DE602004013268T2

DE602004013268T2 - Herstellungsverfahren für Zeitindexen und Apparat für seine Implementierung

Info

Publication number: DE602004013268T2
Application number: DE602004013268T
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Bazin; Pierre-Andre Bühler
Original assignee: Nivarox Far SA; Nivarox SA
Current assignee: Nivarox Far SA; Nivarox SA
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: HK1076160A1; JP2005214975A; CN1648792A; TW200527169A; EP1557729A1; US20050160574A1; ATE393418T1; DE602004013268D1; JP4813804B2; EP1557729B1; KR20050077011A; TWI346262B; CN100543615C; US7337542B2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stundenanzeigestegen, die auf das Zifferblatt eines Zeitmessgeräts mittels Befestigungsfüßen aufgesetzt werden, um alles oder einen Teil der Ziffern, die die Stunden anzeigen, zu ersetzen, wobei die Anzeigestege sehr kleine Abmessungen aufweisen und im Allgemeinen einfache geometrische Formen besitzen.
Die Erfindung betrifft auch eine Roboteranlage, die eine einheitliche maschinelle Bearbeitung der Anzeigestege ermöglicht, indem sie somit eine größere Freiheit der Wahl der Formen und eine größere Endbearbeitungsqualität des Oberflächenzustandes der sichtbaren Teile nach der Befestigung am Zifferblatt bietet.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Die auf dem Stundenumfang oder auf Sekundenzifferblättern angeordneten Anzeigestege oder Ziffern werden sehr häufig durch Durchpausen, sogar durch Siebdruck hergestellt, indem der Eindruck vermittelt wird, dass sie gedruckt wurden. Diese Anzeigestege können auch durch Prägedruck der unteren Oberfläche des Zifferblatts erhalten werden, wobei die erhabenen Teile, die die Anzeigestege bilden, dann poliert, lackiert oder mit einem lumineszierenden Pigment bedeckt werden, wie beispielsweise im Patent FR 2 308 133 beschrieben. Diese Anzeigestege können auch Teile sein, die auf das Zifferblatt aufgesetzt werden, indem sie durch Pressen einer Metallplatte, dann Kleben beispielsweise mittels eines durch Wärme härtbaren Klebstoffs hergestellt werden, wie im Patent CH 506 111 angegeben. Ein weiteres Beispiel ist im Patent CH 16801680 gegeben, das ausgefräste Anzeigestege beschreibt.
Wenn Teile mit hoher Qualität erhalten werden sollen, insbesondere wenn das verwendete Metall ein Edelmetall ist, werden die Anzeigestege, die dann sehr häufig mit Füßen für ihre Befestigung am Zifferblatt durch Eintreiben in Aufnahmesitze, die dazu vorgesehen sind, versehen sind, durch maschinelle Bearbeitung vorgeschnitten oder in einem Profil gepresst, dann für die Facettenbildung wieder aufgenommen. Die verwendeten Querschnitte sind im Allgemeinen entweder ge mäß einer "longitudinalen" Form oder gemäß einer "transversalen" Form rechtwinklig.
Gemäß der ersten Ausführungsform besitzt das Profil einen Querschnitt, in den ein gerader Querschnitt eines Anzeigesteges, einschließlich der Füße, einbeschrieben werden kann. Auf einer gewissen Länge des Profils, die mehreren aneinander gelegten Anzeigestegen entspricht, wird zuerst eine Fläche maschinell bearbeitet, um das endgültige Aussehen des sichtbaren Teils der Anzeigestege zu bilden, dann werden durch Ausfräsen die Füße an der gegenüberliegenden Fläche gebildet. Die Anzeigestege werden anschließend als Teilstück abgetrennt und fallen in einen Beutel für die späteren Vorgänge des Waschens und des Trocknens, bevor sie für den Versand in loser Schüttung verpackt werden. Eine Ausführungsform dieser Art ist beispielsweise im Patent US 3 323 396 genauer beschrieben. Diese Art vorzugehen hat den Nachteil, dass keine Endbearbeitung des Schnittteils beispielsweise durch Feinschleifen ermöglicht wird. Es existiert auch ein Risiko, dass die Füße, die kleine, sehr feine Stäbe mit einem Durchmesser unterhalb eines mm sind, beim Fallen in den Behälter verbogen werden, was schließlich zu einem Ausschuss von 30%, sogar mehr, führen kann.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform weist das Profil einen Querschnitt auf, in den der für die Basis eines Anzeigesteges gewählte Umriss einbeschrieben werden kann. In einem ersten Vorgang wird das Feinschleifen der oberen Flächen und der Seiten des Anzeigestegs durchgeführt. In einem zweiten Vorgang wird der Anzeigesteg an zwei gegenüberliegenden Stützoberflächen zwischen den Spannbacken einer Greifeinrichtung aus hartem Metall eingespannt, damit er auf einer Länge als Teilstück abgetrennt wird, die im Wesentlichen der Dicke des Anzeigesteges, erhöht um die Höhe der Füße, entspricht. In einem dritten Vorgang wird das Ausfräsen der Füße durchgeführt, dann werden die Anzeigestege befreit, die in einen Beutel für die späteren Vorgänge des Waschens und Trocknens in loser Schüttung fallen, bevor sie verpackt werden. Gemäß einer Variante dieser Ausführungsform, die im Patent CH 565 406 beschrieben ist, wird das Ende des Profils mit einer Greifeinrichtung auf einer Länge erfasst, die der Höhe der Füße entspricht, dann wird ein Stück abgeschnitten und durch eine Drehplatte vor eine Facettenbildungsstation, dann vor einen Revolverkopf gebracht, wo es von einer anderen Greifeinrichtung an bereits facettierten gegenüberliegenden Seiten wieder aufgenommen wird, um nacheinander das Ausfräsen der zwei Füße durchzuführen. Wie zu sehen ist, ist in dieser Ausführungsform, in der die endbearbeiteten Oberflächen zwischen Greifeinrichtungen eingespannt werden, um die endgültige maschinelle Bearbeitung der Füße durchzuführen, das Risiko groß, Anzeigestege zu erzeugen, die sichtbare Aussehensdefekte aufweisen, die zu ihrer Degradierung, sogar ihrem Wegwerfen führen, wenn die Anzeigestege für Spitzen-Zeitmessgeräte bestimmt sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung zielt folglich darauf ab, die Nachteile des vorstehend genannten Standes der Technik zu beseitigen, indem sie ein Verfahren und eine Anlage für die Ausführung dieses Verfahrens schafft, die es ermöglichen, Stundenanzeigestege herzustellen, die idealerweise keinen Aussehensfehler aufweisen, und es ermöglichen, eine große Flexibilität auf der Höhe ihrer Form zu haben.
Dazu ermöglicht es das Verfahren gemäß der Erfindung, ausgehend von einem Metallprofil mit einem geeigneten Querschnitt, durch einheitliche maschinelle Bearbeitung Stundenanzeigestege mit mindestens einem Fuß zur Befestigung im Zifferblatt eines Zeitmessgeräts herzustellen. Das Verfahren umfasst die folgenden grundlegenden Schritte:

– in einem ersten Schritt wird ein Rohling gebildet und die Füße werden in einem Ende des Profils ausgefräst;
– in einem zweiten Schritt werden die Füße mit einer Greifeinrichtung erfasst und der Rohling wird als Teilstück abgetrennt, und
– in einem dritten Schritt wird der Anzeigesteg auf allen seinen sichtbaren Oberflächen auf die gewünschte Form maschinell bearbeitet und fein geschliffen.

Das Verfahren umfasst außerdem sekundäre Schritte, die darin bestehen:

– mit einer Saugvorrichtung den endbearbeiteten Anzeigesteg zu erfassen, um ihn von der Greifeinrichtung zu trennen, und ihn in eine Einheitenverpackungsplatte zu legen;
– das Waschen und das Trocknen einer Gesamtheit von mehreren Platten, die jeweils ein Los von Anzeigestegen enthalten, die auf der Platte angeordnet sind, durchzuführen, und
– die Platten für ihren Versand zu verpacken.

Wie zu sehen ist, gibt es in keinem Schritt des Verfahrens eine Wiederaufnahme der Greifeinrichtung und auch keine Behandlung in loser Schüttung, so dass kein fehlerhaftes Stück existiert, was auf einer wirtschaftlichen Ebene besonders vorteilhaft ist, insbesondere wenn das Metall des Profils ein Edelmetall wie Gold oder eine Goldlegierung ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Füße am Ende des Profils ausgefräst.
Dieses Verfahren wird durch eine Roboteranlage mit numerischer Steuerung (CNC), die programmierbar ist, um Anzeigestege mit sehr vielseitigen Formen herzustellen, ausgeführt. Die Anlage umfasst ein Lager für die Bereitstellung der Profile, das auf einer Gleitschiene entlang einer Achse Z₂ gegenüber einer Greifeinrichtung horizontal beweglich ist, die es ermöglicht, die Anzeigestege durch die Füße zu erfassen. Die maschinelle Bearbeitung wird mittels eines Roboters mit vier Freiheitsgraden (X, Y, Z₁, ϑ) ausgeführt, der zwischen dem Lager und der Greifeinrichtung angeordnet ist. Die Anlage umfasst auch einen Manipulatorarm, der es ermöglicht, Stücke durch Ansaugen zu erfassen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung zeigen sich beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 in einer Draufsicht ein Beispiel eines Anzeigestegs darstellt, der gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden kann;
2 denselben Anzeigesteg wie jenen von 1 in einer Seitenansicht darstellt;
3 in einer Draufsicht von unten in der Perspektive den Anzeigesteg von 1 darstellt;
4 den ersten Schritt des Verfahrens zum Bilden der Füße darstellt;
5 den zweiten Schritt darstellt, der zum Abtrennen eines Rohlings als Teilstück führt, der es ermöglicht, einen Anzeigesteg herzustellen;
6 den Anzeigesteg darstellt, der für den dritten Schritt der Formgebung und des Feinschleifens dargestellt ist;
7 ein Ablaufdiagramm ist, das die drei ersten Schritte und die folgenden Schritte bis zur Verpackung zum Versand aufgreift, und
8 eine schematische Darstellung einer automatisierten Maschine ist, die es ermöglicht, das Verfahren auszuführen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Mit Bezug auf die 1 bis 3 wurde in einem sehr großen Maßstab ein Anzeigesteg dargestellt, dessen sichtbarer Teil die Form von zwei übereinander gelegten gleichschenkligen Trapezen 3, 5 aufweist, die in Bezug auf die Mittellinie symmetrisch sind. Das größere Trapez 3, das die Basis des Anzeigestegs bildet, der am Zifferblatt befestigt wird, ist mit dem kleineren Trapez 5 durch eine vertikale Flanke 4, eine geneigte Ebene 6 und durch eine weitere vertikale Flanke 8 verbunden. In der beschriebenen Ausführungsform umfasst die durch das große Trapez 3 gebildete Basis zwei Füße 7a, 7b, die in der Mittelebene des Anzeigestegs liegen und aus dem Material mit der trapezförmigen Platte stammen. Der Anzeigesteg könnte ganz offensichtlich nur einen einzigen Fuß umfassen. Nur zur Information liegt die Länge des Anzeigesteges in der Größenordnung von 3 mm, seine größere Breite in der Größenordnung von 1,50 mm und seine Gesamthöhe, einschließlich der Füße, in der Größenordnung von 0,75 mm, so dass das Profil 10 (in 1 gestrichelt dargestellt), das für seine Herstellung dient, einen rechtwinkligen Querschnitt aufweisen kann, der etwas größer als 3 × 1,5 mm² ist.
Es wäre auch möglich, diese gleichen Anzeigestege ausgehend von einem Profil mit einem Querschnitt eines gleichschenkligen Trapezes herzustellen, der in Anbetracht der Feinschliffvorgänge etwas größer ist als die Basis der Anzeigestege. Wie später zu sehen ist, ermöglicht es das Verfahren auch, Anzeigestege herzustellen, die keine vertikale Flanke umfassen, wobei die Schliffflächen 4, 6 und 8 sowie die Enden 9a, 9b abgerundete Formen aufweisen.
Mit Bezug nun auf 4 bis 7 wird nachstehend eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Das Ausgangsmaterial zur Herstellung der Anzeigestege ist aus einem Profil 12 mit rechtwinkligem Querschnitt 10 gebildet. Es handelt sich beispielsweise um eine Stange aus Gold, die 2 m lang ist.
In einem ersten Schritt "a", der in 4 dargestellt ist, wird die Ausbildung der zwei Füße 7a, 7b mittels eines Fräsers am Ende, der an einer Frässpindel 11 befestigt ist, durchgeführt. Nur zur Information weisen die Füße 7a, 7b eine Höhe, die größer als oder gleich 0,30 mm ist, und einen Durchmesser von ungefähr 0,25 mm auf.
Trotz so kleiner Abmessungen und in überraschender Weise weisen die Füße einen mechanischen Widerstand auf, der ausreicht, um durch eine Greifeinrichtung 13 erfasst werden zu können, die in dem in 5 dargestellten Beispiel die Spindel eines Reitstocks ist. In diesem zweiten Schritt "b" wird ein Rohling 14 vom Profil 12 abgeschnitten.
In einem dritten Schritt "c", der in 6 dargestellt ist, wobei der Rohling 14 immer durch die Füße 7a, 7b gehalten wird, kann dem Rohling 14 die gewünschte Form gegeben werden und das Feinschleifen aller sichtbaren Oberflächen kann durchgeführt werden, um einen fertigen Anzeigesteg 1 zu erhalten, von welchem keine Oberfläche Greifeinrichtungsmarkierungen aufweisen kann.
Es ist auch zu bemerken, dass, da alle Handhabungen durch Einklemmen der Füße durchgeführt werden, es nicht mehr erforderlich ist, zwei parallele Flanken zu haben, und dass der sichtbare Teil des Anzeigesteges nur Kurven umfassen und beispielsweise die Form eines Wassertropfens aufweisen kann.
Die folgenden Schritte d, e, f betreffen Endvorgänge vor dem Versand. Im Schritt "d" wird der Anzeigesteg 1 vom Reitstock 13 durch einen Manipulatorarm mit einer Erfassungsvorrichtung durch Ansaugen entfernt und in einer Platte abgelegt, die beispielsweise ein Los von 100 Anzeigestegen enthalten kann. In einem Schritt "e" werden die auf den Platten angeordneten Anzeigestege gewaschen und getrocknet. In einem letzten Schritt "f" werden eben diese Platten beispielsweise mittels eines zurückziehbaren Kunststofffilms eingepackt, um die Anzeigestege für ihren Versand an der Stelle zu halten.
Das Verfahren, das gerade beschrieben wurde, entspricht dem, was im Oberbegriff mit "transversale Ausführungsform" bezeichnet worden war. Ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, kann auch eine longitudinale Ausführungsform in Erwägung gezogen werden, wobei der erste Schritt "a" folglich darin besteht, die Füße nicht im Querschnitt des Profils, sondern in einer seiner Flächen, maschinell zu bearbeiten, dann im zweiten Schritt "b" den Rohling mit den Füßen zu erfassen, wobei die folgenden Schritte unverändert sind. In dieser Ausführungsvariante kann das Profil vorteilhafterweise eine T-Form aufweisen, wobei der vertikale Steg den Durchmesser der Füße als Breite hat.
8 stellt schematisch als Beispiel eine Anlage dar, die die Ausführung des Verfahrens ermöglicht, insbesondere wenn die maschinelle Bearbeitung der Füße am Ende des Profils durchgeführt wird. Die Anlage umfasst ein Lager 21 zur Bereitstellung der Profile, das auf einer Gleitschiene 20 entlang einer Achse Z₂ gegenüber einer Greifeinrichtung 23 beweglich ist, wobei diese zwei Elemente auch einen Freiheitsgrad in der Drehung α, β um die Achse Z₂ besitzen. Ein Werkzeugträger-Roboter 25 mit vier Freiheitsgraden (X, Y, Z, ϑ) ist zwischen dem Lager 21 und der Greifeinrichtung 23 angeordnet. Die Anlage umfasst auch einen Manipulatorarm (nicht dargestellt), der es ermöglicht, Stücke durch Ansaugen zu erfassen, wobei die Gesamtheit durch eine Vorrichtung zur numerischen Steuerung (CNC) gesteuert wird, die programmierbar ist, um in einheitlicher Weise Anzeigestege mit sehr verschiedenartigen Formen herzustellen. In einem ersten Schritt positioniert sich das Lager 21 durch Verlagerung auf der Gleitschiene 20 entlang der Achse Z₂ gegenüber dem Roboter 25, um einen ersten Fuß maschinell zu bearbeiten, dann durch Drehung um einen Winkel α = 180°, um den zweiten Fuß maschinell zu bearbeiten. Der Roboter 25 zieht sich zurück und das Lager 21 schiebt sich bis zur Greifeinrichtung 23 vor, die die Füße erfasst. Der Roboter 25 verlagert sich dann entlang der Achse Z₁, um in einem zweiten Schritt den Rohling als Teilstück abzutrennen, und das Lager 21 zieht sich bis in seine Anfangsposition zurück. In einem dritten Schritt verlagert sich der Roboter entlang der Achse Z₁ zur Greifeinrichtung 23, um die Vorgänge der Formgebung und des Feinschliffs durch seine vier Freiheitsgrade und in der möglichen Orientierung des Rohlings durch eine Drehung β der Greifeinrichtung durchzuführen. Die folgenden Vorgänge der Ausgabe, des Waschens, des Trocknens und der Verpackung werden nicht beschrieben, da sie gewöhnlichen Vorgängen auf diesem Gebiet entsprechen.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Stundenanzeigestegen (1) mit Füßen (7a, 7b), die die Befestigung der Grundfläche (3) der Anzeigestege an einem Zifferblatt ermöglichen, ausgehend von einem Metallprofil (12), das die Schritte umfasst, die darin bestehen: – in einem ersten Schritt die Füße (7a, 7b) in einem Ende des Profils (12) auszufräsen und das Profil vorzuschneiden, – in einem zweiten Schritt die Füße (7a, 7b) in einer Greifeinrichtung (13) zu erfassen und einen Rohling (14) als Teilstück abzutrennen, und – in einem dritten Schritt den Rohling (14) in die gewünschte Form für den Anzeigesteg endzubearbeiten und das Feinschleifen aller sichtbaren Oberflächen auszuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem die folgenden Schritte umfasst: – Erfassen des endbearbeiteten Anzeigestegs mit einer Saugvorrichtung, um ihn von der Greifeinrichtung (13) zu lösen und um ihn in eine Einheitenverpackungsplatte zu legen, – Ausführen eines Waschens und Trocknens einer Gesamtheit aus mehreren Platten, die jeweils ein Los aus auf der Platte angeordneten Anzeigestegen enthalten, und – Verpacken der Platten für ihren Versand.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt die Füße am Ende des Profils (12) ausgefräst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt die Füße in einer Oberfläche des Profils ausgefräst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil einen rechtwinkligen Querschnitt besitzt, in den entweder der Querschnitt des Anzeigestegs (1) mit seinen Füßen oder der Umriss der Basis (3) des Anzeigestegs einbeschrieben werden kann.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (12) die gleiche Form wie die Basis eines Anzeigestegs mit einem etwas größeren Querschnitt hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Anzeigestege (1) keine gegenüberliegenden vertikalen Flanken aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (12) aus Gold oder einer Goldlegierung besteht.
Anlage für die Herstellung von Stundenanzeigestegen (1) mit Füßen (7a, 7b) ausgehend von einem Metallprofil (12), die ein Lager (21) für die Bereitstellung der Profile aufweist, das auf einer Gleitschiene (20) längs einer Achse Z₂ horizontal beweglich und um die Achse Z₂ um einen Winkel α drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: – eine Greifeinrichtung (23), um die Füße eines Anzeigestegs (1) zu ergreifen, die sich gegenüber dem Lager (21) befindet und um die Achse Z₂ um einen Winkel β drehbar ist; – einen Werkzeugträger-Roboter (25) mit vier Freiheitsgraden (X, Y, Z₁, ϑ), der die Formarbeit und das Feinschleifen der sichtbaren Teile des Anzeigestegs ermöglicht, und – eine Vorrichtung (CNC) zur numerischen Steuerung, die die Steuerung des Lagers (21), der Greifeinrichtung (23) und des Roboters (25) als Funktion der für den Anzeigesteg gewünschten besonderen Form ermöglicht.
Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem einen Manipulatorarm mit Druckluftgriff umfasst, der ebenfalls durch die CNC-Steuerung gesteuert wird, um die Stundenanzeigestege auszugeben und sie im Hinblick auf die späteren Schritte des Waschens, Trocknens und Verpackens für den Versand in Platten zu legen.