Способ регулирования частоты колебаний и/или регулирования момента инерции и/или балансировки подвижного компонента механизма хронометра или узла баланс-спираль хронометра
Иллюстрации
Показать всеСпособ регулирования частоты колебаний узла баланс-спираль. Способ характеризуется тем, что выполняют удаление материала, и/или добавление материала, и/или смещение материала на компоненте с использованием одного средства преобразования, содержащего лазерный или плазменный источник для проведения операции микрообработки, и/или микроплавления на материале указанного компонента, и/или соответственно в отношении по меньшей мере одного добавляемого материала - для испарения, и/или абляции, и/или смещения, и/или соответственно приваривания по меньшей мере одного добавляемого материала на указанный компонент под воздействием по меньшей мере одного импульса средства преобразования, при этом указанным по меньшей мере одним импульсом управляют с помощью средства управления, выполненного с возможностью генерировать, задавать порядок следования импульсов, прерывать любой импульс указанного по меньшей мере одного средства преобразования. Причем средства управления также выполнены с возможностью управлять перемещением по меньшей мере одного луча, испускаемого из средства преобразования, при этом средства управления соединены со средствами измерения или сравнения или автоматически управляются указанными средствами измерения или сравнения. Технический результат заключается в возможности динамической регулировки микромеханических компонентов хронометра. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 5 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу регулирования частоты колебаний и/или регулирования момента инерции и/или балансировки, осуществляемых в отношении подвижного компонента механизма хронометра или в отношении узла баланс-спираль хронометра.
Изобретение также относится к применению этого способа для регулировки частоты колебаний узла баланс-спираль в часах, содержащего по меньшей мере один баланс, который содержит периферийный обод и по меньшей мере одну спиральную пружину, скрепленные друг с другом в муфте, при этом узел баланс-спираль поворачивается вокруг оси баланса.
Кроме того, изобретение относится к узлу баланс-спираль хронометра без градусника, подходящему для осуществления способа регулирования его частоты колебаний.
Изобретение также относится к устройству для осуществления этого способа.
Изобретение относится к области микромеханики, а более конкретно к области изготовления часов.
В частности, изобретение относится к регулировке и настройке регулировочных элементов и, в частности, балансов часов или хронометров и, в частности, узлов баланс-спираль часов или хронометра.
Уровень техники
Несмотря на сверхвысокую точность операций механической обработки и их высокую воспроизводимость, почти всегда необходимо проводить регулировку либо во время операции сборки, либо, что более часто, во время операции регулирования или наладки, в частности для регулирования частоты, регулирования дисбаланса или регулирования инерции в случае подвижных деталей.
Именно на стадии сборки, в особенности, необходимо совершенствовать подбор пар определенных компонентов, которые, будучи взятыми независимо друг от друга, находятся в пределах допусков на механическую обработку или производственных допусков, но которые не могут быть собраны просто по причине рабочих напряжений, специфических для собранного узла.
Это особенно верно в случае с регулирующими элементами хронометров, а более конкретно в случае с пружинным балансом. Фактически, представляется, что регулировка дисбаланса и регулировка инерции как статическая, так и динамическая, являются уже очень непростыми на стадии отдельных компонентов, и эти наладочные операции оказываются особенно сложными, когда компоненты собраны вместе. В частности, динамические регулировки оказываются сложными для осуществления, в особенности регулирования частоты.
Ситуация является еще более сложной в случае, когда такой узел уже интегрирован в более крупный узел, такой как, например, часовой механизм по причине плохой доступности, но также и по причине нарушения надлежащего функционирования этого механизма вследствие выполнения операции регулировки, настройки или балансировки.
Следовательно, имеется двойная трудность, поскольку проблема заключается в том, чтобы управлять динамическими настройками и регулировками с помощью компонентов, которые являются
- движущимися или
- интегрированными в механизм хронометра, или
- движущимися и интегрированными в механизм хронометра.
Проблемы, связанные с динамической балансировкой, по-прежнему представляют собой область компетенции чрезвычайно ограниченного количества специалистов, что может быть подтверждено малым количеством промышленных балансировочных станков, имеющихся во всем мире. Область микромеханики может только усилить это явление, поскольку детали, подлежащие балансировке, имеют очень низкую массу, порядка одного грамма или дециграмма, и имеют допуски момента инерции в диапазоне микрограмма х квадратный сантиметр. Это не имеет никакого отношения к области использования балансировочных станков для колес автомобилей, которые являются наиболее многочисленными, или станков, специально сделанных для тяжелой промышленности, железнодорожного транспорта или высокоскоростной обработки.
Проблемы, связанные с динамической балансировкой в течение длительного времени вдохновляли на поиск решений, относящихся к локализации зон добавления или удаления материала и к определению количества этих добавлений и удалений, которые выполняются после остановки вращения подвижного элемента, подлежащего балансировке, как в патентном документе US 2538528 на имя Kohlhagen (Колхэйген). В одном варианте, как в патентном документе Германии DE 1142796 на имя Hettich (Хеттич), элементы должны быть размещены или, наоборот, запрессованы в предварительно просверленные отверстия по всей окружности баланса часов. Патент Швейцарии СН 367444 на имя OMEGA (ОМЕГА), показывает недостатки традиционного удаления материала посредством фрезерования на балансах часов и предлагает решение, заключающееся в добавлении или удалении материала электрохимическими средствами, в результате которых может быть обеспечена коррекция массы и точности балансировки.
Патент US 3225586 на имя HAMILTON (ГАМИЛЬТОН) предлагает использование микрофона типа "Watchmaster" станка, соединенного с вращающимся измерительным прибором для того, чтобы очень точно определять регулировку 4 винтов на периферии обода баланса.
Для усовершенствования этих процессов, состоящих из двух этапов: измерение, затем регулировка, патент Швейцарии СН 390165 на имя Zenger (Зенгера) предлагает способ балансировки посредством электроэрозионной обработки, непрерывно с очень малой задержкой после стробоскопического измерения, но это требует вращения этого баланса в одном направлении.
Патент Швейцарии СН 690874 на имя Witschi, (Витсчи) также описывает способ удаления или добавления материала после предварительного измерения со стопорным устройством для баланса, удерживающим его обращенным к устройствам удаления или добавления материала.
Патент Швейцарии СН 526097 на имя Compagnie Generale d'Electricite (Компания Generale d'Electricite) предлагает балансировку поворачивающейся или качающейся детали лучом, параллельным оси поворота детали, подлежащей балансировке, содержащую оптическое устройство для отклонения луча таким образом, чтобы оно было синхронным с этой движущейся деталью и таким образом испаряло материал в соответствующем месте в течение всей продолжительности импульса, испускаемого лазером. Эта технология представляет существенный прогресс по отношению к предшествующему уровню техники, но не очень подходит для компонента, установленного в узел, по причине отходов и загрязнения ими узла.
То же самое относится и к патенту Франции FR 2159367 на имя Les Fabriques d'Assortiments Reunies, который предлагает процесс механической обработки с минимизацией количества операций, но в котором положение обрабатывающей головки зависит от корректируемой ошибки, что невозможно в собранном узле.
В целом, известные процессы, подходящие для проведения коррекции момента инерции или балансировки или другой физической величины, такой как жесткость пружины, на движущейся детали, являются немногочисленными и плохо подходящими для проведения этой коррекции на той же самой детали, установленной в узле. Кроме того, они мало подходят для знакопеременного движения, которое относится к балансу или собранному узлу баланс-спираль.
Патент США US 6 534 742 на имя ЕТА SA Fabrique d'Ebauches, предлагает способ регулирования частоты колебаний узла баланс-спираль с использованием лазера, воздействующего на спиральную пружину с целью уменьшения ее упругого крутящего момента за счет уменьшения ее толщины или высоты. Хотя это и представляет очевидный прогресс по отношению к предшествующему уровню техники, этот способ не дает решения для всех рассматриваемых случаев, поскольку он может только обеспечивать снижение (частоты) за счет ослабления пружины. С другой стороны, его можно использовать только вне механизма хронометра по причине загрязнения и отходов, создаваемых под действием лазера.
Раскрытие изобретения
Изобретение предлагает решение этой задачи посредством разработки соответствующего способа динамической настройки и регулирования микромеханических компонентов, в частности компонентов хронометра, и, в частности, поворачивающихся компонентов в собранных узлах, с особым акцентом на проведении операций настройки для регулирования частоты колебаний и/или регулирования момента инерции и/или балансировки такого рода подвижного компонента механизма хронометра, или, в частности, узла баланс-спираль хронометра.
Одна из специальных задач изобретения заключается в том, чтобы отказаться от градусника в системе регулировки узла баланс-спираль.
В частности, в изобретении делается попытка предложить эффективный, быстрый и точный способ выполнения операций настройки для регулирования частоты колебаний, момента инерции, динамической балансировки или также настроечных операций для регулирования спиральных пружин и т.п.; способ, который можно применять в случае компонентов, установленных в более крупный узел, в частности в механизме хронометра, и который также можно применять в том случае, когда эти компоненты движутся.
Изобретение предлагает улучшить эту ситуацию, предлагая решение проблемы посредством разработки соответствующего способа динамической настройки и регулировки на компонентах, которые являются
- движущимися или
- интегрированными в механизм хронометра, или
- движущимися и интегрированными в механизм хронометра.
Основываясь на этом, изобретение относится к способу регулирования частоты колебаний и/или момента инерции и/или балансировки подвижного компонента механизма хронометра или входящего в состав хронометра узла баланс-спираль. Способ характеризуется тем, что удаление материала и/или добавление материала и/или смещение материала проводится на указанном компоненте, или по меньшей мере на одном компоненте указанного узла с использованием по меньшей мере одного средства преобразования, содержащего по меньшей мере один лазерный или плазменный источник для проведения операции микрообработки и/или микроплавления на материале указанного компонента или указанного по меньшей мере одного компонента указанного узла и/или соответственно по меньшей мере одного добавляемого материала для испарения, и/или абляции, и/или смещения и/или соответственно приваривания по меньшей мере одного добавляемого материала на указанный компонент или на указанный по меньшей мере один компонент указанного узла под воздействием по меньшей мере одного импульса указанного средства преобразования. Указанным по меньшей мере одним импульсом управляют средства управления, выполненные таким образом, чтобы генерировать импульс, задавать порядок следования, прерывать любой импульс указанного по меньшей мере одного средства преобразования, при этом средства управления выполнены таким образом, чтобы управлять перемещениями по меньшей мере одного луча, испускаемого из средства преобразования, при этом средства управления соединены со средствами измерения или сравнения или автоматически управляются средствами измерения или сравнения.
В соответствии с одним из признаков изобретения средства измерения или сравнения выполнены таким образом, чтобы проводить измерения на указанном компоненте или указанном по меньшей мере одном компоненте узла во время движения компонента или узла.
В соответствии с другим признаком изобретения, средства управления запрограммированы для того, чтобы определять по меньшей мере одну конкретную зону поверхности указанного компонента или указанного по меньшей мере одного компонента узла, на котором материал должен быть удален и/или добавлен и/или смещен, и средства управления запрограммированы для того, чтобы генерировать по меньшей мере одну последовательность импульсов с высокой средней частотой средства преобразования для того, чтобы генерировать в этой зоне по меньшей мере одну линию последовательных воздействий луча, испускаемого по меньшей мере одним средством преобразования.
В соответствии с другим признаком изобретения, во время указанной по меньшей мере одной последовательности импульсов от средства преобразования указанный компонент или указанный узел поворачивается вокруг своей главной оси инерции, и средства измерения или сравнения используются для измерения или сравнения динамического момента инерции компонента относительно главной оси инерции указанного компонента или указанного узла.
В соответствии с другим признаком изобретения используется единственное средство преобразования и используются средства стабилизации амплитуды для того, чтобы в течение каждой последовательности импульсов поддерживать поворотное перемещение компонента или узла в колебании с постоянной амплитудой.
В соответствии с другим признаком изобретения указанная амплитуда стабилизируется на угле поворота 137° или 316,5°.
В соответствии с другим признаком изобретения смещение материала в пределах компонента или по меньшей мере одного компонента узла проводится либо посредством локализованного плавления, за которым следует смещение зоны плавления, после чего следует охлаждение для затвердевания, либо посредством создания или релаксации внутренних напряжений во время термической обработки или под воздействием внешней силы, либо посредством изгиба деформируемой зоны или выступа или пальца, либо посредством расплющивания материала.
В соответствии с другим признаком изобретения это смещение материала проводится посредством локализованного плавления, за которым следует смещение зоны плавления, после чего следует охлаждение для затвердевания, при этом смещение плавящегося материала проводится либо посредством силы тяжести, либо под действием центробежной силы во время регулирования работы, либо под действием силы магнитного и/или электростатического притяжения.
В соответствии с другим признаком изобретения выполняется локализованное физическое изменение состояния материала, образующего компонент или по меньшей мере один компонент узла, для изменения его момента инерции посредством локального изменения геометрии и/или плотности.
В соответствии с другим признаком изобретения проводится удаление материала и/или добавление материала и/или смещение материала на компоненте или по меньшей мере одном компоненте узла, при этом указанный компонент или указанный по меньшей мере один компонент узла установлен в механизм хронометра.
В соответствии с другим признаком изобретения способ применяется для регулирования частоты колебаний узла баланс-спираль хронометра, содержащего по меньшей мере один баланс, содержащий периферийный обод, и по меньшей мере одну спиральную пружину, скрепленные друг с другом в муфте, причем указанный узел баланс-спираль способен поворачиваться вокруг оси баланса. Способ характеризуется тем, что для регулирования частоты колебаний узла баланс-спираль проводится удаление и/или добавление и/или смещение материала, причем указанный способ содержит первый способ в котором:
- оценивается повышение (частоты) или снижение (частоты) для узла баланс-спираль по отношению к некоторой требуемой частоте колебаний;
- указанные средства управления запрограммированы для того, чтобы определять по меньшей мере одну конкретную зону, в которой материал должен быть удален и/или добавлен и/или смещен согласно тому, что требуется в первом альтернативном варианте, в случае необходимости обеспечить повышение (частоты), указанная зона определяется на ободе баланса, или на компонентах, или инерционных блоках, или штифтах, или винтах, которые несет на себе баланс, или во втором альтернативном варианте, в случае необходимости обеспечить снижение (частоты), указанная зона определяется на этом по меньшей мере одном витке указанной спиральной пружины;
- средства управления запрограммированы для того, чтобы обеспечивать согласно тому, что требуется, повышение (частоты) посредством уменьшения момента инерции путем удаления материала на балансе, или повышение (частоты) посредством изменения жесткости спиральной пружины путем добавления материала на спиральную пружину, или повышение (частоты) посредством смещения материала на балансе или спиральной пружине, или снижение (частоты) посредством увеличения момента инерции путем добавления материала на баланс, или снижение (частоты) посредством изменения жесткости спиральной пружины путем удаления материала на спиральной пружине, или снижение (частоты) посредством смещения материала на балансе или спиральной пружине.
В соответствии с другим признаком изобретения средства управления запрограммированы для того, чтобы обеспечивать повышение (частоты) на балансе, повторяя микрогравировальные операции в указанных зонах для достижения некоторого требуемого значения частоты, что может контролироваться средствами измерения или сравнения, и для того, чтобы производить микрогравировальные операции в указанных зонах для балансировки пружинного баланса относительно его главной оси инерции относительно некоторого требуемого значения, что может контролироваться средствами измерения или сравнения, и средства управления запрограммированы для того, чтобы обеспечивать снижение (частоты), изменяя жесткость спиральной пружины, не изменяя при этом ее кристаллическую структуру или ее термический коэффициент, посредством микрогравирования, проводимого под действием по меньшей мере одной последовательности импульсов по меньшей мере одного из указанных средств преобразования, для утончения по меньшей мере одного витка спиральной пружины и/или скрученной части концевого участка в случае, когда спиральная пружина его имеет.
Изобретение также относится к входящему в состав хронометра узлу баланс-спираль без индексирующего узла, выполненного таким образом, чтобы осуществлять этот способ для регулирования его частоты колебаний. Узел характеризуется тем, что содержит либо множество инерционных блоков, выполненных в форме, которая позволяет использовать стандартные инструменты при послепродажном обслуживании, и сконфигурированных таким образом, чтобы быть либо идентичными и располагаться на одном и том же диаметре или на различных диаметрах, либо отличными друг от друга и располагаться на одном и том же диаметре или на различных диаметрах, либо одну или более закрытых внутренних полостей специально для смещения или изменения положения плавящегося материала, либо поверхностный слой или "жертвуемые" части, либо преднапряженные зоны, которые могут подвергаться релаксации при приложении внешней силы, либо зоны, способные переходить в различные физические состояния при термической обработке, либо наэлектризованные и/или намагниченные зоны, либо полиметаллические зоны с изменяемым распределением напряжений.
Изобретение также относится к устройству для осуществления этого способа, отличающемуся тем, что оно содержит по меньшей мере, один источник лазерного или пико-лазерного излучения, образующий средство преобразования; средства управления для указанного источника, выполненные таким образом, чтобы генерировать импульсы, задавать порядок их следования, прерывать по меньшей мере одну последовательность импульсов лазера или пико-лазера, при этом указанные средства управления также выполнены таким образом, чтобы управлять перемещением по меньшей мере одного луча, испускаемого из лазера или пико-лазера, или перемещением самого указанного источника; средства измерения и сравнения, связанные посредством интерфейса со средствами управления; и средства зажима и поддержки для компонента или узла, подлежащих микрообработке; средства привода для поворота компонента или узла, которые связаны посредством интерфейса со средствами управления; средства стабилизации амплитуды для поддержания постоянной амплитуды поворотного перемещения компонента или узла при колебаниях, и устройство содержит средства для отвода газов и/или отходов, связанных с абляцией материала, за счет разности давлений.
Краткое описание чертежей
Другие характеристики и преимущества изобретения станут более ясными при чтении нижеследующего детализированного описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 представляет график, у которого на стороне ординаты приведено алгебраическое значение положения центра масс материала, удаляемого во время операции микрообработки, выполняемой путем абляции с использованием лазера или пико-луча, в виде функции от амплитуды углового положения баланса хронометра;
на фиг.2 в схематическом виде показано устройство для осуществления изобретения;
на фиг.3 в схематическом виде частично показано одновременное воздействие двух лазеров или пико-лазеров во время микрообработки узла баланс-спираль, который на фигуре ограничен лишь балансом;
на фиг.4 на виде, аналогичном фиг.3, показано воздействие двух таких лазеров или пико-лазеров с задержкой относительно друг друга;
на фиг.5 на виде, аналогичном фиг.3, показано воздействие одного такого лазера или пико-лазера.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Изобретение относится к способу для регулирования частоты колебаний и/или регулирования инерции и/или балансировки подвижного микромеханического компонента или компонента механизма хронометра или входящего в состав хронометра узла баланс-спираль, в частности, посредством микромашинной обработки, и/или добавления материала, и/или удаления материала.
Изобретение также относится к применению этого способа к входящему в состав хронометра пружинному балансу без индексирующего узла.
Изобретение также относится к устройству для осуществления этого способа.
Изобретение также относится к входящему в состав хронометра пружинному балансу без индексирующего узла, регулируемому посредством управления колебаниями в соответствии с этим способом и более специально спроектированному для использования преимуществ некоторых особенных характеристик этого способа, в частности, в случае удаления материала.
В общем, изобретение относится к области микромеханики, а более конкретно, к области изготовления часов.
В частности, изобретение относится к регулировкам и тонким регулировкам регулирующих элементов и, в частности, балансов часов или хронометров и, в частности, узлов баланс-спираль, входящих в состав часов или хронометров.
Изобретение относится к способу для регулирования частоты колебаний и/или регулирования инерции и/или балансировки подвижного компонента механизма хронометра или входящему в состав хронометра узлу баланс-спираль, отличающемуся тем, что удаление материала и/или добавление материала и/или смещение материала проводится/проводятся на указанном компоненте, или на по меньшей мере одном компоненте указанного узла с использованием по меньшей мере одного средства преобразования, содержащего по меньшей мере один лазерный или плазменный источник для проведения операции микрообработки и/или микроплавления на материале указанного компонента или указанного по меньшей мере одного компонента указанного узла и/или, соответственно по меньшей мере одного добавляемого материала для испарения и/или сублимации и/или смещения и/или, соответственно, приваривания по меньшей мере одного добавляемого материала на указанный компонент или на указанный по меньшей мере один компонент указанного узла под воздействием по меньшей мере одного импульса указанного средства преобразования, и тем, что указанным по меньшей мере одним импульсом управляют средства управления, выполненные таким образом, чтобы генерировать, задавать порядок следования, прерывать любой импульс указанного по меньшей мере одного средства преобразования, при этом указанные средства управления также устроены таким образом, чтобы управлять перемещениями по меньшей мере одного луча, испускаемого из указанного средства преобразования, при этом указанные средства управления соединены со средствами измерения или сравнения или автоматически управляются указанными средствами измерения или сравнения.
Предпочтительно, чтобы в качестве такого рода средства преобразования был выбран по меньшей мере один лазер или пико-лазер для выполнения удаления материала посредством микрогравирования под воздействием по меньшей мере одного импульса этого лазера или пико-лазера для того, чтобы непосредственно преобразовывать твердый материал рассматриваемого компонента в газообразный поток посредством сублимации, и чтобы с обеих сторон этого компонента во время его обработки с использованием этого лазера или пико-лазера была создана разность давлений для того, чтобы отводить газы и/или отходы, связанные с сублимацией.
Предпочтительно, чтобы этот способ относился к регулированию или настройке частоты колебаний и/или инерции и/или балансировке подвижного компонента механизма хронометра, который (компонент) поворачивается вокруг оси поворота либо баланса хронометра, который содержит периферийный обод и способен поворачиваться вокруг оси баланса, либо узла баланс-спираль, входящего в состав хронометра, содержащего по меньшей мере один баланс, который содержит периферийный обод, и по меньшей мере одну спиральную пружину, скрепленных друг с другом в цанге, при этом указанный узел баланс-спираль способен вращаться вокруг оси баланса.
Для того чтобы проводить операции микрообработки одновременно с операциями измерения или сравнения без разборки, необходимо использовать средства для удаления и/или добавления материала и/или смещения материала, которые действуют быстро в связи с действием, которым управляет цепь измерения или сравнения. В одном конкретном практическом примере изобретения эти операции микрообработки и/или добавления материала и/или смещения материала могут быть проведены в режиме реального времени, притом что измерения и/или сравнения служат в качестве части замкнутой системы. Однако способ также разработан таким образом, чтобы обрабатывать результат предшествующих измерений или сравнений по меньшей мере с небольшой задержкой. Хорошие результаты получаются при проведении операций измерения и абляции и/или добавления материала и/или смещения материала с задержкой и поочередно.
Предпочтительно, чтобы способ в соответствии с изобретением использовал сочетание абляции и добавления материала на компоненты, образующие подвижную часть хронометра, в частности пружинный баланс, или на компоненты, которые несет эта подвижная часть или этот пружинный баланс, такие как инерционные блоки, винты, стрелка или другие компоненты, или на этих взятых отдельно компонентах и спирали, исключая баланс.
В альтернативном инновационном специальном варианте реализации изобретения этот способ использует смещение материала на уровне этого или этих компонентов.
В другом предпочтительном варианте смещение материала комбинируется с сочетанием удаления материала и добавления материала.
Одна из целей изобретения заключается в том, чтобы позволить отказаться от индексирующего узла. Предлагаемые изобретением возможности по регулированию частоты колебаний и настройки инерции позволяют достигнуть этой цели.
Абляция, как она здесь понимается, означает удаление материала, выполняемое любым способом.
Одна из целей изобретения заключается в том, чтобы сделать микрообработку и/или добавление материала и/или смещение материала как очень быстрой, так и точной, как в смысле места их локализации, так и в смысле количества удаляемого материала, для того, чтобы прибывать очень быстро достигать конечного результата всего лишь с одним - двумя промежуточными измерениями или сравнениями.
Этот способ также относится к проведению микрообработки и/или микродобавления материала и/или смещения материала, являющемуся в полной мере аккуратным и чистым и не оставляющим после себя никаких твердых отходов.
В одном конкретном своем варианте изобретение определяет способ для регулирования узла баланс-спираль, входящего в состав хронометра, содержащего по меньшей мере один баланс, который содержит периферийный обод, и по меньшей мере одну спиральную пружину, скрепленные друг с другом в цанге, при этом указанный узел баланс-спираль способен поворачиваться вокруг оси баланса.
Предпочтительно, чтобы этот способ осуществлялся, в частности, для регулирования частоты колебаний узла баланс-спираль, входящего в состав хронометра.
В соответствии с изобретением, либо проводится удаление материала путем преобразования по меньшей мере одной части материала этого компонента или этого узла "пружинный баланс" посредством абляции, в частности посредством сублимации, с использованием подходящих средств микрообработки для проведения регулирования инерции и/или балансировки и/или частоты колебаний, либо проводится добавление материала с использованием подходящих средств распыления или нанесения и/или средств для смещения материала путем изменения внутренней географии рассматриваемого компонента.
Предпочтительным способом осуществления изобретения в том, что касается абляции материала, является абляция материала посредством сублимации, и, в действительности, сублимация позволяет сохранять зону, в которой проводится удаление материала, чистой. Однако, понятно, что промежуточный решение, которое содержит переход из твердой фазы в жидкую фазу, возможно сопровождаемое переходом из жидкой фазы в газообразную фазу, также позволяет получить желаемый результат и также составляет альтернативный способ для осуществления изобретения.
Естественно, что также следует принимать во внимание и случай испарения, если, например, жидкий металл, такой как ртуть, преобразуется в газ с соответствующими мерами предосторожностями, принимаемыми для сбора этих газов.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере часть материала этого компонента или этого узла "пружинный баланс", на которых установлен этот узел "пружинный баланс", преобразовывалась, таким образом, посредством сублимации, то есть посредством изменения компонента по меньшей мере частично и, предпочтительно, настолько полно, насколько это возможно, посредством сублимации, то есть посредством прямого перехода из твердого состояния в газообразное состояние, без того, чтобы на компоненте снова осели, будь то твердые или жидкие, отходы.
Предпочтительно, чтобы в качестве такого рода средства микрообработки был выбран по меньшей мере один лазер или пико-лазер, или, даже более того, фемто-лазер. Удаление материала может также быть проведено посредством микрогравирования под действием по меньшей мере одного импульса этого лазера или пико-лазера для того, чтобы напрямую преобразовывать твердый материал в газообразный поток посредством сублимации.
Этим импульсом или, предпочтительно, этими импульсами управляют средства управления, которые устроены таким образом, чтобы генерировать, задавать порядок следования, прерывать любой импульс этого лазера или пико-лазера или подобного им устройства. Эти средства управления также устроены таким образом, чтобы управлять перемещениями по меньшей мере одного луча, испускаемого из этого лазера или пико-лазера, или также перемещением самого пико-лазера. Эти средства управления сопряжены посредством интерфейса или соединены со средствами измерения или сравнения или также автоматически управляются такими средствами измерения или сравнения.
Микрообработка лазером, в особенности пико-лазером, особенно эффективна для данного случая подвижных компонентов хронометра, особенно в случае, когда они установлены в механизм, и когда они сами двигаются. Не выходя за рамки изобретения можно также использовать и альтернативные средства абляции, такие как ионная бомбардировка, электрическая дуга или другие способы.
Плазменное нагревание может позволить проводить операции абляции или также нанесение материала распылением в газообразном потоке, таком как плазменная горелка или тому подобное, или микроплазменная сварка, и их стоимость является низкой.
В другом варианте, нанесение материала проводится посредством наплавления провода или тому подобного на поверхность рассматриваемой подвижной части.
Традиционные технологии станочной обработки с использованием режущих инструментов или шлифовальных кругов хорошо известны специалисту в данной области техники и здесь подробно не объясняются.
Процесс добавления материала на компонент хронометра состоит из нанесения на компонент материала внешнего происхождения и выбора в качестве средства нанесения, в предпочтительном варианте, либо по меньшей мере одного лазера или пико-лазера, либо распыляющей головки для выполнения этого добавления материала, и управления этим импульсом средствами управления, выполненными таким образом, чтобы генерировать, задавать порядок следования, прерывать любой импульс, согласно тому, что требуется либо этого лазера или пико-лазера, либо указанной распыляющей головки, при этом указанные средства управления также устроены таким образом, чтобы управлять перемещениями согласно тому, что требуется, либо по меньшей мере одного пучка, испускаемого из этого лазера или пико-лазера, либо из указанной распыляющей головки, при этом эти средства управления соединены со средствами измерения или сравнения или также автоматически управляются этими средствами измерения или сравнения.
Средства измерения или сравнения выбраны и устроены таким образом, чтобы проводить измерения, в предпочтительном варианте - по меньшей мере, инерции и частоты колебаний, на этом компоненте как в положении остановки, так и во время перемещения этого компонента.
Изобретение реализует условия для прямого преобразования материала из твердого состояния в летучее состояние, в частности, посредством сублимации, без прохождения через жидкое состояние материала, в частности, при сублимации. Такого рода операция микрообработки возможна благодаря технологии атермических лазеров, таких как пико-лазеры или им подобные, которые позволяют лучу быть направленным на поверхность в течение импульса очень короткой продолжительности, но с очень высокой плотностью энергии, что позволяет материалу подвергнуться прямому сублимированию, не проходя через жидкое состояние процесса плавления, или по меньшей мере в значительной степени избегая прохождения через жидкое, расплавленное состояние, поскольку неизбежно, что вторичные эффекты приводят к локальным областям микроплавления, которые затем немедленно вновь затвердевают на уровне кратера, образованного воздействием луча. Эта продолжительность импульса имеет порядок пикосекунды, то есть 10"12 сек в случае пико-лазера со средней мощностью в диапазоне между 1 и 10 Вт, и в рамках концепции изобретения находятся продолжительности в диапазоне от нескольких пикосекунд до нескольких десятков или сотен пикосекунд.
Сублимация дает преимущество обеспечения полной частоты рабочей зоны, что позволяет его использовать на готовом изделии, которое уже собрано. Достаточно отводить газы, например, создав разность давлений вокруг рабочей зоны, в частности, в непрерывном потоке газа и воздуха, для того, чтобы собирать газы, выделенные во время их сублимации, для последующей обработки или уничтожения или вывоза, в зависимости от их токсичности.
Изобретение таким образом состоит из создания условий использования такого атермического лазера для того, чтобы сделать операцию экономически эффективной. На самом деле понятно, что количество материала, сублимируемого при каждом импульсе, очень мало, поскольку удаляемая толщина является микрометрической, что означает, что время микрообработки было бы очень длинным и недопустимым. В случае пружинного баланса последовательность точек прорезаемых периодически из-за знакопеременного следования потребовала бы намного более длительной продолжительности обработки, чем чтобы быть выгодной. Использование такого рода пикосекундного лазера, именуемого как пико-лазер, позволяет проводить абляцию материала на ободе баланса или также на одном или более компонентах, которые этот баланс несет на себе на уровне этого обода, таких как штифты, инерционные блоки, регулировочные ви