将部件保持、定心和/或夹紧的夹持装置及相关固定方法 |
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| 申请号 | CN202311408801.7 | 申请日 | 2023-10-27 | 公开(公告)号 | CN118050973A | 公开(公告)日 | 2024-05-17 |
| 申请人 | ETA瑞士钟表制造股份有限公司; | 发明人 | P·范; C·东泽; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的一个方面涉及一种夹持装置(100)，用于将微机械部件或钟表部件(200)保持、 定心 和/或夹紧在由夹头界定的夹紧室中，所述夹头包括至少一个可动夹爪(2)，其中，至少一部分所述可动夹爪(2)包括用于 正面 支承所述部件(200)的基准表面(20)；以及，所述夹持装置(100)包括用于在所述夹紧室中产生 真空 的真空发生器(60)。本发明还涉及一种用于将微机械部件或钟表部件(200)固定在这种夹持装置(100)的夹紧室中的固定方法，根据该固定方法：将所述部件(200)设置在所述基准表面(20)上，然后通过真空产生第一保持点，然后通过使所述可动夹爪(2)枢转来产生其 扭矩 大于所述第一保持点的第二保持点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种夹持装置(100)，用于将微机械部件或钟表部件(200)保持、定心和/或夹紧在由夹头界定的夹紧室中，所述夹头包括能够相对于所述夹头的纵向轴线沿径向移动的至少一个夹爪(2)，所述夹持装置的特征在于，所述至少一个可动夹爪(2)包括基准表面(20)，或者，当所述夹头包括多个夹爪时至少一部分的所述可动夹爪(2)包括基准表面(20)，所述基准表面(20)布置成用于直接轴向支承所述部件(200)；以及，所述夹持装置(100)包括至少一个真空发生器(60)，所述真空发生器(60)布置成经由形成在至少一个所述可动夹爪(2)中的至少一个通道(25)在所述夹紧室中产生真空。 |
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| 说明书全文 | 将部件保持、定心和/或夹紧的夹持装置及相关固定方法技术领域[0001] 本发明涉及一种夹持装置，用于将微机械部件或钟表部件保持、定心和/或夹紧在由夹头界定的夹紧室中，所述夹头包括至少一个可动夹爪。 [0002] 本发明还涉及一种用于将所述微机械部件或钟表部件固定在这种夹持装置所包含的夹紧室中的固定方法。 [0003] 本发明涉及微机械领域，制造步骤期间对部件的定位和夹紧、或者制造步骤期间对工具的定位和夹紧。 背景技术[0004] 微机械部件、特别是钟表部件在制造工具中的非常精确的定位总是很复杂的。这种精确定位的需求必须与充分的夹紧相协调，同时不会引起不适当的变形。当定位和保持制造操作中使用的微型工具时，问题是类似的，其通常需要完美的角度分度。 [0005] 现有的夹紧装置包括雅各布斯卡盘的许多变型，其夹头是弹性的或铰接的以便保持部件。特别地，“Ottet”型夹头非常普遍地用于钟表行业的传统夹紧装置中。这种类型的夹具能够通过打开或闭合夹头部段来夹紧部件，这些夹头部段通常在以下装置沿轴向方向的组合作用下弹性变形：螺杆‑螺母系统、诸如弹簧的弹性复位装置、抵靠在该弹性复位装置上的诸如滚珠或类似物的推压件、以及与包含在部段中的具有圆锥形或倒圆形轮廓的区段配合的在内部或在外部形成锥度的锥体。这些部段通常要在内部进行机加工，以便尽可能地匹配要夹紧的部件的轮廓，并且可以在机器中就位进行加工以获得最大的精度。夹头本身安装在托架上，该托架可以被夹紧到自动夹紧装置上/从自动夹紧装置上松开，该自动夹紧装置通常装配在加工工具的分隔器上。欧洲专利文献EP1602426B1中描述了这种夹头的锥体夹紧原理。 [0006] 然而，由于各部段必须进行枢转以便夹紧部件，因此空间中没有固定的基准支撑点来确保部件的高度和位置。换句话说，如果用这种夹头夹紧部件，则难以保证其精确的轴向和径向位置。例如，如果部件不具有完全相同的尺寸，或者如果各个部段与夹紧锥体之间的摩擦力发生变化，则部件与夹头的相对位置将略有变化。对于需要相比先前操作更加局部化的加工操作的返工加工来说，该问题更加严重。 [0007] 当需要精确支撑点时，通常不再使用这种类型的标准弹簧夹头，因为夹具中心的可用空间被保留用于传递夹紧/松开力的机械部件。 [0008] 结果，这些情形通常需要更加定制化的解决方案，因此这些解决方案灵活性较差、具有较大的总体尺寸并且更加昂贵。 [0009] 另一个问题涉及在加工操作之后保持已从毛坯部件切下的经加工部件的能力，所述毛坯部件是一直被保持在夹头中的唯一部件。 发明内容[0011] 本发明的目的是通过在其中结合真空保持点(其与传统的机械夹紧互补或替代这种夹紧)来改进微机械部件或钟表部件或工具在夹持装置中的定位和夹紧。为此，本发明涉及根据权利要求1所述的用于将微机械部件或钟表部件保持、定心和/或夹紧的夹持装置。 [0013] 对于从被保持在夹头中的毛坯部件切下的经加工部件的保持问题可以通过使用包括真空保持装置的这种夹具来解决。然而，标准夹头没有这样的系统，但是在被切下之后，这样的经加工部件必须被保持，必须增大施加到这种经加工部件的保持力，并且必须将其保持在适当位置。这是因为，在被切下之后，夹头能够继续夹紧毛坯部件的剩余部分；无论夹头是否被夹紧，经加工部件本身都不再被夹紧。 [0014] 本发明还克服了这一问题，使得同样基于改造后的标准夹头将真空施加到要保持的部件。 [0016] 通过阅读以下参考附图给出的详细描述，将更好地理解本发明的目的、优点和特征，在附图中： [0017] ‑图1示意性示出了根据本发明的夹持装置的透视图，该夹持装置是基于市售的弹簧夹头制成的，其包括由槽缝分隔开的多个夹爪；该弹簧夹头属于围绕夹头轴线基本同心夹紧的类型；该夹头仅包括可动夹爪； [0018] ‑图2示意性示出了图1中的夹持装置的侧视图； [0019] ‑图3示意性示出了图1中的夹持装置的俯视图； [0020] ‑图4示意性示出了图1中所示的夹持装置沿着图2中限定的切割平面A‑A的剖视图；在托架中，可以看到用于空气通过的通道，以及用于容纳充当真空发生器的文丘里管的腔室的一部分；可动夹爪的上端布置成承载并夹紧要被定位和夹紧的部件； [0021] ‑图5示意性示出了图1中的夹持装置沿着图2中限定的切割平面B‑B的剖视图；可以看到全都包括致动锥体的所有可动夹爪；还可以看到在可动夹爪的前端上的用于通过真空保持部件的真空回路的通道； [0022] ‑图6与图3类似地示出了在夹爪已被枢转之后图1中的夹持装置； [0023] ‑图7与图4类似地示出了图1的夹持装置沿图6中限定的切割平面E‑E的剖视图，并且示出了可动夹爪，以及与该图下部中可见的文丘里管所产生的抽吸区域连通的真空回路的通道； [0024] ‑图8与图2类似地示出了在夹爪已被枢转之后图1中的夹持装置； [0025] ‑图9与图7类似地示出了图1中的夹持装置沿着图8中限定的切割平面C‑C的剖视图，并且示出了在其通道中的文丘里管； [0026] ‑图10示出了图1的夹持装置沿着图8中限定的切割平面D‑D的剖视图，并且示出了在其通道中的文丘里管，以及用于吹送和排出的相邻通道； [0027] ‑图11示出了图1的夹持装置沿着图10中限定的切割平面F‑F的剖视图，并且示出了具有其两个吹送线路的吹送通道，以及在其中一个可动夹爪中的抽吸管道的一部分； [0028] ‑图12示意性示出了一种弹簧夹头的基本组成部件的分解侧视图，该弹簧夹头可用于制造根据图1至11之一的夹持装置，并具有在内部形成锥度的锥体； [0029] ‑图13示意性示出了一种弹簧夹头的基本组成部件的分解侧视图，该弹簧夹头可用于制造根据另一实施例的夹持装置，并具有在外部形成锥度的锥体。 具体实施方式[0030] 本发明涉及一种夹持装置100，用于将微机械部件或钟表部件200保持、定心和/或夹紧在由夹头界定的夹紧室中，该夹头包括至少一个可动夹爪2。 [0031] 更具体地，在附图所示的非限制性方案中，本发明涉及一种具有夹头的夹具，该夹头具有绕夹头轴线D分布的基本同心的夹爪；然而，下文将描述的本发明的原理也适用于虎钳类型的其他制造工具，或者适用于具有可动夹爪的特定工具。 [0032] 在附图所示的非限制性可选实施例中，本发明是通过改造市售的夹头(“Ottet”夹头类型或相似类型)以便添加具有高紧凑度的真空保持点而实现的。 [0033] 利用真空进行保持提供了多种选择，特别是： [0034] ‑从被夹紧在夹头中的毛坯部件切出经加工部件，同时通过真空将所述经加工部件保持在夹头的压痕(impression)上，而毛坯部件的其余部分仍保持被夹紧在夹头中； [0035] ‑增大部件抵靠支撑点的保持力； [0037] 所示的示例涉及使用标准夹头作为夹紧基础，其中对“Ottet”类型或相似类型的标准夹头进行了低成本改造。 [0038] 这种经改造的夹头旨在组装于装配有标准接口41的托架40上，其可以从诸如“Erowa”、“Yerly”、“TG‑Colin”等供应商处获得，以便是可互换的并为任何类型的机器装备这种夹紧装置。在一个替代实施例中，所述装置也可以直接固定到任何轴柄鼻突部上。 [0039] 可以使用螺钉从机器外部手动地夹紧/松开所述部件，或者例如但非限制性地使用机器所配备的控制杆来自动地夹紧/松开所述部件。 [0040] 夹持装置100包括锥体30，该锥体30是允许根据其在内/在外的锥度形状而相应闭合或打开夹头的元件，如图12(在内部形成锥度的锥体)和13(在外部形成锥度的锥体)所示。 [0041] 通过一方面在内部或在外部形成锥度的控制锥体30与另一方面互补的渐变表面23之间的配合来致动可动夹爪2，其中，控制锥体30由穿过托架40并且布置成推动推动装置 50的夹紧螺钉90驱动，所述推动装置50特别是滚珠或推动往复件，其与诸如弹簧之类的轴向弹性复位装置51相组合，该锥体30包括圆锥形表面32，该渐变表面23特别是集成在夹头中的可动夹爪2所包含的圆锥形表面。不言而喻，锥体30的圆锥形表面和夹爪的圆锥形表面可以由具有渐进轮廓的其他表面替代。 [0042] 因此，根据本发明，至少一个可动夹爪2，或者当夹头包括多个夹爪时，夹头的至少一部分可动夹爪2，包括基准表面20，该基准表面20布置成从正面(即，从前面)直接支承部件200。 [0043] 而且，夹持装置100包括至少一个真空发生器60，该真空发生器60布置成经由形成在至少一个可动夹爪2中的至少一个通道25在夹紧室中产生真空。 [0044] 更具体地，夹持装置100包括沿夹头轴线D对齐的托架40和致动装置，其中，托架40包括布置成与工具和/或操纵装置配合的夹持部件(即，抓握部件)41，并且所述致动装置布置成控制夹头的打开或闭合。 [0045] 在一个特定实施例中，该致动装置包括环形件，该环形件绕夹头轴线D旋转，以便通过推动夹头中包含的可动夹爪2来控制夹头的闭合。 [0046] 在附图所示的另一具体实施例中，夹持装置100包括沿着夹头轴线D穿过或围绕该托架40的操控装置90，例如螺钉、螺母、推杆或拉杆，其用于致动弹性支承件上的推动装置50，以及在内部或在外部形成锥度的锥体30，该锥体30包括渐变表面32，特别是圆锥形表面，其布置成与可动夹爪2所包括的互补表面23配合，并且构成用于致动夹头的表面。 [0047] 更具体地，夹持装置100包括至少一个真空发生器60，该真空发生器60布置成经由形成在至少一个可动夹爪2中的至少一个通道25在夹紧室中产生真空。更具体地，该至少一个真空发生器60包括文丘里管，其定位在入口回路、空气出口回路460和抽吸区域600之间，其中，入口回路经由至少一个吹送线路471、472来吹送空气，在于入口处吹送空气期间，在抽吸区域600中产生真空并经由所述至少一个通道25传递到夹紧室。 [0048] 有利地，夹持装置100所包括的真空发生器60包括被容纳在主孔450中的文丘里管，以及辅助孔460、470，从而限定了空气循环通道，其包括由至少一个吹送线路471、472供应的至少一个吹送通道475。 [0049] 更具体地，托架40包括真空发生器60，真空发生器60包括被容纳在具有主孔450的通道45中的文丘里管，以及辅助孔460、470，从而限定了空气循环通道，其包括由至少一个吹送线路471、472供应的至少一个吹送通道475；在一个特定的非限制性实施例中，所述至少一个线路和这些孔通过止回阀476和/或插塞予以限制。 [0050] 在另一个替代实施例中，这些孔中的一些孔保持打开。 [0051] 在附图所示的特定实施例中，夹持装置100仅包括可动夹爪2。 [0052] 通过在直径测定为6mm的壳腔中使用“VN‑05‑H”或“VN‑05‑L”类型的“FESTO”文丘里管，在吹送线路471和472处的处于4到6巴之间的吹送压力允许在所述室中实现期望的真空。 [0053] 附图示出了用作夹紧/松开夹头的手动装置的螺钉。然而，如果机器配备有穿过托架中心的控制杆，那么如果控制杆的力量足够大，则控制杆可以代替螺钉来用作自动夹紧/松开装置。 [0054] 本发明还涉及一种用于将微机械部件或钟表部件200固定在这种夹持装置100的夹持室中的方法，根据该方法：将部件200通过直接支靠在真空网络的孔口上而设置在基准表面20上，该孔口在所述基准表面20处从可动夹爪2上开口；然后通过真空产生第一保持点；然后通过枢转可动夹爪2产生其扭矩大于第一保持点的第二保持点。 [0055] 不言而喻，部件200的位置分度、特别是角位置的分度，可以通过任何方式来实现，最简单且成本最低的方式是销。在一个替代实施例中，例如，如果我们使用具有基准部诸如凹口的标准化坯件，则在夹爪中进行定向可能是有利的。例如，如果成品部件需要被修整，则所示的方案允许经加工部件200一旦被切下就被拾取。 [0056] 更具体地，夹持装置100配备有至少一个真空发生器60，将作为毛坯的部件200保持在可动夹爪2中，并且从该坯件上切割出经加工部件，所述经加工部件在由操作人员或自动化机械手收取之前通过真空被保持。 [0057] 简而言之，本发明允许以成本高效的方式制造夹持装置，该夹持装置保证了对部件的良好夹紧；特别地，它可以通过改造已知的且广泛使用的标准夹紧装置(例如“Ottet”类型的夹头或类似夹头)来生产。 [0058] 本发明提高了加工精度，特别是对于返工加工而言，因为基准支撑点允许更好的定位可重复性。 [0059] 本发明提供了利用真空来执行各种功能的可能性：完整地裁切经加工部件、改善对部件的保持、以及利用未夹紧的夹头来保持部件。 [0060] 本发明的紧凑性完全符合微机械加工装置小型化的趋势，其总体尺寸精确满足了当今微机械的尺寸要求，同时结合了附加功能。 |
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