用於調節可動時計機芯構件或時計遊絲擺輪組件的振蕩頻率和/或調節其慣性和/或平衡...的製作方法

2023-05-13 12:34:41 2

專利名稱：用於調節可動時計機芯構件或時計遊絲擺輪組件的振蕩頻率和/或調節其慣性和/或平衡 ...的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於調節可動時計機芯構件或時計遊絲擺輪組件的振蕩頻率和/ 或調節其慣性和/或平衡的方法。
本發明還涉及將這種方法應用於調節包括至少一個擺輪的時計遊絲擺輪組件的 振蕩頻率，所述擺輪包括外緣和在內樁處與內樁附接的至少一個螺旋遊絲，其中所述遊絲 擺輪組件能夠圍繞擺輪軸線樞轉。
本發明還涉及一種不帶指針組件的時計遊絲擺輪組件，其被布置成執行所述方法 以便調節其振蕩頻率。
本發明還涉及一種用於執行所述方法的設備。
本發明涉及微機械領域，且更具體地涉及鐘錶製造領域。
具體而言，本發明涉及鐘錶或時計、且特別是鐘錶或時計遊絲擺輪組件的調校機 構且特別是擺輪的調節和控制。
背景技術：
儘管加工操作具有極好的精度和高再現性，但在可動件的情況下，在裝配操作期 間，或者更普遍地在調節或設定操作期間，特別是對於頻率調節、不平衡調節或慣性調節， 必須幾乎始終進行調節。
特別是在裝配階段，需要完善特定構件的配對，其在獨立地進行時在加工或生產 公差內，但其由於已安裝的組件的使用應力而不能被精確地裝配。
對於時計的調校機構且更具體地對於遊絲擺輪組件這種情況尤其存在。事實上， 看上去靜態和動態的不平衡調節和慣性調節在單個構件階段已經非常精細，並且當這些構 件被裝配在一起時這些設定操作變得特別複雜。特別地，動態調節的執行被證實是複雜的， 特別是頻率調節。
當這種組件已經被集成在較大的組件例如手錶機芯中時情況更加複雜，例如，其 原因在於可達性不足，而且還在於執行調節、控制或平衡操作而造成的對機芯的正確操作 的幹擾。
因此存在雙重困難，這是因為存在能否管理對構件的動態控制和調節的問題，所 述動態控制和調節為
-移動，或
-一體形成在時計機芯中，或
-移動並一體形成在時計機芯中。
與動態平衡相關的問題仍是行業內極少數專家的研究範圍，這可以通過缺乏全球 可購得的工業平衡機器來證實。微機械的領域僅可以放大該現象，因為待平衡的部件具有 大小為一克或一分克的極低質量並且具有在微克X平方釐米範圍內的慣性公差。這與對 數量眾多的機動車輛的車輪或專用於重工業、鐵路或高速處理的機器使用平衡機器的領域暈無關係。
與動態平衡相關的問題長期以來成為用於與在待平衡的可動元件的旋轉停止後 執行的定位增加或去除材料的區以及將這些增加和去除量化有關的解決方案的靈感，如申 請人為Kohlhagen的專利文獻US2538528中所描述的。在一變型中，如申請人為Hettich 的專利文獻DE1142796中所描述的，元件必須定位或者相反地壓入鐘錶擺輪的整個圓周上 的預先鑽出的孔中。申請人為OMEGA的專利CH367444說明了通過在鐘錶擺輪上銑削的傳 統去除的缺點並且提出一種通過電化手段來增加或去除材料的方案，該方案的結果是可以 保證質量的校正和平衡的精度。
申請人為HAMILTON的專利US3225586提出了使用連接至可旋轉的儀表的機器的 "Watchmaster"型麥克風來非常精確地確定擺輪外緣上的4個螺釘的調節。
為了在測量然後調節這兩個步驟中改善這些處理，申請人為Zenger的專利 CH390165提出了一種用於在頻閃測量後以很輕微的延遲通過連續電鍍侵蝕來進行平衡的 工藝，但這需要該擺輪沿一致的方向旋轉。
申請人為Witschi的專利CH690874還記載了一種用於在初步測量後去除或增加 材料的工藝，使用擺輪停止裝置來保持擺輪面向去除或增加裝置。
申請人為Compagnie Generaled/ Electricit6 的專利 CH526097 提出了通過平行 於待平衡件的樞轉軸線的光束來平衡轉動或振蕩部件，包括用於使光束偏離從而使光束與 移動部件同步的光學設備，並因此在雷射器所發出的脈衝的整個持續時間段使材料在適當 的位置氣化。該技術代表相對於現有技術的顯著進步，但由於廢料和組件的汙染而不是很 適於安裝在組件中的構件。
申請人為 Les Fabriques d' Assortiments R6unies 的專利 FR2159367 同樣是這 種情況，其提出使操作數量最小化的加工工藝，但其中加工頭的位置取決於待修正的缺陷， 這在安裝好的組件中不可行。
總之，能夠對移動部件進行慣性或平衡或諸如遊絲的剛度的其他物理量的修正的 已知工藝極其缺乏並且不適於對已安裝在組件中的該同一個部件進行這種修正。而且，它 們不太適於擺輪或安裝好的遊絲擺輪組件的交替移動。
申請人為ETA SA Fabrique d' Ebauches的專利US6534742提出了一種用於通過 使用作用在螺旋遊絲上以通過減小其厚度或其高度來減小其彈性扭矩的雷射器來調節遊 絲擺輪的振蕩頻率的方法。雖然其代表相對於現有技術的明顯進步，但該指導並未解決全 部所討論的情況，因為其僅可以通過使遊絲弱化來形成推後。另一方面，由於雷射器的作用 所產生的汙染和廢料，其僅可以在時計機芯的外部使用。發明內容
本發明提出通過開發一種合適的工藝來提供對這一問題的解決方案，所述工藝用 於微機械構件、特別是時計構件並且特別是已安裝的組件中的樞轉構件的動態控制和調 節，最特別地進行用於調節時計機芯或特別是時計遊絲擺輪組件的這種可動構件的振蕩頻 率和/或慣性調節和/或平衡的控制操作。
本發明的特定目的之一是省略遊絲擺輪調節組件上的指針組件。
特別地，本發明致力於提出一種用於這些用於調節振蕩頻率、慣性調節、動態平衡的調節的控制操作或用於調節螺旋遊絲等的控制操作的有效、快速和精確的方法，該方法 可應用於安裝在較大組件、特別是時計機芯中的構件的情況，而且還在這些構件本身移動 時適用。
本發明提出了通過藉助於開發一種用於對構件的動態控制和調節的合適的工藝 來提出這一問題的解決方案來改善這種狀況，所述動態控制和調節為
-移動，或
-結合在時計機芯中，或
-移動並結合在時計機芯中。
基於這一點，本發明涉及一種用於調節時計機芯或時計遊絲擺輪組件的可動構件 的振蕩頻率和/或調節其慣性和/或使其平衡的方法，其特徵在於，通過使用至少一個轉變 裝置來對所述構件或所述組件的至少一個構件進行材料的去除和/或材料的增加和/或材 料的移位，所述轉變裝置包括至少一個雷射器或等離子體源，以對所述構件或所述組件的 所述至少一個構件的材料和/或至少一種附加材料進行微加工和/或微熔融操作，以在所 述轉變裝置的至少一個脈衝的作用下將至少一種附加材料氣化和/或升華和/或移位和 /或焊接到所述構件上或所述組件的所述至少一個構件上，並且，所述至少一個脈衝由被布 置成生成、排序、中斷所述至少一個轉變裝置的任何脈衝的控制裝置控制，其中所述控制裝 置也被布置成控制從所述轉變裝置發出的至少一個光束的移動，其中所述控制裝置連接至 測量或比較裝置或者由所述測量或比較裝置自動控制。
根據本發明的一個特徵，所述測量或比較裝置被布置成在所述構件或所述組件的 移動期間對所述構件或所述組件的所述至少一個構件進行測量。
根據本發明的另一特徵，所述控制裝置被編程以便限定所述構件或所述組件的所 述至少一個構件的表面的至少一個特定區，在所述區上去除和/或增加材料和/或使材料 移位，並且所述控制裝置被編程以便以所述轉變裝置的高平均頻率產生至少一個脈衝序 列，從而在所述區上產生由所述至少一個轉變裝置發出的光束的至少一條連續衝擊線。
根據本發明的另一個特徵，使所述構件或所述組件在所述轉變裝置的所述至少一 個脈衝序列期間圍繞其主慣性軸線樞轉，並且出於測量或比較所述構件在所述構件或所述 組件的主慣性軸線周圍的動態慣性的目的而使用所述測量或比較裝置。
根據本發明的又一個特徵，使用單個轉變裝置，並且使用振幅穩定裝置來維持所 述構件或所述組件在每一個脈衝序列的過程中以恆定振幅振蕩進行樞轉移動。
根據本發明的另一個特徵，所述振幅被穩定在具有137°或316. 5°的值的角度。
根據本發明的另一個特徵，通過局部熔化，接著熔化區的移位，接著固化冷卻，或 者通過在熱處理期間或在外力的作用下形成或釋放內部應力，或者通過使可變形區或凸耳 或銷彎曲，或者通過材料的拉伸，來進行構件或所述組件的至少一個構件內的材料移位。
根據本發明的另一個特徵，通過局部熔化，接著為熔化區的移位，接著為固化冷 卻，來進行材料移位，其中通過重力、或在操作調節期間在離心力的作用下、或在磁力和/ 或靜電吸引力的作用下進行熔化材料的移位。
根據本發明的另一個特徵，執行形成所述構件或所述組件的至少一個構件的材料 的局部物理狀態改變，以通過其幾何形狀和/或其密度的局部修改來修改其慣性。
根據本發明的另一個特徵，所述構件或所述組件的所述至少一個構件上的所述材料去除和/或材料增加和/或材料移位在所述構件或所述組件的所述至少一個構件被裝配 在時計機芯中的情況下進行。
根據本發明的另一個特徵，該工藝適用於調節時計遊絲擺輪組件的振蕩頻率，所 述時計遊絲擺輪組件包括外緣和在內樁處與內樁附接的至少一個螺旋遊絲，其中所述遊絲 擺輪組件能夠繞平衡軸線樞轉，其特徵在於，進行材料的去除和/或增加和/或移位，以進 行所述遊絲擺輪組件的振蕩頻率的調節，並且，所述方法包括第一過程，其中
-針對期望振蕩頻率來評估所述遊絲擺輪組件的提前(增益，avance)或推後(損 失，retard)；
-所述控制裝置被編程以便限定至少一個特定區，在適用時，必須在所述區上去除 和/或增加材料和/或使材料移位，在需要形成提前的情況下的第一替代方案中，所述區被 限定在所述擺輪的所述邊緣處或由所述擺輪承載的構件或慣性塊或外樁或螺釘處，或者在 需要形成推後的情況下的第二替代方案中，所述區被限定在所述螺旋遊絲的至少一個螺圈 處；
-所述控制裝置被編程以便在適用時通過藉助於在所述擺輪上移除材料而減小慣 性來產生提前，或者通過藉助於向所述螺旋遊絲增加材料而修改所述螺旋遊絲的剛度來產 生提前，或者通過在所述擺輪或所述螺旋遊絲處使材料移位來產生提前，或者通過藉助於 向所述擺輪增加材料而增加慣性來形成推後，或者通過藉助於在所述螺旋遊絲上去除材料 而修改所述螺旋遊絲的剛度來產生推後，或者通過在所述擺輪或所述螺旋遊絲處使材料移 位來產生推後。
根據本發明的另一特徵，所述控制裝置被編程以便通過對所述區重複微雕刻操作 而在所述擺輪上形成提前，從而達到期望頻率值，所述期望頻率值能由所述測量或比較裝 置控制，並且在所述區上進行所述微雕刻操作以便針對期望值使所述遊絲擺輪相對於其主 慣性軸線平衡，所述期望值能由所述測量或比較裝置控制，並且所述控制裝置被編程以便 通過藉助於在所述轉變裝置中的至少一個的至少一個脈衝序列的作用下進行微雕刻以使 所述螺旋遊絲的至少一個螺圈和/或終端的扭曲部分(在所述螺旋遊絲有此部分的情況下) 變薄而在不修改所述螺旋遊絲的晶體結構或其熱係數的情況下修改所述螺旋遊絲的剛度 來形成推後。
本發明還涉及一種不帶指針組件的時計遊絲擺輪組件，其被布置成執行所述方法 以便調節其振蕩頻率，其特徵在於，所述時計遊絲擺輪組件包括多個慣性塊，所述慣性塊以 允許在售後服務中使用標準工具的形式製成並且構造成相同的並定位在相同直徑或不同 直徑上，或構造成不同的並定位在相同直徑或不同直徑上；或者包括特別用於熔化材料的 移位或重新定位的一個或多個封閉的內部腔室；或者包括表面層或犧牲(被去除)部分；或 者包括在外力作用下可以釋放的預應力區；或者包括能夠在熱處理的作用下處於不同物理 狀態的區；或者包括帶電和/或磁化區；或者包括具有可變的應力分布的多金屬區。
本發明還涉及一種用於執行所述方法的設備，其特徵在於，所述設備包括至少一 個雷射器或皮秒雷射器源，其形成所述轉變裝置；用於所述源的控制裝置，其被布置成產 生、排序、中斷所述雷射器或皮秒雷射器的至少一個脈衝序列，其中所述控制裝置還被布置 成控制從所述雷射器或皮秒雷射器發出的至少一個光束的移動或所述源自身的移動；與所 述控制裝置接口的測量和比較裝置；以及用於待進行微加工的構件或組件的夾持和支承裝置；用於使所述構件或所述組件樞轉的驅動裝置，其與所述控制裝置接口 ；用於維持所述 構件或所述組件以恆定振幅的振蕩進行樞轉移動的振幅穩定裝置，並且，所述設備包括用 於通過壓差排放與材料的升華相關的氣體和/或廢料的裝置。


在參照附圖閱讀以下詳細描述後，本發明的其他特徵和優點將變得更加明顯，在 附圖中
圖1是曲線圖，其縱坐標側為根據時計擺輪的角向位置的振幅使用雷射器或皮秒 光束在通過燒蝕進行的微加工操作期間去除的材料的質心位置的代數值；
圖2示意性地示出了用於執行本發明的設備；
圖3示意性地部分示出了在圖中簡化為其單個擺輪的遊絲擺輪組件上進行微加 工期間兩個雷射器或皮秒雷射器的同時介入；
圖4以與圖3相似的視圖示出了兩個這種雷射器或皮秒雷射器的延遲介入；
圖5以與圖3相似的視圖示出了單個這種雷射器或皮秒雷射器的介入。
具體實施方式
本發明涉及一種用於特別是通過微加工和/或增加材料和/或使材料移位來調節 可動微機械或時計機芯構件或者時計遊絲擺輪組件的振蕩頻率和/或調節其慣性和/或平 衡的方法。
本發明還涉及將這種方法應用於不帶指針組件的時計遊絲擺輪。
本發明還涉及一種用於執行該方法的設備。
本發明還涉及一種通過根據該方法的振蕩控制來調節不帶指針組件的時計遊絲 擺輪，並且更特別地設計成特別是在材料移位的情況下利用該方法的某些特定特徵。
一般而言，本發明涉及微機械領域並且更具體而言涉及手錶製造領域。
具體而言，本發明涉及手錶或時計、且特別是手錶或時計遊絲擺輪組件的調校機 構且特別是擺輪的調節和精確調節。
本發明涉及一種用於調節可動時計機芯構件或時計遊絲擺輪組件的振蕩頻率和/ 或調節其慣性和/或平衡的方法，其特徵在於，通過使用至少一個轉變裝置來對所述構件 或所述組件的至少一個構件進行材料的去除和/或材料的增加和/或材料的移位，所述至 少一個轉變裝置包括至少一個雷射器或等離子源，以對所述構件或所述組件的所述至少一 個構件的材料和/或至少一種附加材料進行微加工和/或微熔融操作，以在所述轉變裝置 的至少一個脈衝的作用下使至少一種附加材料氣化和/或升華和/或移位和/或焊接到所 述構件上或所述組件的所述至少一個構件上，並且，所述至少一個脈衝由被布置成生成、排 序、中斷所述至少一個轉變裝置的任何脈衝的控制裝置控制，其中所述控制裝置也被布置 成控制從所述轉變裝置發出的至少一個光束的移動，其中所述控制裝置連接至測量或比較 裝置或者由所述測量或比較裝置自動控制。
有利地，選擇至少一個雷射器或皮秒雷射器作為這種轉變裝置，以在該雷射器或 皮秒雷射器的至少一個脈衝的作用下通過微雕刻來執行材料的去除，以便通過升華將所述 的構件的固體材料直接轉變成氣態流，並且使用該雷射器或皮秒雷射器在該構件的處理期間在其任一側上建立壓差以便排放同升華相關的氣體和/或廢料。
該方法優選涉及時計機芯的可動構件的振蕩頻率和/或慣性和/或平衡的調節 或控制，所述可動構件圍繞包括外緣並且能夠圍繞擺輪軸線樞轉的時計擺輪的樞轉軸線樞 轉或者圍繞包括至少一個擺輪——其包括外緣和在內樁處與內樁附接的至少一個螺旋遊 絲——的時計遊絲擺輪組件的樞轉軸線樞轉，其中所述遊絲擺輪組件能夠圍繞擺輪軸線樞 轉。
為了在不拆卸的情況下與測量或比較操作同時進行微加工操作，需要利用相對於 由測量或比較鏈控制的動作迅速地作用的、用於去除和/或增加材料和/或使材料移位的 裝置。在本發明的一個特別實用的示例中，可以與作為閉環系統的一部分的測量和/或比 較實時地進行這些微加工操作和/或材料的增加和/或材料的移位。但是，該方法還被設 計為至少以略微的延遲來處理之前的測量或比較的結果。通過延遲並且交替地處理測量和 燒蝕操作和/或材料的增加和/或材料的移位來獲得良好的結果。
根據本發明的方法有利地使用對形成時計可動部件、特別是遊絲擺輪的構件或對 承載該可動部件或該遊絲擺輪的構件例如慣性塊、螺釘、指針等或對不包括擺輪的這些單 個構件和遊絲使用材料的燒蝕和增加的結合。
在本發明的一個替代的創新的特定實施例中，該方法在該構件或這些構件的水平 (層)處使用材料移位。
在另一個有利的變型中，材料移位與材料的燒蝕和增加的結合相結合。
本發明的目的之一是使指針組件能夠被省略。本發明所提出的振蕩頻率調節和慣 性控制的可能性允許實現這一目的。
燒蝕在此應理解為指的是通過任何方法執行的材料的任何去除。
本發明的目的之一是在其幾何定位和所去除的材料的量兩方面既非常迅速又非 常精確地進行微加工和/或材料的增加和/或材料的移位，以在僅進行一至兩次中間測量 或比較的情況下非常快速地達到最終結果。
該目的還涉及進行非常整齊和清潔並且不剩下任何固體廢料的微加工和/或材 料的微增加和/或材料的移位。
在一個特定變型中，本發明限定了一種用於調節包括至少一個擺輪的時計遊絲擺 輪組件的方法，所述擺輪包括外緣和在內樁處與內樁附接的至少一個螺旋遊絲，其中所述 遊絲擺輪組件能夠圍繞擺輪軸線樞轉。
有利地，特別是為了調節時計遊絲擺輪組件的振蕩頻率而執行該方法。
根據本發明，通過藉助於燒蝕、特別是升華而轉變該構件或該遊絲擺輪組件的材 料的至少一部分來進行材料的去除，通過使用合適的微加工裝置來進行慣性和/或平衡和 /或振蕩頻率的調節，或者通過使用合適的噴塗或沉積裝置和/或用於通過修改所述構件 的內在幾何形狀而使材料移位的裝置來進行材料的增加。
通過升華來使材料燒蝕是關於材料的燒蝕執行本發明的優選方法，並且實際上升 華允許進行材料的去除的區保持清潔。但是，應理解中間方案，也允許獲得期望結果並且也 構成用於執行本發明的替代方法的該中間方案包括從固相變成液相，可能接著從液相變成 氣相。
當然，例如，如果諸如汞的液態金屬在有用於收集這些氣體的充足防範措施的情況下轉變成氣體，則也應該考慮氣化的情形。
有利地，該構件或該遊絲擺輪組件或承載該遊絲擺輪組件的構件的材料的至少一 部分因此通過升華而轉變，即構件通過升華、也就是從固態直接變成氣態而至少部分地且 優選儘可能完全地改變，而不會有固態或液態廢料再次沉積在構件上。
優選選擇至少一個雷射器或皮秒雷射器或實際上飛秒雷射器作為這種微加工裝 置。通過在該雷射器或皮秒雷射器的至少一個脈衝的作用下進行微雕刻以便通過升華而將 固體材料直接轉變成氣態流也可以進行材料的去除。
該脈衝或優選這些脈衝由控制裝置控制，所述控制裝置被布置成生成、排序、中斷 該雷射器或皮秒雷射器等的任何脈衝。這些控制裝置也被布置成控制從該雷射器或皮秒激 光器發出的至少一個光束的移動，或者還控制皮秒雷射器自身的移動。這些控制裝置與測 量或比較裝置接口或連接或者還由這種測量或比較裝置自動控制。
通過雷射器、特別是通過皮秒雷射器進行微加工對於可動時計構件的本發明情形 特別有效，特別是當可動時計構件被安裝在機芯中時，並且當它們本身正在移動時。也可使 用諸如離子轟擊、電弧之類的替代燒蝕手段或其他方法而不脫離本發明。
等離子體加熱可以允許進行燒蝕操作或者還通過噴塗諸如等離子體焰炬等氣態 流或微等離子體焊接來施用材料，且其成本低。
在另一個變型中，通過將線材等熔化到所述可動部件的表面上來進行材料的沉 積。
使用切削工具或砂輪的傳統加工技術為本領域技術人員所公知且在此不詳細介紹。
向時計構件上增加材料的工藝包括將外部來源的材料沉積到構件上並且優選選 擇至少一個雷射器或皮秒雷射器或者噴頭作為沉積裝置以執行該材料增加，以及通過被布 置成在適用時生成、排序、中斷該雷射器或皮秒雷射器或者所述噴頭的任何脈衝的控制裝 置來控制該脈衝，其中所述控制裝置也被布置成在適用時控制從該雷射器或皮秒雷射器或 者從所述噴頭髮出的至少一個光束的移動，其中這些控制裝置連接至測量或比較裝置或者 也由這些測量或比較裝置自動控制。
測量或比較裝置被選擇且被布置成既在該構件的停止位置又在該構件的移動期 間對該構件進行優選至少慣性和振蕩頻率的測量。
本發明執行用於特別是通過升華而將材料從固態直接轉變成揮發狀態而不特別 是通過升華而經過材料的液態的條件。這種微加工操作可以藉助於諸如皮秒雷射器等非熱 雷射器的技術，該技術使得光束能夠被定向到用於持續時間極短但能量密度很高的脈衝的 表面上，這允許使材料直接升華而不經過熔化過程的液態或者至少通過極大地避免通過液 體熔化狀態而升華，因為不可避免的是，繼發效應引起隨後在通過光束的衝擊形成的凹部 的高度處立即再次固化的局部微熔融區域。該脈衝持續時間的數量級為皮秒，即在平均功 率在IW與IOW之間的範圍內的皮秒雷射器的情況下為10_12秒，並且在從數皮秒至數十或 數百皮秒的範圍內的持續時間在本發明的範圍內。
升華提供了保證工作區域完全清潔的優點，這允許其用在已經裝配的成品上。其 足以例如通過在工作區域周圍形成特別是連續氣流和空氣流的壓差來引導氣體，以收集在 它們的升華期間排出的氣體，從而根據它們的毒性進行處理或破壞或排放。
本發明因此包括創造這種非熱雷射器的使用條件以便使操作經濟上可行。事實 上，應理解的是，在每個脈衝上升華的材料量很小，這是因為所去除的厚度是微量的，這意 味著微加工時間將很長並且是禁止性的。在遊絲擺輪的情況下，由於交替的序列而周期性 地切穿的一連串位置將需要長得多的處理時間來產生效益。使用這種稱為皮秒雷射器的皮 秒雷射器，允許對擺輪邊緣或者還對該擺輪在該邊緣的水平處承載的一個或多個構件諸如 外樁、慣性塊、調節螺釘等進行材料的燒蝕。該材料的燒蝕減小了該擺輪的慣性並因此使得 能夠修正任何操作故障。
這種處理的特徵在於若干參數執行的簡化、用於進行給定修正的處理時間、可能 的不平衡的形成、需要進行特定測量等。
本文獻提出一種用於在移動的遊絲組件上、也就是在其圍繞其擺輪軸線的樞轉移 動期間進行燒蝕的策略。通過執行該新方法，本發明提出對該擺輪進行頻率調節和/或慣 性調節和/或平衡調節，以便使擺輪或該遊絲擺輪的該樞轉軸線與其主慣性軸線重合。
本發明被開發成使得其同樣可以適用於單個擺輪、裝配好的遊絲擺輪以及被一體 形成並安裝在時計機芯中的遊絲擺輪。
由於該策略而優化了處理時間和所形成的不平衡。
為了執行用於調節包括外緣並且能夠圍繞擺輪軸線樞轉的時計擺輪的頻率和/ 或慣性和/或平衡的方法的材料燒蝕步驟，執行通過燒蝕去除材料，從而通過使用適合於 進行該擺輪的慣性和/或平衡和/或頻率的調節的微加工裝置優選通過升華來轉變該擺輪 的至少一部分材料。擺輪或該擺輪承載的構件的至少一部分材料通過升華而轉變，並且選 擇至少一個皮秒雷射器作為這種微加工裝置，以通過在皮秒雷射器的至少一個脈衝的作用 下進行微雕刻以便通過升華將固態材料直接轉變成氣態流來進行該材料的去除。該脈衝或 這些脈衝由控制裝置控制，所述控制裝置被布置成生成、排序、中斷該皮秒雷射器或者在如 圖3中的示例中使用若干皮秒雷射器時這些皮秒雷射器的任何脈衝。
這些控制裝置也被布置成控制從該雷射器發出的至少一個光束的移動，或者還控 制皮秒雷射器源本身的移動。當然，所述控制裝置控制在該方法的執行中所使用的全部皮 秒雷射器源的移動。這些控制裝置與測量或比較裝置接口或連接或者還由這些測量或比較 裝置自動控制。
有利地，所述控制裝置被編程以便限定構件的表面的至少一個特定區，特別是在 擺輪的情況下限定擺輪的邊緣或該擺輪所承載的構件。該區是必須在其上去除材料的區。
在遊絲擺輪的情況下，該工藝用於進行包括至少一個擺輪的時計遊絲擺輪組件的 振蕩頻率的調節，所述組件包括外緣和在內樁處與內樁附接的至少一個螺旋遊絲，其中該 遊絲擺輪組件能夠圍繞擺輪軸線樞轉，其特徵在於，進行材料的去除和/或增加和/或移位 以進行該遊絲擺輪組件的振蕩頻率的調節，且該過程包括第一過程，其中
-針對所期望的振蕩頻率來評估所述遊絲擺輪組件的提前或推後；
-所述控制裝置被編程以便限定至少一個特定區，在所述區，在適用時，必須去除 和/或增加材料和/或使材料移位，在需要形成提前的情況下的第一替代方案中，所述區被 限定在所述擺輪的所述邊緣處或由所述擺輪承載的構件或慣性塊或外樁或螺釘處，或者在 需要形成推後的情況下的第二替代方案中，所述區被限定在所述螺旋遊絲的至少一個螺圈 處；
-所述控制裝置被編程以便在適用時通過藉助於在所述擺輪上移除材料而減小慣 性來產生提前，或者通過藉助於向所述螺旋遊絲增加材料而修改所述螺旋遊絲的剛度來產 生提前，或者通過在所述擺輪或所述螺旋遊絲處使材料移位來產生提前，或者通過藉助於 向所述擺輪增加材料而增加慣性來形成推後，或者通過藉助於在所述螺旋遊絲上去除材料 而修改所述螺旋遊絲的剛度來產生推後，或者通過在所述擺輪或所述螺旋遊絲處使材料移 位來產生推後。
控制裝置優選被編程以通過在轉變裝置、優選雷射器或皮秒雷射器的高平均頻率 下生成至少一個脈衝序列而在適用時對擺輪或螺旋遊絲進行材料的去除，以便在該區或這 些區上在適用時生成雷射器或皮秒雷射器的光束的至少一條連續衝擊線，從而通過對材料 的局部去除來進行微雕刻操作，和/或這些控制裝置被編程以在適用時對擺輪或螺旋遊絲 進行材料的增加和/或材料的移位。
該衝擊線不必是直的或甚至不必是連續的，並且事實上取決於構件和雷射器或皮 秒雷射器的一個光束或者在存在若干雷射器的情況下多個光束的相對移動。
應理解，在此指定雷射器或皮秒雷射器的脈衝的高平均頻率，這是因為脈衝的頻 率不必是恆定的，特別是脈衝的生成可以是隨機的或者遵循特定的變化規則。
因此，有利地，形成掃描作用，也就是說，在構件的特定區中，其表面承受雷射器或 皮秒雷射器的連續脈衝序列，這通過構件表面上的凹槽標記表示。為了形成該掃描作用，至 少構件或雷射器或皮秒雷射器的光束的方向優選在雷射器或皮秒雷射器的該脈衝期間移 動，且因此在構件表面的特定幾何區中形成多個脈衝分量。優選使雷射器或皮秒雷射器的 光束移動，這是因為光斑應該優選至少移動其在兩個連續的射點之間的半徑的值，使得後 續的射點不會落入通過前一射點生成的等離子體泡中，即使這種微加工操作保留了這種可 能性。
事實上，可設想本著特別是完成和裝配好的構件上的清潔的目的，要麼在停止時 要麼在同步移動期間在加工件與雷射器或皮秒雷射器的光束之間無相對移動的情況下使 用雷射器或皮秒雷射器進行諸如鑽削的加工操作，但需要隨著時間推移而充分移開脈衝。
該第一過程可以但不必是直至在一定公差內達到期望振蕩頻率的第一迭代過程。
控制裝置被編程以便限定構件或所述組件的所述至少一個構件的表面的至少一 個特定區，必須在所述區上去除和/或增加材料和/或使材料移位，並且控制裝置被編程以 便在轉變裝置的高平均頻率下生成至少一個脈衝序列，從而在該區上生成由該至少一個轉 變裝置發出的光束的至少一條連續衝擊線。
控制裝置被編程以便限定至少一個特定區，在適用時必須在所述區上去除或增加 材料或使材料移位，並且優選地
-在需要形成提前的情況下的第一替代方案中，該區被限定在擺輪的邊緣或該擺 輪所承載的構件或慣性塊或外樁或螺釘的水平；
-或者在需要形成推後的第二替代方案中，該區被限定在螺旋遊絲的至少一個螺 圈的水平。
總之，優選執行控制裝置的編程以便在適用時
-通過藉助於在擺輪上去除材料而減小慣性來生成提前，
-或通過藉助於在螺旋遊絲上去除材料而修改螺旋遊絲的剛度來生成推後，
-或者還通過藉助於向擺輪增加材料而增加慣性來生成推後，
-或者還通過藉助於向螺旋遊絲增加材料而修改螺旋遊絲的剛度來生成提前。
通過與材料的燒蝕和/或增加結合或不結合的材料的移位也可以獲得這些提前 和推後。
也可以對形成遊絲擺輪的構件或者對其所承載的構件諸如慣性塊、螺釘等進行材 料的增加或者結合來進行材料的燒蝕、移位、增加。
在一優選實施例中，控制裝置被編程以便允許前一個射點的等離子體泡在任何新 射點前排放。能夠理解用於在該區上生成雷射器或皮秒雷射器的光束的至少一條或優選若 幹條連續衝擊線的、在雷射器或皮秒雷射器的高平均頻率下的脈衝序列的全部優點。
因此，該長路徑補償了單個脈衝的弱點並且使得能夠總的實現充分的材料去除以 通過局部微雕刻來進行期望調節。
應理解，可以採用不同方式來使用該過程
-測量和/或比較階段與微加工和/或材料的增加和/或材料的移位階段之間的 延遲處理，或
-在微加工或材料的微增加或材料的移位的特定操作的執行期間與特定測量和/ 或比較操作的執行同時或半同時處理。
還應理解，在此指定雷射器或皮秒雷射器的脈衝的高平均頻率，這是因為脈衝的 頻率不必是恆定的，特別是脈衝的生成可以是隨機的或者遵循特定的變化規則。
在一優選示例性實施例中，雷射器射擊的平均頻率在50Hz與500kHz之間的範圍 內，優選在IOOkHz與500kHz之間的範圍內，並且優選大小為300kHz。
例如，在對鐘錶擺輪的慣性調節的操作中，所生成的脈衝數量可以是IO5至101°的 數量級。
因此，為了獲得該掃描作用，需要至少構件或者雷射器或皮秒雷射器的光束方向 在雷射器或皮秒雷射器的該脈衝序列期間移動。應理解，雷射器或皮秒雷射器的光束的方 向是移動的，這是因為雷射器或皮秒雷射器源本身可以保持固定並且光束可以通過由壓電 元件控制的一組鏡子或者以檢流計朝向待進行微加工的表面區的方式定向。
應理解，將控制裝置編程為限定所需的那麼多區並且生成所需的那麼多脈衝序列 即可。
在一優選應用、特別是諸如遊絲擺輪的調節組件或其構件之一的慣性和/或平衡 的調節中，該構件在雷射器或皮秒雷射器的該脈衝序列期間移動。為了提高工藝的效率和 迅捷性，雷射器或皮秒雷射器的光束的方向優選在雷射器或皮秒雷射器的該同一個脈衝序 列期間也移動。
控制裝置考慮待微加工的構件的幾何形狀和組成並且約束光束的移動幅度和脈 衝的生成，使得光束僅與可以且希望進行微加工的區接觸。特別地，在調節遊絲擺輪的慣性 和/或平衡的實例中，所述區可以被約束為擺輪的外緣並且特別是其中的金屬區，特別是 該擺輪所包括的慣性塊、外樁或平衡螺釘，這是因為使用雷射器或皮秒雷射器的目的是使 金屬材料升華並且不與局部升溫可能引起其他不希望的效應且特別是形成渣、灰塵等的其 他材料彼此作用。所容許的區的限定有利地使用在中心限定半徑範圍和角度範圍的極坐標 來實現。
關於使雷射器或皮秒雷射器的光束的方向更特別地在待微加工的構件能夠圍繞 樞轉軸線樞轉時移動，存在各種可能性
-在簡單構造中，該移動在一個平面內發生並且使雷射器或皮秒雷射器的光束的 方向在雷射器或皮秒雷射器的該脈衝序列期間相對於構件的樞轉軸線在徑向平面內移動。 例如，在遊絲擺輪的慣性和/或平衡的調節中，該平面被有利地選擇成平行於擺輪的樞轉 軸線，並且對邊緣的環形部分、或優選對被分配該用途的外樁進行的微加工操作的模式因 此採取傾斜或徑向斷續的光束形式，其緣於光束和擺輪的兩種移動的結合，且其在所選擇 的平面相對於擺輪軸線是徑向的並且光束在該平面內的移位速率顯著高於擺輪的切向速 度的情況下更接近直線；
-在特別的構造以及簡單和優選的應用中，使雷射器或皮秒雷射器的光束的方向 移動，從而使光束保持平行於構件的樞轉軸線；
-在另一種構造中，使雷射器或皮秒雷射器的光束的方向在雷射器或皮秒雷射器 的該脈衝序列期間在包含相對於構件的樞轉軸線的徑向平面的空間中三維地移動，其中該 空間內接在掃描錐體中。所獲得的圖案因此更接近纏結的環；
-在又一個構造中，使雷射器或皮秒雷射器的光束的方向在雷射器或皮秒雷射器 的該脈衝序列期間三維地移動，其中該三維移動與三軸數控機器的三維移動相當，不過在 實踐中角向地控制兩個鏡以到達空間的每個點即可。所獲得的圖案也更接近纏結的環，但 考慮光束和構件的相應速度矢量的特定編程使得能夠根據確定的柵格進行微加工。
因此可以在所述區中形成一種永久掃描並且因此可以去除足夠的材料。
當然，在構件被固定並且僅雷射器或皮秒雷射器的光束可移動的情況下，雷射器 或皮秒雷射器的光束也可以使用上述這些控制方法中的任何一者來控制。
在這方面，通過雷射器或優選通過皮秒雷射器來進行微加工的應用還使得能夠以 肉眼幾乎不可見的方式雕刻構件，並且例如允許形成特定防偽標記。
優選使構件在雷射器或皮秒雷射器的各脈衝序列期間圍繞其樞轉軸線進行樞轉 移動。在時計調節機構的情況下，該樞轉移動是交替的。
在本發明的一個特別實用的示例中，使用至少兩個轉變裝置，特別是雷射器或皮 秒雷射器，使得對稱光束相對於通過構件的主慣性軸線的平面或者相對於構件的主慣性軸 線移動。特別地，當光束移動相對於主慣性軸線對稱時，所進行的材料去除操作是對稱的並 且不會形成不平衡。因此，這些至少兩個雷射器或皮秒雷射器應該是同步的並且微加工在 雷射器或皮秒雷射器中的一者由於任何原因而停止發射的情況下應該停止。當使用兩個或 更多雷射器或皮秒雷射器工作時的有用預防措施是在它們所執行的微加工操作中徹底改 變這些情況，這是因為所述光束與來自單個源的分支的光束相比永遠不會嚴格等同。
對稱掃描不必是勻整的。例如，可以在通過構件的主慣性軸線並且均成120°的三 個平面內進行掃描操作。
脈衝持續時間優選在皮秒範圍內，也就是在平均功率在IW與IOW之間的範圍內的 皮秒雷射器的情況下為10_12秒，並且介於從數皮秒至數十或數百皮秒的範圍內的脈衝持續 時間在本發明的範圍內。
有利地，控制裝置被編程以便通過在這些區上重複微雕刻操作而在擺輪上形成提 前，從而達到可以由測量或比較裝置控制的期望頻率值，並且針對可以由測量或比較裝置控制的期望值在這些區上進行所述微雕刻操作以相對於其主慣性軸線平衡遊絲擺輪，並且所述控制裝置被編程以便藉助於在至少一個轉變裝置的至少一個脈衝序列的作用下進行微雕刻以使螺旋遊絲的至少一個螺圈和/或終端的扭轉部分(在所述螺旋遊絲有此部分的情況下)變薄而在不修改螺旋遊絲的晶體結構或其熱係數的情況下通過修改螺旋遊絲的剛度來形成推後。
在第一替代方案中，控制裝置被編程以便通過在該區或這些區上重複微雕刻操作而在擺輪上形成提前，從而達到可以由測量或比較裝置控制的期望頻率值，並且針對可以由測量或比較裝置控制的期望值在這些區上進行微雕刻操作以相對於其主慣性軸線平衡遊絲擺輪組件。
在第二替代方案中，控制裝置被編程以便通過藉助於在至少一個皮秒雷射器的至少一個脈衝序列的作用下進行微雕刻以使螺旋遊絲的至少一個螺圈和/或終端的扭轉部分(在所述螺旋遊絲有此部分的情況下)變薄而在不修改螺旋遊絲的晶體結構或其熱係數的情況下通過修改螺旋遊絲的剛度來形成推後，其目的仍然是為了針對可以由測量或比較裝置控制的期望值而相對於其主慣性軸線來平衡遊絲擺輪組件。
因此，可以通過以下方式來形成推後
-通過使螺旋遊絲的螺旋部分的至少一個螺圈變薄來修改螺旋遊絲的剛度，和/ 或-通過使終端的扭轉部分(在所述螺旋遊絲有此部分的情況下)變薄來修改螺旋遊絲的剛度。
在第一實施例中，通過分割單個皮秒雷射器的光束或者通過使兩個皮秒雷射器同步接收來自控制裝置的相同指令，將具有相同特徵的至少兩個光束同時定向到彼此遠離並與擺輪軸線徑向相距相同值的兩個這種區中。光束的分割可以通過諸如鏡子、半反射稜鏡等光學元件來實現。優選地，在與其他區等同的這些區中的每一個區上生成脈衝序列。如果這例如由於兩個雷射器的稍微不同的特徵而無法實現，則確保中途改變微加工操作以平衡實際在兩側上去除的材料。
當然，儘管在此給出的示例具有兩個皮秒雷射器，但可以使用更多雷射器源。但是，空間要求和工作區的到達常常使在同一個組件上使用多於兩個光束不切實際。
在一特定實施例中，通過分割單個皮秒雷射器的光束或者通過使若干皮秒雷射器同步接收來自控制裝置的相同指令，將具有相同特徵的至少兩個光束同時定向在邊緣或由擺輪承載的構件的至少兩個這種區中。這些區彼此遠離並且優選與擺輪軸線徑向相距相同值。在與其他區等同的這些區中的每一個區上生成脈衝序列。更一般地，可以以任何η階對稱來進行掃描操作。
當前自動控制的快速響應使得對於單個雷射器或皮秒雷射器而言，可以將其光束定向在構件的彼此遠離、特別是位於其主慣性軸線的任一側上的區上，當工作區域打開時， 這允許從各個方面進行微加工，並且特別是允許進行相對於主慣性軸線仍然對稱的加工操作，以免形成不平衡。因此可以花費數十分之一秒從一個微加工區來到另一個微加工區而在同一構件的任一側上以擺錘方式工作。
在修正振蕩器的提前或推後的情況下，還可以通過使用雷射器或皮秒雷射器掃描擺輪的高度集中在一側上的單個區來立即修正該提前或該推後的一半，由此形成的不平衡隨後通過以相同的方式在擺輪的另一側上進行材料的對稱去除來消除。在該微加工方法 中，對於最大限度地縮短的光束的中間路徑而言，每天節省了數十秒，並且在待修正的值大 的情況下這一點特別重要。在對振蕩組件進行微加工的情況下，優選對多個完整的循環進 行作業以使不平衡最小化。
當然，也可以分割從帶有一組稜鏡或鏡子的單個雷射器或皮秒雷射器發出的光 束，以便獲得在兩個不同區中撞擊構件的兩個光束。該分割於是有利地對稱地執行以達到 相同的結果。事實上，一個或多個雷射器或皮秒雷射器的使用取決於工作區域中的空間和 待進行微加工的區的可達性，該可達性在構件一體形成在安裝好的組件中時會受到約束， 於是與沿複雜的路線分割單個雷射器或皮秒雷射器的光束相比可以更容易地對稱地同時 使用若干個雷射器或皮秒雷射器。
為了很好地利用本發明，使用測量和比較裝置來測量或比較該構件的慣性軸線周 圍、特別是其主慣性軸線周圍的部分的動態慣性。其樞轉軸線優選被選擇成與該主慣性軸 線合併。這些測量和比較裝置也可以用來將構件與理論模型進行比較。
這些測量或比較裝置優選與通過雷射器或皮秒雷射器進行的微雕刻和/或與材 料的增加和/或材料的移位實時同步使用。
有利地，優選在構件被裝配在由若干個元件、例如模塊或時計機芯形成的組件中 的情況下對構件進行微加工。
特別地，在構件被裝配在時計機芯的遊絲擺輪中的情況下對構件進行微加工，或 者還在特別可以是遊絲擺輪的構件被裝配在時計機芯中的情況下對該構件進行該微加工。
本發明對於不同時計而言特別有效，不論所述時計是否可動，由於本發明是通用 的，因此所述構件可以包括作為非限制性的示例的擺輪、螺旋遊絲、遊絲擺輪、分輪摩擦輪 或其他。
因此，在一特定構造中，對時計螺旋遊絲使用用於調節頻率的方法，其外螺圈通過 第二端部延伸以便其連接至擺輪遊絲外樁。根據該方法，通過藉助於通過在至少一個雷射 器或皮秒雷射器的至少一個脈衝序列的作用下進行的微雕刻操作在不修改其晶體結構或 其熱係數的情況下至少使第一螺旋部分或第二端部部分變薄而修改該螺旋遊絲的剛度來 形成推後。特別地，當第二端部具有扭轉部分時，對第二端部的這種扭轉部分進行微加工。 也可以通過在其若干螺圈的水平使第一螺旋部分變薄而以相同的方式修改螺旋遊絲的剛 度。當然，也可以執行第一螺旋部分和第二螺旋部分的變薄。
如果需要的話，可以定位至少一個掩模以保護構件或裝配好的組件的特定表面， 並且這些表面當然也可以由控制裝置用作雷射器或皮秒雷射器的光束的路徑的不通過表 面。
本發明還涉及一種用於執行根據本發明的方法的設備，該設備包括至少一個激 光器或皮秒雷射器源；用於該源的控制裝置，其也被布置成控制從該源發出的光束的移動 或者控制該源本身的移動；特別是用於慣性和/或振蕩頻率的測量或比較裝置，其與這些 控制裝置接口 ；以及用於待進行微加工的構件或組件的夾持和支承裝置。所述設備優選還 包括用於使該構件或該組件樞轉的驅動裝置，其與這些控制裝置接口。有利地，所述設備還 包括用於分割從雷射器或皮秒雷射器發出的光束的裝置，並且控制裝置於是被布置成控制 從分割得到的各光束，和/或所述設備包括若干個雷射器或皮秒雷射器源，其中控制裝置於是被布置成控制它們的各個光束。
為了回到高速多軸銑削領域的特定術語而以雷射器或皮秒雷射器的光束空間中 的控制級別選擇微加工策略使得能夠以很有效的方式進行慣性和/或質量平衡的調節，在 從數秒至數十秒的範圍內的最短時間內進行微加工處理而獲得的不平衡小於2微克X釐 米。例如，每天執行50秒的修正的處理時間不超過10秒。本發明還允許根據特定和可辨 識的外觀進行微加工。後一種優點可用於防偽。
所使用的測量和比較裝置不複雜並且是傳統設備。在擺輪的情況下，測量主要涉 及與振蕩器的慣性和頻率的動態測量和比較相結合的擺輪的相位、邊緣的振幅、速度和位置。
在遊絲擺輪的操作期間能夠進行燒蝕的事實允許通過頻率的測量而立即反饋燒 蝕結果。
選擇靜態構件來去除材料並不昂貴。對於轉動構件，必須確保材料去除的對稱性， 因此控制裝置必須控制對稱掃描區並且驗證凹槽的長度是相等的。
因此，通過不僅在擺輪、其邊緣、外樁或慣性塊或其螺釘的水平、而且在參與慣性 的任何元件例如螺旋遊絲的水平去除材料可以對振蕩器的頻率進行調節，只要這些構件的 材料使它們自身通過雷射器或優選皮秒雷射器升華。每天數秒或更多的調節可以容易和快 速地進行。此外，這是為何優選使用皮秒雷射器而不是飛秒雷射器或阿秒雷射器的原因，也 可以使用飛秒雷射器或阿秒雷射器，但在脈衝每次以1000的係數縮短的情況下，材料的去 除不良並且更難提供與工業調節的兼容。相反地，在清潔性方面，實驗室雷射器或納秒雷射 器的使用不如皮秒雷射器有利。但是，由於通過納秒雷射器去除材料大大優於皮秒雷射器， 因此如果通過保護裝置、遮蔽物或旋轉葉片或者甚至通過與用於排放最輕的氣體和廢料的 氣態流結合的磁體來收集噴霧，則在工業上可傾向於使用納秒雷射器。
在大多數情況下，在諸如遊絲擺輪的頻率調節或慣性控制的制表操作中，已證實 進行兩次微加工即可，且所述微加工最多在數秒或數十秒內進行。
根據本發明的方法的實施方案的一個變型不包括進行燒蝕，而是相反地單獨地或 者與燒蝕和/或材料的移位相結合地進行材料的施加。應理解，因此隨後同樣可以進行振 蕩頻率、慣性或平衡的調節或控制。
這種材料的施加——其當然可以與材料的燒蝕相結合，特別是在追求最佳調節的 迭代過程中——可以由雷射器或皮秒雷射器等執行，或者還藉助於諸如噴頭的材料噴霧裝 置或通過「噴射」能夠附著於所述的可動部件的重產品來執行。以良好受控的方式，該噴霧 尤其可以是墨水噴霧或另一種材料的噴霧以便通過列印頭等來快速定型。沉積速率很高並 且操作時間的數量級與以上對材料的微去除所述的雷射掃描相同。
可設想其他施加材料的方法，諸如接觸噴塗處理，例如定向PVD或LEPVD、焊接、釺 焊、回流、離子注入等。
圖中未示出的被布置成用於施加材料的設備可以尤其包括三軸控制裝置，以允許 用於可動部分的待增加材料的每個區的至少一個噴霧單元的任何空間定向。
控制裝置的編程使得能夠通過在該區或這些區上重複微雕刻操作而在擺輪上形 成提前，以便達到可以由測量或比較裝置控制的期望頻率值，並且針對可以由測量或比較 裝置控制的期望值而在這些區上進行這些微雕刻操作以使擺輪相對於其主慣性軸線平衡。
應理解，相比之下，材料的增加允許在擺輪上形成推後。如上所述，在遊絲擺輪的 情況下，在螺圈上的材料去除還允許在組件上形成推後。
因此，通過分別在擺輪上去除或增加材料，或者相反地通過在螺圈上增加或去除 材料，可以按需在遊絲擺輪上形成提前或推後。
在若干個光束的組合使用的情況下，也可設想使功率分布在不同光束之間變化以 用於在控制裝置的控制下使不平衡均等。
在本發明的一個特別實用的實施例中，為了使處理時間最小化，雷射器或皮秒激 光器的燒蝕位置保持固定或者可以在受約束的區內移動。結果是，可以以不中斷的方式進 行燒蝕，這使處理時間最小化。
但是，一般而言，形成了不得不考慮的不平衡。但是，以下將示出可以抵消這種不 平衡，前提是遊絲擺輪具有很好地選擇的振幅。因此，該策略的特徵在於兩個要素
-(a)在具有與擺輪邊緣的環形寬度相同量級大小的區內或者在適用時在螺旋遊 絲的螺圈或末端曲線的區內進行連續燒蝕，以及
-(b)遊絲擺輪組件具有很好地選擇的振幅以使不平衡最小化。
在另一特定實施例中，單個雷射器或皮秒雷射器的光束在通過擺輪軸線的平面的 任一側上從這個區對稱地移位至另一個區，並且該平面優選被選擇成與遊絲擺輪組件的樞 轉路徑的極端振幅相距相等的距離。優選地，雷射器或皮秒雷射器的工作序列中的這種與 在其之前或緊隨其後的另一個區相同的脈衝序列在這些區中的每一個區上交替地產生。該 平面優選被選擇成與擺輪的樞轉路徑的極端振幅相距相等的距離。在一種特別的模式中， 這些區可以被選擇成在適用時相對於擺輪或遊絲擺輪組件的樞轉軸線軸向對稱。
應理解，在與其他模式相似的模式中，光束相對於該區的移位是相對移位同樣可 以使光束移動，或實際上(雷射器)源、遊絲擺輪組件、或優選光束和遊絲擺輪組件同時移 動。
在使用單個雷射器或皮秒雷射器的模式中，有利地使用振幅穩定裝置來維持構件 或遊絲擺輪組件在每個脈衝序列的過程中以具有恆定振幅的振蕩進行樞轉移動。該振幅 被穩定在具有137°或316. 5°的值的角度。也可以使用同步裝置來使皮秒雷射器的光束 的移動與遊絲擺輪組件的樞轉移動在每個脈衝序列的過程中同步。該振幅仍被穩定在具有 137°或316. 5°的值的角度。
為了更好的效率，優選該至少一個區被限定為一方面在擺輪或該擺輪所承載的構 件或慣性塊或外樁或調節螺釘的水平或另一方面在螺旋遊絲的螺旋部分或端部彎曲的水 平僅從由金屬表面形成的表面形成。在缺少允許在必要的情況下修正提前或推後的這種金 屬表面的情況下，執行第二過程，通過該第二過程對不平衡調節進行調節，以在適用時在擺 輪和/或螺旋遊絲上重新形成修正能力。該第二過程可以是迭代的第二過程並且通過該第 二過程恢復第一迭代過程直至在其公差內獲得期望振蕩頻率。
在該方法的一個特別的不同實施例中，控制裝置由測量或比較裝置自動控制。
在開始該過程前，對遊絲擺輪組件進行初始靜態和動態平衡，以使其主慣性軸線 與擺輪軸線一致並在給定公差內達到期望慣性值。
通過以下計算來闡明用於移動的遊絲擺輪組件、也就是在其圍繞擺輪軸線的樞轉 移動期間的燒蝕策略。
通過新穎的方法的執行，本發明提出進行該遊絲擺輪組件的頻率調節，而且實現其慣性調節和平衡以便使擺輪的該樞轉軸線與其主慣性軸線一致。
本發明被開發成在單個擺輪、裝配好的遊絲擺輪以及一體形成並且安裝在時計機芯中的遊絲擺輪同等地進行。
由於該策略而優化了處理時間和所形成的不平衡。
以下介紹的振幅穩定方法同樣適用於諸如擺輪的孤立可動構件和諸如遊絲擺輪組件等組件。
如以下將介紹的，該振幅因此優選被穩定在具有137°或316. 5°的值的角度。
不同方法可單獨或相結合地用來穩定振幅選擇發條盒的特定纏繞狀態，通過控制柄軸上或機芯的可動部件之一例如秒針或分針等上的外扭矩源對振幅進行自動閉環控制，使用外部穩定源，例如自由振蕩的空氣流，移除錨具等。
在使用單個雷射器或皮秒雷射器的情況下，也可使用同步裝置來使從雷射器或皮秒雷射器發出的至少一個光束的移動在所述脈衝序列的過程中與遊絲擺輪組件的樞轉移動同步。
對於同步而言，重要的是在適用時估計擺輪或遊絲擺輪組件的振蕩相位，其可以使用單獨的方法或不同方法的結合來進行通過用麥克風捕獲擒縱機構所產生的噪音的聲學方法，通過檢測擺輪的臂和臂的粗糙度以確定邊緣的位置、速度和加速度的光學方法，或任何其他方法。
現將描述如何確定能夠使不平衡最小化或者實際上被抵消的振幅。
由於燒蝕位置在遊絲擺輪組件移動的同時不變，因此材料的去除沿邊緣分布並且不一定在整個周邊上，取決於遊絲擺輪組件的振幅，或者沿螺圈分布。為了簡化，邊緣易於承載的元件例如慣性塊、外樁、平衡和/或調節螺釘被歸於與所述邊緣相同的類別。類似地，螺旋 遊絲可以包括的相關元件例如端部彎曲、內樁或其他元件被歸於與所述螺旋遊絲的螺圈相同的類別。此外，由於在遊絲擺輪組件的速度變化時優選以恆定的射擊頻率進行燒蝕，因此在角向位置Θ處去除的材料量也變化。其目的是得出遊絲擺輪組件的抵消不平衡或等價地弓I起被去除的材料的質心位於遊絲擺輪組件的中心的振蕩幅度。
所去除的材料的質心的位置Xcm通過下式提供^ χ η LuiyoJ,H
其中沿邊緣積分。將f稱為Θ的函數，其提供每單位長度(在適用時，沿邊緣或螺圈)去除的材料的分布。為了確保由所去除的材料形成的不平衡為零，有必要滿足下式
J idm == O
僅考慮每單位長度的大小的原因是相對於遊絲擺輪組件的寬度以及根據樞轉軸線的不平衡分量能夠忽略雷射器或皮秒雷射器的工作區的寬度，儘管f根據Θ變化導致不一致的燒蝕深度。
考慮僅為單個周期的前四分之一的時刻。在Θ周圍的區間d0去除的材料量dm 與特定時間dt對應，並且也可得出
dm=k dt，
其中k是材料的去除率。由於雷射器或皮秒雷射器的射擊頻率優選是恆定的並且相對於擺輪的振蕩頻率很高，因此認為k是常數。因此
其表示
權利要求
1.一種用於調節時計機芯或時計遊絲擺輪組件的可動構件的振蕩頻率和/或慣性和/或使其平衡的方法，其特徵在於，通過使用至少一個轉變裝置來對所述構件或所述組件的至少一個構件進行材料的去除和/或材料的增加和/或材料的移位，所述轉變裝置包括至少一個雷射器或等離子體源，以對所述構件或所述組件的所述至少一個構件的材料和/或至少一種附加材料進行微加工和/或微熔融操作，以在所述轉變裝置的至少一個脈衝的作用下使至少一種附加材料氣化和/或升華和/或移位和/或焊接到所述構件上或所述組件的所述至少一個構件上，並且，所述至少一個脈衝由被布置成生成、排序、中斷所述至少一個轉變裝置的任何脈衝的控制裝置控制，其中所述控制裝置也被布置成控制從所述轉變裝置發出的至少一個光束的移動，其中所述控制裝置連接至測量或比較裝置或者還由所述測量或比較裝置自動控制。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述測量或比較裝置被布置成在所述構件或所述組件的移動期間對所述構件或所述組件的所述至少一個構件進行測量。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述控制裝置被編程以便限定所述構件或所述組件的所述至少一個構件的表面的至少一個特定區，在所述區上去除和/或增加材料和/或使材料移位，並且在於，所述控制裝置被編程以便以所述轉變裝置的高平均頻率生成至少一個脈衝序列，從而在所述區上生成由所述至少一個轉變裝置發出的光束的至少一條連續衝擊線。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述高平均脈衝頻率在IOOkHz與500kHz之間的範圍內。
5.根據權利要求3或4所述的方法，其特徵在於，所生成的脈衝的數量在IO5與101°之間的範圍內。
6.根據權利要求3至5中任一項所述的方法，其特徵在於，所述構件或組件或所述轉變裝置的光束的方向在所述至少一個脈衝序列期間移動。
7.根據權利要求3至5中任一項所述的方法，其特徵在於，至少所述構件或組件在所述至少一個脈衝序列期間移動或者所述轉變裝置的光束的方向在所述至少一個脈衝序列期間也移動。
8.根據權利要求4至7中任一項所述的方法，其特徵在於，使所述構件或所述組件在所述轉變裝置的所述至少一個脈衝序列期間圍繞其主慣性軸線樞轉，並且，出於測量或比較所述構件在所述構件或所述組件的主慣性軸線周圍的動態慣性的目的而使用所述測量或比較裝置。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，使用單個轉變裝置，並且使用振幅穩定裝置維持所述構件或所述組件在每一個脈衝序列的過程中以恆定振幅振蕩進行樞轉移動。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述振幅被穩定在具有137°或316.5°的值的角度。
11.根據權利要求9或10所述的方法，其特徵在於，使用單個轉變裝置，並且使用振幅穩定裝置維持從所述轉變裝置發出的至少一個光束的移動與所述構件或所述組件在每一個脈衝序列的過程中進行的樞轉移動一致。
12.根據權利要求3至8中任一項所述的方法，其特徵在於，使用至少兩個轉變裝置，所述至少兩個轉變裝置的光束移動相對於通過所述構件的主慣性軸線的平面或者相對於所述構件的主慣性軸線是對稱的。
13.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過局部熔化、接著為熔化區的移位、接著為固化冷卻，或者通過在熱處理期間或在外力的作用下形成或釋放內部應力，或者通過使可變形區或凸耳或銷彎曲，或者通過材料的拉伸，來進行所述構件或所述組件的至少一個構件內的材料移位。
14.根據前一項權利要求所述的方法，其特徵在於，通過局部熔化、接著為熔化區的移位、接著為固化冷卻來進行材料移位，其中通過重力、或在操作調節期間在離心力的作用下、或在磁力和/或靜電吸引力的作用下進行熔化材料的移位。
15.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，執行形成所述構件或所述組件的至少一個構件的材料的局部物理狀態改變，以通過其幾何形狀和/或其密度的局部修改來修改其慣性。
16.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在所述構件或所述組件的所述至少一個構件被裝配在時計機芯中的情況下進行所述構件或所述組件的所述至少一個構件上的所述材料去除和/或材料增加和/或材料移位。
17.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在所述構件被裝配在時計機芯的遊絲擺輪中的情況下進行所述構件上的所述材料去除和/或材料增加和/或材料移位。
18.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，選擇至少一個雷射器或皮秒雷射器作為所述轉變裝置以通過在所述雷射器或皮秒雷射器的至少一個脈衝的作用下進行微雕刻來執行所述材料去除，從而通過升華來將所述構件或所述組件的所述至少一個構件的固態材料直接轉變成氣態流，並且，通過所述至少一個雷射器或皮秒雷射器在所述構件的處理期間在所述構件的任一側上建立壓差，以便排放與所述升華相關的氣體和/或廢料。
19.根據前述權利要求中任一項所述的方法，該方法用於調節時計遊絲擺輪組件的振蕩頻率，所述擺輪包括外緣和在內樁處與內樁附接的至少一個螺旋遊絲，其中所述遊絲擺輪組件能夠繞擺輪軸線樞轉，其特徵在於，進行材料的去除和/或增加和/或移位，以進行所述遊絲擺輪組件的振蕩頻率的調節，並且，所述方法包括第一過程，在該第一過程中 -針對期望振蕩頻率來評估所述遊絲擺輪組件的提前或推後； -所述控制裝置被編程以便限定至少一個特定區，在所述區處，在適用時，必須去除和/或增加材料和/或使材料移位，在需要形成提前的情況下的第一替代方案中，所述區被限定在所述擺輪的所述邊緣處或由所述擺輪承載的構件或慣性塊或外樁或螺釘處，或者在需要形成推後的情況下的第二替代方案中，所述區被限定在所述螺旋遊絲的至少一個螺圈處； 所述控制裝置被編程以便在適用時通過藉助於在所述擺輪上移除材料而減小慣性來產生提前，或者通過藉助於向所述螺旋遊絲增加材料而修改所述螺旋遊絲的剛度來產生提前，或者通過在所述擺輪或所述螺旋遊絲處使材料移位來產生提前，或者通過藉助於向所述擺輪增加材料而增加慣性來形成推後，或者通過藉助於在所述螺旋遊絲上去除材料而修改所述螺旋遊絲的剛度來產生推後，或者通過在所述擺輪或所述螺旋遊絲處使材料移位來產生推後。
20.根據前一項權利要求所述的方法，其特徵在於，所述控制裝置被編程以便通過對所述區重複微雕刻操作而在所述擺輪上形成提前，從而達到期望頻率值，所述期望頻率值能由所述測量或比較裝置控制，並且在所述區上進行所述微雕刻操作以便針對期望值使所述遊絲擺輪相對於其主慣性軸線平衡，所述期望值能由所述測量或比較裝置控制，並且所述控制裝置被編程以便通過藉助於在所述轉變裝置中的至少一個轉變裝置的至少一個脈衝序列的作用下進行微雕刻以使所述螺旋遊絲的至少一個螺圈變薄和/或在所述螺旋遊絲具有終端的扭曲部分的情況下使該終端的扭曲部分變薄而在不修改所述螺旋遊絲的晶體結構或熱係數的情況下修改所述螺旋遊絲的剛度來形成推後。
21.根據權利要求19或20所述的方法，其特徵在於，所述第一過程是直至在一定公差內達到期望振蕩頻率的第一迭代過程。
22.根據權利要求20或21所述的方法，其特徵在於，所述至少一個區被限定為在所述擺輪或所述擺輪所承載的構件或慣性塊或外樁或調節螺釘的水平或者在所述螺旋遊絲的螺旋部分或端部彎曲的水平僅從由金屬表面形成的表面形成，並且，在缺少允許按需修正提前或推後的這種金屬表面的情況下，執行第二過程，通過所述第二過程對不平衡調節進行調節，以在適用時在所述擺輪和/或所述螺旋遊絲上重新形成修正能力，並且通過所述第二過程恢復所述第一過程直至在其公差內獲得期望振蕩頻率。
23.根據權利要求19至22中任一項所述的方法，其特徵在於，對所述遊絲擺輪組件進行初始靜態和動態平衡，以使其主慣性軸線與所述擺輪軸線一致並在給定公差內達到期望慣性值。
24.一種不帶指針組件的時計遊絲擺輪組件，所述時計遊絲擺輪組件被布置成執行根據前述權利要求中任一項所述的方法以便調節所述時計遊絲擺輪組件的振蕩頻率，其特徵在於，所述時計遊絲擺輪組件包括多個慣性塊，所述多個慣性塊以允許在售後服務中使用標準工具的形式製成並且構造成相同的並定位在相同直徑或不同直徑上，或構造成不同的並定位在相同直徑或不同直徑上；或者包括特別用於熔化材料的移位或重新定位的一個或多個封閉的內部腔室；或者包括表面層或犧牲部分；或者包括能在外力作用下釋放的預應力區；或者包括能夠在熱處理的作用下處於不同物理狀態的區；或者包括帶電和/或磁化區；或者包括具有可變應力分布的多金屬區。
25.一種用於執行根據權利要求1至23中任一項所述的方法的設備，其特徵在於，所述設備包括至少一個雷射器或皮秒雷射器源，其形成所述轉變裝置；用於所述源的控制裝置，其被布置成產生、排序、中斷所述雷射器或皮秒雷射器的至少一個脈衝序列，其中所述控制裝置還被布置成控制從所述雷射器或皮秒雷射器發出的至少一個光束的移動或所述源自身的移動；與所述控制裝置接口的測量和比較裝置；用於待進行微加工的構件或組件的夾持和支承裝置；用於使所述構件或所述組件樞轉的驅動裝置，其與所述控制裝置接口 ；用於維持所述構件或所述組件以恆定振幅的振蕩進行樞轉移動的振幅穩定裝置，並且，所述設備包括用於通過壓差排放與材料的升華相關的氣體和/或廢料的裝置。
26.根據前一項權利要求所述的設備(I)，其特徵在於，所述設備包括同步裝置(9)，所述同步裝置用於使從所述雷射器或皮秒雷射器(2)發出的至少一個光束(20)的移動在由所述至少一個雷射器或皮秒雷射器源發出的每一個脈衝序列的過程中與所述振幅穩定裝置(8)的樞轉移動同步，以維持所述構件或所述組件的所述至少一個構件的樞轉移動。
27.根據權利要求25或26所述的設備，其特徵在於，所述設備包括用於分割從所述雷射器或皮秒雷射器發出的光束的裝置，其中所述控制裝置被布置成控制從分割獲得的每一個光束，和/或所述設備包括若干個雷射器或皮秒雷射器源，其中所述控制裝置於是被布置成控制所述若干個雷射器或皮秒雷射器源的每一個光束。
全文摘要
本發明涉及用於調節遊絲擺輪組件的振蕩頻率的方法。該方法包括在轉變裝置的脈衝作用下對所述組件的構件進行材料的去除和/或增加和/或移位，以對所述構件的材料或附加材料進行微加工和/或微熔融操作，以使所述材料氣化和/或移位和/或焊接所述材料，所述脈衝由控制裝置控制，所述控制裝置被布置成生成、排序、中斷任何脈衝並且控制所述轉變裝置的光束的移動，其中所述控制裝置連接至測量或比較裝置或者由測量或比較裝置控制。
文檔編號G04D7/08GK103003760SQ201180035031
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月12日 優先權日2010年7月16日
發明者L·克靈格爾, T·克拉默, M·利普納, T·科尼斯, M·韋拉爾多 申請人:Eta瑞士鐘錶製造股份有限公司