无需工具使用可移除工装对表面打标的便携式设备的制作方法

1.本发明通常涉及用于确保对零件的表面打标的便携式设备的技术领域，更具体地但不限于涉及用于通过零件的表面的变形来确保打标的设备。


背景技术：

2.在通过便携式设备进行打标的技术领域中，特别是从专利ep 3 177 435中已知一种便携式打标设备，包括壳体，壳体配备有手柄并且具有正面，正面具有供打标构件(诸如打标头)通过的矩形开口。该打标构件以交替平移移动的方式被驱动来冲击待打标的表面，并形成大致点状的(punctual)冲击。该打标构件还通过移动系统在待打标的表面上在二维打标区域中沿两个交叉方向被移动。
3.该便携式打标设备在正面配备有定位工装(tooling，工具装备)，用于支承在待打标零件上，以便相对于待打标的表面正确定位打标构件。应注意的是，定位工装具体根据待打标零件的形状和尺寸而构造。鉴于待打标零件的形状和/或尺寸的多样性，现有技术已提出制造成不同构造的定位工装。此外，定位工装可移除地安装在便携式设备上以允许对其进行更换，并且定位工装的安装适配于待打标零件的形状或尺寸。例如，使用螺钉-螺母型紧固系统将定位工装安装在便携式设备上，需要使用或不需要使用工具(tool)来执行更换操作。在实践中，经常需要连续对各种零件进行打标，这些零件的形状和/或尺寸需要更换定位工装。更换定位工装的频繁操作被证明是不切实际的，并且完成该操作相对耗时。
4.作为补充还经常使用便携式打标设备对固定式打标机进行辅助，该固定式打标机包括配备有打标系统的滑架用的竖直引导柱，打标系统具有在两个交叉方向上移动的打标构件。因此，可以调整滑架沿竖直柱的位置以允许将零件定位在机台和打标构件之间。使用便携式打标设备和固定式打标机意味着巨大的运营成本。
5.在现有技术中，从文献cn 203 450 474中还已知一种便携式打标设备，在其正面配备有磁性定位工装，用于将该设备紧固在待打标的表面上。通过拆下紧固螺钉来更换定位工装。更换定位工装的操作也被证明是不切实际的，并且需要相对较长的时间才能完成。


技术实现要素：

6.本发明的目的是通过提供一种用于对表面打标的新的便携式设备来克服现有技术的缺点，该设备适于允许快速且容易地更换用于装配这种设备的定位工装。
7.本发明的另一个目的是提供一种用于对表面打标的设备，该设备设计为便携的，同时还能够容易地与固定机的定位工装一起使用。
8.本发明的目的是提供一种用于对表面打标的便携式设备，包括壳体，该壳体配备有至少一个手柄并且具有正面，该正面具有供打标构件通过的矩形开口，该打标构件构成打标系统的一部分，并适于产生至少一个大致点状的标记，该打标构件在待打标的表面上在二维打标区域内移动。根据本发明，壳体的正面设有围绕用于打标构件的通道开口的加强框架，该加强框架设有标引系统(indexing system)，该标引系统适于与为一系列可移除
工装中的每个可移除工装配备的一互补标引系统配合，用于将设备定位在待打标的表面上，该系列的每个可移除工装和加强框架包括具有两个元件(即，磁体和铁磁材料)的磁性紧固系统的元件中的至少一个。
9.根据优选的变型实施例，加强框架设有标引系统，该标引系统包括对中系统，该对中系统适于与为至少一个可移除工装配备的标引系统的互补对中系统配合。
10.例如，加强框架的对中系统和至少一个可移除工装的互补对中系统被配置为对称或非对称的，以分别允许可逆的安装或保险的(foolproof，万无一失的)安装。
11.根据优选的实施例特征，每个可移除工装包括安装框架，该安装框架设有互补标引系统，该系列的可移除工装的每个安装框架和加强框架包括具有磁体和铁磁材料的磁性紧固系统的这两个元件中的至少一个。
12.有利的是，壳体的正面的加强框架被磁化，而该系列的可移除工装的安装框架的至少一部分由铁磁材料制成。
13.根据一个实施例，壳体的正面的加强框架通过紧固系统附接到壳体的正面。
14.例如，壳体的正面的加强框架设有点磁体(point magnet)。
15.根据示例性实施例，壳体的正面的加强框架通过互锁设有对中系统，该对中系统包括至少两个公元件和/或母元件，所述至少两个公元件和/或母元件旨在与由至少一个可移除工装的安装框架承载的两个互补母元件和/或公元件配合。
16.为了确保安装，壳体的正面的加强框架的至少两个公元件均被螺杆延伸穿过，该螺杆旨在穿过至少一个可移除工装的安装框架的母元件，以便接收用于将安装框架紧固在加强框架上的螺母。
17.通常，至少一个可移除工装的安装框架包括彼此平行的两个侧立柱，并且彼此平行的两个侧立柱通过彼此平行的两个横向构件(cross member，横梁，横构件)连接。
18.根据一个应用，至少一个可移除工装的安装框架包括位于安装框架前方一距离处的支撑框架，该支撑框架使用在这些框架之间在横向侧(laterally)延伸的至少两个连接臂被紧固至安装框架。
19.根据另一个应用，支撑框架包括用于紧固在待打标的表面上的磁体。
20.根据不同的应用，至少一个可移除工装的安装框架包括在安装框架的两侧上在横向侧突出的两个支撑筒。
21.根据另一个应用，具有可调节窗的至少一个可移除工装的安装框架包括从安装框架一侧突出的固定侧边框和磁性地紧固在安装框架上的可移除侧边框。
22.有利的是，具有可调节窗的可移除工装的安装框架和可移除侧边框包括可调节系统，所述可调节系统用于沿安装框架的横向构件定位可移除侧边框。
23.根据示例性实施例，可调节定位系统包括缺口，该缺口界定外壳并设置在具体可调节窗的可移除工装的安装框架的上横向构件和下横向构件上，并且其中可移除侧边框设有至少一个磁体和两个叠置钩部，用于与两个叠置的外壳接合，以相对于固定侧边框定位可移除侧边框。
24.根据另一个应用，可移除工装的安装框架是紧固在固定引导机的竖直引导柱的滑架上的压板的一部分。
附图说明
25.图1是根据本发明的便携式设备的立体图，其中示出了三个不同的可移除工装，每个工装都适合于与根据本发明的便携式设备一起使用。
26.图2是示出了用于紧固在根据本发明的便携式设备的壳体的正面上的可移除加强框架的示例的放大立体图。
27.图3是根据本发明的便携式设备的立体图，该便携式设备配备有第一示例性实施例的可移除工装。
28.图4是根据本发明的便携式设备的立体图，该便携式设备配备有具有可调节窗的可移除工装。
29.图5示出了具有可调节窗的可移除工装，分别示出了处于安装前的位置、处于最大宽度窗的位置、处于中间宽度窗的位置以及处于减小宽度窗的位置。
30.图6是便携式设备的示例性实施例的立体图，该便携式设备配备有图5所示的具有可调节窗的可移除工装。
31.图7是根据本发明的便携式设备的立体图，该便携式设备配备有具有两个支撑筒的可移除工装。
32.图8a是根据本发明的便携式设备的立体图，该便携式设备能够与一可移除工装一起使用，该可移除工装形成用于竖直引导便携式设备的固定机的一部分。
33.图8b是与图8a类似的视图，并且示出了将便携式设备安装在固定引导机上的示例。
34.图8c是与图8b类似的视图，其中便携式设备以反向位姿(position)安装在固定引导机上。
具体实施方式
35.如图所示，本发明的目的通常涉及确保在零件或物体的表面上产生打标(marking，标记)的便携式设备1。根据本发明的设备1包括壳体2，该壳体具有例如大致平行六面体形状且配备有至少一个手柄，并且在该示例中示出了单个手柄3。壳体2具有相对的背面5和正面6，敞开的正面6具有允许打标构件7通过的开口6a。
36.以已知方式，打标构件7是电磁微击打(micro percussion)类型的打标系统的一部分。该打标构件7(例如打标头)的端部用于对物体的表面进行冲击以在表面上产生冲击点或大致点状的标记。因此，打标构件7沿其轴线交替平移以对所述待打标的表面进行冲击。传统上，打标构件7在相互垂直的两个方向上移动以产生二维打标，二维打标由打标构件产生的一组点状构型形成。由于打标系统不构成本发明目的的一部分并且是本领域技术人员公知的，因此不对其进行更详细的描述。这种打标系统被安装在壳体2内，由电源或由集成在壳体2中的电池直接供电。
37.壳体2还包括位于背面5和正面6之间的连接本体，连接本体由至少一个顶壁9形成，所述顶壁通过两个相对的侧壁10而延伸在任一侧上。在所示的示例中，两个侧壁10通过底壁11相互连接，所述底壁与顶壁9相对且相距一距离地延伸。从图中所示的示例可以明显看出，手柄3从底壁11伸出。当然，可以考虑为壳体2配备两个手柄，所述两个手柄例如在壳体的两侧上从侧壁10延伸。
38.如图所示，壳体2因此具有矩形截面的刚性本体，其由相互连接的顶壁9、底壁11和两个侧壁10构成以形成刚性本体。壳体的背面5形成例如供操作者使用的推压表面或支承表面。应注意的是，为了清楚起见，术语“顶部”和“底部”是为了清楚的目的考虑到视野位于顶壁9的一侧的操作者使用设备的情况。当然，该设备可以在任何倾斜位姿、竖直位姿或下方位姿(below position)使用(见图8c)，以便本领域技术人员将容易地指定壁。
39.根据本发明，壳体2的正面6设有加强框架15，该加强框架在内部限定了用于打标构件7的通道开口6a。如上所述，开口6a具有矩形形状以允许打标构件7的通过和移动，使得加强框架具有完全围绕通道开口6a的矩形形状。如图2所示，该加强框架15因此包括相互平行的两个水平分支15a，并且这两个水平分支由两个竖直分支15b相互连接。有利地，水平分支15a和竖直分支15b是平坦的，以使得加强框架15在其朝向壳体2外侧的面的一侧上具有平坦的表面。根据图2所示的示例性实施例，加强框架15通过本身已知的所有类型的紧固系统16附接到壳体2的正面6。根据附图中所示的示例，该加强框架15通过螺钉类型(且包括螺钉16)的紧固系统16组装在壳体2的正面上，用于锚定在壳体2的正面6中和/或顶壁9、底壁11和/或侧壁10的厚度内。
40.应注意的是，壳体2可配置为在其正面6上具有加强框架15，该加强框架未附接到壳体2。根据该变型实施例，壳体2的在所述壳体的正面上延伸的壁形成界定出通道开口6a的加强框架15。壳体2的在所述壳体的正面上延伸的该壁可以是与壳体的其他壁相同类型的壁或者以任何合适的方式被加强。
41.根据本发明的一个特征，该加强框架15设有标引系统18，该标引系统18适于与为属于一系列的可移除工装20a、20b、20c、......的每个可移除工装配备的互补标引系统19配合，允许确保便携式打标设备1在待打标零件的表面上的定位。必须理解，便携式打标设备1旨在与一系列可移除工装中的一个可移除工装一起使用，该系列中的每个可移除工装20a、20b、20c、......被配置为具体适配于待打标零件的表面的形状和/或尺寸。
42.根据本发明的另一特征，每个可移除工装20a、20b、20c、......和壳体2的加强框架15包括具有两个元件(即，一个是磁体21a，另一个是铁磁材料21b)的磁性组装系统21a、21b的这些元件中至少一个。每个可移除工装20a、20b、20c、......因此可以通过标引系统18、19的存在而正确地安装在便携式设备1上，并且通过磁性组装系统21a、21b的启用而快速地安装在便携式设备上。
43.标引系统18、19可以以不同的方式制造以帮助可移除工装在壳体2的正面6上的正确定位。根据附图中未示出的替代实施例，这些标引系统18、19可以以如下方式实现：例如可以通过将突出到加强框架15的角部中的支架对中，并且一起为属于每个可移除工装的互补肋界定出定位外壳来实现。另一个变型实施例是利用在加强框架15上绘制的基准线作为用于对布置在每个可移除工装6上的凸缘进行定位的定位标记来制造标引系统18、19。
44.根据附图中所示的优选示例性实施例，加强框架15设置有标引系统18，该标引系统以对中系统的形式制造，该对中系统适于与由可移除工装20a、20b、20c、
…
配备的互补对中系统19配合。
45.根据一个实施例特征，加强框架15的对中系统18和至少一个可移除工装20a、20b、20c、......的互补对中系统19被配置为对称或非对称的，以分别允许可逆的安装或具有保险功能的安装。对称制造的对中系统18、19允许可移除工装以无需担心其在正面上的左/右
定向的方式被安装在壳体的正面上。在非对称配置中，可移除工装能够以单一定向位姿被安装在壳体2的正面6上。
46.对中系统18以及互补对中系统19可以以不同的方式制造。根据附图中所示的优选示例性实施例，对中系统18和互补对中系统19为互锁类型的，包括公元件和/或母元件，分别与互补母元件和/或公元件配合。根据附图中所示的示例性实施例，加强框架15设有互锁的对中系统18，该对中系统包括至少两个公元件(诸如螺柱)，旨在与由可移除工装20a、20b、20c、......承载的两个互补母元件19(诸如形状与螺柱互补的孔)配合。从图2中更具体地看出，加强框架15因此包括两个螺柱18，每个螺柱从加强框架15的竖直分支15b突出。每个螺柱18旨在互锁在工具20a、20b、20c、......中形成的互补孔19内。
47.在对中系统是对称的情况下，这两个螺柱对称地布置在加强框架15上。同样地，每个可移除工装20a、20b、20c、......设有两个对称布置的孔19，以在加强框架15的处于与可移除工装的两个反向定位位置中的螺柱接合。在对中系统具有保险功能的情况下，可以考虑非对称地制造螺柱，或布置与一互补孔配合的一附加螺柱，以允许可移除工装被安装在相对于壳体确定的单一位置中。
48.同理，应注意的是，根据附图中所示的示例，加强框架15设有两个螺柱18，而可移除工装布置为具有与之互补形状的两个孔19。当然，可以考虑加强框架15设有一个或多个公元件和一个或多个母元件，该一个或多个公元件和一个或多个母元件与布置在每个可移除工装上的互补母元件和公元件配合。同样，加强框架15可以设有母元件，所述母元件与布置在每个可移除工装上的互补公元件配合。
49.根据优选的变型实施例，每个可移除工装20a、20b、20c、......包括安装框架26，该安装框架设有附加的标引系统19并且旨在支承在壳体的加强框架15上。该安装框架26包括相互平行的两个横向构件26a，这两个横向构件通过相互平行的两个立柱26b相互连接。该安装框架26在内部界定出用于打标构件7的通道窗26c。有利的是，可移除工装的安装框架26的窗26c的尺寸基本上与加强框架15的开口6a相同。当安装可移除工装时，可移除工装的安装框架26位于叠置在加强框架15上的位置中，允许施加在可移除工装上的力的良好分布。有利的是，这两个横向构件26a和这两个立柱26b是平坦的，使得安装框架26在其朝向可移除工装的外侧的面的一侧上具有平坦的表面。每个可移除工装20a、20b、20c、......通过其安装框架26利用平坦支承与加强框架15配合。
50.根据该优选的变型实施例，可移除工装的每个安装框架26均设有上述的互补对中系统19。根据附图中所示的示例性实施例，对中系统的两个孔19设置在安装框架26的两个立柱26b中。
51.在每个可移除工装包括安装框架26的情况下，该安装框架26包括磁性组装系统21a、21b的这两个元件中的至少一个。换句话说，应理解，每个可移除工装20a、20b、20c、......利用具有两个元件(即，一个是磁体21a，另一个是铁磁材料21b)的磁性组装系统21a、21b通过其安装框架26紧固在壳体的正面上。加强框架15和安装框架26包括磁性组装系统的这两个元件(即，磁体21a和铁磁材料21b)中的至少一个。
52.例如，安装框架26可以由铁磁材料21b制成，而加强框架15设有一个或多个磁体21a。相反地，可以考虑由铁磁材料制造加强框架15，而可移除工装的每个安装框架26配备有一个或多个磁体21a。此外，应注意的是，加强框架15和安装框架26可以全部或部分地由
铁磁材料制成，每个都配备有一个或多个磁体。
53.根据附图中所示的示例性实施例，壳体的正面的加强框架15被磁化，而可移除工装的安装框架26的至少一部分由铁磁材料制成，以与加强框架的磁化部分配合。这种解决方案允许限制所使用的磁体数量，而不管所使用的可移除工装的数量如何。从图2所示的示例中可以更具体地看出，加强框架15包括至少一个磁体，并且在优选示例中包括基本上位于加强框架15的每个角部处的四个磁体21a。例如，点状形状的每个磁体21a附接到加强框架15。当然，该加强框架15可以全部或部分地制成磁化结构的形状。当安装框架26处于与加强框架15叠置的位置中时，这些磁体21a为安装框架26提供磁吸引力，所述安装框架包括由铁磁材料制成的部分，所述部分与每个磁体21a配合。优选地，整个安装框架26由可镀锌的铁磁材料(诸如e24钢)制成。
54.从描述中可以看出，具有安装框架26的可移除工装的实施有助于将工装安装在便携式设备正面上的操作。更换可移除工装的操作可以快速执行，无需使用工具。可移除工装和便携式设备之间的安装操作和拆卸操作可限于朝向彼此和远离彼此的平移。可移除工装的紧固由磁体的磁吸引力确保，并可选地由公元件18在母元件19中的互锁所产生的附着力补充。应注意的是，磁体21a的磁吸引力适于人的手动力，以便允许在不使用工具的情况下将可移除工装从便携式设备拆卸或移除。
55.应注意的是，在某些使用条件下，可能出现在可移除工装和便携式设备1之间实现完全连接的需求。为了满足这一需求，加强框架15的两个公元件18均被螺杆27延伸穿过，该螺杆旨在穿过至少一个可移除工装的母元件19以接收紧固螺母28。如图6所示，螺母28确保将安装框架26紧固在加强框架15上，从而确保将可移除工装紧固在便携式设备1上。
56.以下描述以非限制性示例为例描述了各种可移除工装，这些可移除工装设有安装框架26，安装框架适于允许可移除工装安装在便携式设备1的正面上。图1和图3示出了可移除工装20a的第一示例性实施例，该可移除工装20a具体用于对平坦的表面和管打标。该可移除工装20a包括位于安装框架26前方一距离处的支撑框架30，所述支撑框架具有用于打标构件7的通道开口31。开口31基本上位于加强框架15的开口6a以及安装框架26的窗26c的延伸部中。例如，开口31的尺寸与安装框架26的窗26c以及加强框架15的开口6a的尺寸相同。
57.因此，该支撑框架30包括相互平行的两个侧边框30a，这两个侧边框由相互平行的两个横向构件30b相互连接，并一起在内部界定出开口31。有利的是，这两个横向构件30b是在公共平面中一起延伸的叠置的平叶片(flat blades)，从而允许待打标的平坦表面上的平坦支承。例如，这两个侧边框30a均具有v形，该v形的尖端指向安装框架26，这些侧边框30a旨在支承在待打标的管的母线(generatrix)上。该支撑框架30利用至少一个连接臂32(例如在该示例中，两个连接臂32)连接至安装框架26，所述连接臂在支撑框架的每个侧边框30a和安装框架26的每个立柱26b之间在横向侧延伸。
58.图1还示出了可移除工装20b的第二示例性实施例，该可移除工装20b也包括位于如上所述的安装框架26前方一距离处的支撑框架30。根据该示例，支撑框架30在其外表面上设置有磁体34，所述磁体具体定位于其每个角部处，用于与待打标的表面配合。根据该变型实施例并且与可移除工装20a的第一示例性实施例不同，两个侧边框30a是直线的。
59.图1和图4-图6示出了可移除工装20c的第三示例性实施例，该可移除工装20c具有
相对于待打标的表面可调节的窗。根据该有利的示例性实施例，具有可调节窗的该可移除工装20c包括从安装框架26的一侧突出的固定侧边框35和磁性地紧固在安装框架26上的可移除侧边框36。固定侧边框35和可移除侧边框36之间限定有可调节窗37，该可调节窗供位于安装框架26前面的打标构件7通过。在所示的示例中，固定侧边框35和可移除侧边框36在待打标的表面上均具有直的支撑边缘38。例如，每个支撑边缘38还设有凹进的v形凹口39，用于支承在管上。当然，与待打标的表面接触的支承表面的形状可以以不同的方式产生。
60.沿加强框架15的开口6a和安装框架26的窗26c的延伸部，可调节通道窗37延伸到其最大位置。固定侧边框35基本上成直角从安装框架26的一立柱26b延伸，而可移除侧边框36垂直于安装框架26延伸，同时在该工具的通道窗具有最大宽度时能够定位在安装框架26的另一立柱26b上(图4)。
61.具有可调节窗20c的可移除工装的可移除侧边框36和安装框架26包括可调节系统40，该可调节系统用于沿安装框架26的横向构件26a定位可移除侧边框36。该定位系统40允许将可移除侧边框36安装在安装框架26上的各种位置中，允许相对于固定侧边框35调整可移除侧边框36的间距。该定位系统40可以以任何适当的方式(例如通过互锁的公元件和母元件)实现。
62.根据附图中所示的示例性实施例，该定位系统40包括缺口，缺口界定出外壳(housing，容置部)41并布置在具有可调节窗的可移除工装的安装框架26的上横向构件和下横向构件26a上。例如通过缺口规则地分开的这些外壳41布置在安装框架26的窗26c外部的横向构件表面上。可移除侧边框36设有至少一个磁体43和两个叠置钩部44，旨在与上横向构件和下横向构件26a的两个叠置外壳41接合，从而将可移除侧边框36定位在相对于固定侧边框35确定的分离位置。可移除侧边框36以直角设置，具有两个翼片45，每个翼片均具有钩部44和两个磁体43。
63.因此，每个翼片45的磁体43对安装框架26的当然由铁磁材料制成的横向构件26a施加吸引力。因此，可移除侧边框36可以牢固地紧固在安装框架26上。通过选择与钩部44接合的叠置的成对外壳41，可移除侧边框36可以占据沿安装框架26的横向构件26a的所有可能位置。因此，可以随意调整用于打标构件7的通道窗37的尺寸。当然，磁体43的磁吸引力适于人的手动力，以便允许在不使用工具的情况下从具有可调节窗20c的可移除工装的安装框架26上拆卸或移除可移除侧边框36。
64.图7示出了可移除工装20d的第四个示例性实施例，该可移除工装包括安装框架26，该安装框架包括在安装框架的两侧(更具体地在安装框架26的两个立柱26b的两侧)在横向侧突出的两个支撑筒50。因此，这种可移除工装在支撑筒50的端部处具有两个点状的表面51，用于支承在待打标的表面上，这两个点状的表面51在其间限定了用于打标构件(通过构件)7的通道开口。
65.图8a-图8c示出了可移除工装20e的第五个示例性实施例，该可移除工装20e形成紧固在固定引导机63的竖直引导柱62的滑架61上的压板60的一部分。滑架61由柱62引导竖直移动。滑架61以悬臂方式支撑水平板形状的压板60，在该压板中形成用于打标构件7的通道窗26c。该压板60围绕上述可移除工装的安装框架26、窗26c进行界定。安装框架26还包括附加的对中系统(即，在所示的示例中的两个孔19)，布置在安装框架的两个立柱26b中。有利的是，安装框架26由从压板60成直角立起的加强凸缘60a包围，以帮助对其加固。压板60
由铁磁材料制成，使得由便携式设备1承载的磁体21a能够对安装框架26施加其吸引力。
66.该固定机63包括用于待打标零件的放置台64，紧固在滑架61上的可移除工装20e放置在该放置台的上方。便携式设备1可安装在该可移除工装20e上，使得将固定引导机63转换为固定打标机。该可移除工装20e和便携式设备1之间的组装操作仍保持简单且与上述其他示例性实施例相同。该可移除工装20e允许以一种位姿或另一种位姿接收便携式设备1(图8b和8c)，允许便携式设备在滑架61上的稳定定位。