TW200807193A - Tweezers and grasping system - Google Patents

Description

200807193 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用來抓持及組裝一零件於一時計 內的攝子及系統。 本發明特別是有關於一種用來抓持及組裝至少一零件 於一時計內的鑷子，其包含有第一及第二分枝，其等係於 該鑷子的第一末端處接合在一起，且其等在該鑷子的第二 0 末端處形成一抓持鋏鉗，以供在手動操作該鑷子時’能透 過該鋏鉗來抓持住該零件。 【先前技術】 在組裝諸如指針之類的小尺寸時計零件時，鐘錶匠通 常會使用鑷子，鑷子可以讓他們能操控這些零件而更精準 的設置他們，以在時計內加以組裝。此種鑷子係已被揭露 及顯示於例如美國專利us 3 63 8 5 1 6號內。 ^ 對於某些型式的零件而言，很明顯的，該種鑷子會在 零件的表面上留下痕跡。詳細地說，在零件是由諸如矽之 類的半導體材料製成時，其非脆弱的外側表面會因爲使用 鑷子來加以處理而造成刮痕。使用鑷子來處理可能甚至會 造成零件的破裂。 以吸引力來抓持住時計的零件是早爲人所提出的，特 別是瑞士專利第667 839號。但是此種方案並無法解決脆 弱零件上的痕跡及破裂等的問題。 -4- 200807193 (2) 【發明內容】 本發明的目的是要提供一種工具，其可進行輕易而精 準的處理，而不會改變被處理之零件的外側表面，以供克 服該一問題。 因此，本發明提出一種前面所描述之型式的鑷子，其 特徵在於第一分枝包含有至少一靜電抓持表面，可透過靜 電引力來抓持住由導電或半導體材料製成的零件。 φ 由於根據本發明的鑷子具有鐘錶匠每天所在使用之工 具的形狀，因此他們有能特別輕易由手加以握持住的優點 。再者，他們可以透過其鋏鉗而以習用的模式來加以使用 ，或是透過該靜電抓持表面而以先進模式加以使用，這使 其可以配合於鐘錶匠的需求。 最好，該靜電抓持表面是設置在該分枝的外側表面側 ，這可讓使用者在繼續使用該習用之鋏鉗來抓持較不脆弱 零件之時，同時可以讓該靜電抓持表面被輕易接觸到，而 φ 可有助於對於零件的抓持。 根據一較有利的實施例，該靜電抓持表面具有至少一 導引部位，係設置用來迫使該零件佔置該靜電抓持表面上 的預定位置處。此種結構可以讓該零件在該抓持表面上得 到穩定的相對位置，因之而可有助於組裝作業。再者’由 於該鑷子將手錶的指針組裝於一軸柱上，因此該靜電抓持 表面包含有至少一孔口，係可在指針放置至軸柱上時，供 該軸柱通過，這可有助於將指針安裝至時計內的驅動軸柱 上0 -5- 200807193 (3) 有利的是’該靜電抓持表面至少有一部份是屬於一外 附元件，其係透過卡接方式可拆卸地固定在該第一分枝上 。因此可以依照要處理之零件來使用可互換的靜電抓持表 面。 根據本發明的另一特點，該等分枝係由導電材料製成 的，且該靜電抓持表面是由合成的電絕緣材料所製成，其 硬度及表面外觀係設置成不會改變被抓持住之零件的表面 φ 外觀。 該第一分枝包含有一可由一電源裝置加以供應電流之 電極及一由介電材料製成而覆蓋住該電極的絕緣包覆件， 且該絕緣包覆件包含有一外側表面，其構成該靜電抓持表 面。 該電源裝置可以由該鑷子加以承載，或是遠離於該鑷 子。 最好，在該鑷子上設置有一構件，用以控制生成於該 φ 靜電抓持表面上之靜電引力的強度，這可使得該吸引力量 可以配合於要加以處理的零件，且可以在需要時鬆開該零 件。 本發明亦提出一種靜電抓持系統，其包含有前述的鑷 子，並包含有一構件，其係遠離於該鑷子，而可控制生成 於該靜電抓持表面上之靜電引力的強度。該控制構件係一 踏板，其能以施加至踏板上之壓迫力量的函數關係來改變 該靜電引力。 這些特點使得根據本發明的抓持系統特別具有人體工 -6 - (4) 200807193 學向效益，因爲使用者可以空出雙手來以鑷子處理 抓持住時計，而同時以腳來控制該靜電引力。 本發明的這些及其他特點及優點可讀取下面以 性範例加以舉例的詳細說明’並配合於所附圖式而 知。 【實施方式】 在下面的說明中，相同或類似的元件會具有相 考編號。 第1圖顯示出根據第一實施例的抓持系統1 C 有一鑷子1 2，用以抓持及組裝至少一零件1 4於一 未顯示）內，特別是一手錶。 要被抓持住的零件1 4是形成爲例如一指針1 5 須要套設於該時計的軸柱柱上。當然，其他的零件 可由此一根據本發明的抓持系統1 〇來加以處理， 軸柱、輪、彈簧等。 在下面的說明中會以非限制性的方法來使用沿 1 2之軸線A 1的垂直軸線方向。 鑷子12包含有第一及第二分枝16、18，其等 鑷子的第一軸向末端20處互相接合在一起，且其 鑷子的第二軸向末端處形成一抓持鋏鉗2 2，以供 操作鑷子1 2時’可以由鋏錯2 2來抓持住零件1 4。 分枝1 6、1 8係由導電材料所製成的，且他們 在預定的電位上，例如說接地。 零件並 非限制 清楚得 同的參 ，包含 時計（ ，其必 14亦 特別是 著鑷子 係在該 等在該 在手動 是設定 (5) 200807193 根據本發明的教示，該第一分枝16包含 電抓持表面24，可透過靜電引力來抓持一由 半導體材料所製成的零件1 4，特別是由矽基: 製成的指針1 5。在要被抓持之前，零件1 4是 撐台（未顯示）上，該支撐台是由導電材料製 對應於分枝1 6、1 8之電位的預定電位上，例如 根據所示之實施例，該靜電抓持表面24 住電極26之絕緣包覆件3 0的外側表面所構 26係由電源裝置28加以供應以電流。 絕緣包覆件3 0係由介電材料所製成，且 蓋住該電極2 6。絕緣包覆件3 0在此是具有一 的形狀。爲確保在合理的電壓下能有足夠的靜 緣包覆件30在電極26與靜電抓持表面24之 必須要相當的小。 有利的是，電極26及絕緣包覆件3 0係設 枝1 6的外側表面32上，而讓該靜電抓持表面 與軸線· A 1相反的一側。絕緣包覆件3 0係由 成的，其表面外觀係設置成可以在零件1 4與 面24間形成非攻擊性（Non-Aggressive)接彳 會改變零件1 4的表面外觀。 根據在此所示的實施例，電源裝置2 8係由 第一末端20所承載，且其係由電線34加以電 極26上。電源裝置28包含有例如一充電電池 產生器（自〇分枝至l〇kV)。 有至少一靜 導電材料或 結晶材料所 放置於一支 成而處於一 丨接地。 係由一覆蓋 成的。電極 其完全地覆 平行六面體 電引力，絕 間的的厚度 置於第一分 24朝向著 合成材料製 靜電抓持表 觸，故而不 I鑷子1 2的 性連接至電 及一高電壓 200807193 (6) 電源裝置28包含有一控制構件36，其可供鑷子12 的使用者手動控制Μ對於電極26的供電動作，以對零件 1 4產生靜電引力，因之而能將其固持住而壓貼於靜電抓 持表面24上，如第1圖及第2圖中所示。 可以注意到，由於諸如指針1 5之類的零件1 4的低重 量之故，用來將零件1 4固持壓貼於靜電抓持表面24上的 靜電引力的強度是相當的低。因此之故，在某些零件14 φ 的組裝作業中，例如說在組裝指針1 5於軸柱上時，如果 是以諸如抓持力之類的機械力量來將其固定在軸柱上的定 位，則不可避免必須要對電源裝置1 8施用特別的控制策 略，以便能將零件1 4釋放開。 控制構件3 6可以由一開關所構成，最好在使用者停 止供電至電極26上時，能夠進行電源控制策略，以釋放 開零件1 4，例如施用數個振幅漸減的交流脈波。 根據本發明第一實施例的鑷子1 2的操作係說明如下 當使用者，通常是鐘錶匠，在處理及組裝不是特別脆 弱的零件1 4時，例如由黃銅製做的零件1 4，他可以簡單 地以其手指施加機械壓力於鑷子1 2的分枝1 6、1 8上而使 用習用的鋏鉗22來抓持該零件1 4，並將其置入至時計內 〇 當使用者在處理及組裝必須要特別小心以避免損壞或 刮傷之的零件1 4時，例如矽材質的指針i 5，則他可由開 關3 6來控制對電極2 6的供電，這可使絕緣包覆件3 0充 -9 - 200807193 (7) 電而在靜電抓持表面24上產生靜電引力，其可使得零件 1 4能被抓持住而無需施加任何機械壓力於其上。使用者 接著即可將零件1 4移入至時計內，以將其加以定位，接 著透過再次作動開關3 6而鬆開零件1 4。 應注意到，由於由導電或半導體材料製成的零件1 4 是放置於與分枝1 6、1 8相同電位的支撐台上，在此係接 地電位，因此該零件1 4本身也是接地。當靜電抓持表面 • 24靠近零件14時，電極26上的電力會在電極26及零件 1 4間造成電位的差値，這會形成一電場及靜電引力。電 荷會出現於靜電抓持表面24及零件14上。當靜電力量足 夠時，零件1 4會壓貼於靜電抓持表面2 4上。由於在零件 1 4上移動的大部份的電荷會留存在零件1 4上，因此可以 保持著靜電引力，這可使得零件1 4能在維持壓貼於靜電 抓持表面24上的情形下移動，直到其由控制構件3 6的作 動而釋放爲止。 φ 現在將說明第3圖及第4圖中所顯示的第二實施例， 特別是針對該第二實施例與第一實施例間不同的技術特點 〇 根據此第二實施例，電源裝置28是遠離於鑷子12， 而電性連接電線3 4則自鑷子1 2延伸至電源裝置2 8。再 者，控制構件36是由一踏板38所構成，其可供使用者以 他的腳施加在踏板28上的力量的函數關係來改變靜電抓 持表面24上的靜電引力的強度。 第3圖顯示出一支撐台39，可供零件14在被抓持之 -10- 200807193 (8) 前放置。如先前所提及的，支撐台3 9係設5 之分枝1 6、1 8相同的電位上，在此是接地霄 在此第二實施例中，靜電抓持表面24 引部位40、42，用來迫使零件14佔置該靜1 上的預定位置。 第4圖顯示出第一及第二導引部位40 配置於靜電抓持表面24上，而形成爲與以 φ 針1 5互補的容置部。 根據所示的例子，該第一導引部位40 面24的整個寬度上，且其具有指針15中位 這一側的末端部位的形狀。該第一導引部位 一以二側相對的邊緣44、46界定之凹入部 可迫使指針1 5朝向著與軸線A1呈垂直的 圖中所示。因此，指針1 5不僅會被靜電引 靜電抓持表面24上，也會被固定在相對於 φ 24的預定位置上，這可有助於使用者之將指 時計內，以進行其組裝。 根據所示的例子，該第二導引部位42 碟形之形狀的容置部，但可以採用能配合於 件1 4形狀的任何其他形狀。 根據此第二實施例的改良，該第一導引 一與該指針1 5之軸柱孔相對的孔口 48，用 針1 5裝設於其上之軸柱的軸向末端部位。 者放置指針1 5以將其裝設至軸柱上時，他 t於與鑷子12 ΐ位。 具有至少一導 S抓持表面24 、42，其等係 虛線表不之指 延伸於抓持表 在其轉動軸心 40在此是由 所構成的，其 方向，如第 3 力加以固定在 靜電抓持表面 針15定位於 是一個具有半 要被處理之零 部位4 0具有 以容納要供指 因此，當使用 能以他的手使 -11 - 200807193 Ο) 用鑷子12來施加壓力，而不會直接推抵該軸柱的末端。 在此，導引部位40、42是形成爲中空的形狀，但是 他們也可以做成突肋的形狀，來形成與要處理之零件1 4 上的部位互補的容置部。 當然，導引部位40、42也可以設置在第一實施例的 抓持表面24。 有利的是，該靜電抓持表面24至少有一部份是屬於 φ 一外附元件50，其係以可拆卸的方式固定在第一分枝1 6 上。根據所示之例示性實施例，該外附元件5 0係由一片 介電材料的板子所構成的，其可卡接於一片介電材料的板 52上。板52係固定於鑷子12的第一分枝1 6上，例如透 過黏著，且其包含有一容置部，可容納電極26。該外附 元件50及板42共同形成該覆蓋住電極26的絕緣包覆件 30 〇 外附元件5 0的優點在於其可有助於改變靜電抓持表 φ 面24，因之而使其能使用具有配合於要被抓持之零件14 的突起部位40、42的靜電抓持表面24。因此，如果希望 處理矽材質的輪，僅需要將供指針15用的外附元件50更 換成設有與要被抓持之輪互補的部位40、42的外附元件 5 0即可。 根據其一變化（未顯示），絕緣包覆件3 0可以可完 全拆卸的方式地固定在鑷子12上，這在有需要時可以讓 鑷子1 2能在沒有靜電抓持表面2 4的情形下使用。 現在將配合第二實施例來說明根據本發明的抓持系統 -12- 200807193 (10) 的操作。 在抓持一矽材質指針1 5時，使用者將靜電抓持表面 2 4移動靠近由支撐台承載著的指針1 5，大約地將指針j 5 對齊於該第一導引部位40。在此同時，使用者壓踩踏板 3 8來供電給電極26，並逐漸地增大靜電引力，直到指針 1 5壓貼於靜電抓持表面24上。由於該吸引力量及該第一 導引部位40的適當形狀之故，指針1 5自己會以適當的方 φ 式定位於該第一導引部位4 0內，而使其軸柱孔面向著孔 □ 48。 接著使用者即可以鑷子1 2移動指針1 5至其要組裝於 其內的時計內。接著使用者藉著指針1 5穿套於軸柱上直 到該軸柱的自由末端容納於靜電抓持表面2 4之孔口 1 8內 爲止，而將該指針1 5套設於該時計的相對應軸柱上。 在指針1 5套設好時，使用者可提升該踏板3 8，這會 消除該靜電引力而釋放開指針1 5，而後者即可藉由其類 φ 似於插入的套設動作而固定在軸柱上。 前文中係針對包含有單獨設置於第一分枝6上之靜電 抓持表面24的鑷子1 2來說明本發明。當然該鑷子1 2的 第二分枝18上也可以包含有一類似於前面所描述的靜電 抓持表面24。其可以包含有有不同於該第一分枝16上所 設的導引部位40、42，這可增加使用同一鑷子12所能以 靜電引力來加以抓持的零件的數量。 【圖式簡單說明】 -13- 200807193 (11) 第i圖是一側視圖，示意地顯示出一包含有根據本發 明第一實施例之敎示的鑷子的抓持系統。 弟2圖是第1圖中之鑷子之一^分枝中用以靜電抓持住 一零件的部份的軸向剖面圖。 第3圖是一外觀圖，顯示出第1圖之抓持系統的第二 實施例，其包含有一遠離設置並由一踏板控制的電源裝置 〇 φ 第4圖是一外觀圖，顯示出第3圖中之鑷子的抓持表 面的有利的實施例。 【主要元件符號說明】 1 〇 :抓持系統 12 :鑷子 1 4 :零件 1 5 :指針 φ 16 :第一分枝 18 :第二分枝 2 〇 :第一末端 22 :鋏鉗 24 :靜電抓持表面 26 :電極 2 8 :電源裝置 3 0 :絕緣包覆件 3 2 :外側表面 -14- 200807193 (12) 3 4 :電線 36 :控制構件 3 8 :踏板 40 :第一導引部位 42 :第二導引部位 44 :邊緣 46 :邊緣 φ 48 :孔口 50 :外附元件 52 :板 A1 :軸線

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Claims (1)

1. 200807193 (1) 十、申請專利範圍 1 · 一種鑷子，用以抓持及組裝至少一零件於一時計 內’包含有第一及第二分枝，其等在該鑷子的第一末端處 接合在一起，且其等在該鑷子的第二末端形成一抓持鋏鉗 ’以供在手動操作該鑷子時，能讓該零件被該鋏鉗加以抓 持住，使用者可以其手指施加一機械壓力於該鑷子之分枝 上’某中該第一分枝包含有至少一靜電抓持表面，可透過 φ 靜電引力來抓持一由半導體材料製成的零件。 2 · —種鑷子，用以抓持及組裝至少一零件於一時計 內，包含有第一及第二分枝，其等在該鑷子的第一末端處 接合在一起，且其等在該鑷子的第二末端形成一抓持鋏鉗 ’以供在手動操作該鑷子時，能讓該零件被該鋏鉗加以抓 持住，使用者可以其手指施加一機械壓力於該鑷子之分枝 上，其中該第一分枝包含有至少一靜電抓持表面，可透過 靜電引力來抓持由導電材料製成的零件，且其中該靜電抓 φ 持表面係由合成絕緣材料製成的。 3.根據申請專利範圍第1項或第2項所述之鑷子， 其中該靜電抓持表面係設置在該分枝的外側表面側。 4·根據申請專利範圍第1項或第2項所述之鑷子， 其中該靜電抓持表面具有至少一導引部位，係設置用來迫 使該零件佔置於該靜電抓持表面上一預定位置。 5·根據申請專利範圍第1項或第2項所述之攝子， 係用來組裝一手錶指針於一軸柱上，其中該靜電抓持表面 包含有至少一孔口，係可在該指針被放置至該軸柱上時， -16- 200807193 (2) 供該軸柱通過。 6·根據申請專利範圍第1項或第2項所述之鑷子， 其中該靜電抓持表面中至少有一部份是屬於一外附元件， 其係以可拆卸的方式固定至該第一分枝上。 7. 根據前述申請專利範圍所述之鑷子，其中該外附 元件係由卡接方式固定在該第一分枝上。 8. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述之鑷子， φ 其中該等分枝係由導電材料製成。 9 ·根據申請專利範圍第1項或第2項所述之鑷子， 其中該靜電抓持表面係絕緣材料製成，而不會改變被抓持 之零件的表面外觀。 1 〇.根據申請專利範圍第1項或第2項所述之鑷子， 其中該第一分枝包含有一可由一電源裝置加以供應電流之 電極及一由介電材料製成而覆蓋住該電極的絕緣包覆件， 且其中該絕緣包覆件包含有一外側表面，其構成該靜電抓 ^ 持表面。 11. 根據前述申請專利範圍所述之鑷子，其中該電源 裝置係由該鑷子加以承載。 12. 根據申請專利範圍第10項所述之鑷子，其中該 電極係連接至一個遠離於該鑷子的電源裝置。 1 3 .根據申請專利範圍第1 0項所述之鑷子，其中在 該鑷子上設置有一構件，用來控制生成於該靜電抓持表面 上之靜電引力的強度。 1 4.根據申請專利範圍第1項或第2項所述之鑷子， -17- 200807193 (3) 其中該第二分枝亦包含有一靜電抓持表面 1 5 · —種靜電抓持系統，包含有一鑷 組裝至少一零件於一時計內，包含有第一 等在該鑷子的第一末端處接合在一起，且 第二末端形成一抓持鋏鉗，以供在手動操 讓該零件被該鋏鉗加以抓持住，使用者可 機械壓力於該鑷子之分枝上，其中該第一 φ 一靜電抓持表面，可透過靜電引力來抓持 製成的零件’其中該第一分枝包含有一可 以供應電流之電極及一由介電材料製成而 絕緣包覆件，且其中該絕緣包覆件包含有 構成該靜電抓持表面，且進一步包含有一 該鑷子，其可控制生成於該靜電抓持表面 強度。 1 6 ·根據申請專利範圍第1 5項所述 φ ，其中該電源裝置係由該鑷子加以承載。 1 7 ·根據申請專利範圍第1 5項或第 抓持系統，其中該電極係連接至一個遠離 裝置。 1 8 ·根據申請專利範圍第1 5項所述 ’其中該控制構件係一踏板，其能以施加 力量的函數關係來改變該靜電引力。 1 9·根據申請專利範圍第15項或第 抓持系統，其中該第二分枝亦包含有一靜 子，用以抓持及 及第二分枝，其 其等在該鑷子的 作該鑷子時，能 以其手指施加一 分枝包含有至少 一由半導體材料 由一電源裝置加 覆蓋住該電極的 一外側表面，其 構件，係遠離於 上之靜電引力的 之靜電抓持系統 1 6項所述之靜電 於該鑷子的電源 之靜電抓持系統 至踏板上之壓迫 1 8項所述之靜電 電抓持表面。 -18- 200807193 (4) 20. 一種靜電抓持系統，包含有 組裝至少一零件於一時計內，包含有 等在該鑷子的第一末端處接合在一起 第二末端形成一抓持鋏鉗，以供在手 讓該零件被該鋏鉗加以抓持住，使用 機械壓力於該鑷子之分枝上，其中該 一靜電抓持表面，可透過靜電引力來 0 成的零件，其中該靜電抓持表面係由 ，其中該第一分枝包含有一可由一電 之電極及一由介電材料製成而覆蓋住 ，且其中該絕緣包覆件包含有一外側 抓持表面。 2 1 .根據申請專利範圍第2 0項 ，其中該電源裝置係由該鑷子加以承 2 2.根據申請專利範圍第20項写 φ 抓持系統，其中該電極係連接至一個 裝置。 23. 根據申請專利範圍第20項 ，其中該控制構件係一踏板，其可以 力量的函數關係來改變該靜電引力。 24. 根據申請專利範圍第20項写 抓持系統，其中該第二分枝亦包含有 一鑷子，用以抓持及 第一及第二分枝，其 ，且其等在該鑷子的 動操作該鑷子時，能 者可以其手指施加一 第一分枝包含有至少 抓持一由導電材料製 合成絕緣材料製成的 源裝置加以供應電流 該電極的絕緣包覆件 表面，其構成該靜電 所述之靜電抓持系統 說。 :第21項所述之靜電 遠離於該鑷子的電源 所述之靜電抓持系統 施加至踏板上之壓迫 :第23項所述之靜電 -靜電抓持表面。 -19-