基座上的图像。控制旋转的步骤包括使用控制器来控制基座的旋转。检测边界线的步骤包括使用控制器来检测图像中的边界线。确定零曲率的步骤包括使用控制器来确定基座何时已经将球状物体定位为引起边界线具有零曲率。确定极轴角度的步骤包括使用控制器来确定相对于基座的纵向轴线的极轴角度。确定高度的步骤包括使用控制器来确定球状帽的高度，并且利用控制器进一步确定球状帽的高度是否在预定的范围内。确定相关系数的步骤包括使用控制器来确定边界线的直线性的相关系数，并且利用控制器进一步确定相关系数是否在预定的范围内。转移球状物体的步骤包括利用转移装置将球状物体防止到圆锥形夹具内，使得极轴经过圆锥形夹具顶点，并且球状物体的包含球状帽的半球体最靠近圆锥形夹具顶点定位。所述焊接管状芯体的步骤包括将管状芯体焊接到所述球状物体。在阅读优选实施例的以下详细描述后进一步的特征和优点将会更清楚地显现，所述优选实施例仅以非限制性示例的方式并且参照附图给出。

附图说明

本发明将以示例的方式参照附图进行描述，其中：

图1是包括可以通过根据本申请的设备和方法来定向的局部镀层的球状物体的燃料喷射器末端的图示；

图2是可以通过根据本申请的设备和方法来定向的局部镀层的球状物体的图示；