(57)【要約】  計時器用可動コンポーネントのための幾何学的構成の検査デバイス（１００）である。これは、第１の回転軸（Ｄ１）を定める第１のスピンドル（１０）を支持するヘッドストック（１）と、及び第２の回転軸（Ｄ２）を定めるテールストック（２）とを備え、ヘッドストック（１）とテールストック（２）は、共通の土台（３）上に配置される。このヘッドストック（１）又はテールストック（２）は、この土台（３）に対して、第１の回転軸（Ｄ１）と平行な共通の方向（Ｄ）に沿って動くことができる。このデバイス（１００）は、交換可能なマイクロセンタリングデバイス（５）を備え、この第１のスピンドル（１０）及び／又は第２のスピンドル（２０）は、取り外し可能なセンタリングデバイス（５）を同軸に収容するように構成している。このヘッドストック（１）及び／又はテールストック（２）は、ヘッドストック（１）とテールストック（２）の間にある空間（９０）とは反対側にて、軸方向に共通の方向（Ｄ）に沿ってマイクロセンタリングデバイス（５）を接触せずに引くように構成している引き手段（４０）を備える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計時器用可動コンポーネントのための幾何学的構成の検査デバイス（１００）であって、
前記デバイス（１００）は、第１の回転軸（Ｄ１）を定める第１の穴（１０１）が形成され第１の回転可能なスピンドル（１０）を支持するヘッドストック（１）と、及び第２の回転軸（Ｄ２）を定める第２のスピンドル（２０）を支持するテールストック（２）とを備え、
前記ヘッドストック（１）と前記テールストック（２）は、共通の土台（３）上に配置され、
少なくとも前記ヘッドストック（１）及び／又は前記テールストック（２）は、この土台（３）に対して、前記第１の回転軸（Ｄ１）と平行な共通の方向（Ｄ）における整列ガイド手段（４）に沿った並進運動を行うように少なくとも１つの自由度にしたがって動くことができ、
前記デバイス（１００）は、前記第１の回転軸（Ｄ１）に対する前記第２の回転軸（Ｄ２）の同軸性を確実にし又は設定するように構成している手段を備え、
前記第２のスピンドル（２０）には、前記第１の穴（１０１）と同じ直径を有する第２の穴（１０２）が形成されており、
前記デバイス（１００）は、複数の取り外し可能かつ交換可能なマイクロセンタリングデバイス（５）を備え、
前記マイクロセンタリングデバイス（５）はそれぞれ、前記第１の穴（１０１）又は前記第２の穴（１０２）に区別なく挿入されるように構成しており、
前記マイクロセンタリングデバイス（５）にはそれぞれ、前記第１の穴（１０１）又は前記第２の穴（１０２）と密着摺動嵌合を行うように構成している直径を有する周部肩部（５９０）があり、
前記マイクロセンタリングデバイス（５）はそれぞれ、前記ヘッドストック（１）及び／又は前記テールストック（２）が備える磁極（４１）と連係するように構成している強磁性又は磁性の磁極コア（４２）を備え、
この磁極（４１）は、前記ヘッドストック（１）と前記テールストック（２）の間の空間（９０）において前記第１の回転軸（Ｄ１）のまわりの回転磁場を定め、又は前記磁極コア（４２）によって形成される
ことを特徴とするデバイス（１００）。
【請求項２】
前記テールストック（２）は、前記テールストック（２）を前記ヘッドストック（１０）の方へと押し前記テールストックの反動を減衰させる傾向のある弾性戻し手段（２１）を備え、０．２Ｎにて較正される
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項３】
少なくとも１つの前記マイクロセンタリングデバイス（５）は、管状体（４３）を備えるカルトゥーシュを形成し、
前記管状体（４３）の外径は、前記第１の穴（１０１）又は前記第２の穴（１０２）と密着摺動嵌合を行うように構成しており、
この管状体（４３）は、強磁性又は磁性の磁極コア（４２）を収容する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデバイス（１００）。
【請求項４】
少なくとも１つの前記センタリングデバイス（５）は、軸方向の磁場を集中させる手段を備え、
前記磁場は、前記空間（９０）とは反対側の第１の軸方向の端部において前記センタリングデバイス（５）に与えられ、かつ／又は前記空間（９０）の方を向いている第２の端部において前記共通の方向（Ｄ）のまわりに少なくとも１つの前記取り外し可能なセンタリングデバイス（５）によって発生する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項５】
前記管状体（４３）は、前記軸方向の磁場を集中させるための手段を形成する
ことを特徴とする請求項３及び４に記載のデバイス（１００）。
【請求項６】
少なくとも１つの前記マイクロセンタリングデバイス（５）は、前記空間（９０）の側にグリッパー（５１）を備え、
このグリッパー（５１）は、機械的に接触することによって計時器用可動コンポーネントの軸方向の端部と連係して、前記マイクロセンタリングデバイス（５）が前記ヘッドストック（１）又は前記テールストック（２）によって回転したときに前記軸方向の端部を回転させるように構成している
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項７】
前記グリッパー（５１）には、オス又はメスのコーン状の出っ張り又は凹みの支持歯列（５８）があり、この支持歯列（５８）は、計時器用可動コンポーネントの軸方向の端部と連係して前記可動コンポーネントを回転させるように構成している
ことを特徴とする請求項６に記載のデバイス（１００）。
【請求項８】
前記グリッパー（５１）は、その面のレベルにおいて、可動コンポーネントを駆動するように、２μｍＲａ〜５μｍＲａの範囲内の粗さを有する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載のデバイス（１００）。
【請求項９】
少なくとも１つの前記マイクロセンタリングデバイス（５）は、前記空間（９０）の側に、強磁性又は磁性の磁極材（５２）を備え、
この磁極材（５２）は、計時器用可動コンポーネントの磁性又は強磁性の軸方向の端部と連係して、磁気的に引き合い又は反発するように構成しており、
前記磁極材（５２）は、前記磁極コア（４２）と並置されており又は一体化されている
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項１０】
前記磁極材（９）は、計時器用可動コンポーネントの磁性又は強磁性の軸方向の端部に回転駆動トルクを伝達するように構成している
ことを特徴とする請求項９に記載のデバイス（１００）。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記マイクロセンタリングデバイス（５）は、前記空間（９０）の側に、検査される計時器用可動コンポーネントよりも硬い材料又はルビーによって作られた支持材（５３）を備え、
この支持材（５３）は、計時器用可動コンポーネントの軸方向の端部の軸方向のトラベルを制限するように構成している
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項１２】
少なくとも前記ヘッドストック（１）は、前記第１の回転軸（Ｄ１）のまわりに前記第１のスピンドル（１０）を回転させるように構成している第１の動力化手段（１９）を備え、
前記第１の動力化手段（１９）と前記第１のスピンドル（１０）の間に、前記第１のスピンドル（１０）の無制約の回転を確実にするようなカルダンジョイント又は類似のタイプの第１の連結手段（１８）を備える
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項１３】
少なくとも前記テールストック（２）は、前記第２の回転軸（Ｄ２）のまわりに前記第２のスピンドル（２０）を回転させるように構成している第２の動力化手段（１７）を備え、
この第２の動力化手段（１７）は、前記第１の動力化手段と同期させることができ、
少なくとも前記テールストック（２）は、前記第２の動力化手段（１７）と前記第２のスピンドル（２０）の間に、前記第２のスピンドル（２０）の無制約の回転を確実にするようなカルダンジョイント又は類似のタイプの第２の連結手段（１６）を備える
ことを特徴とする請求項１２に記載のデバイス（１００）。
【請求項１４】
前記第２のスピンドル（２０）は、回転するように緩みがある
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項１５】
前記デバイス（１００）は、前記ヘッドストック（１）に対する前記共通の方向（Ｄ）に沿った前記テールストック（２）の相対的位置についての高精度設定及び／又は測定を行う手段（６０）を備える
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項１６】
前記デバイス（１００）は、前記第１の回転軸（Ｄ１）に対する前記第２の回転軸（Ｄ２）の位置についての側方の設定を行う側方設定手段（７０）を備える
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項１７】
前記ヘッドストック（１）、前記第１スピンドル（１０）、前記テールストック（２）及び前記第２スピンドル（２０）の本体は、前記共通の方向（Ｄ）から離すように磁束を散乱させないように非磁性材料によって作られている
ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項１８】
前記ヘッドストック（１）及び／又は前記テールストック（２）は、前記共通の方向（Ｄ）に沿った軸方向の力を測定し、かつ／又は前記軸方向の力の設定点値と比較するための少なくとも１つの応力ゲージを備える
ことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項１９】
前記デバイス（１００）は、前記共通の土台（３）を直接的又は間接的に支持し観察手段（８０）を支持するように構成している主フレーム（５０）を備え、
この観察手段（８０）は、前記空間（９０）において、２つの前記センタリングデバイス（５）によって保持される計時器用可動コンポーネントを観察かつ／又は測定するように構成しており、
前記デバイス（１００）は、前記観察手段（８０）の位置を設定する位置設定手段（８１）を備える
ことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載のデバイス（１００）。
【請求項２０】
前記主フレーム（５０）は、重力場における異なる姿勢位置にて前記計時器用可動コンポーネントを提示するように構成している少なくとも１つの回転プレート（５００）を介して前記共通の土台（３）を間接的に支持するように構成している
ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載のデバイス（１００）。
【請求項２１】
前記デバイス（１００）は、偏差に応じた生産手段の設定を変えるために、前記観察手段（８０）によって得られた画像及び／測定を設定値に対して分析する手段（１０１０）と、偏差を計算する手段（１０２０）と、及び統合された製品の品質管理システム（１０４０）及び／又は生産管理システム（１０５０）とのリンク手段（１０３０）を備える
ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載のデバイス（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計時器用可動コンポーネントのための幾何学的構成の検査デバイスに関する。このデバイスは、第１の回転軸を定め第１の緩い又は動力化されたスピンドルを支持するヘッドストックと、及び第２の回転軸を定め第２の緩い又は動力化されたスピンドルを支持するテールストックとを備える。前記ヘッドストックと前記テールストックは、共通の土台上に配置され、少なくとも前記ヘッドストック及び／又は前記テールストックは、この土台に対して、前記第１の回転軸と平行な共通の方向における整列ガイド手段に沿った並進運動を行うように少なくとも１つの自由度にしたがって動くことができる。前記デバイスは、前記第１の回転軸に対する前記第２の回転軸の同軸性を確実にし又は設定するように構成している手段を備える。
【０００２】
本発明は、計測ツールの分野に関し、特に、計時器用可動コンポーネントの寸法構成及び幾何学的構成の検査を行う特定の場合のための製造段階の検査ツールの分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
計時器用コンポーネントの寸法構成及び幾何学的構成の検査を行うことは難しい。なぜなら、コンポーネントの大きさが非常に小さく、許容誤差が極めて小さく、そして、三次元測定センターのような通常の多目的測定手段の分解能よりも振幅が著しく小さいことが頻繁にあるためである。このために、製造段階の検査においては、検査室や実験室内におけるサンプリングや移動を必要とすることが多く、したがって、検証に時間がかかり高コストであったり、実際に汎用には使えない専用の非常に高価なツールが必要であったりする。
【０００４】
可動コンポーネントの把持は特にデリケートである。なぜなら、アーバーセットの部品は、その径が小さいために、一般的な機械工学と同様に、点の間のベンチ検査のための内側センターを設けることができず、外側肩部が十分な回転ガイドを提供するには短すぎることが多いからである。このために、このような可動コンポーネントの検査は、Ｖブロック上で行われることが多く、このために、検査が空間的に水平な姿勢位置に制限され、このような姿勢位置は、動作における姿勢位置を一般的に表すものではない。また、Ｖブロックの高さ設定を適切に行うことが難しいことが多い。検査を適切に行うことは静的モードにおいても難しいが、動的検査を行うために可動コンポーネントを回転させる必要がある場合、又は極めて単純に、歪み、平坦ではない領域などを測定する必要がある場合には、検査がさらに複雑になる。すべての可動コンポーネントの幾何学的構成に気流駆動が適合せず、既知の弓及び支持ワイヤ駆動機構は、使用するのが便利ではない。なぜなら、主な欠点について言及するだけで、ワイヤの張りの再現性の欠如、傾き、ねじれの止めを用いることによる経年劣化、破断に発展する摩耗、ワイヤに起因する汚染の問題が挙げられるためである。
【０００５】
既知の装置は、多目的ではなく、したがって、多くの基準に基づく様々な生産状況における製造には適さない。
【０００６】
したがって、アーバセットの部品の直径が０．１ｍｍに近いような長さが４ｍｍ未満の計時器用可動コンポーネントを保持し回転させる際のツーフォールド問題は、依然として解決されておらず、その検査は依然として困難であり高コストな行為となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このツーフォールド問題に対する産業上利用可能な手法を提供し、材料コストと検査時間の両面において経済的でありつつ、使いやすく、交換可能であり、製造における変化に適応して、新製品の検査を容易にし、測定における必要な精度と再現性を確実にするような機構を定めることを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このために、本発明は、請求項１に記載の計時器用可動コンポーネントのための幾何学的構成の検査デバイスに関する。
【０００９】
添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって、本発明の他の特徴や利点を理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】コンパクトな代替的実施形態における本発明に係るデバイスについての概略的な斜視図である。このデバイスは、標準的な支持体を形成し、これは、実施形態の１つにおいて、土台に固定的に取り付けられたヘッドストックを備え、交換可能な取り外し可能なセンタリングデバイスが挿入されたスピンドルを支持する。同じ土台上で、カラムガイドは、ヘッドストックと整列している状態でテールストックをガイドし、これらのヘッドストックとテールストックは一緒に空隙の境界を形成し、この空隙に、検査される可動コンポーネントが挿入される。このテールストックは、ヘッドストックと同じように、スピンドルを備え、さらに、このスピンドルに、交換可能な取り外し可能なセンタリングデバイスが挿入される。マイクロメーターは、ヘッドストックに対するテールストックの軸方向の位置の高精度設定を可能にする。この代替的実施形態は、動力化されており、ヘッドストックのスピンドルを回転させるための駆動手段を備える。
【図２】図１の駆動手段がない動力化されていない代替的実施形態についての図１と同様の形態の図である。
【図３】図２のデバイスを、模式的に、かつ、それらが適切に整列されるときに、ヘッドストックとテールストックの共通軸を通る断面において、検査される可動コンポーネントの提示及び挿入のために、ヘッドストックとテールストックがより近い位置にある位置で、その分離の前に示している。
【図４】図３の中心部分の詳細図であり、特定の代替的実施形態における各交換可能な取り外し可能なセンタリングデバイスの配置を示している。外側の管状部分には、対応するスピンドルに形成されている穴と可能な限り密着するように連係する円筒状の外面がある。この管状部分は、強磁性又は磁性の磁極コアを囲んでおり、この磁極コアは、空隙の反対側にて、ヘッドストック又はテールストックによって支持される磁石に支持されており、又は実際にこのような磁石のすぐ近くにあり、この磁極コアは、共通軸の近傍において磁力線をチャネリングするように構成している。ここで、管状部分は、空隙側にて、グリッパーを支持している。駆動用動力源は、カルダンジョイントアセンブリー、キャリア、又はいずれの同様なワークドライバーを介して、間接的にヘッドストックのスピンドルを駆動する。
【図５】図５〜９は、本発明に係る取り外し可能なセンタリングデバイスの様々な有利な組み合わせを示している。図５は、ヘッドストックとテールストックの両側の空隙側にて、平坦なルビー製の支持材を備え、この支持材の後ろにおいて、強磁性又は磁性の磁極材が、磁気浮上しているように可動コンポーネントを完全に軸に沿うように保持する。
【図６】図５の次の図であり、ヘッドストック側にて、センタリングしているメスのコーン状の凹みが形成されているルビーを備え、また、テールストックのマイクロセンタリングデバイスは、平坦なルビーである。
【図７】ヘッドストックとテールストックの両側の空隙側にて、メスのコーン状の凹みの歯列が形成されている支持用のメスのコーン状の凹みが形成されているグリッパーを備え、これによって、可動コンポーネントの両端を機械的に把持する。ここで、これらのマイクロセンタリングデバイスは、強磁性又は磁性の磁極材を用いて示されており、これは、単独で、磁気浮上しているように可動コンポーネントを完全に軸に沿うように保持することができる。
【図８】図７の逆であり、ここでは２つのグリッパーは、オスのコーン状の出っ張りの歯列が形成されている。
【図９】測定される可動コンポーネントの特定の形状に適合する構成を示しており、ヘッドストックとテールストック側の直径が異なっている。
【図１０】図７に示しているメスのコーン状の凹みの歯列の詳細図である。
【図１１】図８に示しているオスのコーン状の出っ張りの歯列の詳細図である。
【図１２】センタリングデバイスの２つの代替的実施形態における二重断面図である。一方のセンタリングデバイスから他方のセンタリングデバイスにわたって較正直径が一定であるような外側の管状シェルは、ヘッドストックとテールストックとで交換可能であることを確実にし、スピンドルには同じ穴が形成されている。図１２の上側の断面は、内側磁極材に支持されるグリッパーを備えるセンタリングデバイスを表しており、この内側磁極材は、次に、ヘッドストック又はテールストックの磁石に支持される。図１２の下側の断面では、典型的にルビー又は類似の材料で作られる、非磁性の支持材が、強磁性又は磁性の中間磁極材の先にあり、これは磁極コアに支持され、この中間磁極材が磁性の場合には、磁場をチャネルリングし、又は軸方向の磁場を強化する。
【図１３】半静的に、切断部の長さ、異なる肩部の直径のような寸法構成の検査が行われる可動コンポーネントについての概略正面図である。切断部が一方の端部と近いために伝統的な手段では把持が難しいことがわかる。
【図１４】幾何学的構成の検査が行われる別の可動コンポーネントについての概略正面図である。この場合、この検査は、動的バックラッシ検査であり、例えば、歯車の両側にある２つの端部の肩部に対する歯車の外径の単純なバックラッシ、そして、これらの２つの同じ肩部に対する歯車の一方の面の単純なバックラッシの検査である。ここでも大きい車が一方の端部と近いために、伝統的な手段では把持が難しくなっている。
【図１５】本発明に係るデバイスを用いた図１４の可動コンポーネントの把持を示しており、ここで、センタリングデバイスが可動コンポーネントの前でなくなっており、これによって、可動コンポーネントの軸の方へと磁束を良好にガイドして、ヘッドストックを回転させて検査する。
【図１６】本発明に係るデバイスに備えられる、観察手段、特に、カメラ、に対向する、高精度の点を用いて保持された別の可動コンポーネントの把持を示している。下で説明する図１７と同様に、大きな直径に近い長方形は、カメラによる観察領域の例を示している。下で説明する図１７及び１８と同様に、軸に垂直な細長い長方形は、特にランアウトがないことを検査するための、光学的モニタリング領域の別の例を示している。
【図１７】センタリング用ルビーとその反対側の平坦なルビーの間にある別の可動コンポーネントの把持を示しており、この可動コンポーネントは、カメラに対向しており、これによって、ヘッドストックを回転させて検査する。
【図１８】コーン状の内側歯列によって保持された別の可動コンポーネントの把持を示しており、この可動コンポーネントは、カメラに対向しており、これによって、ヘッドストックを回転させて検査する。
【図１９】特に困難なケースである、２つのコーン状の内側歯列によって保持される平均的なピニオンの把持を示しており、このピニオンは、カメラに対向しており、これによって、ヘッドストックを回転させて検査する。
【図２０】回転プレートを支持するフレームを備える本発明に係るデバイスについての概略斜視図であり、この回転プレートは、図１又は２の機構を受け、又はその支持基材を形成するように構成しており、カメラ及びその設定手段を支持する別の構造要素が対向するように構成している。
【図２１】図２０におけるデバイスを反対側の角度から見た別の図である。
【図２２】測定される可動コンポーネントの重力場における４つの異なる姿勢位置に対応している４つの異なる角位置にある図２０の回転プレートに取り付けられた図１の機構のヘッドストックとテールストックの共通の土台を備える完全なデバイスについての概略的な部分斜視図である。
【図２３】このようなデバイスを示しているブロック図であり、観察手段によって得られた画像及び／又は測定結果を設定点値に対して分析する手段と、偏差計算手段と、及び統合された製品品質管理システム及び／又は生産管理システムを備え偏差に応じて生産手段の設定を修正するリンク手段とを備える。
【図２４】図４と同様の形態で、本発明の別の代替的実施形態を示している。
【発明を行うための形態】
【００１１】
本発明は、材料のコストと検査時間の両面で経済的であり、必要な精度が確実にあり、測定の再現性がありつつ、容易に用いることができ、交換可能性が高く、製造上の変化に適応することができて新製品の検査を容易にするような、検査機構を定めることを提案するものである。
【００１２】
このために、本発明は、計時器用可動コンポーネントのための幾何学的構成の検査デバイス１００に関する。特に図１及び２に示しているように、このデバイス１００は、ヘッドストック１とテールストック２を備え、このヘッドストック１は、第１の緩い又は動力化される回転可能なスピンドル１０を支持し、第１の穴１０１を形成しており、第１の回転軸Ｄ１を定め、テールストック２は、第２の緩い又は動力化されるスピンドル２０を支持し、第２の回転軸Ｄ２を定める。これらのヘッドストック１とテールストック２は、共通の土台３上に配置されており、この土台３に対して、少なくともヘッドストック１及び／又はテールストック２が、第１の回転軸Ｄ１に平行な共通の方向Ｄに沿って整列ガイド手段４に沿って並進運動をするように少なくとも１つの自由度にしたがって動くことができる。例えば、図示しているように、ヘッドストック１は固定され、テールストック２は、これらの整列ガイド手段４を形成するガイドカラムに沿って動くことができる。
【００１３】
デバイス１００は、第１の回転軸Ｄ１に対する第２の回転軸Ｄ２の同軸性を確実にし又は設定するように構成している手段を備える。図面の場合、整列ガイド手段４は、この同軸性を確実にし、テールストック２の側方の位置は調整可能ではない。図示していない別の実施形態において、テールストック２は、第１の回転軸Ｄ１に対する直交方向に沿って横断方向のキャリッジ上に載せることができ、高精度側方調整手段を備える。
【００１４】
本発明によると、デバイス１００は、複数の交換可能であり取り外し可能なセンタリングデバイス５を備え、少なくとも第１のスピンドル１０及び／又は第２のスピンドル２０は、このような取り外し可能なセンタリングデバイス５を同軸的に収容するように構成している受け手段３０を備える。
【００１５】
そして、少なくともヘッドストック１及び／又はテールストック２は、引き手段４０を備え、この引き手段４０は、このような取り外し可能なセンタリングデバイス５を、ヘッドストック１とテールストック２の間にある空隙９０とは反対方向に、共通の方向Ｄに沿って、非接触で引くように構成している。特に、図示しているように、第１のスピンドル１０と第２のスピンドル２０の両方は、このような受け手段３０を備え、ヘッドストック１とテールストック２の両方は、引き手段４０を備える。
【００１６】
単純であり正確であり経済的な代替的実施形態において、受け手段３０には穴があり、軸方向の当接支持面があることができる。
【００１７】
特に、第２のスピンドル２０には、第１の穴１０１と同じ直径を有する第２の穴１０２があり、デバイス１００は、複数の取り外し可能な交換可能なマイクロセンタリングデバイス５を備え、各マイクロセンタリングデバイス５は、第１の穴１０１又は第２の穴１０２に区別なく挿入されるように構成しており、各マイクロセンタリングデバイス５には、第１の穴１０１又は第２の穴１０２との密着摺動嵌合を行うように構成する径を有する周部肩部５９０がある。各マイクロセンタリングデバイス５は、強磁性又は磁性の磁極コア４２を備え、この磁極コア４２は、ヘッドストック１及び／又はテールストック２に含まれる磁極４１と引き合うように連係するように構成しており、この磁極４１は、ヘッドストック１とテールストック２の間の空間９０において第１の回転軸Ｄ１を中心とする回転磁場を形成し、又は磁極コア４２によって形成される。
【００１８】
なお、単一のヘッドストック１及び単一のテールストック２を備える最も単純なものを用いて本発明をここで説明しているが、本デバイスは、同じヘッドストック１と連係するように構成しているテールストックをより多く備えることができることを理解することができる。しかし、このような交換可能な取り外し可能なセンタリングデバイス５を備える本発明の設計は、非常に単純であり使いやすく、検査デバイス１００の装置の変更を非常に迅速に行うことができ、図示している構成は十分である。
【００１９】
特に、引き手段４０は、少なくとも１つの磁極４１、特に、少なくとも１つの磁石、を備え、これは、各取り外し可能なセンタリングデバイス５に含まれる強磁性又は磁性の磁極コア４２を引きつけて、当接支持面上の後方当接位置にし、この当接支持面は、磁極４１の面であることができ、又は実際にこの当接支持面を通してこの磁極４１によって発生する磁場を実質的に軸方向に循環させることができる仕切りの面であることができる。本発明は、永久磁石を用いるように図に示しているが、前記磁極４１は、当然、少なくとも１つの電磁石を備えることもできる。
【００２０】
図３及び４は、これらの磁石４１の軸方向の構成を示しており、これらの磁石４１は、ヘッドストック１上にて示しているように、二次磁石４３０で強化することができ、これによって、磁場を強化する。
【００２１】
重要な観点は、磁場を共通軸Ｄの近傍へとチャネリングすることである。このために、取り外し可能なセンタリングデバイス５は、少なくとも磁束をこの方向に沿ってガイドし、又は図１５に示しているように磁束を幾何学的軸Ｄに近づけ、又は以下において説明するように強磁性又は磁性の磁極材５２の直列構成によって磁場を強化するように構成している。
【００２２】
したがって、特に、少なくとも１つの取り外し可能なセンタリングデバイス５は、軸方向の磁場を集中させる手段を備え、この磁場が、空間９０とは反対側の第１の軸方向の端部にて与えられ、かつ／又は空間９０の方を向く第２の端部にて共通の方向Ｄのまわりにこの少なくとも１つの取り外し可能なセンタリングデバイス５によって発生する。したがって、図１５は、可動コンポーネントの把持を示しており、センタリングデバイス５が可動コンポーネントの前でなくなっており、これによって、可動コンポーネントの軸Ｄの方へと磁束を良好にガイドして、ヘッドストック１を回転させて検査する。MONTRES BREGUET SAによる欧州特許文献ＥＰ２８８８０７００７Ｂ１は、このようなフローコンセントレーターを備える支持体について記載している。
【００２３】
特に、少なくとも１つのマイクロセンタリングデバイス５は、管状体４３を備えるカルトゥーシュを形成し、この管状体４３の外径は、第１の穴１０１又は第２の穴１０２と密着摺動嵌合を行うように構成しており、この管状体４３は、強磁性又は磁性の磁極コア４２を収容する。
【００２４】
当然、本発明に係るデバイス１００が好ましいことに強磁性又は類似のコンポーネントを把持するように設計されている場合には、非磁性材料のものも扱うことが可能である。また、特に、少なくとも１つの取り外し可能なセンタリングデバイス５は、空間９０の側にグリッパー５１を備え、このグリッパー５１は、機械的に接触することによって計時器用可動コンポーネントの軸方向の端部と連係するように構成している。この機械的接触は、磁気的相互作用を置き換え、又は磁気的相互作用を補うことができる。特に、このようなグリッパー５１は、取り外し可能なセンタリングデバイス５がヘッドストック１又はテールストック２によってもたらされる回転を行うときに、計時器用可動コンポーネントの軸方向の端部を回転させるように構成している。
【００２５】
特に、図７、８、１０、１２、１９に示しているように、グリッパー５１には、オス又はメスのコーン状の出っ張り又は凹みの支持歯列５８があり、これは、計時器用可動コンポーネントの軸方向の端部と連係してこの可動コンポーネントを回転させるように構成している。したがって、検査される可動コンポーネントが非磁性である場合、このコーン状の歯列５８は、この可動コンポーネントを保持し、センタリングし、駆動する。
【００２６】
グリッパー５１は、異なる材料によって作ることができ、特に、硬化鋼、ステンレス鋼、炭化タングステンのような焼結材料などによって作ることができる。なお、これらに限定されない。好ましいことに、このグリッパー５１には、その可動コンポーネントを駆動するための面のレベルにて、この可動コンポーネントを満足に摩擦駆動するために、２μｍＲａ〜５μｍＲａの範囲内の一定の粗さがある。
【００２７】
一部のアプリケーションにおいては、グリッパー５１には、さらに、単純なオス又はメスの滑らかなコーン状の出っ張り又は凹みがあることができる。
【００２８】
特定の実施形態において、少なくとも１つの取り外し可能なセンタリングデバイス５は、空間９０の側に、強磁性又は磁性の磁極材５２を備え、これは、計時器用可動コンポーネントの磁性又は強磁性の軸方向の端部と磁気的に引き合い又は反発するように連係するように構成している。特に、この磁極材５２は、計時器用可動コンポーネントの磁性又は強磁性の軸方向の端部に対して回転駆動トルクを与え又は伝達するように構成している。
【００２９】
別の特定の実施形態において、前記のような強磁性又は磁性の磁極材５２を備える少なくとも１つの取り外し可能なセンタリングデバイス５は、空間９０の側に、さらに、計時器用可動コンポーネントの軸方向のトラベルを制限するように構成している支持材５３を備える。図５は、ヘッドストック１とテールストック２の両側の空隙９０側に、このような平坦なルビー製の支持材５３を備え、この後ろ側において、強磁性又は磁性の磁極材５２が、磁気浮上するように可動コンポーネントを完全に軸に沿って保持する。可動コンポーネントの磁気的回転は、MONTRES BREGUET SAによる欧州特許文献ＥＰ２４５０７５８Ｂ１に開示されている。特に、支持材５３は、ルビー又は類似の材料によって作られている。
【００３０】
特定の実施形態において、テールストック２は、空間９０の方へと第２のスピンドル２０を押し戻すように構成している弾性戻し手段２１を備え、又は第２のスピンドル２０によって支持される取り外し可能なセンタリングデバイス５を備える。特に、テールストック２０をヘッドストック１０の方へと押しテールストックの反動を減衰させる傾向があるこの弾性戻し手段２１は、ばね又は類似のものであり、これは、特に０．２Ｎにて較正されるが、これに限定されない。
【００３１】
特に、少なくともヘッドストック１は、第１の回転軸Ｄ１のまわりに第１のスピンドル１０を回転させるように構成している第１の動力化手段１９を備え、第１の動力化手段１９と第１のスピンドル１０の間に、カルダンジョイント又は類似のタイプの第１の連結手段１８を備え、これによって、第１のスピンドル１０の無制約の回転を確実にし、いずれの動力整列の不備をも避ける。図４に示しているように、ヘッドストック１の第１のスピンドル１０は、その磁石４１を用いて駆動され、したがって、その駆動は間接的であり、これには、バックラッシ又は動力整列の誤りがあってもスピンドルの回転には大きな影響を与えないという利点がある。
【００３２】
図示していない特定の実施形態において、少なくともテールストック２は、第２の回転軸Ｄ２のまわりに第２のスピンドル２０を回転させるように構成している第２の動力化手段１７を備え、第２の動力化手段１７と第２のスピンドル２０の間に、カルダンジョイント又は類似のタイプの第２の連結手段１６を備え、これによって、第２のスピンドル２０の無制約の回転を確実にする。
【００３３】
特に、図１、２、３及び２２に示しているように、デバイス１００は、ヘッドストック１に対するテールストック２の共通の方向Ｄに沿った相対的位置についての高精度設定及び／又は測定を行う手段６０を備える。
【００３４】
図示していない特定の実施形態において、デバイス１００は、第１の回転軸Ｄ１に対する第２の回転軸Ｄ２の位置についての側方設定手段７０を備える。
【００３５】
特に、ヘッドストック１、第１のスピンドル１０、テールストック２、及び第２のスピンドル２０の本体は、共通の方向Ｄから離れるように磁束を散乱させないように、黄銅、特に、ロジウムめっきされた黄銅のような非磁性材料によって作られている。
【００３６】
図示していない特定の実施形態において、ヘッドストック１及び／又はテールストック２は、共通の方向Ｄに沿った軸方向の力を測定する又は設定点値と比較するために、少なくとも１つの応力ゲージを備える。
【００３７】
図２４は、ヘッドストック１が２つのガイドベアリング６１及び６２を備え、これらのベアリングの間に、これらのベアリングの軸方向及び半径方向の遊びを補償するように構成しているばね６３が配置されるような代替的実施形態を示している。テールストック２は、第２の磁極材４２の後ろ側に配置されるばね２１を備え、これによって、このテールストックのレベルにおいて減衰させることが可能になる。
【００３８】
特に、図２０及び２１に示しているように、デバイス１００は、主フレーム５０を備え、この主フレーム５０は、共通の土台３を直接的又は間接的に支持し、空間９０において２つの交換可能な取り外し可能なセンタリングデバイス５によって保持される計時器用可動コンポーネントを観察及び／又は測定するように構成している観察手段８０を支持するように構成しており、デバイス１００は、ねじ山のような、観察手段８０の位置設定手段８１を備える。
【００３９】
好ましいことに、主フレーム５０は、随意的に動力化されることができる、少なくとも１つの回転プレート５００を介して、共通の土台３を間接的に支持するように構成しており、この回転プレート５００は、重力場における異なる姿勢位置にて計時器用可動コンポーネントを提示するように構成している。
【００４０】
特に、デバイス１００は、観察手段８０によって得られた画像及び／測定値を設定点値に対して分析する手段１０１０と、偏差を計算する手段１０２０と、統合された製品の品質管理システム１０４０及び／又は生産管理システム１０５０とリンクするためのリンク手段１０３０とを備え、これによって、偏差に応じて生産手段の設定を修正する。
【００４１】
短く書くと、本発明に係る取り外し可能なセンタリングデバイス５は、実際には、検査される可動コンポーネントのレベルにおける端部の寸法構成が小さいためにマイクロセンタリングデバイスであり、これは、単純であり、低コストであり、容易に交換可能であり、様々なニーズに適しており、特に光学的な測定手段である、様々な測定手段に用いるために適している。なお、これに限定されない。ヘッドストックとテールストックが備える磁石は、以下の２つの機能を実行する。
−  各マイクロセンタリングデバイスを対応するスピンドル内に磁気的に引きつける機能
−  検査される可動コンポーネントの軸のすぐ近くに磁束を集中させることも行うマイクロセンタリングデバイス内に磁場を誘導する機能
【００４２】
このように、本発明によって、スピンドルと対向スピンドルによって構成しているシステムの間でマイクロコンポーネントを保持し回転させるためのマイクロテクニカルデバイスが構成される。各スピンドルは、引き合う磁気的効果によってマイクロセンタリングデバイスを中に挿入して容易かつ迅速に固定することができるように構成している。コンポーネントが強磁性である場合、同じ磁場によって保持される。コンポーネントは、非磁性である場合、機械的なセンタリングによって、スピンドルのマイクロセンタリングデバイスと対向スピンドルのマイクロセンタリングデバイスの間に保持されることができる。いわゆる駆動スピンドルは、コンポーネントに対して完全に円形の回転をさせつつ、二重の磁気的効果を発揮する。対向スピンドルは、その部品について、その実行モードにしたがって、回転せずに固定されているか、回転するように緩みがあるか、又は動力化されており主スピンドルと同期しているかのいずれかである。強磁性であり、かつ／又はピボットによって構成していないコンポーネントの場合、特定のマイクロセンタリングデバイスは、関心事のコンポーネントの保持、整列及び回転を確実にしやすい。
【００４３】
このデバイスは、バックラッシ、位置決め又は寸法構成の測定に関係するあらゆるタイプ及びあらゆる材料のマイクロコンポーネントを保持し回転させる唯一のシステムのものであるような腕時計製造の分野において、革新をもたらすものである。
【００４４】
最後に、図２０及び２１に示しているように、完全なデバイスは、非常にコンパクトであり（約２００ｍｍ3）、したがって、製造ラインに対応させることが非常に容易である。また、ロボット操作マニピュレーターからのアクセス性も優れている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年12月18日(2020.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計時器用可動コンポーネントのための幾何学的構成の検査デバイス（１００）であって、
前記デバイス（１００）は、第１の回転軸（Ｄ１）を定める第１の穴（１０１）が形成され第１の回転可能なスピンドル（１０）を支持するヘッドストック（１）と、及び第２の回転軸（Ｄ２）を定める第２のスピンドル（２０）を支持するテールストック（２）とを備え、
前記ヘッドストック（１）と前記テールストック（２）は、共通の土台（３）上に配置され、
少なくとも前記ヘッドストック（１）及び／又は前記テールストック（２）は、この土台（３）に対して、前記第１の回転軸（Ｄ１）と平行な共通の方向（Ｄ）における整列ガイド手段（４）に沿った並進運動を行うように少なくとも１つの自由度にしたがって動くことができ、
前記デバイス（１００）は、前記第１の回転軸（Ｄ１）に対する前記第２の回転軸（Ｄ２）の同軸性を確実にし又は設定するように構成している手段を備え、
前記第２のスピンドル（２０）には、前記第１の穴（１０１）と同じ直径を有する第２の穴（１０２）が形成されており、
前記デバイス（１００）は、複数の取り外し可能かつ交換可能なマイクロセンタリングデバイス（５）を備え、
前記マイクロセンタリングデバイス（５）はそれぞれ、前記第１の穴（１０１）又は前記第２の穴（１０２）に区別なく挿入されるように構成しており、
前記マイクロセンタリングデバイス（５）にはそれぞれ、前記第１の穴（１０１）又は前記第２の穴（１０２）と密着摺動嵌合を行うように構成している直径を有する周部肩部（５９０）があり、
前記マイクロセンタリングデバイス（５）はそれぞれ、前記ヘッドストック（１）及び／又は前記テールストック（２）が備える磁極（４１）と連係するように構成している強磁性又は磁性の磁極コア（４２）を備え、
この磁極（４１）は、前記ヘッドストック（１）と前記テールストック（２）の間の空間（９０）において前記第１の回転軸（Ｄ１）のまわりの回転磁場を定め、又は前記磁極コア（４２）によって形成される
ことを特徴とするデバイス（１００）。
【請求項２】
前記テールストック（２）は、前記テールストック（２）を前記ヘッドストック（１０）の方へと押し前記テールストックの反動を減衰させる傾向のある弾性戻し手段（２１）を備え、０．２Ｎにて較正される
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項３】
少なくとも１つの前記マイクロセンタリングデバイス（５）は、管状体（４３）を備えるカルトゥーシュを形成し、
前記管状体（４３）の外径は、前記第１の穴（１０１）又は前記第２の穴（１０２）と密着摺動嵌合を行うように構成しており、
この管状体（４３）は、強磁性又は磁性の磁極コア（４２）を収容する
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項４】
少なくとも１つの前記センタリングデバイス（５）は、軸方向の磁場を集中させる手段を備え、
前記磁場は、前記空間（９０）とは反対側の第１の軸方向の端部において前記センタリングデバイス（５）に与えられ、かつ／又は前記空間（９０）の方を向いている第２の端部において前記共通の方向（Ｄ）のまわりに少なくとも１つの前記取り外し可能なセンタリングデバイス（５）によって発生する
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項５】
少なくとも１つの前記マイクロセンタリングデバイス（５）は、管状体（４３）を備えるカルトゥーシュを形成し、この管状体（４３）の外径は、前記第１の穴（１０１）又は前記第２の穴（１０２）と密着摺動嵌合を行うように構成しており、
この管状体（４３）は、強磁性又は磁性の磁極コア（４２）を収容し、前記軸方向の磁場を集中させるための手段を形成する
ことを特徴とする請求項４に記載のデバイス（１００）。
【請求項６】
少なくとも１つの前記マイクロセンタリングデバイス（５）は、前記空間（９０）の側にグリッパー（５１）を備え、
このグリッパー（５１）は、機械的に接触することによって計時器用可動コンポーネントの軸方向の端部と連係して、前記マイクロセンタリングデバイス（５）が前記ヘッドストック（１）又は前記テールストック（２）によって回転したときに前記軸方向の端部を回転させるように構成している
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項７】
前記グリッパー（５１）には、オス又はメスのコーン状の出っ張り又は凹みの支持歯列（５８）があり、この支持歯列（５８）は、計時器用可動コンポーネントの軸方向の端部と連係して前記可動コンポーネントを回転させるように構成している
ことを特徴とする請求項６に記載のデバイス（１００）。
【請求項８】
前記グリッパー（５１）は、その面のレベルにおいて、可動コンポーネントを駆動するように、２μｍＲａ〜５μｍＲａの範囲内の粗さを有する
ことを特徴とする請求項６に記載のデバイス（１００）。
【請求項９】
少なくとも１つの前記マイクロセンタリングデバイス（５）は、前記空間（９０）の側に、強磁性又は磁性の磁極材（５２）を備え、
この磁極材（５２）は、計時器用可動コンポーネントの磁性又は強磁性の軸方向の端部と連係して、磁気的に引き合い又は反発するように構成しており、
前記磁極材（５２）は、前記磁極コア（４２）と並置されており又は一体化されている
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項１０】
前記磁極材（９）は、計時器用可動コンポーネントの磁性又は強磁性の軸方向の端部に回転駆動トルクを伝達するように構成している
ことを特徴とする請求項９に記載のデバイス（１００）。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記マイクロセンタリングデバイス（５）は、前記空間（９０）の側に、検査される計時器用可動コンポーネントよりも硬い材料又はルビーによって作られた支持材（５３）を備え、
この支持材（５３）は、計時器用可動コンポーネントの軸方向の端部の軸方向のトラベルを制限するように構成している
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項１２】
少なくとも前記ヘッドストック（１）は、前記第１の回転軸（Ｄ１）のまわりに前記第１のスピンドル（１０）を回転させるように構成している第１の動力化手段（１９）を備え、
前記第１の動力化手段（１９）と前記第１のスピンドル（１０）の間に、前記第１のスピンドル（１０）の無制約の回転を確実にするようなカルダンジョイント又は類似のタイプの第１の連結手段（１８）を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項１３】
少なくとも前記テールストック（２）は、前記第２の回転軸（Ｄ２）のまわりに前記第２のスピンドル（２０）を回転させるように構成している第２の動力化手段（１７）を備え、
この第２の動力化手段（１７）は、前記第１の動力化手段と同期させることができ、
少なくとも前記テールストック（２）は、前記第２の動力化手段（１７）と前記第２のスピンドル（２０）の間に、前記第２のスピンドル（２０）の無制約の回転を確実にするようなカルダンジョイント又は類似のタイプの第２の連結手段（１６）を備える
ことを特徴とする請求項１２に記載のデバイス（１００）。
【請求項１４】
前記第２のスピンドル（２０）は、回転するように緩みがある
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項１５】
前記デバイス（１００）は、前記ヘッドストック（１）に対する前記共通の方向（Ｄ）に沿った前記テールストック（２）の相対的位置についての高精度設定及び／又は測定を行う手段（６０）を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項１６】
前記デバイス（１００）は、前記第１の回転軸（Ｄ１）に対する前記第２の回転軸（Ｄ２）の位置についての側方の設定を行う側方設定手段（７０）を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項１７】
前記ヘッドストック（１）、前記第１スピンドル（１０）、前記テールストック（２）及び前記第２スピンドル（２０）の本体は、前記共通の方向（Ｄ）から離すように磁束を散乱させないように非磁性材料によって作られている
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項１８】
前記ヘッドストック（１）及び／又は前記テールストック（２）は、前記共通の方向（Ｄ）に沿った軸方向の力を測定し、かつ／又は前記軸方向の力の設定点値と比較するための少なくとも１つの応力ゲージを備える
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項１９】
前記デバイス（１００）は、前記共通の土台（３）を直接的又は間接的に支持し観察手段（８０）を支持するように構成している主フレーム（５０）を備え、
この観察手段（８０）は、前記空間（９０）において、２つの前記センタリングデバイス（５）によって保持される計時器用可動コンポーネントを観察かつ／又は測定するように構成しており、
前記デバイス（１００）は、前記観察手段（８０）の位置を設定する位置設定手段（８１）を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス（１００）。
【請求項２０】
前記主フレーム（５０）は、重力場における異なる姿勢位置にて前記計時器用可動コンポーネントを提示するように構成している少なくとも１つの回転プレート（５００）を介して前記共通の土台（３）を間接的に支持するように構成している
ことを特徴とする請求項１９に記載のデバイス（１００）。
【請求項２１】
前記デバイス（１００）は、偏差に応じた生産手段の設定を変えるために、前記観察手段（８０）によって得られた画像及び／測定を設定値に対して分析する手段（１０１０）と、偏差を計算する手段（１０２０）と、及び統合された製品の品質管理システム（１０４０）及び／又は生産管理システム（１０５０）とのリンク手段（１０３０）を備える
ことを特徴とする請求項１９に記載のデバイス（１００）。
【国際調査報告】
2021529305.tif 000027
2021529305.tif 000028
2021529305.tif 000029
2021529305.tif 000030