專利名稱：用于將零件裝配在支架上的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將零件裝配在支架上的方法。該裝配方法也可以用作為系統(tǒng)提供 相對于支架定位該零件的方法和功能精確調(diào)整的方法。
背景技術(shù)：
近年來，在鐘表制造業(yè)中所用的材料有了顯著的發(fā)展。特別是，針對其他微型技術(shù) 行業(yè)所研發(fā)的生長和蝕刻技術(shù)為在鐘表制造業(yè)中的應(yīng)用提供了特別的機(jī)遇。但是，諸如硅 或金剛石的大多數(shù)這些新材料不具有塑性范圍或只具有很小的塑性范圍，也就是說它們不 能夠經(jīng)受塑性變形。不能使用通常所用的安裝零件，例如將輪子安裝在軸上的驅(qū)動(dòng)方法，因 為這些方法會(huì)使零件破裂。已經(jīng)提出用于將輪子裝配在軸上的數(shù)種解決方法，例如，在文獻(xiàn)EP1850193中所 描述的方法，在該軸和沒有塑性場(plastic field)的零件之間提供一個(gè)中間零件例如輪 子，用于經(jīng)受與驅(qū)動(dòng)相關(guān)的機(jī)械應(yīng)力。相反，為了將沒有塑性場的零件裝配在扁平支架上，據(jù)申請人所知，沒有令人滿意 的方法適合于使用沒有塑性場的塑性零件引起的約束。實(shí)際上，將這種零件直接擰入支架 上是困難的，這是因?yàn)橛泻芨叩钠屏训娘L(fēng)險(xiǎn)。更一般地說，這種困難可通常在用具有高于 500維氏硬度的材料制造的硬零件中遇到。除了硅和金剛石之外，鎳、鋼、陶瓷和石頭(天然 的和人造的)也是用在鐘表制造中的可能引起這種問題的材料。

發(fā)明內(nèi)容
此外，本發(fā)明的目的，除了提供用于將硬零件連接在平面上的便利解決方法之外， 還提供一種用于精確調(diào)整硬零件相對于支架的位置的方法。另一方面，本發(fā)明也可以用于 功能精確調(diào)整。更具體地說，本發(fā)明涉及如權(quán)利要求所限定的多種裝配和調(diào)整的方法。


當(dāng)參考附圖閱讀下面的描述時(shí)本發(fā)明的其他特征將變得更加清楚，其中圖1示出在根據(jù)本發(fā)明方法的第一實(shí)施方式中所用的各種元件的俯視圖和側(cè)剖 視圖；圖2是從執(zhí)行該第一實(shí)施例得到的組件的剖視圖；圖3a、3b和3c示出本發(fā)明的位置調(diào)整的方面；圖4、5和6示出硬零件形狀的可選方案；圖7是執(zhí)行圖5所示的可選方案得到的組件的剖視圖；圖8、9和10分別是根據(jù)用于該實(shí)施方式的元件的俯視圖的實(shí)施方式的組件的剖 視圖；圖11示出根據(jù)本發(fā)明方法的第二實(shí)施方式中所用的各種元件的俯視圖13和14提供本發(fā)明的零件和用于調(diào)整這些零件的線性位置的實(shí)施方式的視 圖，以及圖15和16提供本發(fā)明的零件和用于調(diào)整這些零件的圓形位置(circular position)的實(shí)施方式的視圖。
具體實(shí)施例方式圖中示出和下面描述的元件僅僅作為例如所要求保護(hù)的原理的一般說明進(jìn)行提 供。很顯然，所提出的形式不是窮盡的。因此，只描述對于理解本發(fā)明有用的結(jié)構(gòu)方面。圖1示出旨在硬零件連接于其上的支架10。該支架10可以是任何元件，特別是諸 如如板或橋接條(bridge)的鐘表加工零件的框架的元件。支架10具有凸緣14，該凸緣與 其支撐表面10 —起限定高度為h的腔(housing)。正如在下面將會(huì)變得很清楚的，在執(zhí)行 該方法的過程中其他元件可以被結(jié)合在該支架10上。根據(jù)所示的實(shí)例，支架在腔的底部容 納兩個(gè)開孔(tapping) 16，其方向垂直于該腔的底面。按照根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)重要方面，使用韌性板(malleable plate) 18。韌性板 18可以是金屬的或合成的，并且可以具有彈性性質(zhì)。通過施加機(jī)械應(yīng)力，由冷或熱蠕變可以 變形。也可以用可變形的，然后例如，通過聚合作用變硬的膏形式的材料。如果需要時(shí)，熱 應(yīng)力的施加也是可能的，這引起韌性板的熔化?？梢杂美缬山?、錫、鋁、橡膠和聚合物制成 的板。板18的尺寸適合緊緊地定位在腔中，同時(shí)在板18和凸緣14之間形成圖3a所示的 變形空間20。換句話說，該板可以放置在腔中。例如，在如圖1所示的長方形的腔的情況 中，板18具有稍小于該腔的長方形的大致長方形的形狀，但是偶然的凸起22延伸該板的表 面，導(dǎo)致總的尺寸等于該腔的內(nèi)尺寸。因此，凸起22允許在板18和凸緣14之間產(chǎn)生開放 的空間，形成變形空間20，其作用在下面將變得很清楚?？梢钥吹?，該板具有高于h的厚度 e。具體參考該實(shí)例，該板具有另外兩個(gè)通孔24，位于與底部開孔相對的位置。為了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，具有在圖中僅示出連接的部分的硬零件是很方便 的。該硬零件通常由具有高于500維氏硬度的材料制造，特別是其可以用硅、金剛石、鎳、 鋼、陶瓷或者甚至石頭(天然的或人造的)制造。硬零件12通過長方形開口 26，其被設(shè)置以便板18的孔24與該開口相對定位。定 位裝置設(shè)置成相對于支架10和板18定位零件12，以便硬零件12相對于支架10只留有一 個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。例如，可以提供設(shè)置在支架10上或支架10與其一體的框架的元件上的銷 釘或?qū)蛟?guide element) ο此外，硬零件12具有被定位以便能夠與所述板協(xié)作的幾何切斷元件(shut-off element)。更確切地說，定位該幾何切斷元件以便能消除該硬零件的運(yùn)動(dòng)自由度。換句話 說，該幾何切斷元件具有至少一部分基本上與該硬零件的自由方向正交。這種幾何切斷元 件可以位于在硬零件12的橫向表面上或在旨在其與該韌性板18接觸的表面上。根據(jù)附圖中建議的具體實(shí)施方式
，該幾何切斷元件由周期性地設(shè)置在該硬零件的 周邊上的一系列相同的元件構(gòu)成。在附圖中給出的實(shí)例中，開口的最大的橫向表面具有規(guī) 則的齒。正如在下面將會(huì)變得清楚的，這樣的實(shí)施方式允許硬零件12根據(jù)其運(yùn)動(dòng)自由度進(jìn) 行運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)根據(jù)該元件的周期換位(轉(zhuǎn)位，index)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)考慮實(shí)現(xiàn)周期性元件的各種可選方案，特別是由數(shù)個(gè)不同部分構(gòu)成的元件。為了保持各元件，還提供支承板30，旨在在該支承板和支架10之間封閉韌性板18 和硬零件12。通常，支承板30的尺寸基本上等于支架10的尺寸，以便其能夠被支撐在凸緣 14上。根據(jù)這個(gè)實(shí)例，該支承板30設(shè)置有幫助確保將其剛性連接于支架10的裝置，支承板 30貫穿有兩個(gè)開口 32，所述開口 32與支架10的底部的開孔16和板18的孔24相對定位。 當(dāng)支架10、韌性板18和支承板30處于適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，開孔16、孔24和開口 32對齊，并且 能夠插入用于結(jié)合并保持該組件的螺釘34，該螺釘穿過包含在硬零件12中的開口 26?？?以看到，支承板30在旨在提供支撐并且指向支架10的側(cè)面上優(yōu)選具有平面。更一般地說， 螺釘或擰緊螺釘，或其他夾緊元件可以直接緊固該硬零件，并且因此將韌性板18和硬零件 12夾在它們和支架10之中。下面我們將描述如何裝配上面提到的不同的元件。首先，將韌性板18設(shè)置在支架 10的腔中。然后將硬零件12設(shè)置在該板18上并且用出于定位目的的定位裝置進(jìn)行定位。 在該裝配階段，硬零件12自由運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選按照定位裝置允許的單個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度運(yùn)動(dòng)。然后， 將支承板30定位在硬零件12上，硬零件12被夾在支承板30和支架10之間，如圖2所示。 支承板30和支架10然后彼此被壓緊，直到將支承板30以鄰接的方式放置在凸緣14上。因 此，硬零件12對韌性板18施加應(yīng)力，使其塑性變形，因此該硬零件的幾何切斷元件被包以 外殼。更具體地說，因此在板18中形成永久性的結(jié)構(gòu)，其緊密地與幾何切斷元件協(xié)作。板 18可以在變形空間20中變形，以便限制其經(jīng)受的應(yīng)力和壓力。由于板18的最終變形，硬零 件的運(yùn)動(dòng)自由度被消除，并且因此該硬零件固定于支架10。在圖1和2的具體實(shí)例中，通過 將支承板30緊固于支架10而施加壓力。同時(shí)擰緊確保施加提供韌性板18變形并且緊固 這樣形成的組件的約束。在該具體實(shí)施方式
中，根據(jù)該實(shí)施方式，幾何切斷元件由一系列相同的元件28構(gòu) 成，利用上面提出的用于調(diào)節(jié)硬零件12相對于支架10的位置的系統(tǒng)是有利的，如圖3a、3b 和3c所示。為此，必需松開支承板30以便脫開形成在韌性板18中的永久結(jié)構(gòu)的硬零件12。 該永久結(jié)構(gòu)具有類似于幾何切斷元件的周期性，其允許硬零件12相對于韌性板18移動(dòng)整 數(shù)個(gè)周期P，該硬零件12能夠在韌性板18中以交錯(cuò)方式移位(replace)。支承板30因此 可以被重新緊固以保持該新位置。圖4、5和6提出周期性設(shè)置的相同元件的可選方案。在圖4中，相同的元件是正 弦的并且以連續(xù)方式設(shè)置，以形成連續(xù)的正弦邊。圖5a和5b示出連續(xù)的銷釘，在這種情況 下是以規(guī)則間隔對齊的圓。在圖6中，也有正弦元件，但是設(shè)置在硬零件12的周邊。作為 闡明，圖5的硬零件在圖7中實(shí)施。應(yīng)當(dāng)能夠理解的是，在幾何切斷元件非周期性設(shè)置的情況中，一旦變形，板18具 有特別精確定位的硬零件12，該硬零件12通過使硬零件12的幾何切斷元件和韌性板18的 結(jié)構(gòu)協(xié)作可以被精確地移動(dòng)和移位。圖8、9和10示出上面提出的可選實(shí)施方式。支承板30用特定的鐘表夾緊件36 連接于支架。圖9示出用于硬零件結(jié)構(gòu)的感興趣的解決方案。長方形開口 26被平行于開 口 26的兩個(gè)支柱38通過，并且所述兩個(gè)支柱38形成用于使特定的鐘表夾緊件36通過的 槽40，該槽的壁是直的。該槽有利地用作硬零件的定位裝置，給硬零件只留下一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由 度。圖10示出適合于在該實(shí)施方式中使用的韌性板18，該板具有用于使特定的鐘表夾緊件36通過的兩個(gè)孔24?？梢钥吹?，特定的鐘表夾緊件確保韌性板18緊固，并且凸緣14因此 被去掉。利用特定的鐘表夾緊件并且去掉凸緣14可以在其他實(shí)施方式中執(zhí)行。圖11和12示出本發(fā)明的實(shí)施方式，根據(jù)該實(shí)施方式，不同的元件是圓的，硬零件 12的運(yùn)動(dòng)自由度由圓形曲線限定。與上面提出的那些類似的元件在第一實(shí)施例中可見，具 有相同的附圖標(biāo)記?？梢钥吹剑谶@個(gè)實(shí)例中幾何切斷元件設(shè)置在硬零件12的較大的外表 面上。該幾何切斷元件也是規(guī)則的齒，這允許相對于支架10成角度地重新定位硬零件12。上面所述的元件可以以特別有利的方式用于精確調(diào)整的方法。實(shí)際上，在鐘表制 造行業(yè)中，除了在實(shí)際條件(real condition)下之外，一些調(diào)整不能進(jìn)行，也就是說，被調(diào) 整的零件必需被裝配，使它們工作至接近進(jìn)行調(diào)整的程度，然后拆下零件，對它們進(jìn)行操 作，再裝配它們，以便進(jìn)行功能測試。有時(shí)，這種操作可能非常冗長乏味。因此，可以利用例如上面提出的組裝(package)進(jìn)行零件定位的換位或精密調(diào) 整，代替上述實(shí)例中的硬零件12。具體說，可以得到支架10、韌性板18、待用幾何切斷元 件——優(yōu)選非周期性的——調(diào)整的零件以及支承板30。如上所述可以裝配各種元件，但是 不緊固支撐板30。具體說，裝配支承板30以便施加導(dǎo)致該組件的各元件之間摩擦力的壓 力，但是施加的力小于韌性板的塑性變形的限度。實(shí)際上，支承板能夠通過摩擦保持各元 件，但是盡管如此不使韌性板18永久變形。該運(yùn)用的保持足以測試待被調(diào)整的功能。如果 測試不確定，那么這樣做就足夠了 稍稍松開該支承板30以便重新定位待調(diào)整的零件，再 緊固以通過摩擦獲得元件的保持，并且再一次測試功能。當(dāng)測試成功時(shí)，然后將支承板30 完全緊固，以便使韌性板18塑性變形。進(jìn)行這種操作不需要移動(dòng)待被調(diào)整的零件，并且沒 有錯(cuò)過(losing)調(diào)整。此外，通過使韌性板18變形，允許同時(shí)獲得該零件定位的特別可靠 和精確的換位。圖13和15示出可以用做零件12的橋形接片(jumper)，其位置待被調(diào)整。一方 面，圖14a和14b示出圖13的橋形接片，另一方面圖16a和16b示出圖15的橋形接片，編 號(hào)a的圖示出處于調(diào)整位置，編號(hào)b的圖示出最終位置。圖13和14涉及其位置按照縱軸 調(diào)整的橋形接片。該橋形接片由與用作定位裝置的長方形協(xié)作的兩個(gè)銷釘42引導(dǎo)。圖15 和16涉及其位置按照圓形曲線調(diào)整的橋形接片。該橋形接片也由兩個(gè)銷釘42引導(dǎo)，一個(gè) 銷釘限定圓形曲線的中心，另一個(gè)銷釘與按照圓形曲線定位的窗口協(xié)作。特別可以看到，硬零件12的幾何切斷元件做成空心的，并且由其需要的開口 44形 成。韌性板18在圖a中沒有變形，而是在圖b中，零件18在形成幾何切斷元件的開口 44的 里面已經(jīng)發(fā)生蠕變，但是在長方形和圓形窗口里面也是可能的?？梢钥吹剑谶@種情況下， 螺釘直接緊固該零件，而沒有支承板。可以看到，通過變形在板18中建立永久性結(jié)構(gòu)可以獨(dú)立于各元件的裝配來進(jìn)行。 具體說，對于其相對位置清楚地限定并且不在兩個(gè)機(jī)械試件(specimen)之間變化的零件， 通過使以精確方式實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的工具變形韌性零件將提供特別有效硬零件的定位裝置，簡 單并精確。因此，即便用于大系列，也能夠得到完美、快速定位的零件。對于這種可能性，變 形空間不是主要的。還可以看到，一方面變形空間，另一方面幾何切斷元件可以設(shè)置在該待被定位零 件的上表面和下表面，并且不必是在橫向表面上。變形空間也可以源自支架10的形狀，甚 至源自待被定位的零件得到而不是源自韌性板18。
可以想到，韌性板18在與裝配無關(guān)的步驟中連接于支架10。例如，根據(jù)選擇用于 實(shí)施方式的的材料，板18可以被膠結(jié)、焊接、銅焊在支架上，甚至通過電鍍沉積在支架上。 因此術(shù)語板可以以非窮盡的方式解釋。
權(quán)利要求
一種用于將用硬度高于500維氏硬度的材料制造的硬零件(12)裝配在固定的支架(10)上的方法，所述固定的支架要點(diǎn)在于·裝備有設(shè)置為緊固地定位在所述支架上的韌性材料的板(18)；·裝備有硬零件(12)，所述硬零件進(jìn)一步包括被定位以便能夠與所述板協(xié)作的幾何切斷元件；·裝備有夾緊元件，用于將所述板和所述硬零件夾在所述夾緊元件和所述支架之間；所述裝配方法包括如下步驟·將所述板緊固地設(shè)置在所述支架上；·將所述硬零件設(shè)置在所述板上，并且通過利用定位裝置給所述硬零件只留下一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度定位所述板，所述運(yùn)動(dòng)自由度在由所述硬零件限定的平面中；·使所述板變形，以便所述板緊固地與所述硬零件的所述幾何切斷元件緊密地協(xié)作；·定位并固定所述夾緊元件，以便將所述板和所述硬零件夾在所述所述夾緊元件和所述支架之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述支架、所述韌性板、所述硬零件以及夾 緊元件尺寸適合形成用于所述韌性板的變形空間，在所述變形空間內(nèi)所述板可以變形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述支架裝備有限定尺寸為LXIXh的腔 的凸緣(14)，并且所述板(18)的尺寸適合緊固地定位在所述腔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述板機(jī)械地變形，并且所述板的厚度e>h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述板熱變形。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述板熱變形。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述板熱變形。
8.一種用于將用硬度高于500維氏硬度的材料制造的硬零件(12)裝配在固定的支架 (10)上的方法，所述固定的支架要點(diǎn)在于 裝備有設(shè)置為緊固地定位在所述支架上的韌性材料的板(18)； 裝備有硬零件(12)，所述硬零件進(jìn)一步包括被定位以便能夠與所述板協(xié)作的幾何切 斷元件； 裝備有夾緊元件，用于將所述板和所述硬零件夾在所述夾緊元件和所述支架之間； 所述裝配方法包括以下步驟 將所述板緊固地設(shè)置在所述支架上； 將所述硬零件設(shè)置在所述板上，并且通過利用定位裝置給所述硬零件只留下一個(gè)運(yùn) 動(dòng)自由度定位所述板； 使所述板變形，以便所述板緊密地與所述硬零件的所述幾何切斷元件協(xié)作； 定位并固定所述夾緊元件，以便將所述板和所述硬零件夾在所述所述夾緊元件和所 述支架之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述板機(jī)械地變形。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述板熱變形。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述幾何切斷元件由一系列相 同的元件構(gòu)成，所述一系列相同的元件按照周期P周期性地設(shè)置在所述硬零件的周邊上，這使得在變形之后在所述板上重新定位所述硬零件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述幾何切斷元件設(shè)置在所 述硬零件的至少一個(gè)橫向表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于各種元件按照縱向右軸線 A-A定向。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述幾何切斷元件按照圓形 曲線定向。
15.一種將用硬度高于500維氏硬度的材料制造的硬零件相對于支架換位的方法，所 述方法包括根據(jù)權(quán)利要求8所述的步驟，其特征在于所述方法還包括至少如下步驟 使所述硬零件自由； 相對于所述支架移動(dòng)所述硬零件到等于整數(shù)個(gè)周期P的距離； 利用夾緊件再次連接所述硬零件，以便將所述板和所述硬零件夾在所述夾緊件和所 述支架之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述硬零件(12)具有至少一個(gè)長方形通孔開口 (26)，并且其中所述夾緊件是由通過所述開口的至少兩個(gè)螺釘連接于所述支架(10)的支 承板(30)。
17.將待被定位的零件相對于支架(10)換位的方法，所述固定的支架要點(diǎn)在于 裝備有設(shè)置為緊固地定位在所述支架上的韌性材料的板(18)； 裝備有待被定位的零件，包括至少部分地定位成與所述板相對的定位裝置，所述硬零 件還包括被定位以便能夠與所述板協(xié)作的幾何切斷元件； 裝備有夾緊件，用于將所述板和所述零件夾在所述夾緊件和所述支架之間； 所述換位方法包括以下步驟 將所述板緊固地設(shè)置在所述支架上； 將所述零件設(shè)置在所述板上，并且用定位裝置定位所述板； 使所述板變形，以便所述板緊密地與所述零件的所述幾何切斷元件協(xié)作； 定位所述夾緊件，以便將所述板和所述零件夾在所述夾緊件和所述支架之間，以便施 加導(dǎo)致所述支架、所述板、所述零件和所述夾緊件之間摩擦力的壓力，所施加的力小于所述 韌性板塑性變形的限度； 測試所述零件的定位； 如果測試是否定的，則松開所述夾緊件并且重新定位待調(diào)整的所述零件，再緊固以便 通過摩擦保持元件，并且重新測試所述零件的定位； 如果測試是肯定的，則將所述夾緊件完全緊固，以便使所述韌性板(18)塑性變形。
全文摘要
本發(fā)明涉及將用硬度高于500維氏硬度的材料制造的硬零件(12)裝配在固定的支架(10)上的方法，所述固定的支架要點(diǎn)在于裝備有設(shè)置為緊固地定位在該支架上的韌性材料的板(18)；裝備有硬零件(12)，該硬零件進(jìn)一步包括被定位以便能夠與所述板協(xié)作的幾何切斷元件；裝備有夾緊元件，用于將該板和硬零件夾在該夾緊元件和支架之間。
文檔編號(hào)G04D3/00GK101950151SQ20101022651
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者A·比倫德, C·吉岡代, F·迪亞斯 申請人:蕭邦科技公司