JP6546331B2 - プレートを切断して腕時計の風防を作る方法 - Google Patents

プレートを切断して腕時計の風防を作る方法 Download PDF

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Description

本発明は、外郭に沿って光透過性の材料のプレートを切断して腕時計の風防を作る方法に関する。
本発明は、腕時計の風防の分野に関し、特に、サファイア、鉱物ガラスのような硬質材で作られた風防の分野に関する。
光透過性の計時器部品、特に、表側又は裏側をカバーする風防、の製造には、一般的に、アセンブリーエッジの両側の表側と裏側にて機械加工して面取り面を形成することを必要とする。このことは、特に、圧入を容易にするため、密封性を確実にするため、そして、審美性のために重要である。このような部品をその機械加工のサイクル中に取り扱うことは難しく、引っ掻き傷を防ぐために細心の注意が必要となる。このような引っ掻き傷は、バリによって発生したり、風防の材料から発生した機械加工の廃棄物によって発生したり、及び／又は風防を製造するために使用される工具によって発生したり、又はこのような部品を取り扱うことによって発生したりする。
本発明は、光透過性の材料の大きなプレートから風防、特に、円形の風防、を高速で面取りし切断することを可能にする方法を開発することを提案するものである。
このために、本発明は、請求項１に記載の方法に関する。
添付図面を参照しながら下記の詳細な説明を読むことで、本発明の他の特徴及び利点を理解することができるであろう。
図１〜４は、図１に示した光透過性の材料のプレートに対して行われる操作の概略断面図を示しており、形成されるべき各風防の輪郭が点線で示されている。 第１の側にて面取りする第１のステップを示している。 プレートをひっくり返す第２のステップ（図示せず）の後に行われる、反対側の第２の側を面取りして、既に機械加工されている第１の側をアドホックな工具上に配置する第３のステップを示している。 得られた風防材料を切断し分離する第４のステップを示している。 図５、７及び８は、面取り操作の概略部分断面図を示している。図５においては、工具の軸が４軸の機械加工のために傾斜しているような、機械加工されるべき外郭に沿って動く傾斜式研削車による面取り操作を示している。 図５の傾斜式研削車の軌跡、前記工具の軸の傾斜変化を示している斜視図である。 風防が円形である特定の場合において、寸法構成が風防の輪郭と一致するような研削車によって面プランジ研削を行うことによる面取り操作を示している。 風防の外郭に沿って動く単一のシャンク型ボアリングタイプの工具を用いる面取り操作を示している。 図２の第１の面取りステップの後における、楕円形と円形の２つの異なるタイプの風防に対応する面取り面があるプレートについての概略平面図を示している。反対側の２つの隅にて、図３の工具上にプレートを再配置させるための機械加工マーキングがある。 本発明に係る方法の４つの重要なステップを示しているブロック図である。
本発明は、外郭２に沿って光透過性の材料のプレート３を切断して計時器の風防１を作る方法に関する。
この光透過性の材料は、具体的には、サファイア、鉱物ガラスのような硬質材であり、特に、ケイ酸塩又は同様の材料である。また、光透過性の材料は、高分子であることができ、例えば、「有機ガラス」と呼ばれるものであることができる。この材料は、見える部品、特に、腕時計の風防や腕時計の裏側をカバーする風防、を製造するために適している。
本発明によると、以下のステップが、順次的にこの順にて行われる。
− 第１のステップ１００：プレート３から作られる各風防１に対して、プレート３の第１の側４における外郭２の少なくとも内側にて、第１の切断線ないし切り口５を形成して、第１の面取り面６を形成する。
− 第２のステップ２００：プレート３をひっくり返して、第１の面取り面６を形成する第１のステップ１００の間に形成された第１の面取り面６及び／又は少なくとも１つの機械加工マーキング１４の位置をマーキングする。
− 第３のステップ３００：プレート３によって形成される各風防１に対して、第１の側４とは反対側であるプレート３の第２の側７における外郭２の少なくとも内側上にて第２の切断線ないし切り口８を形成して、各第１の切断線５及び各第１の面取り面６と整列している第２の面取り面９を形成する。
− 第４のステップ４００：プレート３を通して各風防１の各外郭２にて機械加工して風防１のエッジ１１を形成することによってプレート３の骨格１３から風防１を分離する。
特定の実施形態において、外郭２が円形である場合に、第１のステップ１００及び／又は第３のステップ３００の間に、形成される面取り面に対応している輪郭を有する研削車１８ないしベル工具が用いられ、これは、回転駆動されてプレート３にまっすぐ押し込まれる。
楕円形又は同様の形のあらゆる風防の外郭に適しているような特定の実施形態において、第１のステップ１００及び／又は第３のステップ３００の間に、研削車１７ないしベル工具の回転軸が、形成される面取り面の局所的な接面が向いている方向に対して垂直に空間を通って動くように、回転駆動されて外郭２に沿った多軸輪郭形成を行う研削車１７ないしベル工具が使用される。また、この方法は、正方形や長方形の風防を作るときに面取り面を形成するためにも使用できるが、この場合、当該工具のために各隅の近くに凹部を形成することが必要となる。このために、廃棄する材料が多すぎにならないようにプレート３上の風防の配置を最適化することが必要になることがある。
別の特定の実施形態において、外郭２が円形である場合に、第１のステップ１００及び／又は第３のステップ３００の間に、プレート３の材料にとって、特に、有機材料である場合に、許容できるのであれば、回転駆動されプレート３にまっすぐ押し込まれるボアリングヘッドにマウントされるシャンク型ボアリング工具１９が用いられる。１つの変種において、エンドミルや側面と正面用のサイドアンドフェースカッターも使用できる。
同様に、別の特定の実施形態において、プレート３の材料に依存して、第１のステップ１００及び／又は第３のステップ３００の間に、回転駆動され外郭２に沿って多軸輪郭形成を行うシャンク型ボアリング工具１９が使用され、このとき、そのシャンク型ボアリング工具１９を担持しているボアリングヘッドの回転軸が、形成される面取り面の局所的な接面が向いている方向に対して垂直な空間を通って動く。
当然、研削車ではない工具、特に、シャンク型ボアリング工具やミル、が用いられるような変種において、このような工具のアクティブな部分は、好ましくは、光学や眼鏡の分野で用いられるようなコーティングで被覆される。このコーティングは、特に、ダイヤモンド又は同様のコーティングである。
面取りする外郭の形に応じて、以下のような異なる工具又はミルの形を使用することができる。すなわち、連続的なベル、不連続的なベル、シャンク型ボアリング工具のような単一の刃を備えた工具などである。工具の種類は、面取りされる材料の種類に依存し、特に、以下のものから選ばれる。ただし、これらに限定されない。すなわち、ダイヤモンド被覆されたもの、窒化ホウ素被覆されたもの、ダイヤモンドミルなどである。
１つの有利な変種において、第１のステップ１００の間に、少なくとも１つの機械加工マーキング１４が形成され、また、ひっくり返す第２のステップ２００において、プレート３は、少なくとも１つのリリーフ部分１６がある工具１５上に配置される。このリリーフ部分１６は、前記少なくとも１つの機械加工マーキング１４と連係してプレート３を固有な位置にポジショニングするように構成しており、また、プレート３は、クランプ手段及び／又は吸引手段及び／又はフリーズクランプ手段によって、前記工具１５上で動けなくされる。
１つの変種において、プレートがひっくり返されたときにそのプレートの適切なポジショニングを確実にするために、カメラのような光学的手段を用いる光学的アライメントシステムを実装することができる。保持は、機械的に又は真空圧を用いて、行うことができる。
特に、この少なくとも１つの機械加工マーキング１４と前記少なくとも１つの対応するリリーフ部分１６はそれぞれ、互いに相補的な円錐面状の接触面を有する。具体的には、この機械加工マーキング１４は、図９に示しているように、プレート３の隅のような、風防を作るために使用できない未使用領域に配置することができる。また、複数のこのような機械加工マーキング１４を機械加工することによってポジショニングを改善させることができ、これには、好ましいことに、異なる直径のものを用いて、誰でも間違いなく操作できる機能を実現することができる。機械加工マーキング１４は、面取りに用いられる工具と同じ工具を用いて機械加工される面、ドリル穴などであることができる。
特定の実施形態において、外郭２が円形である場合に、第４のステップ４００の間に、風防１は、レーザー切断、ウォータージェット切断、又はプランジ研削、そして、回転駆動されプレート３にまっすぐ押し込まれるまっすぐな内側プロファイルを有する研削車１８ないしベル工具によって行われる、外郭２に沿った機械加工によって、骨格１３から分離される。レーザーによる分離は、サファイア製の風防や鉱物ガラスで作られる風防の場合に非常に適しているが、これに限定されない。
特定の実施形態において、第１のステップ１００及び／又は第３のステップ３００の間に、各切断線が研削車で機械加工され、この研削車は、プレート３のすぐ近くに配置されたシャープニングステーションにおいて規則的に冷却される。
特定の実施形態において、第１のステップ１００及び／又は第３のステップ３００の間に、カメラや他の光学的手段のようなモニタリング手段が、各面取り面の表面状態を、それが作られた後に、検査するために用いられ、そして、所定の粗さや光透過性のしきい値の範囲から逸脱することが観測されると、研削車や工具が交換され、又はプレート３のすぐ近くに配置されたシャープニングステーションにおいて研削車や工具に対してシャープニングが行われる。
好ましくは、製造ユニットは、
− 前記モニタリング手段
− 製造手段の経路
− 研削車及び／又は工具の寿命、シャープニングを行うタイミング、シャープニングを行うためのサイクル中断及び経路、製造手段が自動工具マガジン及びチェンジャーを有する場合の任意の工具交換サイクルの管理
− 取り扱い手段、特に、プレート３をロードして、プレート３をひっくり返し、得られた風防１と残った骨格１３を取り除く自動化された手段
− 潤滑、及び製造手段へと潤滑剤が戻る場合のフィルタリング
を制御するように構成している制御手段を有する。
好ましくは、一式の風防１が同じプレート３から作られる。特に、大きな楕円状の風防が小さな円形の風防の隣にあるような図９に示しているように、骨格１３の廃棄物を少なくするように、外郭２が異なる風防１が同じプレート３から作られる。
特定の実施形態において、第１のステップ１００及び／又は第３のステップ３００及び／又は第４のステップ４００の間に、機械加工の廃棄物を排出するために、空気及び／又は液体−流体で作業領域を潤滑する。しかし、この潤滑機能は、用いられる研削車又は工具のタイプに依存し、また、特に、ダイヤモンド研削車や特定の特殊工具に対して、熱衝撃に対する感受性や乾燥した状態で動作させる必要性などに従って、特定の運用指針に従うべきである。
実装される研削車及び／又は工具の種類に依存する特定の実施形態において、第１のステップ１００及び／又は第３のステップ３００及び／又は第４のステップ４００の間に、機械加工の廃棄物を取り除くために電流が流される液体−流体にプレート３が浸される。
本発明に係る方法によって、特に、非常に薄い風防を実現することが可能になる。なぜなら、切断の前に面取り面が形成されるからである。例えば、０．１ｍｍの面取り面を備えた０．５ｍｍ厚の風防を実現することができる。これは、伝統的なクランプ保持構成では実現することが不可能な厚みである。
具体的には、パラメーターは、以下のとおりである。
− 工具の形状：連続的なベル
− 研削車の種類：金属接着ダイヤモンド研削車
− 回転速度：２５００〜５０００ｒｐｍ
− フィード速度：３（＋５／−１）ｍｍ／分
− 潤滑：中心を通して油による
− 研削廃棄物の処理：遠心分離による
− 未処理のプレートにおける最大プランジ深さ：０．５ｍｍ
− ポジショニング：ピンによる
− 風防軸に対する面取り角度の範囲：３５°（＋／−５°）
− レーザー切断の後の残った面取り値の範囲：０．１５ｍｍ（＋／−５０μｍ）
１ 風防
２ 外郭
３ プレート
４ 第１の側
５ 第１の切断線
６ 第１の面取り面
７ 第２の側
８ 第２の切断線
９ 第２の面取り面
１１ エッジ
１３ 骨格
１４ 機械加工マーキング
１５ 工具
１６ リリーフ部分
１７、１８ 研削車
１９ シャンク型ボアリング工具
１００ 第１のステップ
２００ 第２のステップ
３００ 第３のステップ
４００ 第４のステップ

Claims (13)

  1. 外郭（２）に沿って光透過性の材料のプレート（３）を切断して腕時計の風防（１）を作る方法であって、
    前記プレート（３）から作られる各風防（１）に対して、前記プレート（３）の第１の側（４）における前記外郭（２）の少なくとも内側に、第１の切断線ないし切り口（５）を形成して、第１の面取り面（６）を形成する第１のステップ（１００）と、
    前記プレート（３）をひっくり返して、前記第１の面取り面（６）を形成する第１のステップ（１００）にて形成された前記第１の面取り面（６）及び／又は少なくとも１つの機械加工マーキング（１４）の位置をマーキングする第２のステップ（２００）と、
    前記プレート（３）から作られる各風防（１）に対して、前記第１の側（４）とは反対側である前記プレート（３）の第２の側（７）における前記外郭（２）の少なくとも内側に、第２の切断線ないし切り口（８）を形成して、前記第１の切断線ないし切り口（５）のそれぞれ及び前記第１の面取り面（６）のそれぞれと整列している第２の面取り面（９）を形成する第３のステップ（３００）と、及び
    前記風防（１）のそれぞれの前記外郭（２）のそれぞれにおいて前記プレート（３）を機械加工することによって、前記プレート（３）の骨格（１３）から前記風防（１）を分離して、前記風防（１）のエッジ（１１）を形成する第４のステップ（４００）と
    をこの順で行うことを特徴とする方法。
  2. 前記外郭（２）が円形である場合に、前記第１のステップ（１００）及び／又は前記第３のステップ（３００）の間に、形成される面取り面に対応している輪郭を有する研削車（１８）ないしベル工具が、回転駆動されて前記プレート（３）にまっすぐ押し込まれるように、使用される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１のステップ（１００）及び／又は前記第３のステップ（３００）の間に、回転駆動され前記外郭（２）に沿った多軸輪郭形成を行う研削車（１７）ないしベル工具が、その研削車ないしベル工具の回転軸が、形成される面取り面に対して局所的な接面が向いている方向に対して垂直に空間を通って動くように、使用される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記外郭（２）が円形である場合に、前記第１のステップ（１００）及び／又は前記第３のステップ（３００）の間に、ボアリングヘッドにマウントされ、回転駆動され前記プレート（３）にまっすぐ押し込まれるシャンク型ボアリング工具（１９）が使用される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記第１のステップ（１００）及び／又は前記第３のステップ（３００）の間に、回転駆動され前記外郭（２）に沿った多軸輪郭形成を行うシャンク型ボアリング工具（１９）が、そのシャンク型ボアリング工具を担持するボアリングヘッドの回転軸が、形成される面取り面の局所的な接面が向いている方向に対して垂直に空間を通るように動くように、使用される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 前記第１のステップ（１００）の間に、少なくとも１つの機械加工マーキング（１４）が作られ、
    ひっくり返す前記第２のステップ（２００）の間に、前記プレート（３）は、前記プレート（３）を固有な位置にポジショニングするように前記少なくとも１つの機械加工マーキング（１４）と連係するように構成している少なくとも１つのリリーフ部分（１６）がある工具（１５）上に配置され、前記プレート（３）は、クランプ手段及び／又は吸引手段及び／又はフリーズクランプ手段によって前記工具（１５）上にて動けなくされる
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  7. 前記少なくとも１つの機械加工マーキング（１４）及び前記少なくとも１つの対応するリリーフ部分（１６）はそれぞれ、互いに相補的な円錐面状の接触面を有する
    ことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 前記外郭（２）が円形である場合に、前記第４のステップ（４００）の間に、前記風防（１）は、レーザー切断又はウォータージェット切断、又はまっすぐな内側プロファイルを有する研削車（１８）ないしベル工具が回転駆動され前記プレート（３）にまっすぐ押し込まれるようにして、プランジ研削によって行われる前記外郭（２）に沿った機械加工によって、骨格（１３）から分離される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  9. 前記第１のステップ（１００）及び／又は前記第３のステップ（３００）の間に、各切断線ないし切り口は、前記プレート（３）のすぐ近くに配置されたシャープニングステーションで規則的に冷却される研削車によって機械加工される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 前記第１のステップ（１００）及び／又は前記第３のステップ（３００）の間に、前記面取り面が形成された後に、カメラ又は他の光学的手段によって各面取り面の表面状態が検査され、
    所定の粗さ又は光透過性のしきい値の範囲から逸脱するときに、前記研削車ないしベル工具が交換され、又は、前記研削車ないしベル工具に対して、前記プレート（３）のすぐ近くに配置されたシャープニングステーションにおいてシャープニングが行われる
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  11. 一式の前記風防（１）は、同じ１つの前記プレート（３）から作られ、
    前記骨格（１３）における廃棄する材料を少なくするように、同じ前記プレートから外郭が異なる風防（１）が作られる
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  12. 前記第１のステップ（１００）及び／又は前記第３のステップ（３００）及び／又は前記第４のステップ（４００）の間に、機械加工の廃棄物を排除するように、作業領域が空気及び／又は液体−流体で潤滑される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  13. 前記第１のステップ（１００）及び／又は前記第３のステップ（３００）及び／又は前記第４のステップ（４００）の間に、前記プレート（３）は、機械加工の廃棄物を排除するように電流が流される液体−流体に浸される
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
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