專利名稱：鑷子和抓取系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑷子和用于抓取和裝配鐘表內(nèi)部件的系統(tǒng)。
本發(fā)明更具體地涉及用于抓取和裝配鐘表內(nèi)的至少一個(gè)部件的鑷子，該鑷子包含第一和第二分支，這些分支在鑷子的第一端部連接且在鑷子的第二端部形成抓取鉗部，以通過(guò)手動(dòng)操作鑷子來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)鉗部抓取部件的目的。
背景技術(shù)：
在裝配小尺寸的鐘表部件例如顯示器指針時(shí)，鐘表匠們通常使用鑷子，這使他們能更精確地操縱和定位這些部件以便在鐘表內(nèi)形成組件。這種鑷子在例如美國(guó)專利No.3638516中公開和示出。
顯而易見(jiàn)的是，對(duì)于某些類型的部件，鑷子往往在部件上留下印痕。尤其是當(dāng)部件由半導(dǎo)體材料例如硅制成的時(shí)候，非常脆弱的外表面由于鑷子操縱時(shí)的刮擦留下印痕，這損壞了鐘表最終的美學(xué)外觀。鑷子的操作甚至可能導(dǎo)致部件的破損。
尤其在瑞士專利No.667839中已經(jīng)提出通過(guò)吸力抓取鐘表部件。然而，這種方案不能解決脆弱部件上留下印痕或破損的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)提出一種能容易和精確的操作且不改變被操作部件的表面的工具來(lái)克服這一問(wèn)題。
因此，本發(fā)明提出上述類型的鑷子，其特征在于，第一分支包括至少一個(gè)用于通過(guò)靜電吸引抓取由導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成的部件的靜電抓取表面。
根據(jù)本發(fā)明的鑷子具有特別容易被握在手中的優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)樗鼈兙哂戌姳斫橙粘Ｊ褂玫墓ぞ叩男螤?。此外，它們可借助于鉗部以傳統(tǒng)方式使用，并且可借助于靜電抓取表面以先進(jìn)的方式使用，這使它們能夠適應(yīng)鐘表匠的要求。
優(yōu)選地，靜電抓取表面布置在分支的外表面一側(cè)，這通過(guò)使靜電抓取表面容易接近從而方便了對(duì)部件的保持，同時(shí)允許使用者繼續(xù)使用傳統(tǒng)的鉗部來(lái)抓取不太易碎的傳統(tǒng)部件。
根據(jù)一個(gè)有利的實(shí)施例，靜電抓取表面具有至少一個(gè)導(dǎo)向部分，該導(dǎo)向部分用于迫使部件占據(jù)靜電抓取表面上的確定位置。該特征能夠使部件在抓取表面上獲得穩(wěn)定的相對(duì)位置，從而便于裝配操作。此外，因?yàn)樵撹囎佑糜趯⑹直碇羔樠b配到心軸上，所以靜電抓取表面包括至少一個(gè)當(dāng)將指針定位在心軸上時(shí)用于心軸通過(guò)的孔，這有助于將指針安裝在鐘表內(nèi)的指針驅(qū)動(dòng)心軸上。
有利地，靜電抓取表面的至少一個(gè)部分屬于附加元件，其通過(guò)卡扣配合可拆除地固定在第一分支上。因此可根據(jù)待操作的部件來(lái)使用可互換的靜電抓取表面。
根據(jù)本發(fā)明的其它特征，所述分支由導(dǎo)電材料制成且靜電抓取表面由合成電絕緣材料制成，其硬度和表面外觀設(shè)計(jì)成不會(huì)改變被抓取部件的表面外觀。
第一分支包括由供電裝置供給電流的電極和由電介質(zhì)材料制成的覆蓋電極的絕緣外皮，且絕緣外皮包括形成靜電抓取表面的外表面。
該供電裝置可由鑷子承載或相對(duì)于鑷子偏置。
優(yōu)選地，控制靜電抓取表面上產(chǎn)生的靜電吸引力的強(qiáng)度的元件布置在鑷子上，所述元件使吸引力能夠適應(yīng)被操作的部件，且使部件能夠在需要時(shí)被釋放。
本發(fā)明還提出一種靜電抓取系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含如前所述的鑷子且包括相對(duì)于鑷子偏置的元件，該元件控制靜電抓取表面上產(chǎn)生的靜電吸引力的強(qiáng)度。所述控制元件是一踏板，其根據(jù)施加到踏板上的壓力改變靜電吸引力的強(qiáng)度。
這些特征使根據(jù)本發(fā)明的抓取系統(tǒng)特別符合人機(jī)工程學(xué)，因?yàn)槭褂谜呖煽粘鰞芍皇謥?lái)使用鑷子操作部件和握住鐘表，同時(shí)他的腳控制靜電吸引力。


通過(guò)閱讀下文參考附圖作出和作為非限制性示例給出的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)更清楚，其中圖1是示意性地示出一種抓取系統(tǒng)的側(cè)視圖，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的教導(dǎo)制造的鑷子；圖2是用于通過(guò)靜電抓取部件的圖1的鑷子的一個(gè)分支的一部分的軸向剖面圖；圖3是示出圖1的抓取系統(tǒng)的第二實(shí)施例的透視圖，該系統(tǒng)包含被偏置并由踏板控制的供電裝置；圖4是示出圖3的鑷子的抓取表面的一個(gè)有利實(shí)施例的透視圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的說(shuō)明中，相同或相似的元件使用相同的參考標(biāo)記。
圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的抓取系統(tǒng)10，該抓取系統(tǒng)包含用于抓取和裝配鐘表(未示出)特別是手表內(nèi)的至少一個(gè)部件14的鑷子12。
待抓取的部件14例如由顯示器指針15構(gòu)成，該指針必須被裝配到鐘表心軸上。當(dāng)然，其它的部件14也可以由根據(jù)本發(fā)明的抓取系統(tǒng)10操縱，特別是心軸，輪，游絲等。
在下面的說(shuō)明中，將以非限制性方式使用沿鑷子12的總軸線A1的垂直軸向方向。
鑷子12包含第一和第二分支16、18，它們?cè)阼囎拥牡谝惠S向端部20連接且在鑷子的第二軸向端部形成抓取鉗部22，以允許通過(guò)手動(dòng)操縱鑷子12利用鉗部22抓取部件14。
分支16，18由導(dǎo)電材料制成且設(shè)置在確定的電位，例如接地。
依照本發(fā)明的教導(dǎo)，第一分支16包括至少一個(gè)用于通過(guò)靜電吸引抓取由導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成的部件14的靜電抓取表面24，該部件14尤其是由基于硅的晶體材料制成的指針15。在被抓取以前，部件14放置在由導(dǎo)電材料制成的支承件(未示出)上，該支承件設(shè)置在對(duì)應(yīng)于分支16，18的電位的確定電位，例如接地。
根據(jù)所示的實(shí)施例，靜電抓取表面24由覆蓋電極26的絕緣外皮30的外表面形成。電極26經(jīng)由供電裝置28供給電流。
絕緣外皮30由電介質(zhì)材料制成且完全覆蓋電極26。這里絕緣外皮30具有平行六面體形狀。為了保證具有合理電壓的足夠的靜電吸引力，絕緣外皮30在電極26和靜電抓取表面24之間的厚度必須相對(duì)較小。
有利地，電極26和絕緣外皮30布置在第一分支16的外表面32上，從而靜電抓取表面24在與軸線A1相對(duì)的一側(cè)定向。絕緣外皮30由合成材料制成，其表面外觀設(shè)置成允許部件14和抓取表面24之間的非侵入式接觸，以便不會(huì)改變部件14的表面外觀。
根據(jù)這里所示的實(shí)施例，供電裝置28由鑷子12的第一端部20承載且通過(guò)電線34與電極26電連接。供電裝置28包括例如可再充電的電池和高壓發(fā)電機(jī)(0.01-10kV)。
供電裝置28包括控制元件36，該控制元件使鑷子12的使用者能夠人工控制(M)對(duì)電極26的供電，以便產(chǎn)生對(duì)部件14的靜電吸引從而保持部件14壓靠靜電抓取表面24，如圖1和2所示。
應(yīng)當(dāng)指出，由于部件14例如顯示器指針15的重量較小，用于保持部件14壓靠靜電抓取表面24的靜電吸引力的強(qiáng)度相對(duì)較低。因此，在部件14的某些裝配操作期間，例如在將指針15裝配到心軸上期間，如果通過(guò)機(jī)械力例如夾持力將指針保持在心軸上的恰當(dāng)位置，則不必對(duì)供電裝置18執(zhí)行任何特定的控制策略以釋放部件14。
控制元件36可由開關(guān)構(gòu)成，并且優(yōu)選地，當(dāng)使用者停止為電極26供電時(shí)，執(zhí)行電能控制策略-例如通過(guò)產(chǎn)生多個(gè)減幅的交替脈沖-以便釋放部件14。
依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的鑷子12的操作在下文闡述。
當(dāng)使用者-通常是鐘表匠-操作和裝配不是特別脆弱的部件14時(shí)，例如由黃銅制成的部件14，他使用傳統(tǒng)的鉗部22以抓取部件14并將部件14定位在鐘表內(nèi)，這僅僅通過(guò)用手指在鑷子12的分支16，18上施加機(jī)械壓力實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)使用者操作和裝配必須特別小心地對(duì)待以避免損壞或刮擦的部件14例如硅指針15時(shí)，他利用開關(guān)36控制對(duì)電極26的供電，從而通過(guò)在靜電抓取表面24上產(chǎn)生吸引力而使絕緣外皮30帶有電荷，該吸引力使部件14能夠被抓取而不需要在其上施加任何機(jī)械壓力。然后使用者可在鐘表內(nèi)移動(dòng)部件14以將其定位，然后通過(guò)再次操縱開關(guān)36來(lái)釋放部件14。
應(yīng)當(dāng)指出，由于由導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成的部件14放置在與分支16，18處于相同電位-這里是接地-的支承件上，所以部件14本身接地。當(dāng)靜電抓取表面24接近部件14時(shí)，對(duì)電極26的供電導(dǎo)致電極26和部件14之間具有電位差，這產(chǎn)生了電場(chǎng)和靜電吸引力。電荷出現(xiàn)在靜電抓取表面24上和部件14上。當(dāng)靜電力足夠時(shí)，部件14將壓靠靜電抓取表面24。由于部件14內(nèi)被移動(dòng)的大部分電荷保留在部件14上，所以靜電吸引力得以保持，這使部件14能夠在被移動(dòng)的同時(shí)保持壓靠在靜電抓取表面24上，直到通過(guò)操縱開關(guān)36而釋放。
現(xiàn)在說(shuō)明圖3和4所示的第二實(shí)施例，并且特別涉及使第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相區(qū)別的技術(shù)特征。
根據(jù)第二實(shí)施例，供電裝置28相對(duì)于鑷子12偏置，電連接線34從鑷子12延伸到供電裝置28。此外，控制元件36由踏板38構(gòu)成，該踏板38使使用者能夠根據(jù)他用腳施加在踏板38上的力改變靜電抓取表面24上的靜電吸引力的強(qiáng)度。
圖3示出支承件39，部件14在被抓取之前放置于其上。如前所述，支承件39與鑷子12的分支16，18設(shè)置在相同的電位，這里是接地。
在第二實(shí)施例中，靜電抓取表面24具有至少一個(gè)導(dǎo)向部分40，42，用于迫使部件14占據(jù)靜電抓取表面24上的確定的位置。
圖4示出第一和第二導(dǎo)向部分40，42，它們布置在靜電抓取表面24上以便形成用于虛線所示的指針15的互補(bǔ)腔室。
依照所示的示例，第一導(dǎo)向部分40在抓取表面24的整個(gè)寬度上延伸并且具有指針15的一個(gè)端部的形狀，該端部位于指針15的旋轉(zhuǎn)軸線一側(cè)。這里第一導(dǎo)向部分40通過(guò)由兩個(gè)相對(duì)邊緣44，46限定的凹槽形成，該第一導(dǎo)向部分迫使指針15沿相對(duì)于軸線Al的橫向方向定向，如圖3所示。因此，指針15不僅通過(guò)靜電吸引力被保持在靜電抓取表面24上，而且還被保持在相對(duì)于靜電抓取表面24的確定的位置，這有助于使用者將指針15定位在鐘表內(nèi)以便裝配指針15。
依照所示的示例，第二導(dǎo)向部分42是具有半圓盤形狀的腔室，但是它可以采取與待操作的部件14的形狀相適應(yīng)的任何其他形狀。
依照第二實(shí)施例的一種改進(jìn)，第一導(dǎo)向部分40包括與指針15的心軸孔相對(duì)的用于接納心軸的軸向端部的孔口48，在該軸向端部上將安裝指針15。因此，當(dāng)使用者定位指針15以便將其安裝在心軸上時(shí)，他可以在不直接貼靠心軸的端部的情況下利用鑷子12對(duì)指針15施加壓力。
這里導(dǎo)向部分40，42形成為中空形狀，但是它們也可以制成肋部的形式，該肋部限定用于待操作的部件14的部分的互補(bǔ)腔室。
當(dāng)然，導(dǎo)向部分40，42也可以布置在第一實(shí)施例的抓取表面24上。
有利地，靜電抓取表面24的至少一個(gè)部分屬于附加元件50，該附加元件可拆卸地固定在第一分支16上。依照所示出的示例性實(shí)施例，附加元件50由電介質(zhì)材料制成的板組成，其卡扣配合在電介質(zhì)材料制成的板52上。板52例如通過(guò)粘結(jié)固定在鑷子12的第一分支16上，并且包括接納電極26的腔室。附加元件50和板52一起形成封裝電極26的絕緣外皮30。
附加元件50的優(yōu)點(diǎn)是它便于更換靜電抓取表面24，因此能夠使用其突出部分40，42適于待抓取的部件14的靜電抓取表面24。因此，如果希望操作硅制的輪，則僅需要將用于指針15的附加元件50更換為具有與待抓取的輪互補(bǔ)的部分40、42的附加元件50。
根據(jù)一種變型(未示出)，絕緣外皮30可完全以可拆卸的方式固定在鑷子12上，必要時(shí)，這使鑷子12能夠在沒(méi)有靜電抓取表面24的情況下進(jìn)行使用。
現(xiàn)在參考第二實(shí)施例對(duì)根據(jù)本發(fā)明的抓取系統(tǒng)的操作進(jìn)行描述。
為了抓取硅制的指針15，使用者移動(dòng)靜電抓取表面24接近載有指針15的支承件，使指針15與第一導(dǎo)向部分40大致對(duì)準(zhǔn)。同時(shí)，使用者踩壓踏板38以便對(duì)電極26供電并且逐漸增大靜電吸引力直到指針15壓靠靜電抓取表面24。由于吸引力并且由于第一導(dǎo)向部分40合適的形狀，指針15以適當(dāng)?shù)姆绞綄⒆陨矶ㄎ辉诘谝粚?dǎo)向部分40內(nèi)，從而該指針的心軸孔面向孔口48。
然后使用者利用鑷子12將指針15運(yùn)送到指針在其中被裝配的鐘表內(nèi)。然后使用者通過(guò)將指針15穿在心軸上直到心軸的自由端被容納在靜電抓取表面24的孔口48內(nèi)，從而將指針15裝配到相應(yīng)的鐘表心軸上。
當(dāng)指針15被裝配完成時(shí)，使用者抬起踏板38以消除靜電吸引力并釋放指針15，指針15通過(guò)其適配性在任何情況下均被保持在心軸上，這類似于釘入(driving in)。
本發(fā)明是參考僅在第一分支16上包括靜電抓取表面24的鑷子12進(jìn)行說(shuō)明的。當(dāng)然，鑷子12的第二分支18也可包括與前文所述類似的靜電抓取表面24。該第二分支可包括與第一分支16的導(dǎo)向部分不同的導(dǎo)向部分40、42，這將增加使用同一鑷子12通過(guò)靜電吸引所能夠抓取的部件的數(shù)目。
權(quán)利要求
1.用于抓取和裝配鐘表內(nèi)的至少一個(gè)部件(14，15)的鑷子(12)，包括第一分支(16)和第二分支(18)，該第一分支和第二分支在鑷子(12)的第一端部(20)連接且在鑷子(12)的第二端部形成抓取鉗部(22)，以便能夠通過(guò)手動(dòng)操作鑷子(12)由使用者用手指在鑷子(12)的分支(16，18)上施加機(jī)械壓力來(lái)利用鉗部(22)抓取部件(14，15)，其特征在于，第一分支(16)包括至少一個(gè)靜電抓取表面(24)，該靜電抓取表面用于通過(guò)靜電吸引抓取由半導(dǎo)體材料制成的部件(14，15)。
2.用于抓取和裝配鐘表內(nèi)的至少一個(gè)部件(14，15)的鑷子(12)，包括第一分支(16)和第二分支(18)，該第一分支和第二分支在鑷子(12)的第一端部(20)連接且在鑷子(12)的第二端部形成抓取鉗部(22)，以便能夠通過(guò)手動(dòng)操作鑷子(12)由使用者用手指在鑷子(12)的分支(16，18)上施加機(jī)械壓力來(lái)利用鉗部(22)抓取部件(14，15)，其特征在于，第一分支(16)包括至少一個(gè)靜電抓取表面(24)，該靜電抓取表面用于通過(guò)靜電吸引抓取由導(dǎo)電材料制成的部件(14，15)；并且，該靜電抓取表面(24)由合成絕緣材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑷子，其特征在于，靜電抓取表面(24)布置在所述分支(16)的外表面一側(cè)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鑷子(12)，其特征在于，靜電抓取表面(24)具有至少一個(gè)導(dǎo)向部分(40，42)，該導(dǎo)向部分用于迫使部件(14，15)占據(jù)靜電抓取表面(24)上的確定位置。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鑷子(12)，其特征在于，該鑷子用于將手表指針(15)裝配到心軸上，該靜電抓取表面(24)包括至少一個(gè)孔口(48)，當(dāng)將指針(15)定位在心軸上時(shí)該孔口用于使心軸通過(guò)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鑷子(12)，其特征在于，靜電抓取表面(24)的至少一個(gè)部分屬于附加元件(50)，該附加元件可拆除地固定在第一分支(16)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鑷子(12)，其特征在于，附加元件(50)通過(guò)卡扣配合固定在第一分支(16)上。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鑷子(12)，其特征在于，所述分支(16，18)由導(dǎo)電材料制成。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鑷子(12)，其特征在于，靜電抓取表面(24)由電絕緣材料制成，以便不改變待抓取部件(14，15)的表面外觀。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鑷子(12)，其特征在于，第一分支(16)包括由供電裝置(28)供給電流的電極(26)和由電介質(zhì)材料制成的覆蓋電極(26)的絕緣外皮(30)；并且，該絕緣外皮(30)包括形成所述靜電抓取表面(24)的外表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鑷子(12)，其特征在于，供電裝置(28)由鑷子(12)承載。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鑷子(12)，其特征在于，電極(26)連接到相對(duì)于鑷子(12)偏置的供電裝置(28)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的鑷子(12)，其特征在于，控制在靜電抓取表面(24)上產(chǎn)生的靜電吸引力的強(qiáng)度的元件(36)布置在鑷子(12)上。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的鑷子(12)，其特征在于，第二分支(18)也包括靜電抓取表面(24)。
15.靜電抓取系統(tǒng)(10)，其特征在于，該系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的鑷子(12)；并且該系統(tǒng)包括相對(duì)于鑷子(12)偏置的元件(36)，該元件控制在靜電抓取表面(24)上產(chǎn)生的靜電吸引力的強(qiáng)度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的靜電抓取系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述控制元件(36)是踏板(38)，該踏板(38)根據(jù)施加到踏板(38)上的壓力改變靜電吸引力。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的靜電抓取系統(tǒng)(10)，其特征在于，鑷子(12)的第二分支(18)也包括靜電抓取表面(24)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于抓取和裝配鐘表內(nèi)的至少一個(gè)部件(14)的鑷子(12)和抓取系統(tǒng)(10)，包括第一和第二分支(16，18)，它們?cè)阼囎?12)的第一端部(20)連接且在鑷子(12)的第二端部形成抓取鉗部(22)，以便能夠通過(guò)手動(dòng)操作鑷子(12)利用鉗部(22)抓取部件(14)，其特征在于，第一分支(16)包括至少一個(gè)靜電抓取表面(24)，該靜電抓取表面用于通過(guò)靜電吸引抓取由導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料制成的部件(14)。
文檔編號(hào)G04D1/02GK101082808SQ20071013886
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者F·布隆德奧, M·洛倫齊尼 申請(qǐng)人:Eta瑞士鐘表制造股份有限公司