用于钟表部件的支持系统

文档序号:532151 发布日期:2021-06-01 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 用于钟表部件的支持系统 (Support system for a timepiece component ) 是由 克劳德·奥塞尔 于 2020-11-27 设计创作,主要内容包括:一种用于钟表部件(9)、特别是用于包括通过旋转和/或轴线(A9)而形成的表面(91)的钟表部件的支持系统(1),该支持系统(1)包括:-用于钟表部件(9)相对于系统的轴线(A)进行定位的装置(2)、特别是定中装置,以及-用于钟表部件(9)的支撑装置(3),定位装置和支撑装置是独立的和/或不同的和/或区别开的。(Support system (1) for a timepiece component (9), in particular for a timepiece component comprising a surface (91) formed by rotation and/or an axis (a9), the support system (1) comprising: -means (2), in particular centring means, for positioning the timepiece component (9) with respect to the axis (a) of the system, and-supporting means (3) for the timepiece component (9), the positioning means and the supporting means being independent and/or different and/or distinct.)

用于钟表部件的支持系统

技术领域

本发明涉及一种用于钟表部件的支持系统。本发明还涉及一种用于这种支持系统的控制系统。本发明还涉及一种包括这种支持系统和/或这种控制系统的支持结构。最后,本发明涉及一种用于控制系统的操作方法。

背景技术

陶瓷材料、玻璃、天然石材、蓝宝石、珍珠母和非晶材料(金属玻璃)是易碎材料,它们在应力超过材料极限的情况下在没有任何先前的塑性变形的情况下发生破裂。与能够塑性变形的金属不同,如果约束力集中在某个区域、特别是存在材料缺陷的区域(例如与注射相关),则这些材料极易破裂。这随着暴力破坏或部件爆裂而变得更显著。

对于由陶瓷材料制成的回转体部件(例如,表圈),通过注射进行的制造方法具有坯件中的同心度差以及批次内尺寸具有一定分散性的缺陷。因此,为了获得符合公差的工件,在这些坯件上进行精密加工。在用于实现部件的最终尺寸的这个步骤中,为了将工件保持在加工单元上而通过在位置方面受到控制的夹具施加的约束力可能会局部集中,从而会造成工件在局部上超过所允许的最大约束力,由此导致工件在加工期间破裂。

为了车削、铣削或磨削具有薄壁的环、凸缘或其他工件,常规的夹紧心轴和板具有局限性,例如:

·根据由夹具的元件的运动施加的力,工件在夹紧工序期间可能会变形或开裂;

·夹紧装置的干涉轮廓限制了工具的可及性,并可能会变得不可夹持;

·被加工的工件的几何形状的改变可能导致失去心轴对其的支撑。

已知用于避免这些问题中的一些的许多替代方案。根据要加工的工件的类型、公差等,已开发了非常特殊化的不同的夹紧装置。

例如,要加工的工件可以被保持在通过活动钳口固定地接合在主轴箱的主轴上的心轴中,该活动钳口可以是内部的和/或外部的并且还确保工件的定中。钳口的定位在位置或力方面受到控制。这种心轴对于工件的几何形状是专用的并且必须针对每种特定的工件几何形状重新开发。

已经开发出了用于保持易于变形的工件(例如,管)的已知心轴。在DE202005019887中描述了钳口式心轴的例子。钳口与要加工的工件之间的扭矩传递基本上是形状调节。钳口的夹紧力由伺服马达控制。伺服马达包括角度传感器并且可选地包括力传感器。钳口在与要加工的工件的侧向边缘接触的同时保持工件(轴向支撑)。如果工件具有同心度缺陷,则无法确保被保持的工件不会发生任何塑性变形。钳口既确保工件的支撑又确保工件的定中。为了定中所施加的力和为了支撑所施加的力是相同的。

还已知利用机械夹紧的约束心轴。约束指部被旋转地安装并且能够在心轴的支撑表面上对要加工的工件进行约束。止动部能够对要加工的工件进行定位。止动部是固定的,不能适应工件的几何形状的变化。工件的定中是静态的,无法根据工件的任何几何变化来调整力。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于钟表部件的支持系统,其能够克服前述缺点并改进现有技术中已知的支持系统。特别地,本发明提出一种支持系统,其防止钟表部件的破裂并且允许进行测试来检查钟表部件的强度。

根据本发明的支持系统由权利要求1限定。

支持系统的不同实施方式由权利要求2至10限定。

根据本发明的控制系统由权利要求11限定。

控制系统的不同实施方式由权利要求12至13限定。

根据本发明的支持结构由权利要求14限定。

根据本发明的控制系统的操作方法由权利要求15限定。

附图说明

附图通过举例的方式示出了根据本发明的支持结构的实施方式。

图1是支持结构的实施方式的示意图。

图2是处于用于支撑钟表部件的构造的支持系统的实施方式的沿着图6所示的平面A-A的剖面。

图3是处于用于支撑钟表部件的构造的支持系统的实施方式的沿着图6所示的平面B-B的剖面。

图4是处于用于释放钟表部件的构造的支持系统的实施方式的沿着平面A-A的剖面。

图5是处于用于释放钟表部件的构造的支持系统的实施方式的沿着平面B-B的剖面。

图6是处于用于释放钟表部件的构造的支持系统的实施方式的局部立体图。

具体实施方式

下面参照图1至图6描述支持结构5的实施方式。

支持结构5用于确保钟表部件9、特别是包括通过旋转和/或轴线A9形成的表面91的钟表部件9的正确定位。

钟表部件例如具有环形形状。特别地,钟表部件具有较大的直径/厚度比(在轴线A9处径向地测量和/或沿着轴线A9测量),例如大于10或大于15。钟表部件例如可以是表中壳、表圈、表圈环、表圈装饰盘和/或显示盘、凸缘、表盘、底盖、表壳衬圈或表镜构件。

这样的定位对于钟表部件的处理步骤期间定位和保持钟表部件是必需的。术语“处理”应理解为意指用于改变钟表部件的任何操作,特别是借助于去除材料,例如磨削、修正、抛光、加工(切削工具、激光、电蚀),和/或借助于添加材料、特别是表面涂覆或修饰。

支持结构5优选包括支持系统1(或一组支撑夹具)和/或支持系统1的控制系统4(或夹罐(clamping pot))。支持系统1和控制系统4配合,从而特别是在外部尺寸的修正或改变阶段期间确保对钟表部件9进行支撑。

用于钟表部件9的支持系统1包括:

-用于钟表部件9相对于系统的轴线A定位的装置2、特别是定中装置;以及

-用于钟表部件9的支撑装置3,

定位装置2和支撑装置3是独立的和/或不同的和/或区别开的。

由于定位装置2和支撑装置3的独立性和/或区别的性质,因此可以启用定位装置2而同时不启用支撑装置3。换言之,定位装置2可以处于特别是通过接触、特别是通过在表面91处的接触而在钟表部件9上起作用的构造中,从而将其相对于支持结构5和/或相对于支持系统进行定位,同时支撑装置3可以处于其不在钟表部件9上起作用的构造中。

然而,定位装置2和支撑装置3的独立性和/或区别的性质使得可以启用定位装置2同时也启用支撑装置3。

类似地,定位装置2和支撑装置3的独立性和/或区别的性质使得可以停用定位装置2同时也停用支撑装置3。

尽管不是优选的,但是可以在启用支撑装置3的同时停用定位装置2。

定位装置2用于将钟表部件9定位在支持结构5和/或支持系统1上。换言之,其可以确保钟表部件9相对于与支持结构5和/或支持系统1相关的参考系处于预定位置。例如,定位装置2用于使钟表部件9在支持系统1上居中,即,使轴线A和A9对准。然而,尽管定位装置2起作用,但是施加到钟表部件9上的力即使强度中等或较弱也可能使其相对于该参考系移位。特别地,没有障碍物可以对钟表部件在轴线A或A9的方向上相对于支持结构5和/或支持系统1的某种程度上的位移起到相反作用。

支撑装置3用于将钟表部件9保持或固定在支持结构5和/或支持系统1上。换言之,其能够确保钟表部件9相对于与支持结构5和/或支持系统1相关的参考系在预定位置保持固定和静止。优选地,设置了对钟表部件9在轴线A或A9的方向上相对于支持结构5和/或支持系统1的某种程度上的位移起到相反作用的障碍物。

尽管定位装置起作用,但是具有相当大的强度并且(例如在加工操作期间)施加到钟表部件9上的力仍可以使其相对于该参考系移位。特别地,支撑装置3提供了对钟表部件9在轴线A或A9的方向上相对于支持结构5和/或支持系统1的位移起到相反作用的障碍物。

因此,支持系统1确保了钟表部件9的定位、特别是定中以及钟表部件9在该位置的支撑。

支持系统1优选具有以轴线A为中心的大体圆柱形的形状。支持系统1包括框架,其包括第一盖51和第二盖52。第一盖51和第二盖52优选被安装成彼此固定地接合。第一盖和第二盖形成壳体。

定位装置2例如通过气动或液压的方式控制,即,控制系统4包括在定位装置2的元件上起作用的气动或液压控制装置。

定位装置2包括定位元件21、特别是辊21,其可以在第一方向28上、特别是在相对于支持系统1的轴线A处于径向的第一方向28上移位。每个定位元件都可在特定的方向28上移动或移位。特定的方向28可以针对每个定位元件而有所不同。有利地,特定的方向28各自都是相对于轴线A的径向方向。有利地,特定的方向28被设置为围绕轴线A具有恒定的角偏移量(两个相邻的特定方向之间的角偏移量α:α=360°/n,其中n是定位元件21的数量)。

例如,尽管包括一部分弹性体材料,但是定位元件21、特别是辊21可以是也可以不是可变形的。替代地或补充地,定位元件21、特别是辊21可以被分离开。定位元件21、特别是辊21优选由金属制成。定位元件21、特别是辊21被布置或设置为向要进行定位和保持的钟表部件9施加径向力。定位元件21、特别是辊21可以具有能够使力分布在要进行处理的钟表部件9的接触表面91上的形状。例如,定位元件21、特别是辊21是锥形的或截头锥形的,或者与要进行处理的钟表部件9的形状相符。

在定位装置2具有可被分离开的辊或可侧向变形的辊的情况下,定位装置2包括定中头22,其包括表面23、特别是截头锥形的表面23和/或可根据支持系统1的轴线A而移位的表面,定位元件21能够通过与表面23接触而移位。

定中头22、因此截头锥形表面23在致动器的作用下沿着轴线A平移移位,所述致动器主要包括缸体25和活塞24。活塞24固定地接合至定中头22。通过管道26、27和29给致动器供应流体。缸体25又固定地接合至支持系统1的框架。因此,在致动器被致动时,定中头22相对于框架沿着轴线A平移移位。

有利地,支持系统可选地包括用于使定位元件21与所述表面23进行接触的弹性返回元件。

优选地,支持系统包括至少三个定位元件21,特别是三个、四个、五个或六个。

替代地或补充地,定位元件21围绕支持系统1的轴线A均匀地分布。

定位元件21可以通过包括开口的盖51而被固定在适当的位置,所述开口适合于确保定位元件21在止动部231、定中头22和盖51之间的支撑。当定中头22驱动定位元件21时,它们通过倾斜和/或滑动和/或变形而被压紧在要进行处理的钟表部件9上,以确保定位功能。

对于具有例如由弹性体材料制成的可变形辊的特定的变型(未被示出),定中头可包括上部,其进行移动从而抵靠辊的上部。定中头可以是圆柱形。

为了进行钟表部件9的定位,通过定位元件21向钟表部件9施加径向力。这些径向力优选通过气动或液压的方式控制。

在图2和图3所示的致动器启用的构造中,流体被引入到致动器中以使活塞24移位并使定中头22返回到第一盖51中。这导致定位装置2被启用,即,定位元件21相对于轴线A向外径向移位和/或变形,使得它们在钟表部件9上起作用。因此,定位元件21通过致动器所控制的力而进行移动从而与要进行定位的钟表部件9的内表面91接触。这种构造能够使部件被定位。这种构造特别是能够使钟表部件9定中。

在图4和图5所示的致动器停用的构造中,流体被引入到致动器中,以使活塞24移位并从第一盖51中撤出定中头22。这导致定位装置2被停用,即,释放定位元件21。

通过改变活塞24的一侧和另一侧上的流体压力,定中头22被移位并通过将定位元件21彼此分开或以更大或更小的程度对它们进行压缩而在定位元件21上起作用。因此,径向力通过与致动器中的压力成比例的方式被施加到要进行处理的钟表部件9上。

例如,支撑装置3通过气动或液压的方式控制,即,支撑系统包括在支撑装置3的元件上起作用的气动或液压控制装置。

支撑装置3优选包括支撑元件31、特别是摇杆31,它们能够通过围绕在第二方向上延伸的、特别是在与支持系统1的轴线A在径向上正交的第二方向上延伸的轴线36旋转而进行移位。支撑元件31例如通过在第一构件34上围绕轴线36枢转连接的方式安装。

支撑装置3例如包括至少三个支撑元件31,特别是三个、四个、五个或六个。

替代地或补充地,支撑元件31围绕支持系统1的轴线A均匀地分布。

优选地,第二构件35通过相对于第一构件34沿着轴线A滑动连接的方式安装,并且支撑元件31在第一构件34上枢转并且通过经由凸轮式系统32、33、特别是连控轨道(desmodromic)凸轮式系统机械地连接至第二构件35的方式安装。

螺旋弹簧39以压缩的方式被接收在第一构件34和第二构件35之间。因此,第一构件和第二构件通过弹簧39和支撑元件31彼此连接。

拉杆53可通过在框架中沿着轴线A平移而移动。拉杆53例如通过螺钉54被固定至第二构件35。因此,拉杆53能够通过抵抗弹簧39的作用朝着第一构件34推动第二构件35而使其相对于第一构件34移位。拉杆还能够通过拉动第二构件35使其远离第一构件34移动并启用支撑元件31来使其相对于第一构件34移位。

凸轮式系统例如包括:

-分别位于支撑元件31和第二构件35中的椭圆形的凹槽32,该凹槽在与支持系统1的轴线A形成角度α的方向321上延伸;以及

-与凹槽配合并且分别设置在第二构件35和支撑元件31上的销33。

特别是在图2和图3的构造中,角度α的值例如在10°和30°之间。

因此,支持系统1还包括支撑机构31,其能够例如通过位于摇杆末端的凸缘指部或可通过旋转而移动的凸缘指部的形式确保要进行处理的钟表部件9通过凸缘进行安装。

总之,支持系统1通过定中的方式定位并保持要进行处理的钟表部件9,并在整个处理操作期间通过防止使要进行处理的钟表部件9受力过大的适当的力而确保其轴向和径向上的支撑。钟表部件9的引入和撤出以及支持系统1的不同的调节操作都变得更为方便。已知的支持系统的牢固性得到改善。

钟表部件9可通过辊21被定位或定中,并且可通过指部或凸缘31被保持在支持系统1上。针对确保定中装置2不会使钟表部件9变形且同时确保在处理操作、特别是加工操作期间装置完全保持钟表部件9来选择所施加的力。

例如,支持系统1通过卡口式系统组装在控制系统上。

在图2和图3中的支撑装置3的启用构造中,拉杆53释放第二构件35,从而在弹簧39的作用下使第二构件35远离第一构件34移动。销33在凹槽32中的作用引起支撑元件31围绕轴线36进行旋转以及支撑元件31在钟表部件9上进行挤压。支撑装置3因此被启用。在该位置,要进行处理的钟表部件9被保持在支持系统1上。支撑元件31在钟表部件9的表面91上施加径向力和/或在钟表部件9的、与钟表部件9和盖51接触的表面相对的上表面上施加轴向力(相对于轴线A)。

施加在拉杆53上的力根据弹簧的力、要进行处理的钟表部件9的参考系和表列值或基于直接在包括支持系统1的机器上执行并允许处理操作的尺寸测量结果而进行调整。有利地,在压缩和牵引方面控制力。它允许拉杆的线性运动更平缓,即,急动动作更少。

在图4和图5中的支撑装置3的停用构造中,拉杆被启用,以在第一构件34和第二构件35之间压缩弹簧39。销33在凹槽32中的作用引起支撑元件31围绕轴线36进行旋转以释放钟表部件9。支撑装置3因此被停用。在这种构造中,钟表部件9可以被置于支持系统1上或从支持系统1上移除。

在图6所示的例子中,设置六个定位元件21和六个支撑元件31以确保定位力和支撑力的良好分布。

有利地,支撑元件31的数量与定位元件21的数量相同。

有利地,定位元件21介于支撑元件31之间。

控制系统4能够对支持系统1进行控制。控制系统4包括:

-用于钟表部件9的定位装置2的第一控制装置42;以及

-用于钟表部件9的支撑装置3的第二控制装置43。

第一控制装置和第二控制装置是独立的和/或区别开的。

如上所述,由于控制装置的独立性和/或区别的性质,可以独立地启用定位装置2和支撑装置3。

第一控制装置42包括连接至管道26、27和29的加压流体供应源。该供应源包括用于流体压力的控制元件和流体供应的换向机构,以使致动器能够在其两个操作方向上被启用。

第二控制装置43包括机电致动器,其包括马达63和传动装置83、特别是滚珠丝杠单元83。传动装置83能够使马达63连接至拉杆53。因此,马达63能够经由传动装置83驱动拉杆53。

有利地定位在马达63与传感器73之间的滚珠丝杠单元83能够优化马达63的旋转运动到拉杆53的平移运动的转换。因此,马达63的加速度和减速度通过被更好地控制的方式进行传递,支撑力通过更少的急动动作进行传递。这确保了控制的可逆性和对控制系统传递的力的更好的控制。控制系统的构造能够对拉杆53的线性运动进行良好的控制。可以控制其位置、行程、速度以及加速度和减速度。

第一控制装置42包括用于定位装置2所施加的力的第一控制元件。用于定位装置2所施加的力的第一控制元件可以包括第一力传感器、特别是流体压力传感器,以控制由定位装置2施加的力。

第二控制装置43包括用于支撑装置3所施加的力的第二控制元件。

有利地,用于支撑装置3所施加的力的第二控制元件包括位于马达63与拉杆53之间的第二力传感器73。该第二力传感器73可以控制由支撑装置3施加的力。

第二力传感器73(例如,在0至500N的范围内)被置于马达63与拉杆53之间,以测量施加到拉杆53上的力F,从而将施加到钟表部件9上的约束力保持在公差限度内。支持系统1的特定几何形状能够根据钟表部件的几何形状使力分布在不同的支撑位置上,从而防止由此超过局部允许的最大约束力。力F可以在压缩和牵引方面进行控制。

力传感器73能够测量大约从0到500N的力并且在压缩和牵引方面进行操作。力传感器73可以是压电传感器。在一种变型中,传感器73由力限制器代替,例如是能够将拉杆53的力限制为预定值(例如250N)的弹簧。

拉杆53的平移运动能够精确地控制钟表部件9的支撑元件的支撑力。

因此,根据施加到拉杆53上的力来控制支撑力。替代地,也可以使拉杆53的位置的测量结果与力的测量结果相关联,从而能够更可靠地控制支撑力。

控制系统可以具有基本圆柱形的形状。例如,其能够在加工机床中控制支持系统1的旋转和平移运动。

有利地,控制系统还包括旋转接头,其允许给支持系统1上驱动定位功能的致动器供应流体。

下面描述用于控制支持系统1的控制系统4的操作方法的实施方式。

该方法包括:

-施加由定位装置2施加的第一规格的力的步骤,该第一规格例如根据所加工的部件的尺寸或表列值的变化而变化或随时间发展线性地变化;和/或

-施加由支撑装置3施加的第二规格的力的步骤,该第二规格例如根据所加工的部件的尺寸或表列值的变化而变化或随时间发展线性地变化;和/或

-施加由支撑装置3施加的第三规格的力的步骤,该第三规格允许对钟表部件9进行抗性测试。这是因为支持结构5也可以用于进行测试。定位装置2可以允许通过施加径向力来进行测试。支撑装置3可以允许通过施加压缩力来进行测试。如果钟表部件能够经受住测试,则表明它符合要求。否则,鉴于钟表部件9的优选材料的易碎性质,钟表部件9被破坏。

所施加的定位力和/或支撑力可以在加工期间进行调整,以在加工操作期间考虑到钟表部件9的几何形状的变化并保持处于钟表部件9的材料极限以下。因此,力可以例如根据所加工的部件的尺寸或表列值的变化而变化。

优选地,在将钟表部件定位在支持结构上期间,施加到钟表部件上的定位装置的力的强度随时间发展线性地增加,直到达到第一力规格目标。优选地,在将钟表部件定位在支持结构上期间,施加到钟表部件上的支撑装置的力的强度随时间发展线性地增加,直到达到第二力规格目标。因此,例如,力可随时间发展线性地变化。

换言之,根据本发明的方案可以涉及一种用于对具有通过旋转而形成的几何形状的钟表部件9进行加工的夹持系统,其包括设置有用于钟表部件的定中装置的一组夹具,该定中装置由与钟表部件9的支撑装置3关联的气动致动器在力的方面进行控制,该支撑装置3通过夹罐在力方面进行控制。可以从钟表部件的内部进行钟表部件的定中和支撑。替代地,可以从外部对钟表部件进行定中和保持。在一种变型中,定中可以从内部进行并且支撑可以从外部进行,并且反过来也是一样。

因此,在上述方案中,提供了一种用于钟表部件的夹持机构,其在力的方面而不是在位置方面受到控制,从而能够夹持初始圆度和/或同心度不完整的钟表部件,防止它们在加工过程中破裂。

有利的是,在上述一组夹持夹具的力的方面进行的控制还允许甚至在开始对可能在之前的制造步骤结束时含有过多缺陷的钟表部件进行加工之前通过破碎来原位进行测试。

由于上述方案,无论要进行处理的钟表部件的尺寸如何都可以更好地控制支撑力,因此可以降低废品率(断裂和/或圆度缺陷)。所述一组夹具的定中机构自身允许在处理步骤之后减少具有同心度和/或圆度缺陷的钟表部件的数量。

支撑是通过在力的方面而不是借助于位置控制来控制上述一组夹具的元件而实现的。这允许在修正步骤期间改善对表圈盘的夹持。所描述的方案特别适合于在修正步骤期间保持具有通过旋转而形成的几何形状的易碎工件,例如陶瓷材料的钟表部件。

通过在上述一组夹具(夹罐和致动器)的控制元件的力的方面进行的特定控制,可以通过根据厚度计算约束力或通过使用利用预先计算的数据而表列的值或通过钟表部件的原位测量值而根据钟表部件的尺寸的变化来调整支撑力和定位力,以免使钟表部件受力过大。钟表部件的几何形状在加工操作期间被改变,施加的力可以发生变化从而在加工操作的进展过程中保持应力恒定。

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