钟表装配件的制作方法
- 国知局
- 2024-07-30 09:43:21
1.本发明涉及一种装配件(fitting),该装配件用于将基本上平坦的部件保持在加工和/或组装位置中,该部件的厚度小于或等于预定最大厚度,并且该部件在中间平面的任一侧上延伸。2.本发明还涉及一种生产装置,该生产装置包括承载这种装配件的加工和/或组装设备。3.本发明涉及用于微机械(micromechanics)(尤其用于制表业)的制造工具领域。背景技术:::4.在相关技术中,关于钟表机件坯料(horologicalmovement-blank)的生产,待加工的部件的定位(referencing)是由销(装配件侧)来保证的,这些销将被容纳在孔(零件侧)中。当装载和卸载零件时,这需要沿着销的轴线的竖直插入运动。该部件由相当大的压坯机基于点支撑来保持,该压坯机是可移动的夹具,在部件的一些表面上形成局部支撑,并且在支撑力过度的情况下可能导致部件变形。5.为了允许该竖直插入,压坯机必须被松开。这通常通过每个可旋转安装的压坯机的90°旋转来实现。该旋转是通过凸轮产生的,该凸轮与压坯机的竖直运动相耦接。因此,压坯机的竖直运动具有相对较大的幅度,因为它结合了两种不同的运动:竖直上紧运动部分和使压坯机枢转的旋转竖直组合的运动部分。6.这种大行程使得不可能使用柔性铰链技术,因为在该类型的技术中行程受限。因此,相关技术的这些装配件不能形成为单件,它们通常由许多零件组成,这些零件滑入彼此当中,从而给它们一定的操作间隙,且因此必然地具有刚性和降低的精度。大的行程、大数量的零件和用于组装整体所需的操作使得这些装配件相对庞大、复杂、沉重且昂贵。因此,在相同货盘或相同支撑件上的若干装配件的组的构成受到相同考虑的阻碍。7.这也导致用于加工的入口(access)非常有限,通常只有一个面是可接近的,且甚至是以受限的方式。对于双面加工,在加工另一面之前,有必要执行部件的拆卸、反转以及新的定位和锁定操作。技术实现要素:8.本发明提出开发一种装配件,以通过更简单的工艺在单个步骤中提高部件的加工精度。9.现有技术的装配件通常庞大、沉重、复杂且昂贵。10.本发明还实现了一种单件式装配件,其允许改善装配件的性能(刚性、精度),以降低复杂性和重量,使其更能够满足用于非常高速加工(hsm)和/或用于微机械/“微工厂”趋势中的小型化的条件。11.为此,根据权利要求1,本发明涉及一种装配件,该装配件用于将厚度小于或等于预定最大厚度并且在中间平面的任一侧上延伸的基本上平坦的部件保持在加工和/或组装位置中。12.根据权利要求18,本发明还涉及一种生产装置,其包括至少一个加工和/或组装设备,该加工和/或组装设备承载这种装配件和这种驱动器,以控制该装配件在其打开位置和关闭位置之间的运动。附图说明13.本发明的目的、优点和特征将在以下参考附图的详细描述中变得更加清楚,其中:‑ꢀ图1示意性地并且在平面图中示出了在微机械中通过销对坯料进行的通常定心,该坯料由称为压坯机的夹具正面地保持,该夹具在此未示出,并且其严重侵占了加工区域(machiningfield);‑ꢀ类似于图1,图2示出了特定于本发明的实施的定位模式,其中坯料径向支撑在位于加工区域外的止动件上;在该坯料上示出了待执行的一些正面和径向加工;‑ꢀ图3示意性地并且透视地示出了根据本发明的装配件,其包括两个钳口(jaw),这两个钳口中的一者旨在紧固到机器上,且这两个钳口中的另一者相对于第一钳口是可移动的;这些钳口之间的插入槽允许坯料插入至图2中所示的止动件(在此不可见);在装配件的侧面上显示出具有弹性叶片的柔性铰链,其构成了这两个钳口之间的平行台(paralleltable)系统,并且其小的空间需求允许(在所示出的示例中在上面和下面以及在多个侧面上)形成用于加工的宽凹口;‑ꢀ图4类似于图3地并且从另一个角度示出了相同的装配件;‑ꢀ图5类似于图3的并且从又另一个角度(在钳口中的一者所包括的紧固底部的侧上)示出了相同的装配件;‑ꢀ图6示意性地并且以截面图示出了图3至图5的装配件,在一种变型中,其包括:钳口和坯料之间的保持插入件;紧固到机器的钳口位于下部中,上钳口平行于前一个钳口是可移动的;包括确保行程限制的邻接表面;‑ꢀ图7示意性地并且以俯视图(从上钳口侧)示出了图3至图6的装配件;‑ꢀ图8示意性地并且以侧视图示出了图3至7的装配件;上钳口在图的底部处;‑ꢀ图9示意性地并且以仰视图(从下钳口侧)示出了图3至图8的装配件;‑ꢀ图10示意性地并且以侧视图示出了图3至9的装配件;下钳口在图的底部处;‑ꢀ图11示意性地并且以截面图示出了坯料及其在厚度上的最大空间需求;‑ꢀ图12示意性地示出了柔性铰链的细节;‑ꢀ图13示意性地示出了包括加工和/或组装设备的生产装置,该加工和/或组装设备承载这样的装配件和这样的驱动器,以控制装配件在其打开位置和关闭位置之间的运动;在此,驱动器由钳口中的一者承载;‑ꢀ图14类似于图13地示出了这样的生产装置,其中驱动器由加工和/或组装设备承载。具体实施方式14.本发明涉及一种用于加工和/或组装(钟表机件坯料型)扁平/薄零件的装配件/上紧件,从而允许接近这种部件的所有面。在本公开的剩余部分中,将仅采用术语“装配件”来限定根据本发明的设备,该设备被研究用于在加工和/或组装操作期间保持部件。术语“加工”在这里非常广泛地意指对部件执行的任何操作,特别是但不限于用切割工具、激光、水射流、等离子体或类似物进行的加工,或者热处理或表面处理、丝网印刷、上涂料等;术语“组装”以同样的方式意指连接部件的任何操作,例如驱动、镦锻(heading)、铜焊、钎焊、胶合等。15.本发明主要设计用于厚度小于或等于预定最大厚度e并在中间平面(pm)的任一侧上延伸的基本上平坦的部件1(也称为扁平件(flat));如图11所示,以符合最大厚度尺寸e为前提,这种部件1的机件坯料不一定是对称的,并且可以包括突出的或凹入的凹凸(relief),就像要插入硬币测试器中的硬币一样。16.更具体地,在一个特别有利的实施例中,该装配件与柔性铰链形成为单件。17.图1和图2突出了现有技术和本发明之间的差异。18.图1图示了在通常的现有技术中,部件在两个销上的竖直插入。这是传统的上紧,利用部件1的竖直插入。在这种常规定位中,销竖直地(垂直于图平面)插入孔中,或者反之亦然。为了允许部件1插入在其装配件上,分布在部件表面之上的若干(通常是四个)压坯机必须上升和枢转,以便于释出通道以用于安装部件1,然后以便于在操作结束时将部件1释出。这通常涉及数毫米或甚至数厘米的压坯机的上紧行程,因为压坯机的旋转是通过凸轮进行的,该凸轮将竖直运动转换成旋转(通常为90°)。19.图2示出了在本发明的实施期间所提出的夹紧模式,其中部件1水平地插入至邻接支撑件。这种类型的插入需要特定类型的装配件20,即本发明的目的。20.根据本发明,该装配件20包括止动件2、3,止动件2、3限定了至少两个径向邻接支撑表面s1、s2、s3,径向邻接支撑表面包括基本上垂直于装配件20的参考平面pr的母线(generator),并且止动件2、3被布置成与部件1的外围边缘支撑表面11、12、13以邻接支撑的方式配合。21.当然,所选择的夹紧取决于操作之前机件坯料的类型,以及取决于在对装配件20执行操作之前在分配(dispensing)、冲压操作或甚至加工操作期间能够被执行的外围加工操作:相当明显的是,接触表面的数量、形状和位置取决于该特定的机件坯料几何形状。例如,部件1可以包括限定v形的两个表面,从而与限定互补v形的两个互补邻接表面相配合。由图2所示的非限制性变型涉及具有三个接触点的均衡定位,从而允许水平插入到图的平面中:第一止动件2与部件1的第一缺口以支撑的方式配合,第一缺口包括两个表面11和12,两个径向邻接支撑表面s1、s2邻接在这两个表面上;第二止动件3与部件1的凹口以支撑的方式配合,该凹口包括平坦表面13,径向邻接支撑表面s3支撑在该平坦表面13上。在特定的且非限制性的方式中,并且如所示出的实施例中所显示的,这些径向缺口可以通过冲压或者通过部件1的预加工来获得。22.装配件20被布置成使得:在加工和/或组装位置中,部件1的中间平面pm与参考平面pr平行或重合。23.得益于水平插入,在部件1的厚度上执行的上紧行程可以是非常低的,在十分之几毫米的范围内,并且这可以有利地通过柔性接头实现。24.根据本发明,装配件20包括腔室40,在参考平面pr的任一侧上,该腔室40由钳口21和22界定,该钳口包括夹紧表面310、320,以用于保持部件1。有利地,这些夹紧表面310、320基本上是环形的,以便使上紧力均匀地分布在部件1上,并且以便防止任何有害的变形。25.腔室40在参考平面pr的至少一侧上通过至少一个凹口41、42、43而是开放的;该凹口41或42或43能够允许工具或另一部件或加工和/或组装装置通过,以在部件1上执行操作。有利地,在参考平面pr的任一侧上,装配件20包括两个凹口41和42,每一侧上有一个凹口,因此可以简单地通过控制装配件20的旋转,在单次上紧中,在同一部件1的两侧上执行操作,例如但不限于如图2所示的正面加工108。图中所示出的实施例还包括侧向凹口43,其具有能够在部件1的边缘上进行加工的优点,诸如图2中的加工109,例如控制杆的外壳或手表盘上的按钮。26.装配件20包括单个插入孔30,该插入孔30能够允许部件1在单向方向上朝着装配件20的径向邻接支撑表面s1、s2、s3插入到腔室40中。27.装配件20在一方面的打开位置和另一方面的关闭位置之间是可变形的。附图示出了非限制性实施例,其中每个钳口21、22分别包括平行于装配件20的参考平面pr的参考表面35、34,并且在优选的运动学中,这两个参考平面35和34在关闭和打开操纵期间保持彼此平行。28.在打开位置中,插入孔30在部件1的中间平面pm的任一侧上沿部件1的厚度方向具有宽度等于预定最大厚度e的最大开口。在该打开位置中,部件1可以插入腔室40中直至径向邻接支撑表面s1、s2、s3上的邻接支撑位置。29.在关闭位置中,装配件20围绕部件1变形,部件1被保持支撑在径向邻接支撑表面s1、s2、s3上并且在其整个厚度上由钳口21、22上紧,钳口21、22受到由布置成使钳口21、22彼此更靠近的操纵装置所施加的关闭力。30.在所示出的有利示例中,一个钳口21相对于紧固到生产装置的另一个钳口22是可移动的。当然,钳口中的每一个也可以是相对于固定结构可移动的,但是这使得该机构更加昂贵并且增加了其空间需求。31.有利地,从打开位置到关闭位置的转换移动趋向于加强部件1在其邻接支撑件上的支撑。32.在一种变型中,钳口21、22中的至少一者包括摩擦装置,该摩擦装置被布置成在关闭操纵期间趋向于驱动部件1邻接支撑在径向邻接支撑表面s1、s2、s3上。33.装配件20包括允许给予(法文为imprimer)钳口21和22相对于彼此的偏斜相对行程的装置,同时保持参考表面35和34之间的平行度。34.应当理解,装配件20的设计使得夹持和上紧(用于保持不同形态的部件1)成为可能,条件是这些部件1的厚度小于最大厚度e,以及由夹持表面310、320保持这些部件1仍然是可能的;在这点上,附图示出了特定的实施例,其中夹紧表面310、320形成了可移除插入件31和32的一部分,这些可移除插入件31和32一起限定插入孔30。自然地,装配件20还可以包括直接位于钳口21、22处的夹紧表面310、320。可移除插入件31、32的使用为装配件带来了多功能性,允许支撑不同尺寸和几何形状的机件坯料,并且还允许良好的维护,同时保证总是净接触表面。然而,装配件20被设计成在没有这种插入件的情况下也能操作。35.装配件20可以以不同的方式实现,特别是用传统但昂贵的铰链式制造。36.本着同时加工多个部件(例如在货盘上成套加工)的精神,有利的是使这种装配件的制造成本最小化,这种装配件则可以专用于一系列部件。37.图3至图10示出了一个有利的非限制性实施例,其中,除了上述的可移除插入件之外,装配件20形成为单件。38.图3示出了这种单件式装配件20,其可以直接紧固在货盘上、机器的轴上或类似物上。39.更具体地,操纵装置包括柔性铰链200,柔性铰链200形成在装配件20中并且被布置成通过弹性变形在钳口21、22之间产生相对运动。这里,上钳口21仅通过其柔性铰链200保持到下钳口22,并且凹槽25将其与下钳口22所包括的底部29分开,且该底部29用于将装配件20紧固在机器上。40.仍更具体地,每个柔性铰链200包括在上钳口21中和在下钳口22中都切出的腔室26,在该腔室26中,通过弹性叶片24或通过颈状件附接到钳口21、22中的每一者的杠杆质量23是可移动的,以与其它柔性铰链200形成平行台(paralleltable),以便监控参考表面35和34的相对平行位移。41.因此,该装配件20包括柔性铰链200,柔性铰链200在该部分中被切割。这些柔性铰链200被设计成通过弹性变形在构成钳口21和22的上紧件的上部和下部之间产生相对运动。在该特定实施例中,每个柔性铰链包括在上钳口21和下钳口22中都切出的腔室26,通过弹性叶片24附接到钳口21和22中的每一者的杠杆质量23在该腔室26中是可移动的;在未示出的变型中,每个弹性叶片24可以由颈状件代替;该设计解释了钳口21和22相对于彼此的短行程,但是反过来,它保证了运动学的完美重复性,以及随着时间推移的良好抵抗性。这种配置被称为“平行台”,其也用于机械表振荡器中。42.为了保护弹性叶片24,装配件20有利地包括至少一个行程限制器设备28,在图中由大写的s形凹槽表示,并且其反作用表面281和282在钳口21和22的有效行程(usefultravel)结束时以邻接支撑的方式配合,以避免柔性铰链200(且尤其是弹性叶片24)超出它们正常操作范围的任何危险变形。因此,力环(forceloop)穿过止动件,而非叶片。可以理解,通过“liga”或类似方法可实现的具有薄弹性叶片的平行台技术确保了完全平行的运动,但是是在非常短的行程上,这与根据本发明的装配件所提供的上紧功能完全兼容。因此,由行程限制器设备28以及由凹槽25的多个面构成的安全装置(safety)对于随着时间推移的良好抵抗性和性能的可重复性来说是必不可少的,所述凹槽25的多个面构成了用于行程终点止动的附加安全支撑件。43.更具体地,钳口21、22中的一者是由驱动器100移动的上钳口21,驱动器100在装配件20的内部或装配件20的外部,并且操纵装置包括该驱动器100,并且钳口21、22中的另一者是下钳口22,该下钳口22包括底部29,该底部29布置成将装配件20紧固到用于生产装置1000内的加工和/或组装的设备300。44.在第一变型中,如图13所示,驱动件100位于装配件20的内部,并紧固到底部29。45.在第二变型中,如图14所示,驱动器在装配件20的外部,并紧固到加工和/或组装设备,装配件20紧固到该加工和/或组装设备上。46.上钳口21可以由驱动器100(例如活塞或类似物)致动。47.在一种变型中,每个杠杆23是倾斜的,但不垂直于参考平面pr。48.在另一个变型中,每个杠杆23是倾斜的,但是在其打开位置和其关闭位置之间的其行程中穿过相对于参考平面pr的垂直位置。49.杠杆23(不限于图中的四个)的静止角度可以根据应用进行优化。杠杆23越靠近竖直位置(也就是说越靠近参考平面pr的法线),所获得的上紧力的放大效果就越大。通过水平致动(也就是说平行于参考平面pr),获得竖直上紧力,并且将待加工的部件1夹紧在装配件20的上钳口21和下钳口22之间。50.有利地,装配件20包括由钳口21、22和柔性铰链200组成的单件式组件,柔性铰链200将钳口21、22彼此连接,并且布置成通过(在驱动器100对钳口中的至少一者的作用下的)弹性变形在钳口21、22之间产生相对上紧运动。51.本发明还涉及一种生产装置1000,其包括承载至少一个这种装配件20和至少一个这种驱动器100的至少一个加工和/或组装设备300,并且还包括每个驱动器100的控制装置,以控制相应的装配件20在其打开位置和关闭位置之间的运动。52.在本文中,本发明在应用中被描述为单向夹紧致动器。自然地,本发明也可被用于构成双向致动器。因此,应在每个操纵方向上配备力和行程限制器。53.简而言之,本发明允许具有超紧凑的装配件,从而允许容易地接近部件1的所有面,并且因此允许在单次上紧中完成加工。在单次上紧中加工零件对部件1的精度具有非常积极的影响,因为这种布置不会累积在重复加工期间总是存在的重新定位误差。54.根据本发明的装配件是简单的,其由单件式零件组成,非常精确,没有间隙或滞后,具有完全线性的行为。这种装配件仍是非常坚固的,因为它是单件成型的。同样,该装配件是轻的,这使得它能够用于高动态的应用(例如高速车削或铣削操作或其它操作),从而根据加工机器(machiningmachine)的运动需要少的能量或力来被移位。55.最后,该装配件的研发有利地被确定尺寸以便集成到多轴机器中。当前第1页12当前第1页12
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