CH709306A2 - Dispositif et procédé de mesure dynamique d'un mouvement horloger. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de mesure dynamique d’un mouvement horloger (2000), comprenant – une pièce dentée (10) reliée à la denture (105) du tambour de barillet du mouvement (2000); – un actionneur rotatif (20) arrangé pour faire tourner la pièce dentée (10) de façon à imposer un couple sur le tambour de barillet du mouvement (2000). Cette solution exploite le fait que le barillet (100) est en général placé à la périphérie du mouvement (2000) et donc il est accessible depuis le côté du mouvement (2000). Comme le dispositif selon l’invention impose le couple sur le tambour de barillet du mouvement (2000), il est placé à côté du mouvement (2000), et non pas au-dessus: de cette façon la partie au-dessus du mouvement (2000) reste libre pour faire les mesures du mouvement, à l’aide par exemple de capteurs optiques et/ou de caméras haute-vitesse (80). L’invention concerne également un procédé de mesure dynamique d’un mouvement horloger.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un dispositif et un procédé de mesure dynamique d’un mouvement horloger, notamment d’un mouvement de montre-bracelet.

Etat de la technique

[0002] Il existe plusieurs dispositifs pour réaliser des mesures dynamiques d’un mouvement horloger, c’est-à-dire des mesures réalisées quand le mouvement est en fonctionnement, afin de déterminer le rendement cinématique du mouvement ou de certains de ses composants, par exemple de l’échappement.

[0003] Dans le contexte de cette invention l’expression «mesure dynamique» est considérée comme un synonyme de l’expression «mesure cinématique».

[0004] Ces dispositifs permettent d’imposer un couple au mouvement et d’effectuer des mesures de marche sur les différents composants du mouvement afin de calculer leur rendement.

[0005] Dans le contexte de cette invention, le mot «rendement» indique le rapport entre l’énergie utile que donne un composant ou un ensemble de composants tel qu’un mouvement, et l’énergie qui lui a été fournie.

[0006] Afin d’effectuer ces mesures, les dispositifs connus imposent le couple au mouvement à l’aide d’une aiguille ou d’un axe modifié du mouvement. En d’autres mots, ils sont placés au-dessus du mouvement de façon à faire tourner un axe du mouvement. La présence d’un de ces dispositifs au-dessus du mouvement réduit l’espace disponible pour placer d’autres composants, par exemple des composants optiques qui effectuent les mesures cinématiques des différents composants du mouvement.

Bref résumé de l’invention

[0007] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de mesure dynamique d’un mouvement horloger exempt des limitations des dispositifs connus.

[0008] Un autre but de l’invention est de proposer un dispositif de mesure dynamique d’un mouvement horloger qui constitue une alternative aux dispositifs connus.

[0009] Selon l’invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d’un dispositif de mesure dynamique d’un mouvement horloger, comprenant – une pièce dentée reliée à la denture du tambour de barillet du mouvement; – un actionneur rotatif arrangé pour faire tourner cette pièce dentée de façon à imposer un couple sur le tambour de barillet.

[0010] Dans une variante préférentielle la pièce dentée est arrangée pour engrener directement avec la denture du tambour de barillet du mouvement.

[0011] Dans une autre variante la pièce dentée est arrangée pour engrener avec au moins une autre pièce dentée qui engrène directement avec la denture du tambour de barillet du mouvement horloger mesuré.

[0012] Dans une variante la pièce dentée est un pignon ou une roue dentée. Dans une autre variante la pièce dentée est un tambour de barillet qui avantageusement peut être identique au tambour de barillet du mouvement.

[0013] Avantageusement l’actionneur rotatif comprend un axe d’actionneur, et la pièce dentée est montée sur cet axe d’actionneur.

[0014] Avantageusement le dispositif selon l’invention peut comprendre un driver arrangé pour piloter l’actionneur rotatif.

[0015] Avantageusement le dispositif selon l’invention peut comprendre un dispositif de mesure de la position angulaire de la pièce dentée.

[0016] Avantageusement le dispositif selon l’invention peut comprendre un dispositif d’étalonnage.

[0017] Dans une variante préférentielle le dispositif selon l’invention comprend un microcontrôleur arrangé pour communiquer avec le driver et/ou avec le dispositif de mesure de la position angulaire de la pièce dentée et/ou avec le dispositif d’étalonnage.

[0018] Ce microcontrôleur peut être arrangé pour déterminer, après l’étalonnage, la constante de couple de l’actionneur rotatif, c’est-à-dire le rapport entre le couple généré par l’actionneur rotatif et l’intensité du courant fourni par le driver à l’actionneur rotatif, en fonction de la position angulaire de la pièce dentée telle que mesurée par le dispositif de mesure.

[0019] Avantageusement le microcontrôleur peut être arrangé pour maintenir une valeur de couple constante pendant la rotation de la pièce dentée, en tenant en considération l’étalonnage effectué par le dispositif d’étalonnage. Dans une variante préférentielle le microcontrôleur est arrangé pour régler le courant fourni par le driver à l’actionneur rotatif, de façon à maintenir une valeur de couple constante pendant la rotation de la pièce dentée.

[0020] Dans une variante le dispositif selon l’invention comprend une unité de calcul reliée au microcontrôleur, qui permet d’entrer par exemple des valeurs de consigne du couple à imposer au tambour de barillet. Dans une variante ces valeurs de consigne du couple à imposer au tambour de barillet appartiennent à la plage 0 mN ⋅ m – 100 mN ⋅ m, de préférence à la plage 0 mN ⋅ m – 50 mN ⋅ m.

[0021] Dans une première variante le dispositif selon l’invention peut comprendre au moins un laser et au moins un capteur optique.

[0022] Dans une deuxième variante, qui peut être alternative ou complémentaire à la première, le dispositif selon l’invention comprend une caméra haute-vitesse. Dans le contexte de cette invention une caméra haute-vitesse est une caméra qui permet de capturer au moins 500 images par seconde, par exemple 1000 images par seconde ou davantage.

[0023] Dans une autre variante, qui peut être alternative ou complémentaire à la première et/ou à la deuxième, le dispositif selon l’invention comprend un vibromètre laser et/ou un vélocimètre laser et/ou un capteur acoustique et/ou un capteur inductif.

[0024] Dans ces variantes, le dispositif selon l’invention peut comprendre une unité de calcul et éventuellement un affichage pour afficher les mesures effectuées et les résultats des calculs effectués, par exemple les rendements des composants du mouvement.

[0025] Dans une variante cette unité de calcul est la même unité de calcul reliée au microcontrôleur. Dans une autre variante les deux unités de calcul sont séparées.

[0026] Cette/ces unité(s) de calcul peuvent être par exemple et de façon non limitative un ordinateur, un laptop, une tablette, ou un automate. Dans une variante cette/ces unité(s) de calcul peuvent être tout dispositif qui peut être porté par un utilisateur et qui comprend des moyens de calcul, par exemple et de façon non limitative un smartphone, un lecteur de musique portable, des lunettes, un bijou, etc.

[0027] Dans une autre variante une de ces unités de calcul comprend le microcontrôleur du dispositif selon l’invention.

[0028] Dans une autre variante le dispositif selon l’invention comprend un organe d’imposition d’une température et/ou d’une pression et/ou d’un champ magnétique et/ou d’une humidité, etc. au mouvement, afin de réaliser les différentes mesures dynamiques avec différentes valeurs de température, pression, champ magnétique, ou humidité. Le dispositif selon l’invention peut alors comprendre aussi un ou plusieurs capteurs de température, pression, champ magnétique, humidité, etc.

[0029] Dans une variante préférentielle le dispositif d’étalonnage du dispositif selon l’invention tient en considération pendant l’étalonnage la température, la pression, le champ magnétique, l’humidité, etc. du mouvement.

[0030] L’invention concerne également un procédé de mesure dynamique d’un mouvement horloger comprenant un barillet, comprenant: – imposition d’un couple sur la denture du tambour de barillet par une pièce dentée reliée à cette denture du tambour et mise en rotation par un actionneur rotatif.

[0031] Avantageusement, ce procédé peut comprendre le couplage du dispositif selon l’invention au mouvement horloger par un système de positionnement spatial. En d’autres mots le dispositif selon l’invention est placé à côté du mouvement horloger et un système de positionnement spatial comprenant au moins un moteur, ou un actionneur manuel, permet de déplacer le dispositif selon l’invention selon les axes X, Y et Z de façon à ce que la pièce dentée soit parfaitement alignée avec le tambour de barillet du mouvement. Dans une autre variante le système de positionnement spatial permet également des mouvements de rotation ou de roto-translation du dispositif selon l’invention.

[0032] Après ce positionnement spatial, le dispositif selon l’invention est étalonné. Après l’étalonnage un utilisateur peut introduire manuellement dans l’unité de calcul reliée au microcontrôleur du dispositif une ou plusieurs valeurs de couple à imposer au tambour de barillet du mouvement. Dans cette variante l’unité de calcul comprend des organes de commande haptiques pour réaliser cette introduction. Dans le contexte de cette invention, l’expression «organes de commande haptiques» indique tout organe ou moyen qui performe une fonction s’il est touché par un utilisateur ou par un moyen tel qu’un stylet. Des exemples d’organes de commande haptiques comprennent des boutons-poussoirs ou un écran tactile.

[0033] Dans une autre variante cette introduction n’est pas nécessaire car le dispositif selon l’invention comprend un moyen de stockage non transitoire de données lisibles par ordinateur, comprenant des instructions exécutées par une unité de contrôle informatisée, lesdites instructions faisant exécuter automatiquement à l’unité de contrôle l’imposition de valeurs de couple au tambour de barillet.

[0034] Le procédé selon l’invention comprend également la détermination du rendement cinématique du mouvement.

[0035] Selon un aspect indépendant de l’invention, le procédé selon l’invention permet de déterminer également le rendement de l’échappement du mouvement, ’et/ou du rouage du mouvement. Avantageusement le facteur de qualité de l’organe réglant du mouvement, c’est-à-dire le rapport entre l’énergie stockée dans l’organe réglant et celle dissipée durant une période d’oscillation, peut également être déterminé.

[0036] Afin de calculer ces rendements, le procédé selon l’invention comprend au moins une des étapes suivantes: - mesure du rapport de multiplication du rouage par la mesure de la rotation angulaire effectuée par la roue d’échappement, découplée de l’organe réglant par otage de l’ancre, pour un angle de rotation du barillet défini; mesure de l’accélération de la roue d’échappement, découplée de l’organe réglant par otage de l’ancre, pour deux différentes valeurs de couple imposées au tambour de barillet; mesure de l’amortissement des oscillations libres de l’organe réglant découplé de la roue d’échappement par otage de l’ancre; mesure de l’accélération de la roue d’échappement couplée à l’organe réglant, pour deux différentes valeurs de couple imposées au tambour de barillet; mesure de l’accroissement des amplitudes de l’organe réglant pour une augmentation soudaine du couple imposé au tambour de barillet du mouvement; dans ce contexte l’augmentation du couple imposé est «soudaine». En effet, le couple change d’une valeur connue à une autre valeur connue dans une plage temporelle très courte, inférieure à la période d’oscillation de l’organe réglant. L’accroissement des amplitudes est mesuré pour un nombre d’amplitudes au moins égal à deux, ou supérieur à deux; mesure de l’amplitude et de la fréquence stabilisées de l’organe réglant du mouvement pour deux valeurs de couple. La stabilisation de l’amplitude est atteinte lorsque son accroissement n’est plus mesurable ou que la différence entre deux amplitudes consécutives est inférieure à une valeur définie comme suffisamment faible, par exemple 1°. La durée de stabilisation de l’amplitude et de la fréquence est d’autant plus courte que la fréquence de l’organe réglant est élevée et peut être comprise dans une plage typique de 1 s à 30 s.

[0037] Cette solution présente notamment l’avantage par rapport à l’art antérieur d’imposer le couple sur le tambour de barillet du mouvement en exploitant le fait que le barillet est en général placé à la périphérie du mouvement et donc qu’il est accessible depuis le côté du mouvement.

[0038] Comme le dispositif selon l’invention impose le couple sur le tambour de barillet du mouvement, il est placé à côté du mouvement, et non pas au-dessus comme dans les solutions connues: de cette façon la partie au-dessus du mouvement reste libre pour faire les mesures du mouvement, à l’aide par exemple de capteurs optiques et/ou de caméras haute-vitesse, etc.

Brève description des figures

[0039] Des exemples de mise en œuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles: La fig. 1 illustre un mode de réalisation du dispositif selon l’invention, coopérant avec un mouvement horloger. La fig. 2 illustre un exemple d’un barillet d’un mouvement horloger. Les fig. 3A et 3B illustrent des exemples d’engrenages entre la pièce dentée du dispositif selon l’invention, et le tambour de barillet du mouvement horloger. La fig. 4 illustre de façon schématique les étapes d’un mode de réalisation du procédé selon l’invention.

Exemple(s) de mode de réalisation de l’invention

[0040] La présente invention concerne un dispositif de mesure dynamique d’un mouvement horloger. La fig. 1 illustre notamment un mode de réalisation du dispositif 1000 selon l’invention, coopérant avec le mouvement horloger 2000. Le mouvement horloger 2000 illustré comprend un barillet 100, un rouage 200, une roue d’échappement 300, une ancre 400 et un organe réglant 500. Ces composants sont illustrés sur la fig. 1 de façon schématique.

[0041] La fig. 2 illustre un exemple d’un barillet 100 d’un mouvement horloger, comprenant: un tambour de barillet 101, qui est une boîte sensiblement cylindrique, et comprenant une denture 105 pour s’engrener avec une roue du rouage 200; un ressort de barillet 102, qui est une lame enroulée sur elle-même et logée dans le tambour de barillet 101; un arbre de barillet 103; un couvercle de barillet 104, pour fermer le tambour de barillet 101 contenant le ressort 102.

[0042] Le barillet 100 de la fig. 1 est dépourvu du ressort de barillet 102. Le dispositif selon l’invention permet alors d’imposer un couple sur le barillet 100 de la fig. 1 , afin de réaliser des mesures dynamiques du mouvement horloger 2000.

[0043] Avantageusement le dispositif selon l’invention comprend: une pièce dentée 10 reliée à la denture 105 du tambour de barillet 101 du mouvement 2000; un actionneur rotatif 20 arrangé pour faire tourner la pièce dentée 10 de façon à imposer un couple sur le tambour de barillet 101.

[0044] Cette solution exploite le fait que le barillet 100 est en général placé à la périphérie du mouvement 2000 et donc il est accessible depuis le côté du mouvement 2000.

[0045] Comme le dispositif selon l’invention impose le couple sur le tambour de barillet 101 du mouvement 2000, il est placé à côté du mouvement 2000, et non pas au-dessus, comme dans les solutions connues: de cette façon la partie au-dessus du mouvement 2000 reste libre pour faire les mesures du mouvement, à l’aide par exemple de capteurs optiques et/ou de caméras haute-vitesse 80, etc., comme on le verra plus loin.

[0046] Dans la variante illustrée sur la fig. 1 , la pièce dentée 10 est arrangée pour engrener directement avec la denture 105 du tambour de barillet 101. En d’autres mots la denture 15 de la pièce dentée 10 entre en contact direct avec la denture 105 du tambour de barillet 101.

[0047] Les fig. 3A et 3B illustrent des exemples d’engrenages entre la pièce dentée 10 du dispositif selon l’invention, et le tambour de barillet 101 du mouvement horloger 2000: en effet l’engrenage peut être cylindrique, c’est-à-dire que les axes de la pièce dentée 10 et du tambour de barillet 101 sont parallèles (fig. 3A ), ou bien droit, c’est-à-dire que les axes de la pièce dentée 10 et du tambour de barillet 101 sont orthogonaux (fig. 3B ). Dans l’exemple de la fig. 1 , l’engrenage est cylindrique.

[0048] Dans une autre variante non illustrée, la pièce dentée 10 est arrangée pour engrener avec au moins une autre pièce dentée (non illustrée) qui engrène directement avec la denture 105 du tambour de barillet 101.

[0049] La pièce dentée 10 peut-être un pignon, une roue dentée, ou un tambour de barillet qui avantageusement peut être identique au tambour de barillet 101 du mouvement 2000.

[0050] Comme illustré sur la fig. 1 , la pièce dentée 10 est montée sur l’axe 22 de l’actionneur rotatif 20. L’actionneur rotatif peut être, par exemple et de façon non limitative, un moteur électrique, par exemple un moteur sans balais avec bobinage dans l’entrefer. L’actionneur rotatif 20 est piloté par le driver 30.

[0051] L’actionneur rotatif peut être, par exemple et de façon non limitative, un actionneur électrodynamique («voice coil») dont la bobine entraine directement la pièce dentée 10 sur un angle limité. L’avantage de cette solution réside en l’absence de commutation relative aux changements de pôle, source de fluctuations de couple, inhérente à une solution avec moteur.

[0052] Dans une autre variante l’actionneur rotatif 20 comprend un actionneur linéaire et un système de transformation d’un mouvement linéaire en un mouvement rotatif, par exemple un système bielle-manivelle, etc.

[0053] Le dispositif de la fig. 1 comprend également un microcontrôleur 40, arrangé pour communiquer avec le driver 30 et/ou avec le dispositif de mesure de la position angulaire 70 de la pièce dentée 10 et/ou avec le dispositif d’étalonnage 50.

[0054] Le dispositif de mesure de la position angulaire 70 permet la réalisation d’au moins une des fonctions suivantes: Commander l’actionneur rotatif 20: par exemple si l’actionneur rotatif 20 est un moteur sans balais, le dispositif de mesure de la position angulaire 70 commande la commutation lors du passage des pôles. Cette commutation est réalisée avec des signaux sinusoïdaux déphasés et synchronisés aux passages des pôles. Faire parcourir à l’actionneur rotatif 20 un angle défini pour déterminer le rapport de démultiplication du barillet 100 au pignon de la roue d’échappement 300. Faire parcourir à l’actionneur rotatif 20 les positions angulaires nécessaires au processus d’étalonnage. Corriger la consigne de courant imposée à l’actionneur rotatif 20 en fonction de sa position angulaire en tenant compte d’une courbe d’étalonnage propre à chaque actionneur rotatif 20, afin d’éliminer les variations de couple autour la valeur de consigne.

[0055] Dans une variante le dispositif de mesure de la position angulaire 70 peut comprendre un capteur optique, magnétique, ultrasonique, etc. Dans la variante où le dispositif de mesure cinématique 80 comprend un tel capteur ou une caméra haute-vitesse, le dispositif de mesure de la position angulaire 70 coïncide avec le dispositif de mesure cinématique 80, ce qui permet d’avoir un nombre inférieur de composants.

[0056] Une unité de calcul 60 est également reliée au microcontrôleur 40. Cette unité de calcul 60 peut être par exemple et de façon non limitative un ordinateur, un laptop, une tablette, ou un automate. Dans une variante elle est un dispositif qui peut être porté par un utilisateur et qui comprend des moyens de calcul, par exemple et de façon non limitative un smartphone, un lecteur de musique portable, des lunettes, un bijou, etc.

[0057] Cette unité de calcul 60 peut comprendre un affichage et/ou des moyens de commande haptiques, par exemple un clavier et/ou un écran tactile.

[0058] Dans une variante le microcontrôleur 40 appartient à l’unité de calcul 60.

[0059] Le dispositif selon l’invention peut comprendre un organe (non illustré) d’imposition d’une température et/ou d’une pression et/ou d’un champ magnétique et/ou d’une humidité, etc. au mouvement, afin de réaliser les différentes mesures dynamiques avec différentes valeurs de température, pression, champ magnétique, ou humidité. Le dispositif selon l’invention peut alors comprendre aussi un ou plusieurs capteurs (non illustrés) de température, pression, champ magnétique, humidité, etc.

[0060] Nous allons maintenant décrire le procédé de mesure dynamique d’un mouvement horloger selon l’invention. Un mode de réalisation des étapes de ce procédé est illustré sur la fig. 4 .

[0061] Tout au début (étape 1 sur la fig. 4 ) le dispositif selon l’invention est couplé au mouvement horloger 2000 par un système de positionnement spatial (non illustré). En d’autres mots le dispositif selon l’invention est placé à côté du mouvement horloger 2000 et un système de positionnement spatial comprenant au moins un moteur, ou un actionneur manuel, permet de déplacer le dispositif selon l’invention selon les axes X, Y et Z de façon à ce que la pièce dentée soit parfaitement alignée avec ou perpendiculaire au tambour de barillet 101 du mouvement. Le système de positionnement spatial peut également permettre des mouvements de rotation ou de roto-translation du dispositif selon l’invention.

[0062] Après ce positionnement spatial, le dispositif selon l’invention est étalonné (étape 2 sur la fig. 4 ). L‘étalonnage est réalisé grâce au dispositif d’étalonnage 50.

[0063] La courbe d’étalonnage de l’actionneur rotatif 20 peut être réalisée à l’aide d’un étalon de couple gravitationnel, par exemple en maintenant une masse au bout d’un balancier à un certain angle par rapport à la verticale et en faisant tourner le bâti de l’actionneur rotatif 20. Dans une autre variante de l’actionneur rotatif 20 est connecté à une roue qui remonte, via une poulie de renvoi ou tout autre moyen approprié, un poids fixé à un fil.

[0064] Dans une autre variante le dispositif d’étalonnage 50 comprend un système de mesure de couple, couplé à un système de rotation à vitesse constante. Dans une variante préférentielle le dispositif d’étalonnage 50 du dispositif selon l’invention tient en considération pendant l’étalonnage la température, la pression, le champ magnétique, l’humidité, etc. du mouvement 2000.

[0065] Si un capteur de couple est placé entre l’actionneur rotatif 20 et la pièce dentée 10, il n’y a pas besoin d’étalonnage et l’étape 2 sur la fig. 4 peut être sautée. Dans ce cas un régulateur de couple est cependant implémenté dans le microcontrôleur 40.

[0066] Après l’étalonnage, l’ancre 400 du mouvement 2000 est enlevée, de façon à découpler l’organe réglant 500 de la roue d’échappement 300 (étape 3 de la fig. 4 ).

[0067] Après cet otage de l’ancre 400, un utilisateur peut introduire manuellement dans l’unité de calcul 60 une ou plusieurs valeurs de couple à imposer au tambour de barillet 101. Dans une autre variante cette introduction n’est pas nécessaire, car le dispositif selon l’invention connait déjà les valeurs de couple à imposer au mouvement horloger 2000.

[0068] Dans le cas où les valeurs de couple dépendent du type de mouvement 2000 à mesurer, le dispositif selon l’invention peut par exemple reconnaître le type de mouvement horloger 2000.

[0069] Dans une variante c’est l’utilisateur qui entre dans l’unité de calcul 60 ou 60 ́ le type de mouvement horloger à analyser. Dans une autre variante le dispositif comprend des moyens pour reconnaître automatiquement le type de mouvement, sans aucune action de la part de l’utilisateur. Ces moyens peuvent par exemple comprendre une caméra (non illustrée) et des moyens pour avoir accès à une base de données dans laquelle différentes images de mouvements sont stockées, et des moyens de comparaison entre l’image prise par la caméra et les images de la base de données. Ces moyens peuvent également être en mesure d’évaluer le poids du mouvement 2000 et/ou sa forme et/ou de reconnaître le numéro de série du mouvement 2000 et de le comparer à des numéros de série d’une base de données.

[0070] Le microcontrôleur 60 peut être arrangé pour déterminer, après l’étalonnage, la constante de couple de l’actionneur rotatif 20, en fonction de la position angulaire de la pièce dentée 10 telle que mesurée par le dispositif de mesure 70.

[0071] La pièce dentée 10 commence donc à tourner (étape 4 de la fig. 4 ) et un couple est donc imposé au tambour de barillet 101.

[0072] Avantageusement le microcontrôleur 60 peut être arrangé pour maintenir une valeur de couple constante pendant la rotation de la pièce dentée 20, en tenant en considération l’étalonnage effectué par le dispositif d’étalonnage 50.

[0073] Dans la variante illustrée sur la fig. 1 , le microcontrôleur 40 est arrangé pour régler le courant fourni par le driver 30 à l’actionneur rotatif 20, de façon à maintenir une valeur de couple constante pendant la rotation de la pièce dentée 20.

[0074] Dans une variante il est possible de déterminer le rendement mécanique du dispositif selon l’invention, notamment au cas où la pièce dentée 10 n’engrène pas directement avec le tambour de barillet 101, en mesurant le couple de sortie du dispositif selon l’invention: de cette façon il est possible de connaître précisément la valeur du couple qui est imposée au tambour de barillet 101.

[0075] Les mesures suivantes sont donc effectuées sans l’ancre (étape 4 sur la fig. 4 ): 1. Mesure du rapport de multiplication m. 2. Mesure de l’accélération de la roue d’échappement 300, pour deux valeurs différentes de couple Cb imposées au tambour de barillet 101. 3. Mesure de l’amortissement des oscillations libres de l’organe réglant 500, notamment du balancier, après l’avoir lâché depuis son amplitude maximale.

[0076] La mesure de l’accélération de la roue d’échappement 300 est effectuée à partir d’une mesure de position angulaire de la roue d’échappement 300 pour un angle du barillet défini. Dans une variante préférentielle cette mesure de position angulaire de la roue d’échappement 300 est effectuée par détection du passage des dents de la roue d’échappement 300 avec le dispositif de mesure 80, par exemple un système de mesure optique comprenant un laser et un capteur de lumière. L’angle parcouru est alors déduit par le produit du nombre de dents détectées et l’angle entre deux dents consécutives de la roue d’échappement 300. La vitesse et l’accélération instantanée de la roue d’échappement 300 peut être donc calculée par dérivation numérique.

[0077] Si le dispositif de mesure 80 comprend une caméra haute-vitesse, la mesure de la position angulaire de la roue d’échappement 300 est réalisée par suivi d’un point de référence sur la roue d’échappement 300, ou par soustraction d’images consécutives permettant d’isoler des segments radiaux de la roue d’échappement 300, dont la variation de distance entre chaque image permet de calculer la variation de position angulaire, une fois le centre de rotation de la roue d’échappement 300 identifié.

[0078] La mesure de l’accélération Aede la roue d’échappement 300 est effectuée pour deux valeurs de couple imposé au barillet, afin de déterminer le couple de l’échappement Ce et l’inertie du rouage rapporté à l’échappement Je, en utilisant la formula ci-dessous:

[0079] En connaissant le rapport de multiplication m, il est donc possible de calculer le rendement du rouage NUrpour une valeur donnée de couple au barillet Cb, en utilisant la formule suivante:

[0080] La mesure de l’amortissement des oscillations libres de l’organe réglant 500, notamment du balancier, après l’avoir lâché depuis son amplitude maximale, permet de calculer le facteur de qualité Q de l’organe réglant 500 en fonction de l’amplitude des oscillations de l’organe réglant.

[0081] Les mesures sans l’ancre discutées ci-dessus (étape 4 sur la fig. 4 ) sont effectuées par au moins un dispositif de mesure 80 cinématique du mouvement horloger 2000. L’exemple de la fig. 1 comprend deux dispositifs de mesure.

[0082] Dans une première variante le dispositif de mesure cinématique 80 comprend au moins un laser et au moins un capteur optique, qui capture la lumière du laser telle que réfléchie par le composant mesuré.

[0083] Dans une deuxième variante, qui peut être alternative ou complémentaire à la première, le dispositif de mesure cinématique 80 comprend une caméra haute-vitesse.

[0084] Dans une variante, qui peut être alternative ou complémentaire à la première et/ou à la deuxième, le dispositif selon l’invention comprend un vibromètre laser et/ou un vélocimètre laser et/ou un capteur acoustique et/ou un capteur inductif.

[0085] Dans ces variantes, le dispositif de mesure cinématique 80 peut comprendre une unité de calcul 60 ́ et éventuellement un affichage pour afficher les mesures effectuées et les résultats des calculs effectués, par exemple les rendements des composants du mouvement.

[0086] Dans le cas où le dispositif de mesure 80 comprend une caméra haute-vitesse, l’unité de calcul 60 ́ exécute un algorithme de traitement de l’image, comprenant par exemple au moins une des étapes suivantes: – suivi («tracking») d’un point du composant mesuré; – différentiation d’images pour déterminer des angles de rotation; – détection du contour du composant mesuré; – recherche d’axes de symétrie; – etc.

[0087] Dans la variante illustrée sur la fig. 1 , l’unité de calcul 60 ́ du dispositif de mesure cinématique est distincte de l’unité de calcul 60 reliée au microcontrôleur 40. Dans une autre variante non illustrée, l’unité de calcul 60 ́ est la même unité de calcul 60 reliée au microcontrôleur 40.

[0088] Ensuite la roue d’échappement 300 est couplée à nouveau à l’organe réglant 500 via l’ancre 400 (étape 5 sur la fig. 4 ), et les mesures suivantes sont effectuées (étape 6 sur la fig. 4 ): 4. Mesure de marche et des amplitudes de l’organe réglant 500 stabilisée pour une valeur de couple du barillet Cb1. 5. Mesure de l’accroissement des amplitudes de l’organe réglant 500 de l’organe réglant pour une augmentation soudaine du couple imposé au tambour du barillet, c’est-à-dire que le couple du barillet passe de la valeur Cb1à une autre valeur Cb2. La valeur Cb1peut être nulle. 6. Mesure de marche et des amplitudes de l’organe réglant 500 stabilisée θstatpour la valeur de couple du barillet Cb2.

[0089] Il faut noter que les valeurs de couple Cb1et Cb2ne sont pas nécessairement les valeurs de couple des mesures sans l’ancre.

[0090] Dans une autre variante la mesure suivante est également effectuée: 7. Mesure de la cinématique de la roue d’échappement 300 pendant son fonctionnement.

[0091] Les mesures de l’étape 6 avec l’ancre peuvent être réalisées de façon optique ou avec une caméra HV ou acoustiquement.

[0092] Le rendement de l’échappement NUechpeut alors être calculé par l’unité de calcul 60 sur la base des mesures effectuées:

[0093] Dans la formule (3), Jbindique l’inertie du balancier, et ω0la fréquence de l’organe réglant. L’inertie Jbdu balancier peut être connue à priori, ou mesurées par l’utilisateur, ou bien déduite des propriétés du balancier.

[0094] Les mesures de l’étape 5 permettent de déduire le rendement de l’échappement en fonction de l’amplitude de l’organe réglant.

[0095] Tous ces calculs sont réalisés à l’étape 7 de la fig. 4 . Dans une variante, cette étape comprend également les calculs à l’aide des formules (1) et (2). Dans une variante les calculs à l’aide des formules (1) et (2) sont réalisés avant de remettre l’ancre au mouvement, c’est-à-dire avant l’étape 5 de la fig. 4 .

[0096] Dans une variante le dispositif selon l’invention peut comparer les résultats des calculs à une base de données et détecter d’éventuels problèmes ou disfonctionnement dans le rouage, l’échappement ou l’organe réglant du mouvement 2000. Cette base de données peut comprendre des modèles de rouage, échappements et organe réglant, théoriques ou numériques, régis par des équations qui peuvent être différentielles, ou des simulations d’un modèle numérique aux éléments finis.

Numéros de référence employés sur les figures

[0097] 1 à 7 Exemples d’étapes du procédé selon l’invention 10 Pièce dentée 15 Denture de la pièce dentée 20 Actionneur rotatif 22 Arbre 30 Driver 40 Microcontrôleur 50 Dispositif d’étalonnage 60- Unité de calcul 60 ́ 70 Dispositif de mesure de la position angulaire de la pièce dentée 80 Dispositif de mesure cinématique 100 Barillet 101 Tambour de barillet 102 Ressort de barillet 103 Arbre de barillet 104 Couvercle de barillet 105 Denture du tambour de barillet 200 Rouage 300 Roue d’échappement 400 Ancre 500 Organe réglant 1000 Dispositif de mesure dynamique d’un mouvement horloger 2000 Mouvement horloger

Claims (24)

1. Dispositif (1000) de mesure dynamique d’un mouvement horloger (2000), comprenant – pièce dentée (10) reliée à la denture (105) du tambour de barillet (101) du mouvement horloger (2000); – un actionneur rotatif (20) arrangé pour faire tourner ladite pièce dentée (10) de façon à imposer un couple sur ledit tambour de barillet (101).

2. Le dispositif selon la revendication 1, ladite pièce dentée (10) comprenant une denture (15) arrangée pour engrener directement avec la denture (105) du tambour de barillet (101).

3. Le dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, ladite pièce dentée (10) étant un pignon ou une roue dentée.

4. Le dispositif selon l’une des revendications 1 ou 2, ladite pièce dentée (10) étant un tambour de barillet identique audit tambour de barillet (101) dudit mouvement horloger (2000).

5. Le dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, ledit actionneur rotatif (20) comprenant un axe d’actionneur (22), ladite pièce dentée (10) étant montée sur ledit axe d’actionneur (22).

6. Le dispositif selon l’une des revendications 1 à 5, ledit actionneur rotatif (20) étant un moteur électrique.

7. Le dispositif selon la revendication 6, comprenant un driver (30) arrangé pour piloter en courant ledit moteur électrique (20).

8. Le dispositif selon l’une des revendications 1 à 7, comprenant un dispositif de mesure de la position angulaire (70) de ladite pièce dentée (10).

9. Le dispositif selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant un dispositif d’étalonnage (50).

10. Le dispositif selon l’une des revendications 7 à 9, comprenant un microcontrôleur (40) arrangé pour communiquer avec ledit driver (30) et/ou avec ledit dispositif de mesure de la position angulaire (70) de ladite pièce dentée (10) et/ou avec ledit dispositif d’étalonnage (50).

11. Le dispositif selon la revendication 10, ledit microcontrôleur (40) étant arrangé pour déterminer la constante de couple de l’actionneur rotatif (20) en fonction de la position angulaire de ladite pièce dentée (10) telle que mesurée par ledit dispositif de mesure de la position angulaire (70).

12. Le dispositif selon l’une des revendications 10 ou 11, ledit microcontrôleur (40) étant arrangé pour maintenir une valeur de couple constante pendant la rotation de ladite pièce dentée (10), en tenant en considération l’étalonnage effectué par ledit dispositif d’étalonnage (50).

13. Le dispositif selon l’une des revendications 1 à 12, comprenant au moins un dispositif de mesure cinématique (80) dudit mouvement horloger (2000).

14. Le dispositif selon la revendication 13, ledit dispositif de mesure cinématique (80) comprenant au moins un laser et au moins un capteur optique.

15. Le dispositif selon la revendication 13, ledit dispositif de mesure cinématique (80) comprenant une caméra haute-vitesse.

16. Le dispositif selon l’une des revendications 13 à 15, le dispositif de mesure cinématique (80) comprenant une unité de calcul (60 ́) et éventuellement un affichage.

17. Le dispositif selon l’une des revendications 1 à 16, comprenant un organe d’imposition d’une température et/ou pression et/ou champ magnétique et/ou humidité audit mouvement horloger (2000).

18. Procédé de mesure dynamique d’un mouvement horloger (2000), comprenant: – imposition d’un couple sur la denture (105) du tambour de barillet (101) dudit mouvement horloger (2000) par une pièce dentée (10) reliée à ladite denture (105), ladite pièce dentée (10) étant mise en rotation par un actionneur rotatif (20).

19. Le procédé selon la revendication 18, comprenant: – couplage du dispositif (1000) selon l’une des revendications 1 à 17 au mouvement horloger (2000) par un système de positionnement spatial.

20. Le procédé selon l’une des revendications 18 ou 19, comprenant: – étalonnage du dispositif selon l’une des revendications 1 à 17 (1000).

21. Le procédé selon l’une des revendications 18 à 20 comprenant: – détermination du rendement cinématique de l’échappement dudit mouvement, ’et/ou du rouage (200) dudit mouvement horloger (2000).

22. Le procédé selon l’une des revendications 18 à 21 comprenant: – détermination du facteur de qualité de l’organe réglant (500) dudit mouvement horloger (2000).

23. Le procédé selon l’une des revendications 21 ou 22, comprenant: – Mesure du rapport de multiplication (m); – Mesure de l’accélération de la roue d’échappement (300) pour deux valeurs différentes de couple (Cb) imposées au tambour de barillet (101); – Mesure de l’amortissement des oscillations libres de l’organe réglant (500) après l’avoir lâché depuis son amplitude maximale.

24. Le procédé selon l’une des revendications 21 à 23, comprenant: – Mesure de marche et des amplitudes de l’organe réglant (500) stabilisée pour une première valeur de couple du barillet (Cb1); – Mesure de l’accroissement des amplitudes de l’organe réglant (500) de l’organe réglant pour un passage du couple du barillet de la première valeur (Cb1) à une deuxième valeur (Cb2); – Mesure de marche et des amplitudes de l’organe réglant (500) stabilisée pour la deuxième valeur de couple du barillet (Cb2).