CH703459A2

CH703459A2 - Method for adjusting oscillation frequency and/or inertia and/or e.g. dynamic balance of time balance motor in clock movement or balance and spring assembly of watch, involves controlling pulse using driving unit to drive movements of beam

Info

Publication number: CH703459A2
Application number: CH01192/10A
Authority: CH
Inventors: Thierry Conus; Marco Verardo
Original assignee: Eta Sa Mft Horlogere Suisse
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-01-31

Abstract

The method involves removing and/or adding and/or moving a material on a movable micromechanical component by using a laser or picolaser (2) to carry out micromachining and/or micromelting of the material or an added material, for vaporizing and/or moving and/or welding the material, under the effect of a pulse from the laser or picolaser. The pulse is controlled using a driving unit (3) to generate, sequence, and interrupt the pulse, and to drive movements of a beam (20) of the laser or picolaser, where the driving unit is connected to or controlled by a measurement or comparison unit (4). Independent claims are also included for the following: (1) a balance and spring assembly for a timepiece, comprising a counterweight (2) a device for adjusting oscillation frequency and/or inertia and/or balance of a movable component in a clock movement or a balance and spring assembly of a timepiece, comprising a laser source.

Description

Domaine de l’inventionField of the invention

[0001] L’invention concerne un procédé de micro-usinage sur composant de pièce d’horlogerie, notamment aux fins d’ajustement d’inertie ou/et d’équilibrage ou/et d’ajustement de fréquence. The invention relates to a method of micromachining component timepiece, in particular for the purpose of adjustment of inertia and / or balancing and / or frequency adjustment.

[0002] L’invention concerne encore un dispositif de mise en œuvre du procédé selon l’invention. The invention further relates to a device for implementing the method according to the invention.

[0003] L’invention concerne, de façon générale, le domaine de la micromécanique, et plus particulièrement le domaine de l’horlogerie. The invention relates, in general, the field of micromechanics, and more particularly the field of watchmaking.

Arrière plan de l’inventionBackground of the invention

[0004] Malgré l’extrême précision des usinages et leur grande reproductibilité, des ajustements doivent presque toujours être opérés, soit lors d’une opération d’assemblage, soit, plus fréquemment, lors d’une opération de réglage ou de mise au point, en particulier pour un réglage de balourd et un ajustement d’inertie dans le cas des pièces mobiles. Despite the extreme precision of machining and their high reproducibility, adjustments must almost always be made, either during an assembly operation, or, more frequently, during a setting operation or development , especially for unbalance adjustment and inertia adjustment in the case of moving parts.

[0005] C’est en particulier au stade assemblé qu’il est nécessaire de parfaire l’appairage de certains composants qui, pris indépendamment, sont dans les tolérances d’usinage ou de réalisation, mais qui ne peuvent être assemblés purement et simplement en raison des contraintes de service propre à l’ensemble monté. It is particularly at the assembled stage that it is necessary to perfect the pairing of some components which, taken independently, are within the machining or production tolerances, but which can not be assembled purely and simply in because of the specific service constraints of the mounted assembly.

[0006] C’est en particulier le cas des organes réglants des pièces d’horlogerie, et tout particulièrement des ensembles balancier-spiral. Il apparaît en effet que les réglages de balourd et d’ajustement d’inertie, tant statique que dynamique, sont déjà très délicats au stade des composants individuels, et que ces opérations de mise au point se révèlent extrêmement complexes quand les composants sont assemblés entre eux. En particulier les réglages dynamiques se révèlent délicats à mettre en œuvre. This is particularly the case of the regulating organs of timepieces, and particularly balance-spiral assemblies. It appears that the unbalance and inertia adjustment settings, both static and dynamic, are already very delicate at the individual component stage, and that these debugging operations prove to be extremely complex when the components are assembled between them. In particular the dynamic settings are difficult to implement.

[0007] La situation est encore plus complexe quand un tel ensemble est déjà intégré à un ensemble supérieur, comme un mouvement de montre par exemple, en raison de la moindre accessibilité, mais aussi de la perturbation du bon fonctionnement du mouvement, induite par l’exécution d’une opération de réglage ou d’équilibrage. The situation is even more complex when such an assembly is already integrated into an upper assembly, such as a watch movement for example, because of the less accessibility, but also the disruption of the smooth operation of the movement, induced by the performing an adjustment or balancing operation.

[0008] La difficulté est donc double, car il s’agit de pouvoir dominer des réglages et des ajustements dynamiques sur des composants qui sont: en mouvement, ou intégrés dans un mouvement d’horlogerie, ou en mouvement et intégrés dans un mouvement d’horlogerie.The difficulty is double because it is about dominating settings and dynamic adjustments on components that are: in motion, or integrated into a clockwork movement, or in motion and integrated into a watch movement.

[0009] L’invention se propose de fournir une solution à ce problème, par la mise au point d’un procédé convenant aux réglages et ajustements dynamiques de composants de micromécanique, notamment d’horlogerie, et en particulier de composants mobiles en pivotement dans des ensembles montés. The invention proposes to provide a solution to this problem, by developing a method suitable for dynamic adjustments and adjustments of micromechanical components, especially watchmaking, and in particular mobile components pivoting in mounted assemblies.

[0010] En particulier l’invention s’applique à proposer une méthode efficace, rapide et précise pour les réglages d’ajustement d’inertie, les réglages d’équilibrage dynamique, ou encore les réglages d’ajustement de ressorts spiraux, ou similaires. In particular the invention is to provide an efficient, fast and accurate method for the adjustment of inertia adjustment, the dynamic balance settings, or the adjustment settings of spiral springs, or the like .

[0011] Tout particulièrement, la problématique de l’équilibrage dynamique reste le domaine, dans l’industrie, d’un nombre extrêmement restreint de spécialistes, ce que l’on peut vérifier en constatant la faiblesse de l’offre, au niveau mondial, de machines d’équilibrage industrielles. Le domaine micromécanique ne fait qu’amplifier ce phénomène, car les pièces à équilibrer sont de très faible masse, de l’ordre du gramme ou du décigramme, et les tolérances d’inertie sont de l’ordre du microgramme x centimètre carré. Ce qui n’a rien à voir avec le domaine d’emploi des équilibreuses pour roues de véhicules automobiles, les plus nombreuses, ou les machines dédiées à l’industrie lourde, au ferroviaire, ou à des process à grande vitesse. [0011] In particular, the problem of dynamic balancing remains the domain, in the industry, of an extremely limited number of specialists, which can be verified by noting the weakness of the supply, at the global level. , of industrial balancing machines. The micromechanical field only amplifies this phenomenon, because the parts to be balanced are of very low mass, of the order of one gram or decigram, and the tolerances of inertia are of the order of microgram x square centimeter. This has nothing to do with the field of use of wheel balancers for motor vehicles, the most numerous, or machines dedicated to heavy industry, rail, or high-speed processes.

[0012] Longtemps l’équilibrage dynamique a consisté à localiser des zones d’ajout ou d’enlèvement de matière, et à quantifier ces ajouts ou enlèvements, qui intervenaient après l’arrêt de la rotation de l’organe mobile à équilibrer, comme dans le document de brevet US 2 538 528 au nom de Kohlhagen. Dans une variante, comme dans le document de brevet DE 1 142 796 au nom de Hettich, des masses sont à positionner ou au contraire à chasser au niveau de trous pré-percés sur toute la circonférence d’un balancier de montre. Le brevet CH 367 444 au nom de OMEGA montre les inconvénients de l’enlèvement traditionnel par fraisage sur les balanciers de montres, et propose une solution d’ajout ou d’enlèvement de matière par voie électrochimique, ce qui permet d’assurer la correction de la masse et la précision de l’équilibrage. For a long time dynamic balancing consisted in locating zones of addition or removal of material, and quantifying these additions or removals, which intervened after stopping the rotation of the mobile organ to be balanced, such as in US Patent 2,538,528 to Kohlhagen. Alternatively, as in the patent document DE 1 142 796 in the name of Hettich, masses are to position or on the contrary to hunt at pre-drilled holes on the entire circumference of a watch balance. The patent CH 367 444 in the name of OMEGA shows the drawbacks of the traditional removal by milling on the pendulums of watches, and proposes a solution of addition or removal of material by electrochemical way, which makes it possible to ensure the correction mass and accuracy of balancing.

[0013] Le brevet US 3 225 586 au nom de HAMILTON propose l’utilisation du microphone d’un appareil de type «Watchmaster», lié à l’équipage mobile dans sa rotation, pour déterminer très exactement l’ajustement de 4 vis en périphérie de la serge du balancier. US Pat. No. 3,225,586 in the name of HAMILTON proposes the use of the microphone of a "Watchmaster" type device, linked to the moving equipment in its rotation, to determine exactly the adjustment of 4 screws in periphery of the pendulum serge.

[0014] Pour améliorer ces procédés en deux étapes, mesure puis ajustement, un brevet CH 390 165 au nom de Zenger propose un procédé d’équilibrage par électroérosion, en continu avec un très léger différé après une mesure stroboscopique, mais il nécessite une rotation dans un sens uniforme de ce balancier. To improve these two-step processes, measurement and adjustment, a patent CH 390 165 in the name of Zenger proposes a method of balancing by electroerosion, continuously with a very slight delay after a stroboscopic measurement, but it requires a rotation in a uniform sense of this pendulum.

[0015] Le brevet CH 690 874 au nom de Witschi décrit encore un procédé d’enlèvement ou d’apport de matière suite à une mesure préalable, avec un dispositif d’arrêt du balancier pour le maintenir face à des moyens d’enlèvement ou d’apport. The patent CH 690 874 in the name of Witschi further describes a method of removal or addition of material following a prior measure, with a pendulum stop device to maintain it facing means of removal or contributed.

[0016] Le brevet CH 526 097 au nom de la Compagnie Générale d’Electricité propose un équilibrage d’une pièce tournante ou oscillante par rayon laser parallèle à l’axe de pivotement de la pièce à équilibrer, comportant un dispositif optique de déviation du faisceau laser de façon à ce que celui-ci soit synchrone avec la pièce en mouvement, et à ainsi vaporiser la matière à l’endroit adéquat pendant toute la durée de l’impulsion émise par le laser. Cette technologie représente un progrès important par rapport à l’art antérieur, mais n’est pas bien adaptée à un composant monté dans un ensemble, en raison des déchets et de la pollution de l’ensemble. The patent CH 526 097 in the name of the General Electric Company proposes a balancing of a rotating or oscillating part by laser beam parallel to the axis of pivoting of the workpiece to be balanced, comprising an optical deflection device of the laser beam so that it is synchronous with the moving part, and thus vaporize the material at the appropriate place for the duration of the pulse emitted by the laser. This technology represents a significant advance over the prior art, but is not well suited to a component mounted in a set, because of the waste and pollution of the whole.

[0017] Il en est de même d’un brevet FR 2 159 367 au nom de Les Fabriques d’Assortiments Réunies, qui propose un procédé par usinage avec minimisation du nombre d’opérations, mais où la position de la tête d’usinage dépend du défaut à corriger, ce qui n’est pas possible dans un ensemble monté. It is the same with a patent FR 2 159 367 in the name of Les Fabriques Assortiments Réunies, which proposes a method by machining with minimization of the number of operations, but where the position of the machining head depends on the fault to be corrected, which is not possible in a mounted assembly.

[0018] En somme, les procédés connus capables d’effectuer une correction d’inertie, ou d’équilibrage, ou d’une autre grandeur physique telle que la raideur d’un ressort, sur une pièce en mouvement sont rares et mal adaptés pour effectuer cette correction sur cette même pièce montée dans un ensemble. De plus, peu conviennent à un mouvement alternatif, qui est celui d’un ensemble balancier-spiral monté. In short, the known methods capable of performing a correction of inertia, or balancing, or another physical quantity such as the stiffness of a spring on a moving part are rare and poorly adapted. to make this correction on the same piece mounted in a set. In addition, few are suitable for reciprocating movement, which is that of a mounted balance-sprung assembly.

[0019] Seul le brevet US 6 534 742 au nom de ETA SA Fabrique d’Ebauches propose une méthode d’ajustement de la fréquence d’oscillation d’un balancier-spiral, par la mise en œuvre d’un laser agissant sur le ressort-spiral pour réduire son couple élastique, en réduisant son épaisseur ou sa hauteur. Tout en représentant un progrès manifeste par rapport à l’art antérieur, cet enseignement ne résout pas tous les cas de figure, car il ne peut créer que du retard en affaiblissant le ressort. D’autre part il ne peut être utilisé qu’en-dehors du mouvement d’horlogerie, en raison de la pollution et des déchets générés par l’action du laser. Only US Patent 6,534,742 in the name of ETA SA Fabrique d'Ebauches proposes a method of adjusting the oscillation frequency of a balance-spring, by the implementation of a laser acting on the spiral spring to reduce its elastic torque, reducing its thickness or height. While representing a clear progress over the prior art, this teaching does not solve all cases, because it can only create delay by weakening the spring. On the other hand, it can only be used outside the watch movement, because of the pollution and the waste generated by the action of the laser.

Résumé de l’inventionSummary of the invention

[0020] L’invention se propose d’améliorer cet état de faits en proposant un procédé permettant d’effectuer des réglages et des ajustements dynamiques sur des composants qui sont: en mouvement, ou intégrés dans un mouvement, ou en mouvement et intégrés dans un mouvement.The invention proposes to improve this state of affairs by providing a method for performing adjustments and dynamic adjustments on components that are: in motion, or embedded in a movement, or in motion and integrated into a movement.

[0021] A cet effet, l’invention concerne un procédé de micro-usinage sur composant de pièce d’horlogerie, notamment aux fins d’ajustement d’inertie ou/et d’équilibrage ou/et d’ajustement de fréquence, caractérisé en ce qu’on effectue un enlèvement de matière en transformant au moins une partie de la matière dudit composant par sublimation, par la mise en œuvre d’un moyen de micro-usinage adapté. For this purpose, the invention relates to a method of micromachining component timepiece, in particular for the purpose of adjustment of inertia and / or balancing and / or frequency adjustment, characterized in that a removal of material is carried out by transforming at least a part of the material of said component by sublimation, by the implementation of a suitable micro-machining means.

[0022] Selon une caractéristique de l’invention, on transforme au moins une partie de la matière dudit composant par sublimation, et on choisit comme dit moyen de micro-usinage au moins un picolaser pour effectuer ledit enlèvement de matière par micro-gravure sous l’effet d’au moins une impulsion dudit picolaser de façon à transformer directement la matière solide en un flux gazeux par sublimation, et on commande ladite impulsion par des moyens de pilotage agencés pour générer, séquencer, interrompre toute impulsion dudit picolaser, lesdits moyens de pilotage étant encore agencés pour piloter les mouvements d’au moins un faisceau issu dudit picolaser, lesdits moyens de pilotage étant raccordés à des moyens de mesure ou de comparaison ou encore asservis auxdits moyens de mesure ou de comparaison. According to one characteristic of the invention, at least a portion of the material of said component is converted by sublimation, and at least one picolaser is chosen as said micro-machining means to perform said removal of material by micro-etching under the effect of at least one pulse of said picolaser so as to directly transform the solid material into a gas flow by sublimation, and said pulse is controlled by control means arranged to generate, sequence, interrupt any pulse of said picolaser, said means control means being further arranged to control the movements of at least one beam coming from said picolaser, said control means being connected to measurement or comparison means or else slaved to said measuring or comparison means.

[0023] Selon une caractéristique de l’invention, on agence lesdits moyens de mesure ou de comparaison pour effectuer des mesures sur ledit composant aussi bien en position d’arrêt que lors d’un mouvement dudit composant. According to a feature of the invention, said measuring or comparing means is arranged to make measurements on said component both in the stop position and during a movement of said component.

[0024] Selon une caractéristique de l’invention, on programme lesdits moyens de pilotage de façon à définir au moins une zone particulière de la surface dudit composant sur laquelle de la matière doit être enlevée, et on les programme de façon à générer au moins une série séquentielle à grande fréquence moyenne d’impulsions dudit picolaser de façon à générer, sur ladite zone, au moins une ligne d’impacts successifs du faisceau dudit picolaser. According to a characteristic of the invention, said control means is programmed so as to define at least one particular area of the surface of said component on which material must be removed, and is programmed to generate at least a sequential series with a high average frequency of pulses of said picolaser so as to generate, on said zone, at least one line of successive impacts of the beam of said picolaser.

[0025] Selon une caractéristique de l’invention, au moins ledit composant ou bien la direction du faisceau dudit picolaser est en mouvement pendant ladite au moins une série séquentielle d’impulsions dudit picolaser. According to a feature of the invention, at least said component or the beam direction of said picolaser is in motion during said at least one sequential series of pulses of said picolaser.

[0026] Selon une caractéristique de l’invention, ledit composant est en mouvement pendant ladite au moins une série séquentielle d’impulsions dudit picolaser, et la direction du faisceau dudit picolaser est également en mouvement pendant ladite au moins une série séquentielle d’impulsions dudit picolaser. According to one characteristic of the invention, said component is in motion during said at least one sequential series of pulses of said picolaser, and the direction of the beam of said picolaser is also in motion during said at least one sequential series of pulses. said picolaser.

[0027] Selon une caractéristique de l’invention, on soumet la direction du faisceau dudit picolaser à un mouvement tridimensionnel pendant ladite au moins une série séquentielle d’impulsions dudit picolaser. According to one characteristic of the invention, the beam direction of said picolaser is subjected to a three-dimensional movement during said at least one sequential series of pulses of said picolaser.

[0028] Selon une caractéristique de l’invention, on soumet ledit composant à un mouvement de pivotement alternatif autour d’un axe de pivotement que comporte ledit composant, pendant ladite au moins une série séquentielle d’impulsions dudit picolaser. According to a feature of the invention, said component is subjected to an alternating pivoting movement about a pivot axis that comprises said component, during said at least one sequential series of pulses of said picolaser.

[0029] Selon une caractéristique de l’invention, on utilise lesdits moyens de mesure ou de comparaison aux fins de mesure ou de comparaison d’inertie dynamique dudit composant autour d’un axe d’inertie que comporte ledit composant. According to a feature of the invention, said measuring or comparing means is used for measuring or comparing dynamic inertia of said component around an axis of inertia that includes said component.

[0030] L’invention concerne encore un dispositif de mise en œuvre du procédé selon l’invention, caractérisé en ce qu’il comporte au moins une source picolaser, des moyens de pilotage de ladite source agencés pour générer, séquencer, interrompre au moins une série séquentielle d’impulsions dudit picolaser, lesdits moyens de pilotage étant encore agencés pour piloter les mouvements d’au moins un faisceau issu dudit picolaser ou le mouvement de ladite cette source elle-même, des moyens de mesure et de comparaison interfaces avec lesdits moyens de pilotage, et des moyens de préhension et d’appui d’un composant ou d’un ensemble à micro-usiner. The invention also relates to a device for implementing the method according to the invention, characterized in that it comprises at least one picolaser source, control means of said source arranged to generate, sequence, interrupt at least a sequential series of pulses of said picolaser, said control means being further arranged to control the movements of at least one beam originating from said picolaser or the movement of said source itself, means for measuring and comparing interfaces with said control means, and means for gripping and supporting a component or a micro-machining assembly.

[0031] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre. Other features and advantages of the invention will be better understood on reading the description which follows.

Description détaillée des modes de réalisation préférésDetailed Description of the Preferred Embodiments

[0032] L’invention concerne un procédé de micro-usinage sur composant de pièce d’horlogerie, notamment aux fins d’ajustement d’inertie ou/et d’équilibrage ou/et d’ajustement de fréquence. The invention relates to a micro-machining method component timepiece, especially for the purpose of adjustment of inertia and / or balancing and / or frequency adjustment.

[0033] L’invention concerne, de façon générale, le domaine de la micromécanique, et plus particulièrement le domaine de l’horlogerie. The invention relates, in general, the field of micromechanics, and more particularly the field of watchmaking.

[0034] Afin de réaliser, sans démontage, des opérations de micro-usinage de façon simultanée avec des opérations de mesure ou de comparaison, il est nécessaire de mettre en œuvre des moyens d’enlèvement ou d’ajout de matière intervenant rapidement par rapport à l’événement commandé par une chaîne de mesure ou de comparaison. Dans un mode particulier de mise en œuvre de l’invention, ces opérations de micro-usinage peuvent être réalisées en temps réel avec des mesures ou/et des comparaisons, dans le cadre d’un système en boucle fermée. Toutefois le procédé est conçu aussi pour traiter, au moins en léger différé, le résultat de mesures ou comparaisons antérieures. De bons résultats sont obtenus en traitant de façon différée et alternativement, les opérations de mesure et d’ablation. In order to achieve, without disassembly, micro-machining operations simultaneously with measurement or comparison operations, it is necessary to implement means for removing or adding material intervening rapidly relative to to the event controlled by a measurement or comparison chain. In a particular embodiment of the invention, these micromachining operations can be performed in real time with measurements and / or comparisons, in the context of a closed-loop system. However, the method is also designed to treat, at least slightly delayed, the result of previous measurements or comparisons. Good results are obtained by treating the measurement and ablation operations in a deferred and alternating manner.

[0035] Par ablation on entend ici tout enlèvement de matière, réalisé par tout moyen. Ablation here means any removal of material, made by any means.

[0036] L’un des buts de l’invention est de rendre le micro-usinage à la fois très rapide et précis, aussi bien dans sa localisation géographique que dans la quantité de matière enlevée, pour parvenir très rapidement à un résultat définitif, avec une à deux mesures ou comparaisons intermédiaires seulement. One of the aims of the invention is to make micro-machining both very fast and accurate, both in its geographical location and in the amount of material removed, to achieve very quickly a final result, with one to two measurements or intermediate comparisons only.

[0037] Il s’agit aussi de réaliser un micro-usinage parfaitement net et propre, et sans qu’aucun déchet solide ne subsiste. It is also a matter of achieving a micro-machining perfectly clean and clean, and no solid waste remains.

[0038] Selon l’invention, on met en œuvre un procédé de micro-usinage sur composant de pièce d’horlogerie, notamment aux fins d’ajustement d’inertie ou/et d’équilibrage ou/et d’ajustement de fréquence, selon lequel on effectue un enlèvement de matière en transformant au moins une partie de la matière de ce composant par ablation, notamment par sublimation, par la mise en œuvre d’un moyen de micro-usinage adapté. According to the invention, a micromachining method is implemented on a timepiece component, in particular for the purposes of adjusting the inertia and / or balancing and / or adjusting the frequency, according to which a removal of material is carried out by transforming at least a portion of the material of this component by ablation, in particular by sublimation, by the implementation of a suitable micro-machining means.

[0039] Selon l’invention, le procédé de micro-usinage sur composant de pièce d’horlogerie, consiste encore en ce que on transforme au moins une partie de la matière de ce composant par sublimation, c’est-à-dire un passage direct de l’état solide à l’état gazeux, sans redéposition de déchets solides ni liquides sur le composant, et qu’on choisit comme moyen de micro-usinage au moins un picolaser pour effectuer cet enlèvement de matière par micro-gravure sous l’effet d’au moins une impulsion de ce picolaser de façon à transformer directement la matière solide en un flux gazeux par sublimation, et qu’on commande cette impulsion par des moyens de pilotage agencés pour générer, séquencer, interrompre toute impulsion de ce picolaser, ces moyens de pilotage étant encore agencés pour piloter les mouvements d’au moins un faisceau issu de ce picolaser, ces moyens de pilotage étant raccordés à des moyens de mesure ou de comparaison ou encore asservis à ces moyens de mesure ou de comparaison. According to the invention, the micro-machining method on a timepiece component still consists in transforming at least part of the material of this component by sublimation, that is to say a direct passage from the solid state to the gaseous state, without redeposition of solid or liquid waste on the component, and that is chosen as a means of micro-machining at least one picolaser to perform this removal of material by micro-etching under the effect of at least one pulse of this picolaser so as to transform the solid matter directly into a gas flow by sublimation, and that this pulse is controlled by control means arranged to generate, sequence, interrupt any pulse of this picolaser, these control means being further arranged to control the movements of at least one beam coming from this picolaser, these control means being connected to measuring or comparison means or else being slaved to these means of measurement or comparison.

[0040] De façon préférée, on agence ces moyens de mesure ou de comparaison pour effectuer des mesures sur ce composant aussi bien en position d’arrêt que lors d’un mouvement de ce composant. Preferably, one arranges these measuring or comparison means to make measurements on this component both in the off position as during a movement of this component.

[0041] L’invention met en œuvre les conditions pour transformer directement de la matière depuis un état solide vers un état volatil, sans pour autant passer par un état liquide de la matière, notamment par sublimation. Un tel micro-usinage est possible grâce à la technologie des lasers athermiques, tels que picolasers, qui permet d’envoyer sur une surface un faisceau pendant une impulsion de durée très courte, mais avec une très grande densité d’énergie, ce qui permet de sublimer directement la matière, sans passer par l’état liquide d’une fusion, ou du moins en évitant au maximum le passage par l’état liquide de fusion car il est inévitable que des effets de bord donnent naissance à des microfusions locales, qui sont alors, au niveau du cratère issu de l’impact du faisceau, immédiatement resolidifiées. Cette durée d’impulsion est de l’ordre de la picoseconde, soit 10»12 seconde dans le cas d’un picolaser, dont la puissance moyenne est compris entre 1 et 10 W, et, dans le cadre de l’invention, on utilise des durées de l’ordre de quelques picosecondes à quelques dizaines ou centaines de picosecondes. The invention implements the conditions for directly transforming the material from a solid state to a volatile state, without passing through a liquid state of the material, in particular by sublimation. Such micro-machining is possible thanks to the athermal laser technology, such as picolasers, which makes it possible to send a beam onto a surface during a pulse of very short duration, but with a very high energy density, which allows to sublimate the material directly, without going through the liquid state of a fusion, or at least by avoiding as much as possible the passage through the molten liquid state because it is inevitable that edge effects give rise to local microfusions, which are then, at the level of the crater resulting from the impact of the beam, immediately resolidified. This pulse duration is of the order of one picosecond, ie 10-12 seconds in the case of a picolaser, whose average power is between 1 and 10 W, and, in the context of the invention, uses times of the order of a few picoseconds to a few tens or hundreds of picoseconds.

[0042] Cette sublimation offre l’avantage de garantir la propreté parfaite du domaine de travail, ce qui autorise son emploi sur un produit terminé, déjà assemblé. Il suffit de canaliser les gaz, par exemple en créant une différence de pression autour du domaine de travail, notamment dans un flux d’écoulement continu de gaz et d’air, pour recueillir les gaz issus de leur sublimation en vue de leur traitement ou destruction ou évacuation selon leur toxicité. This sublimation offers the advantage of ensuring the perfect cleanliness of the field of work, which allows its use on a finished product, already assembled. It is sufficient to channel the gases, for example by creating a pressure difference around the working area, in particular in a flow of continuous flow of gas and air, to collect the gases from their sublimation for treatment or destruction or disposal according to their toxicity.

[0043] L’invention consiste alors à créer les conditions d’utilisation d’un tel laser athermique afin de rendre l’opération viablement économique. En effet, on comprend que la quantité de matière sublimée à chaque impulsion est très faible, l’épaisseur enlevée étant micrométrique, ce qui fait que la durée de micro-usinage serait très longue, et prohibitive. Dans le cas d’un balancier-spiral, une succession de points creusés périodiquement à raison de un par alternance nécessiterait une durée de traitement beaucoup trop longue pour être rentable. The invention then consists in creating the conditions of use of such an athermic laser in order to make the operation economically viable. Indeed, it is understood that the amount of sublimed material at each pulse is very small, the thickness removed being micrometric, so that the duration of micromachining would be very long, and prohibitive. In the case of a sprung balance, a succession of points periodically dug at the rate of one alternately would require a treatment time much too long to be profitable.

[0044] A cet effet, selon l’invention, on programme les moyens de pilotage de façon à définir au moins une zone particulière de la surface du composant sur laquelle de la matière doit être enlevée, et on programme ces moyens de pilotage de façon à générer au moins une série séquentielle à grande fréquence moyenne d’impulsions du picolaser de façon à générer, sur cette zone, au moins une ligne d’impacts successifs du faisceau du picolaser. Cette ligne n’est pas nécessairement droite, ni même continue, en effet, elle dépend des mouvements relatifs du composant et du faisceau du picolaser, ou des faisceaux s’il y en a plusieurs. For this purpose, according to the invention, the control means is programmed so as to define at least one particular area of the surface of the component on which the material must be removed, and these control means are programmed so generating at least one sequential series with a high average frequency of pulses of the picolaser so as to generate, on this zone, at least one line of successive impacts of the picolaser beam. This line is not necessarily straight, nor even continuous, in fact, it depends on the relative movements of the component and the beam of the picolaser, or beams if there are several.

[0045] On comprend qu’on parle ici de grande fréquence moyenne d’impulsions du picolaser, car il n’est pas indispensable que la fréquence des impulsions soit constante, en particulier la génération des impulsions peut être de type aléatoire, ou suivre une règle particulière de variation. It is understood that we speak here of high average frequency of pulses picolaser, because it is not essential that the frequency of the pulses is constant, especially the generation of pulses can be of random type, or follow a special rule of variation.

[0046] On crée ainsi avantageusement un effet de balayage, c’est-à-dire qu’on soumet, dans certaines zones du composant, sa surface à une séquence continue d’impulsions du picolaser, se traduisant par le tracé d’un sillon à la surface du composant. Afin de créer cet effet de balayage, de préférence au moins le composant ou bien la direction du faisceau picolaser est en mouvement pendant cette impulsion du picolaser, et, de fait, on crée les conditions d’une pluralité d’impulsions dans une zone géographique particulière de la surface du composant. Il est préférable de faire effectuer des trajets au faisceau du picolaser, car le spot devrait de préférence se déplacer au moins de la valeur de son rayon entre deux tirs successifs, de façon à ce que le tir ultérieur ne tombe pas dans la bulle de plasma générée par le tir antérieur, même si un tel micro-usinage reste aussi possible. Thus, a scanning effect is advantageously created, that is to say that, in certain areas of the component, its surface is subjected to a continuous sequence of pulses of the picolaser, resulting in the tracing of a groove on the surface of the component. In order to create this scanning effect, preferably at least the component or the direction of the picolaser beam is in motion during this pulse of the picolaser, and, in fact, the conditions of a plurality of pulses in a geographical area are created. particular of the surface of the component. It is preferable to make trips to the beam of the picolaser, because the spot should preferably move at least the value of its radius between two successive shots, so that the subsequent shot does not fall into the plasma bubble generated by the previous shot, even if such micro-machining also remains possible.

[0047] En effet, il est envisageable d’effectuer un usinage à l’aide d’un picolaser, tel qu’un perçage, sans mouvement relatif entre la pièce usinée et le faisceau du picolaser, soit à l’arrêt, soit en mouvement synchrone, dans un but de propreté notamment sur un composant fini et assemblé, mais il est nécessaire d’éloigner suffisamment les impulsions dans le temps de façon à permettre l’évacuation de la bulle de plasma du tir antérieur avant tout nouveau tir. Un tel usinage n’est pas à écarter, mais sa mise en œuvre est plus lente que celle, préférée, où au moins le composant, ou bien le faisceau du picolaser, est en mouvement. Indeed, it is conceivable to perform a machining with a picolaser, such as drilling, without relative movement between the workpiece and the beam of the picolaser, either at a standstill, or synchronous movement, for the purpose of cleanliness especially on a finished and assembled component, but it is necessary to sufficiently distance the pulses in time so as to allow the evacuation of the plasma bubble of the previous shot before any new shot. Such machining is not to be discarded, but its implementation is slower than that, preferred, where at least the component, or the beam of the picolaser, is in motion.

[0048] On comprend tout l’avantage d’une série séquentielle à grande fréquence moyenne d’impulsions du picolaser pour à générer une ou de préférence plusieurs lignes d’impacts successifs du faisceau du picolaser. It understands the advantage of a sequential series of high average frequency pulses picolaser to generate one or preferably several lines of successive impacts of the picolaser beam.

[0049] Ce long trajet compense ainsi la faiblesse de chaque impulsion, et permet d’atteindre, en cumul, un enlèvement de matière suffisant pour effectuer l’ajustement souhaité. This long trip thus compensates for the weakness of each pulse, and allows to achieve cumulative removal of sufficient material to make the desired adjustment.

[0050] On comprend que le procédé peut être mis en œuvre de différentes manières: en traitement différé entre des phases de mesure ou/et de comparaison d’une part, et des phases de micro-usinage d’autre part, ou en traitement simultané, ou semi-simultané, avec l’exécution de certaines opérations de mesure ou/et de comparaison pendant l’exécution de certaines opérations de micro-usinage.It is understood that the method can be implemented in different ways: in deferred processing between measurement and / or comparison phases on the one hand, and micromachining phases on the other, or in simultaneous or semi-simultaneous processing, with the execution of certain measurement and / or comparison operations during the execution of certain micromachining operations.

[0051] Dans un exemple de mise en œuvre préféré, la fréquence moyenne des tirs est comprise entre 50 Hz et 500 Hz, et de préférence de l’ordre de 300 kHz. In an example of a preferred implementation, the average firing frequency is between 50 Hz and 500 Hz, and preferably of the order of 300 kHz.

[0052] Par exemple, dans une opération d’ajustement d’inertie sur un balancier de montre, le nombre d’impulsions générées peut être de l’ordre de 105 à 1010. For example, in an inertia adjustment operation on a watch balance, the number of pulses generated may be of the order of 105 to 1010.

[0053] Il est donc nécessaire, pour obtenir cet effet de balayage, qu’au moins le composant ou bien la direction du faisceau du picolaser soit en mouvement pendant cette série séquentielle d’impulsions du picolaser. Il convient de comprendre que c’est la direction du faisceau du picolaser qui est en mouvement, car la source picolaser elle-même peut rester fixe, et le faisceau peut être orienté, par un jeu de miroirs pilotés par des piézos ou à la façon d’un galvanomètre, vers la zone de la surface qu’il s’agit de micro-usiner. It is therefore necessary, in order to obtain this scanning effect, that at least the component or the beam direction of the picolaser be in motion during this sequential series of picolaser pulses. It should be understood that it is the direction of the picolaser beam that is in motion, because the source picolaser itself can remain fixed, and the beam can be oriented, by a set of mirrors controlled by piezos or the way a galvanometer, to the area of the surface that is to be micro-machined.

[0054] On comprend qu’il suffit de programmer les moyens de pilotage pour définir autant de zones que nécessaire, et pour générer autant de séries séquentielles d’impulsions que nécessaire. It is understood that it is sufficient to program the control means to define as many areas as necessary, and to generate as many sequential series of pulses as necessary.

[0055] Dans une application préférée, notamment l’ajustement d’inertie ou/et l’équilibrage d’un ensemble réglant tel que balancier-spiral ou d’un de ses composants, ce composant est en mouvement pendant cette série séquentielle d’impulsions du picolaser. De façon préférée, de façon à augmenter l’efficacité et la rapidité du procédé, la direction du faisceau du picolaser est également en mouvement pendant cette même série séquentielle d’impulsions du picolaser. In a preferred application, including the inertia adjustment and / or the balancing of a regulating assembly such as sprung balance or one of its components, this component is in motion during this sequential series of picolaser pulses. Preferably, so as to increase the efficiency and the speed of the process, the direction of the picolaser beam is also in motion during this same series of pulses of the picolaser.

[0056] Les moyens de pilotage prennent en compte la géométrie et la composition du composant à micro-usiner, et restreignent l’amplitude de la mobilité du faisceau laser, et la génération des impulsions, de façon à ce que le faisceau ne vienne rencontrer que des zones sur lesquelles le microusinage est, d’une part possible, et d’autre part souhaité. En particulier, dans l’exemple de l’ajustement d’inertie ou/et de l’équilibrage d’un balancier spiral, les zones pourront être restreintes à la périphérie de la serge du balancier, et en particulier aux zones métalliques qu’il comporte, notamment masselottes, plots, ou vis d’équilibrage, que comporte ce balancier, car le but de la mise en œuvre du picolaser est de sublimer de la matière métallique, et non d’interagir avec d’autres matériaux dont l’élévation locale de température pourrait donner d’autres effets non désirés et notamment la création de scorie, poussières ou similaires. La définition des zones autorisées est avantageusement faite en coordonnée polaires, avec la définition d’une plage de rayons et d’une plage d’angles au centre. The control means take into account the geometry and the composition of the micro-machining component, and restrict the amplitude of the mobility of the laser beam, and the generation of the pulses, so that the beam does not come to meet only areas on which the micro-machining is, on the one hand possible, and on the other hand desired. In particular, in the example of the inertia adjustment and / or balancing of a balance spring, the zones may be restricted to the periphery of the balance beam, and in particular to the metal zones that it comprises, in particular flyweights, studs, or balancing screws, that this pendulum comprises, because the purpose of the implementation of the picolaser is to sublimate metallic material, and not to interact with other materials whose elevation local temperature could give other unwanted effects including the creation of slag, dust or the like. The definition of the authorized zones is advantageously made in polar coordinates, with the definition of a range of radii and a range of angles in the center.

[0057] Diverses possibilités s’offrent, quant à la mise en mouvement de la direction du faisceau du picolaser, plus particulièrement quand le composant à micro-usiner est mobile en pivotement autour d’un axe de pivotement: – dans une réalisation simple, ce mouvement se fait dans un plan, et on soumet la direction du faisceau du picolaser à un mouvement dans un plan radial par rapport à un axe de pivotement que comporte le composant, pendant cette série séquentielle d’impulsions du picolaser. Par exemple, dans le cas de l’ajustement d’inertie ou/et de l’équilibrage d’un balancier spiral, ce plan est avantageusement choisi parallèle à l’axe de pivotement du balancier, l’image des micro-usinages sur une portion annulaire de la serge, ou, de préférence sur des plots dévolus à cet usage, prend alors la forme d’un faisceau de lignes brisées obliques ou radiales, qui résultent de la combinaison des deux mouvements du faisceau et du balancier, et qui se rapprochent de droites si le plan choisi est radial par rapport à l’axe du balancier, et si la vitesse de déplacement du faisceau dans ce plan est très supérieure à la vitesse tangentielle du balancier; – dans une réalisation particulière et de mise en œuvre facile et préférée, on soumet la direction du faisceau du picolaser à un mouvement tel que ce faisceau reste parallèle à l’axe de pivotement du composant; – dans une autre réalisation, on soumet la direction du faisceau du picolaser à un mouvement tridimensionnel dans un volume englobant un plan radial par rapport à un axe de pivotement que comporte le composant, pendant cette série séquentielle d’impulsions du picolaser, ce volume étant par exemple inscrit dans un cône de balayage. L’image obtenue est alors plus proche d’un enchevêtrement de boucles; – dans une autre encore réalisation, on soumet la direction du faisceau du picolaser à un mouvement tridimensionnel pendant cette série séquentielle d’impulsions du picolaser, ce mouvement tridimensionnel étant comparable à celui d’une machine à commande numérique trois axes, quoique dans la pratique il suffise de piloter angulairement deux miroirs pour atteindre tout point de l’espace. L’image obtenue est également proche d’un enchevêtrement de boucles, mais une programmation particulière prenant en compte les vecteurs vitesses respectifs du faisceau et du composant peut permettre d’effectuer le micro-usinage selon un canevas déterminé. Various possibilities are offered, as regards the setting in motion of the beam direction of the picolaser, more particularly when the micro-machining component is movable in pivoting about a pivot axis: In a simple embodiment, this movement is in a plane, and the direction of the beam of the picolaser is subjected to a movement in a radial plane with respect to a pivot axis that the component comprises, during this sequential series of pulses of the picolaser. For example, in the case of the adjustment of inertia and / or balancing of a balance spring, this plane is advantageously chosen parallel to the axis of pivoting of the balance, the image of micro-machining on a annular portion of the serge, or preferably on studs devolving for this purpose, then takes the form of a bundle of oblique or radial broken lines, which result from the combination of the two movements of the beam and the balance, and which move closer to straight lines if the chosen plane is radial with respect to the axis of the balance, and if the speed of displacement of the beam in this plane is much greater than the tangential speed of the balance; In a particular embodiment and of easy and preferred implementation, the direction of the beam of the picolaser is subjected to a movement such that this beam remains parallel to the axis of pivoting of the component; In another embodiment, the direction of the beam of the picolaser is subjected to a three-dimensional movement in a volume encompassing a radial plane with respect to a pivot axis that the component comprises, during this sequential series of picolaser pulses, this volume being for example inscribed in a sweep cone. The image obtained is then closer to an entanglement of loops; In yet another embodiment, the direction of the picolaser beam is subjected to a three-dimensional movement during this sequential series of pulses of the picolaser, this three-dimensional movement being comparable to that of a three-axis numerical control machine, although in practice it suffices to fly angularly two mirrors to reach any point of space. The image obtained is also close to an entanglement of loops, but a particular programming taking into account the respective velocity vectors of the beam and the component can make it possible to perform the micromachining according to a given pattern.

[0058] On peut ainsi créer une sorte de balayage permanent dans la zone considérée, et enlever ainsi suffisamment de matière. One can thus create a kind of permanent scan in the area, and thus remove enough material.

[0059] Naturellement, dans le cas où le composant est fixe, et où seul le faisceau du picolaser est mobile, ce dernier peut également être piloté selon l’un quelconque de ces modes de pilotage décrits ci-dessus. Naturally, in the case where the component is fixed, and where only the picolaser beam is movable, the latter can also be controlled according to any of these control modes described above.

[0060] A ce propos, l’emploi d’un micro-usinage au picolaser permet aussi de graver le composant de façon presque invisible à l’œil, et d’effectuer certains marquages anti-contrefaçon, par exemple. In this regard, the use of a picolaser micro-machining also allows to burn the component almost invisible to the eye, and perform some anti-counterfeiting markings, for example.

[0061] De façon préférée, on soumet le composant à un mouvement de pivotement autour d’un axe de pivotement qu’il comporte, pendant chaque série séquentielle d’impulsions du picolaser. Dans le cas d’un organe réglant d’horlogerie, ce mouvement de pivotement est alternatif. Preferably, the component is subjected to a pivoting movement about a pivot axis that includes, during each sequential series of picolaser pulses. In the case of a regulating clockwork member, this pivoting movement is alternative.

[0062] Dans un mode particulier d’exécution de l’invention, on met en œuvre au moins deux picolasers de mouvements de faisceau symétriques, ou bien par rapport à un plan passant par l’axe principal d’inertie du composant, ou bien par rapport à l’axe principal d’inertie du composant. Notamment quand les mouvements de faisceau sont symétriques par rapport à l’axe principal d’inertie, les enlèvements de matière réalisés sont symétriques et on ne crée pas de balourd. Il convient, alors, de synchroniser ces au moins deux picolasers, et de générer un arrêt du micro-usinage si, pour une raison quelconque, un des picolasers cesse d’émettre. Une précaution utile, en cas de travail avec deux picolasers ou davantage, est de les permuter dans les micro-usinages qu’ils réalisent, car les faisceaux ne sont jamais strictement identiques, contrairement à des faisceaux issus de la division d’une seule source. In a particular embodiment of the invention, at least two picolasers are used for symmetrical beam movements, or with respect to a plane passing through the main axis of inertia of the component, or relative to the principal axis of inertia of the component. In particular, when the beam movements are symmetrical with respect to the main axis of inertia, the material removals made are symmetrical and no imbalance is created. It is then necessary to synchronize these at least two picolasers, and to generate a stop of the micromachining if, for any reason, one of the picolasers stops transmitting. A useful precaution, when working with two or more picolasers, is to switch them in the micro-machining they perform, because the beams are never strictly identical, unlike beams from the division of a single source .

[0063] Le balayage symétrique n’est pas nécessairement pair, il est par exemple possible d’effectuer des balayages dans trois plans passant par l’axe principal d’inertie du composant et à 120° les uns des autres. De façon plus générale, on peut effectuer des balayages avec une symétrie d’ordre n quelconque. The symmetrical scanning is not necessarily even, it is for example possible to perform scans in three planes passing through the main axis of inertia of the component and 120 ° from each other. More generally, it is possible to perform scans with symmetry of any order n.

[0064] La rapidité de réponse des asservissements actuels permet, avec un seul picolaser, d’orienter son faisceau sur des zones du composant qui sont éloignées l’une de l’autre, notamment de part et d’autre de son axe principal d’inertie, ce qui permet, quand le domaine de travail est dégagé, d’aller micro-usiner en tout point, et en particulier d’effectuer des usinages toujours symétriques par rapport à l’axe principal d’inertie, de façon à ne pas créer de balourd. On peut ainsi travailler en pendulaire, de part et d’autre d’une même pièce, avec un trajet de quelques dixièmes de seconde pour passer d’une zone de micro-usinage à l’autre. The speed of response of the current servocontrols allows, with a single picolaser, to direct its beam on areas of the component that are distant from each other, in particular on either side of its main axis. inertia, which allows, when the field of work is cleared, to micro-machine at any point, and in particular to perform machining always symmetrical with respect to the main axis of inertia, so as not to not create an imbalance. One can thus work in pendulum, on both sides of the same room, with a path of a few tenths of a second to move from one micromachining zone to another.

[0065] Il est encore possible, dans le cas de correction de l’avance ou du retard d’un oscillateur, de corriger d’emblée la moitié de cette avance ou de ce retard en balayant avec le picolaser une seule zone du balancier, très localisée d’un seul côté, on crée alors un balourd, qu’on élimine ensuite en effectuant un enlèvement de matière symétrique de l’autre côté du balancier, de la même façon. Dans ce mode de micro-usinage on gagne sur les trajets intermédiaires du faisceau, qui sont minimisés, et c’est particulièrement important si la valeur à corriger est grande, par exemple plusieurs dizaines de secondes par jour. De préférence, dans le cas de micro-usinage sur un ensemble oscillant, on travaille sur un nombre de périodes entières pour minimiser le balourd. It is also possible, in the case of correction of the advance or the delay of an oscillator, to immediately correct half of this advance or delay by scanning with the picolaser a single zone of the balance, very localized on one side, then creates an unbalance, which is then eliminated by carrying out a symmetrical removal of material on the other side of the balance, in the same way. In this mode of micro-machining one gains on the intermediate paths of the beam, which are minimized, and this is particularly important if the value to be corrected is large, for example several tens of seconds per day. Preferably, in the case of micromachining on an oscillating assembly, one works on a number of whole periods to minimize unbalance.

[0066] Naturellement, il est également possible de diviser le faisceau issu d’un seul picolaser avec un jeu de prismes et miroirs, afin d’obtenir deux faisceaux frappant le composant en deux zones différentes. Cette division est alors avantageusement effectuée de façon symétrique, afin de parvenir au même résultat. En fait, l’emploi d’un ou de plusieurs picolasers tient surtout à l’encombrement du domaine de travail, et à l’accessibilité aux zones à micro-usiner, qui peut se révéler restreinte quand le composant est intégré dans un ensemble monté, et il peut alors être plus facile d’utiliser simultanément plusieurs picolasers en symétrie, que de diviser le faisceau d’un picolaser unique selon un cheminement compliqué. Naturally, it is also possible to divide the beam from a single picolaser with a set of prisms and mirrors, to obtain two beams striking the component in two different areas. This division is then advantageously performed symmetrically, in order to achieve the same result. In fact, the use of one or more picolasers is mainly due to the size of the work area, and the accessibility to micro-machining areas, which can be restricted when the component is integrated into a mounted assembly. and it may then be easier to use several symmetry picolasers simultaneously, than to divide the beam of a single picolaser into a complicated path.

[0067] Pour une bonne mise en oeuvre de l’invention, on utilise les moyens de mesure ou de comparaison aux fins de mesure ou de comparaison d’inertie dynamique du composant autour d’un axe d’inertie que comporte ce composant, notamment autour de son axe principal d’inertie. De préférence on choisit son axe de pivotement confondu avec cet axe principal d’inertie. On peut également utiliser ces moyens de mesure ou de comparaison aux fins de comparaison du composant à un modèle théorique. For a good implementation of the invention, the measurement or comparison means are used for the purpose of measuring or comparing the dynamic inertia of the component around an axis of inertia that comprises this component, in particular around its main axis of inertia. Preferably one chooses its pivot axis coincides with this main axis of inertia. These measurement or comparison means can also be used for comparing the component to a theoretical model.

[0068] De façon préférée, on utilise ces moyens de mesure ou de comparaison en temps réel simultanément avec la micro-gravure réalisée par le picolaser. Preferably, these measurement or comparison means are used in real time simultaneously with the micro-etching carried out by the picolaser.

[0069] De façon avantageuse et préférée, on effectue le micro-usinage sur le composant avec ce dernier assemblé dans un ensemble constitué de plusieurs éléments, par exemple un module ou un mouvement d’horlogerie. Advantageously and preferably, the micromachining is carried out on the component with the latter assembled in a set consisting of several elements, for example a module or a clockwork movement.

[0070] Et notamment, on effectue le micro-usinage sur le composant avec ce dernier assemblé dans un balancier-spiral d’un mouvement de pièce d’horlogerie, ou bien encore on effectue ce micro-usinage sur le composant, qui peut notamment être un balancier-spiral, avec ce dernier assemblé dans un mouvement de pièce d’horlogerie. In particular, the micro-machining is carried out on the component with the latter assembled in a balance-spring of a timepiece movement, or else this micromachining is performed on the component, which can in particular to be a balance-spring, with the latter assembled in a movement of timepiece.

[0071] L’invention est particulièrement efficace pour différentes pièces d’horlogerie, mobiles ou non, parmi lesquelles on peut citer, à titre d’exemples non limitatifs, puisque le procédé est universel: balancier, spiral, balancier-spiral, friction de chaussée, ou autres. The invention is particularly effective for various timepieces, mobile or not, among which may be mentioned, by way of non-limiting examples, since the method is universal: balance, spiral, balance-spiral, friction of pavement, or others.

[0072] Ainsi, dans une réalisation particulière, on met en œuvre un procédé d’ajustement de fréquence sur un spiral d’horlogerie comportant une première partie spirale, dont la spire externe est prolongée par une deuxième partie terminale pour sa jonction à un piton. Selon ce procédé, on crée du retard en modifiant la raideur de ce spiral par amincissement d’au moins la première partie spirale ou la deuxième partie terminale, sans modification de sa structure cristalline ni de son coefficient thermique, par une microgravure effectuée sous l’action d’au moins une séquence d’impulsions d’au moins un picolaser. De façon particulière, on micro-usine la partie vrillée de la deuxième partie terminale quand celle-ci comporte une telle partie vrillée. On peut encore, de la même façon, modifier la raideur du spiral par amincissement de la première partie spirale au niveau de plusieurs de ses spires. Naturellement on peut aussi procéder à l’amincissement de la première partie spirale et de la deuxième partie terminale. Thus, in a particular embodiment, a frequency adjustment method is implemented on a horological spiral comprising a first spiral portion, the outer turn of which is extended by a second end portion for its junction with a peak. . According to this method, delay is created by modifying the stiffness of this spiral by thinning at least the first spiral part or the second end portion, without modifying its crystalline structure or its thermal coefficient, by a microgravure carried out under the action of at least one pulse sequence of at least one picolaser. In a particular way, the twisted portion of the second end portion is micro-machined when the latter comprises such a twisted part. In the same way, it is still possible to modify the stiffness of the hairspring by thinning the first spiral portion at several of its turns. Naturally it is also possible to thin the first spiral part and the second end part.

[0073] Si nécessaire, au moins un masque peut être positionné pour protéger certaines surfaces du composant ou de l’ensemble assemblé, et naturellement ces surfaces peuvent aussi être prises en compte par les moyens de pilotage en tant que surfaces interdites pour les trajectoires du faisceau du picolaser. If necessary, at least one mask may be positioned to protect certain surfaces of the component or assembled assembly, and naturally these surfaces can also be taken into account by the control means as forbidden surfaces for the trajectories of the device. picolaser beam.

[0074] L’invention concerne encore un dispositif de mise en œuvre du procédé selon l’invention, comportant au moins une source picolaser, des moyens de pilotage de cette source encore agencés pour piloter le mouvement du faisceau issu de cette source, ou bien pour piloter le mouvement de cette source elle-même, des moyens de mesure et de comparaison, notamment d’inertie ou/et de fréquence d’oscillation, qui sont interfaces avec ces moyens de pilotage, et des moyens de préhension et d’appui d’un composant ou d’un ensemble à micro-usiner. De façon préférée, il comporte encore des moyens d’entraînement en pivotement de ce composant ou de cet ensemble, qui sont interfaces avec ces moyens de pilotage. Avantageusement, il comporte encore des moyens de division du faisceau issu du picolaser, et les moyens de pilotage sont alors agencés pour piloter chacun des faisceaux issus de la division, ou/et il comporte plusieurs sources picolaser, les moyens de pilotage étant alors agencés pour piloter chacun de leurs faisceaux. The invention also relates to a device for implementing the method according to the invention, comprising at least one picolaser source, control means of this source still arranged to control the movement of the beam from this source, or to control the movement of this source itself, measurement and comparison means, particularly inertia and / or oscillation frequency, which are interfaces with these control means, and gripping and support means a component or a micro-machining assembly. Preferably, it also comprises means for pivoting the component or this assembly, which are interfaces with these control means. Advantageously, it further comprises means for dividing the beam from the picolaser, and the control means are then arranged to control each of the beams from the division, or / and it comprises several picolaser sources, the control means being then arranged to drive each of their beams.

[0075] Le choix de stratégies de micro-usinage, pour reprendre le vocabulaire propre au domaine du fraisage multi-axes à grande vitesse, au niveau du pilotage dans l’espace du faisceau du picolaser permet donc, de façon très efficace, d’effectuer un ajustement d’inertie ou/et un équilibrage de qualité avec l’obtention de balourds inférieurs à 2 microgrammes x centimètre, d’effectuer le traitement de micro-usinage dans un temps minimal de quelques secondes à quelques dizaines de secondes. Par exemple, la durée de traitement pour effectuer une correction de 50 secondes par jour n’excède pas 10 secondes. L’invention permet, encore, d’effectuer le micro-usinage selon un aspect particulier, et reconnaissable. Ce dernier avantage est utile dans la lutte contre la contrefaçon. The choice of micro-machining strategies, to use the vocabulary specific to the field of high-speed multi-axis milling, at the level of control in the beam space of the picolaser thus makes it possible, very effectively, to perform an adjustment of inertia and / or quality balancing with the obtaining of imbalances lower than 2 micrograms x centimeter, to perform the micromachining treatment in a minimum time of a few seconds to a few tens of seconds. For example, the processing time to make a correction of 50 seconds per day does not exceed 10 seconds. The invention makes it possible, again, to carry out the micromachining according to a particular and recognizable aspect. This last advantage is useful in the fight against counterfeiting.

[0076] Les moyens de mesure et de comparaison à mettre en œuvre ne sont pas complexes, et sont classiques. Dans le cas d’un balancier, les mesures concernent essentiellement la phase du balancier, l’amplitude, la vitesse, et la position de la serge, conjuguées aux mesures et comparaisons dynamiques d’inertie et de fréquence de l’oscillateur. The measuring and comparison means to implement are not complex, and are conventional. In the case of a pendulum, the measurements concern essentially the phase of the pendulum, the amplitude, the speed, and the position of the serge, conjugated to the dynamic measurements and comparisons of inertia and frequency of the oscillator.

[0077] Le fait de pouvoir effectuer l’ablation pendant le fonctionnement d’un balancier-spiral permet d’avoir un feed-back immédiat du résultat de l’ablation par mesure de la fréquence. The fact of being able to carry out the ablation during the operation of a spiral balance makes it possible to have an immediate feedback of the result of the ablation by measurement of the frequency.

[0078] Le choix d’un enlèvement de matière avec un composant statique est peu coûteux, il convient d’assurer une symétrie des enlèvements de matière pour les composants tournants, et donc les moyens de pilotage doivent gérer des zones de balayage symétriques et vérifier que les longueurs de sillons sont équivalentes. The choice of a material removal with a static component is inexpensive, it is necessary to ensure a symmetry of material removal for the rotating components, and therefore the control means must manage symmetrical scanning zones and verify that the lengths of grooves are equivalent.

[0079] L’ajustement de la fréquence d’un oscillateur est ainsi rendu possible par enlèvement de matière aussi bien au niveau du balancier, de sa serge, d’un plot ou d’une masselotte ou d’une vis qu’il comporte, ou encore de tout élément participant à l’inertie, comme le ressort-spiral, pour peu que les matériaux de ces composants se prêtent à une sublimation par un picolaser. On peut effectuer facilement et rapidement des réglages de quelques secondes par jour, voire davantage. C’est d’ailleurs la raison qui a fait préférer la mise en oeuvre de picolasers plutôt que de femtolasers ou attolasers où l’impulsion est encore plus brève, d’un facteur 1000 à chaque fois, mais où l’enlèvement de matière est insuffisant et n’est plus compatible avec un ajustement industriel. The adjustment of the frequency of an oscillator is thus made possible by removal of material both at the balance, its serge, a stud or a weight or a screw that includes , or any element involved in the inertia, such as the spiral spring, provided that the materials of these components lend themselves to sublimation by a picolaser. Adjustments can be made easily and quickly for a few seconds a day or more. This is also the reason that favored the implementation of picolasers rather than femtolasers or attolasers where the impulse is even shorter, by a factor of 1000 each time, but where the removal of material is insufficient and no longer compatible with industrial adjustment.

[0080] Dans la plupart des cas, sur des réalisations horlogères comme l’ajustement en fréquence ou le réglage d’inertie d’un balancier-spiral, deux passes de micro-usinage s’avèrent suffisantes, et sont réalisées en quelques secondes ou dizaines de secondes au maximum. In most cases, on watchmaking achievements such as the frequency adjustment or the inertia adjustment of a sprung balance, two micromachining passes are sufficient, and are performed in a few seconds or dozens of seconds maximum.

[0081] L’invention procure ainsi une solution fiable et économique pour effectuer des réglages et des ajustements dynamiques sur des composants qui sont: en mouvement, ou intégrés dans un mouvement, ou en mouvement et intégrés dans un mouvement.The invention thus provides a reliable and economical solution for making adjustments and dynamic adjustments on components that are: in motion, or embedded in a movement, or in motion and integrated into a movement.

Claims

1. Micromachining method on timepiece component, in particular for the purpose of adjusting inertia and / or balancing and / or frequency adjustment, characterized in that a removal of material is carried out by transforming at least a part of the material of said component by sublimation, by the implementation of a suitable micromachining means.

2. Method according to claim 1, characterized in that at least a portion of the material of said component is converted by sublimation, and that at least one picolaser is chosen as said micro-machining means to perform said removal of material by micro-etching under the effect of at least one pulse of said picolaser so as to directly transform the solid material into a gas stream by sublimation, and that said pulse is controlled by control means arranged to generate, sequence, interrupt any impulse said picolaser, said control means being further arranged to control the movements of at least one beam from said picolaser, said control means being connected to measuring or comparison means or slaved to said measuring or comparison means.

3. Method according to claim 2, characterized in that said measuring or comparing means for making measurements on said component during a movement of said component.

4. Method according to claim 2 or 3, characterized in that said control means is programmed so as to define at least a particular area of the surface of said component on which material is to be removed, and in that program said control means so as to generate at least one sequential series at high average frequency of pulses of said picolaser so as to generate, on said zone, at least one line of successive impacts of the beam of said picolaser.

5. Method according to claim 4, characterized in that at least said component or the beam direction of said picolaser is in motion during said at least one sequential series of pulses of said picolaser.

The method according to claim 4, characterized in that said component is in motion during said at least one sequential series of pulses of said picolaser, and that the beam direction of said picolaser is also in motion during said at least one sequential series of pulses of said picolaser.

7. Method according to claim 4, characterized in that the beam direction of said picolaser is subjected to a three-dimensional movement during said at least one sequential series of pulses of said picolaser.

8. Method according to one of claims 4 to 7, characterized in that subject said component to a pivoting movement about a pivot axis that comprises said component, during said at least one sequential series of pulses of said picolaser.

9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that implements at least two picolasers of symmetrical beam movements, or with respect to a plane passing through the main axis of inertia of said component, or well with respect to the main axis of inertia of said component.

10. Method according to one of claims 2 to 9, characterized in that said measuring or comparing means for measuring or comparing dynamic inertia of said component around an axis of inertia that comprises said component.

11. Method according to the preceding claim, characterized in that said means of measurement or comparison in real time simultaneously with said micro-etching performed by said at least one picolaser.

12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that said micromachining is carried out on said component with the latter assembled in a set consisting of several elements.

13. The method of claim 12, characterized in that said micromachining is performed on said component with the latter assembled in a timepiece movement.

14. Method according to the preceding claim, characterized in that said micromachining is performed on said component with the latter assembled in a sprung balance of a timepiece movement.

15. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it applies for the frequency adjustment on a watch winder having a first spiral portion, the outer turn is extended by a second end portion for its junction with a peak, and in that one creates delay by modifying the stiffness of this spiral by thinning of at least the first spiral part or the second end part, without modification of its crystalline structure nor of its thermal coefficient, by microgravure performed under the action of at least one pulse sequence of at least one picolaser.

16. Method according to one of the preceding claims, characterized in that one establishes, on either side of said component during its treatment with said at least one picolaser, a pressure difference so as to evacuate the gases and / or waste associated with said sublimation.

17. Device for implementing the method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one picolaser source, control means of said source arranged to generate, sequence, interrupt at least one sequential series of pulses of said picolaser, said control means being further arranged to control the movements of at least one beam from said picolaser or the movement of said source itself, means for measuring and comparing interfaces with said control means, and means for gripping and supporting a component or a micro-machining assembly.

18. Device according to the preceding claim, characterized in that it further comprises pivoting drive means of said component or said assembly, which are interfaces with said control means.

19. Apparatus according to claim 17 or 18, characterized in that it comprises means for dividing the beam from said picolaser, said control means being arranged to control each of the beams from the division, and / or in that it comprises several picolaser sources, said control means then being arranged to control each of their beams.

20. Device according to one of claims 17 to 19, characterized in that it comprises means for evacuation of gas and / or waste associated with said sublimation by pressure difference.