将微机械或钟表部件保持、定心和/或夹紧的夹持装置 |
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| 申请号 | CN202311409386.7 | 申请日 | 2023-10-27 | 公开(公告)号 | CN118050975A | 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室中，所述夹头包括至少一个可动夹爪(2)和至少一个固定夹爪(3)，其中一些可动夹爪(2)和/或固定夹爪(3)包括基准表面(20)，以用于支承从 正面 抵靠于其上的部件(200)，所述夹持装置(100)包括固定夹爪(3)和可动夹爪(2)两者，其中所述固定夹爪(3)包括用于支承抵靠于其上的所述部件(200)的所述基准表面(20)，所述可动夹爪(2)用于将所述部件(200)定心和/或夹紧。 | ||||||
| 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，所述夹头包括至少一个可动夹爪(2)，所述夹持装置的特征在于，所述至少一个可动夹爪(2)或固定夹爪(3)包括基准表面(20)，或者，当所述夹头包括多个夹爪时至少其中一些可动夹爪(2)和/或固定夹爪(3)包括基准表面(20)，所述基准表面(20)布置成支承从正面直接抵靠于其上的所述部件(200)，或者支承从正面直接抵靠于其上的中间保持板(400)，其中所述部件(200)从正面抵靠在所述中间保持板(400)上；以及，所述夹持装置(100)布置成利用基准支撑点进行夹紧，并且包括所述固定夹爪(3)和所述可动夹爪(2)，其中所述固定夹爪(3)包括所述基准表面(20)并且布置成支承抵靠于其上的所述部件(200)，所述可动夹爪(2)布置成将所述部件(200)和/或所述中间保持板(400)定心和/或夹紧。 |
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| 说明书全文 | 将微机械或钟表部件保持、定心和/或夹紧的夹持装置技术领域[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/或用夹头(collet)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精确基准支撑点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。 [0012] 因此，通过提供至少一个固定基准支撑点、特别是通过修改公认的且广泛使用的型号的标准市售夹头，本发明克服了在空间中提供固定的基准支撑点的问题，这使得根据本发明的夹持装置的制造非常具有成本效益。此外，这种修改不会改变夹头的外部尺寸。 [0014] 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： [0015] ‑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；这些夹爪中的一些夹爪在内部被加工，使得当弹簧夹头被启用时它们不再能够移动，并且因此成为与可动夹爪相反的固定夹爪，在此非限制性可选实施例中，它们与可动夹爪交替地设置；该弹簧夹头属于围绕夹头轴线基本同心夹紧的类型； [0016] ‑图2示意性示出了图1中的夹持装置的侧视图； [0017] ‑图3示意性示出了图1中的夹持装置的俯视图； [0018] ‑图4示意性示出了图1中的夹持装置沿着图2中的切割平面A‑A的剖视图；各组成部件从夹持装置的下端开始沿着夹头轴线分层布置。托架(pallet)包括标准化操纵接口(在本例中为凹槽形式)；用于推动或拉动的操控构件(未示出)如螺钉或杆通过其中的壳腔；该托架承载推动构件，在本例中是放置在弹簧(未示出)上的滚珠，该滚珠由操控构件致动以推动锥体，在本例中该锥体在内部形成锥度(即，逐渐变细)，该锥体与可动夹爪中包括的圆锥形区段配合。这些可动夹爪包括围绕保持板的间隙，该保持板保持固定夹爪，固定夹爪未在此剖视图中示出，该保持板承载要定位和夹紧的部件，该间隙允许通过枢转来操控可动夹爪以夹紧部件；因此可以理解的是，当操作夹紧螺钉时，可动夹爪由其致动锥体致动； [0019] ‑图5示出了图4的表示该间隙的特征； [0020] ‑图6示意性示出了图1中的夹持装置沿着图2中的切割平面B‑B的剖视图，其示出了固定夹爪与可动夹爪的交替，仅可动夹爪的圆锥形区段在中心部分中可见，固定夹爪没有致动锥体； [0021] ‑图7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9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； [0024] ‑图10与图8类似地示出了图1中的夹持装置沿着图9中的切割平面C‑C的剖视图，并且仅示出了固定夹爪，以及这些固定夹爪通过与承载所述部件的保持板销接所实现的精确定位； [0025] ‑图11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10之一的夹持装置，其中锥体在内部形成锥度； [0026] ‑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另一实施例的夹持装置，其中锥体在外部形成锥度。 具体实施方式[0027] 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，所述夹头包括至少一个可动夹爪2。 [0028] 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。 [0029] 在图中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80(“Ottet”类型或相似类型)以便添加精确基准支撑点而实现的。 [0030] 基准支撑点允许待夹紧的部件被精确定位。 [0031] 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80进行了低成本改造。 [0032] 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。 [0033] 可以使用螺钉或环形件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。 [0034] 夹持装置100包括锥体30，该锥体30是允许夹头根据其在内/在外的锥度而相应闭合或打开的元件，如图11(在内部形成锥度的锥体)和12(在外部形成锥度的锥体)所示。 [0035] 为了改造所使用的标准夹头，本发明将各夹头部段(在本例中包括可动夹爪2和固定夹爪3)的作用划分为两种不同的功能。特别地并且以非限制性的方式，为了实现平衡，可以使一半部段分享一种功能；取决于要执行的制造操作特有的限制，任何其他组合都是可能的。 [0036] 第一功能保持夹具的基本功能，即夹紧/松开部件200，同时确保部件200被对中。 [0037] 第二功能包括消除夹紧/松开运动，以及借助于公共板刚性地连接和稳固这些部段以便提供固定的基准支撑点。为了消除在某些期望部段上的这种运动，必须首先消除/加工用于致动这些特定部段的锥体。 [0038] 可动夹爪2允许部件200被夹紧/松开(第一功能)，彼此刚性连接的固定夹爪3形成基准支撑点(第二功能)。 [0039] 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 80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。 [0040] 因此，根据本发明，所述至少一个可动夹爪2或固定夹爪3，或者，当夹头包括多个夹爪时，至少其中一些可动夹爪2和/或固定夹爪3，包括基准表面20，该基准表面20布置成支承从正面(即，从前面)直接抵靠在其上的部件200，或者支承从正面直接抵靠在其上的中间保持板400，该部件200从正面抵靠在该中间保持板上。夹持装置100设置成利用基准支撑点进行夹紧，并且包括固定夹爪3和可动夹爪2，固定夹爪3包括该基准表面20并且布置成支承抵靠于其上的部件200，可动夹爪2布置成将部件200或中间保持板400定心和/或夹紧。 [0041] 因此，夹持装置100包括布置成将部件200和/或中间保持板400定心和/或夹紧的可动夹爪2，中间保持板400抵靠基准表面20并且用作抵靠于其上的部件200的支承件，并且，这些可动夹爪2包括围绕该中间保持板400形成的凹部24，以提供间隙，该间隙允许这些可动夹爪2弹性变形并朝夹头轴线D移动以便夹紧部件200。 [0042] 更具体地，夹持装置100包括固定夹爪3和这种可动夹爪2，其中，固定夹爪3包括基准表面20并且布置成支承抵靠于其上的部件200，可动夹爪2布置成将部件200和/或中间保持板400定心和/或夹紧，该中间保持板抵靠基准表面20并且用作抵靠于其上的部件200的支承件，并且布置成保持固定夹爪3。 [0043] 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。 [0044] 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。 [0045] 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和/或固定夹爪3中包括的互补表面23配合，并且构成用于致动夹头80的表面。 [0046] 更具体地，仅可动夹爪2包括这样的互补表面23，而固定夹爪3不包括这样的互补表面23。 [0047] 更具体地，一方面可动夹爪2并且另一方面固定夹爪3相对于夹头轴线D均是旋转对称的。 [0048] 更具体地，可动夹爪2和固定夹爪3的数量相等。 [0049] 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。 [0050] 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；所述销可以位于固定夹爪3上，或者位于保持固定夹爪3的保持板上。附图示出了销39固定在保持板内部的情况，如同后者本身销接在弹簧夹头中一样。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，则在固定夹爪中进行定向可能是有利的；因此，针对每个基准部具有不同的印痕(indentation)的保持板可以进行更换，而无需添加销或无需在印痕中加工出定位凹槽。如果工件具有铣削分度面或二面角，则在保持板中的销或在保持板中直接加工出的定向反向形状(orienting counter‑form)可以起到分度定位的作用。应当理解，相比加工夹爪，使用适合每种类型部件的制造的各种中间保持板成本更低，加工夹爪有时是不可逆的。 [0051] 简而言之，本发明允许以成本高效的方式制造夹持装置，该夹持装置既保证了部件的正确定位，还保证了正确的夹紧；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。 [0052] 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位置可重复性。 [0053] 由于固定部段与可移动部段之间的区分(没有致动锥体并且固定部段借助于保持板刚性连接)，本发明很容易识别固定部段上基准支撑点的存在。 [0054] 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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