CN114355747A

CN114355747A - 自动手表的上条设备

Info

Publication number: CN114355747A
Application number: CN202110718271.0A
Authority: CN
Inventors: M·维勒明; J·法夫雷; N·利瓦特
Original assignee: Swatch Group Research and Development SA
Current assignee: Swatch Group Research and Development SA
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2041-06-28
Also published as: EP3985454B1; US20220113682A1; CN114355747B; US11860582B2; EP3985454A1; JP2022064818A; JP7177885B2

Abstract

本发明涉及一种上条设备(100)，其包括用于驱动手表保持架(1)的机动装置(2)和测量装置(3)，手表保持架(1)承载至少一个具有可动振荡质量体的自动手表，测量装置(3)测量由装有手表的手表保持架(1)抵抗机动装置(2)的阻力力矩的变化，所述阻力力矩取决于手表的上条程度。测量装置(3)包括速度测量装置(4)以确定机动装置(2)的速度和/或速度变化，和/或包括力矩测量装置(5)以确定手表保持架(1)处的力矩值和/或力矩变化，和/或包括电流测量装置(6)以确定这些机动装置(2)包括的电动马达(21)的电流值和/或电流变化。

Description

自动手表的上条设备

技术领域

本发明涉及一种用于对自动手表上条的自动设备。

本发明还涉及一种用于对手表上条和设定时间的通用设备，包括这种用于给手表上条的自动设备。

本发明涉及智能设备领域，例如智能上条器，其用于将手表保持在可立即使用的状态，显示正确的时间，并具有足够的功率储备以供佩戴几个小时，同时避免手表由于持续不断的和不必要的上条而过早磨损。

背景技术

斯沃琪集团研发有限公司名下的文献EP3339984描述了一种用于对手表上条的智能设备。这种设备进行了不断的改进。

特别地，其中一项发展涉及一种基于限制自动手表的非必要上条的智能上条器，其主要目的是将手表的自动发条盒的充能限制在严格必要的范围内，以避免由过度上条引起的手表的任何过早磨损。

为了识别手表是否被完全充能，用声学方法来测量游丝的振幅。然而，由于背景噪声，仍然很难以合理的成本和低功耗来执行精确和可靠的振幅测量。此外，为了获得最佳精度，这种方法需要与被测手表接触，或者至少在低噪声环境中安装一个非常靠近手表谐振器的空气麦克风。

发明内容

本发明提出，通过测量上条机构对自动手表的自动上条设备(以下称为上条器)的影响来测量自动上条的机械手表的上条或卷绕率。

一个有利的应用涉及带有力矩测量的智能上条器的生产。

为此，本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于具有可动振荡质量体(mass)的自动手表的上条设备。

附图说明

参考附图，通过阅读下面的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中:

-图1示意性地以正视图示出了自动手表的背面，其定位成振荡质量体的平面平行于重力场，并处于手表的未上条状态(即松弛状态)，其中死角(dead angle)几乎为零；

-图2类似于图1，显示了处于完全上条状态的同一手表，其中死角/盲角(blindangle)最大；

-图3是在y轴上表示上条器速度的曲线，该上条器速度作为x轴上的上条转数的函数而变化；

-图4是包括各种测量装置的框图，这些测量装置可用于测量抵抗机动装置的阻力力矩的变化，从而测量手表的上条程度；

-图5是适用于包括透明背景的自动手表的手表保持架的截面图，在透明背景之下，相机跟踪盲角的值；

-图6以分解透视图示意性地示出了根据本发明的上条设备，该上条设备为具有光学测量的变型。

具体实施方式

本发明提出，通过测量手表的上条状态对上条器的影响来补充对振幅的声学测量。这是因为：由于发条盒发条抵抗振荡质量体的力矩，振荡质量体的上条角度(也称为死角)随着上条率的增加而增加。

振荡质量体10的重心CG是偏心的，并且相对于其旋转轴线位于径向上，该径向在此称为质心径向RCM。如果在一个简化的方法中，摩擦被忽略，则施加到振荡质量体10的力的系统归结为由发条盒齿轮系施加的复位力矩和由重力施加在振荡质量体10上的力矩之间的对立。当自动手表设置为使得振荡质量体的平面平行于重力场时，所述质心径向RCM与该位置的竖向V形成的角度AM称为“死角”。

当手表处于松弛状态并且在此同一平面中对手表施加小时力矩(hour torque)R以对它充能时，这个死角AM非常小：振荡质量体10通常包括的右边缘11保持几乎水平，如图1所示。

另一方面，当手表被完全上条时，在相同的条件下，如图2所示，由于发条盒发条的力矩最大并且抵抗振荡质量体10的力矩，因此死角AM相当大(例如，对于本领域技术人员公知的并且非常普遍的标准机芯ETA2824，为24°或更大)：只有在大角度才能实现平衡，以便重力力矩平衡来自发条盒的力矩。

简而言之，这种角度改变具有移动整个手表的质心的效果，这在上条器100上具有可测量的不平衡效果，其中手表通过手表保持架1被放置在上条器100上。

提出了三种非限制性的方法来测量这种效果，并且这三种方法可以组合。

速度测量是有利的，因为它是一种有效且成本低廉的方法。上条器100配备有速度未控制的直流马达21，只有电源电压是恒定的(由算法施加)。当手表的能量已释放时，手表的抵抗力矩最小，并且上条器速度最大。当手表被上满发条时，手表的抵抗力矩最大，并且上条器速度最小。图3显示了在手表的整个上条过程中，上条器速度(以每秒转数计)作为上条转数的函数的变化情况。可以看出，当手表被完全充能时(大约上条2000转以后)，这种转速降低了大约0.8％。在此实施例中，使用与旋转式手表保持架1成一体的移动定位器32和固定光学传感器31，简单地实现上条器100的速度(测量)。

力矩测量是一种有效的方法，但比前一种方法成本更高。随着上条的增加，抵抗振荡质量体10的力矩增加，直到手表被完全上条时达到平稳状态。力矩可以用安装在手表保持架上的力矩测试仪或力矩计来测量。力矩仪的优点是灵敏度高。

除了进行平均的时间足够长以外，测量注入上条器马达的电流是一种便宜但精密的方法。上条器中使用的直流马达的电流与其充能成正比，因此与由手表保持架和带有振荡质量体10的手表组成的转子的抵抗力矩成正比。测量表明，装有能量已释放手表的上条器消耗大约2mA(1V)，在手表保持架旋转一周期间，周期性变化可达+/-0.5mA(或+/-25％)。可以看出，当手表被完全充能时，理论上平均电流应仅增加40μA，也就是说，与基准的2mA相比，平均增加仅2％。如果电流测量被平均足够长的时间(通常是几转，也就是几十秒，这对应于低通滤波器，其消除了周期性变化)，则与噪声相比，平均电流的这2％的增加可以被检测到。

因此，更具体地，本发明涉及一种用于具有可动振荡质量体的自动手表的上条设备100。

该设备100包括至少一个手表保持架1，该手表保持架1被设置成承载至少一个自动手表。设备100包括机动装置2，其用于驱动(尤其是至少以旋转方式驱动)所述至少一个手表保持架1，更具体地，驱动它所包括的每个手表保持架1。

根据本发明，设备100包括测量装置3，测量装置3被设置成测量由移动装备施加给机动装置2的阻力力矩的变化，该移动装备由以下组成：一方面，由机动装置2驱动的所有手表保持架1；另一方面，所有这些相同手表保持架1所承载的所有手表，并且该阻力力矩取决于手表的上条程度。并且，这些测量装置3包括速度测量装置4以确定机动装置2的速度和/或速度变化，和/或包括力矩测量装置5以确定至少在一个手表保持架1处的力矩值和/或力矩变化，和/或包括电流测量装置6以确定至少在机动装置2所包括的一个电动马达21处的电流值和/或电流变化。

更具体地，测量装置3包括这种速度测量装置4，该速度测量装置4包括固定光学装置31，该固定光学装置31被布置成跟随手表保持架1所包括的移动定位器32，并且该速度测量装置4与时基9耦合，该时基9包含在上条设备100中或者与上条设备100交互。在一个替代方案中，这些光学装置31被布置成跟随至少一个手表的振荡质量体10，所述手表包括允许观察振荡质量体10的透明后盖，或者更特别地，跟随每个配备有这种透明后盖的手表。

因此，更具体地，至少一个手表保持架1被布置成使得每个带有透明后盖的手表的振荡质量体10可见，并且观察装置33被布置成跟随和/或确定给定手表的振荡质量体10在对应于手表的未上条状态的死角和对应于手表的完全上条状态的极限上条角度之间的角位置。测量装置3被有利地设置成在到达极限上条角度时向机动装置2发送停止信号，以避免任何不必要的上条，从而避免手表的任何磨损。

更具体地，机动装置2包括没有速度控制的直流电动马达21。

更具体地，测量装置3包括速度测量装置4，该速度测量装置4被布置成：当机动装置2的速度比周期开始时机动装置2的速度小预定值时，向机动装置2发送停止信号，其中在周期开始时，由至少一个手表保持架1承载的至少一个手表处于未上条状态。更具体地，该预定值包括在0.2％和1.4％之间。还更具体地，该预定值包括在0.6％和1.0％之间。

更具体地，测量装置3包括力矩测量装置5，该力矩测量装置5被设置成：当测量的力矩值稳定为具有小于预定阈值的变化时，例如在一个特定的非限制性变型中为1.0％，向机动装置2发送停止信号。

更具体地，测量装置3包括力矩测量装置5，该力矩测量装置5被布置成确定上述移动装备的质心的实际角位置，将其与对应于每个手表的完全上条状态的理论角位置进行比较，并且被布置成在这些实际和理论位置相等时向机动装置2发送停止信号。

更具体地，测量装置3包括电流测量装置6以确定在机动装置2包括的马达(特别是电动马达21)处的电流值和/或电流变化，并构成力矩测量装置5。

更具体地，测量装置3包括这种电流测量装置6以确定在电动马达21处的电流值和/或电流变化，并且该电流测量装置6被设置成：对于大于80秒的持续时间，当电流消耗比周期开始时的消耗高4.0％以上时，向机动装置2发送停止信号，其中在周期开始时，由至少一个手表保持架1承载的至少一个手表处于未上条状态。更具体地，这些测量装置3被设置成：对于大于40秒的持续时间，当电流消耗比周期开始时的消耗高2.0％以上时，发送此信号，其中在周期开始时，由至少一个手表保持架1承载的至少一个手表处于未上条状态。

更具体地，测量装置3被布置成根据手表保持架1的旋转方向来确定阻力差异，并在手表保持架1具有最大阻力的方向上迫使手表保持架1旋转。这允许确定自动手表的存在，所述自动手表被设计为仅在一个方向上上条，而在另一个方向上自由运动；因此，赋予手表保持架1的每个运动都是有效的，因为它用于重新上条。

更具体地，至少一个手表保持架1承载单个手表。还更具体地，每个手表保持架1承载单个手表。

更具体地，上条设备100包括单个手表保持架1。

不管其实施例如何，本发明都具有几个主要优点：

-不需要安装空气麦克风或接触式麦克风；

-不受环境噪声的影响，环境噪声通常是精确和可靠测量的主要障碍；

-无需在手表保持架上安装第二个无线供电的机载电子电路；

-速度测量很容易，与声学振幅测量所要求的算法相比，其算法非常简单；

-对于具有潜在的高噪声的速度或力矩测量具有高分辨率；

-对于上条器的影响的相关测量适用于任何自动手表；

-这些测量允许快速确定正确的重新上条方向。

Claims

1.一种用于具有可动振荡质量体的自动手表的上条设备(100)，所述上条设备(100)包括布置成承载至少一个自动手表的至少一个手表保持架(1)，并且包括用于驱动所述至少一个手表保持架(1)的机动装置(2)，其特征在于，所述上条设备(100)包括测量装置(3)，所述测量装置布置成测量移动装备抵抗所述机动装置(2)的阻力力矩的变化，所述移动装备一方面包括由所述机动装置(2)驱动的所有的所述手表保持架(1)，另一方面包括由所述机动装置(2)驱动的所有的所述手表保持架(1)承载的所有手表，所述阻力力矩取决于所述手表的上条程度；并且，所述测量装置(3)包括速度测量装置(4)以确定所述机动装置(2)的速度和/或速度变化，和/或包括力矩测量装置(5)以确定至少在一个所述手表保持架(1)处的力矩值和/或力矩变化，和/或包括电流测量装置(6)以确定至少在所述机动装置(2)包括的一个电动马达(21)处的电流值和/或电流变化。

2.根据权利要求1所述的上条设备(100)，其特征在于，所述测量装置(3)包括所述速度测量装置(4)，所述速度测量装置(4)包括固定光学装置(31)，所述固定光学装置(31)布置成跟踪所述手表保持架(1)包括的移动定位器(32)，并且与时基(9)耦合，所述时基(9)包含在所述上条设备(100)中或与所述上条设备(100)交互；或者，所述固定光学装置(31)布置成跟踪所述手表的振荡质量体(10)，其中所述手表包括允许观察所述振荡质量体(10)的透明后盖。

3.根据权利要求2所述的上条设备(100)，其特征在于，至少一个所述手表保持架(1)布置成使得它所承载的带有透明后盖的每个手表的振荡质量体(10)可见，并且观察装置(33)布置成跟踪和/或确定给定手表的振荡质量体(10)在对应于所述手表的未上条状态的死角和对应于所述手表的完全上条状态的极限上条角度之间的角位置，并且所述测量装置(3)布置成在到达所述极限上条角度时向所述机动装置(2)发送停止信号。

4.根据权利要求1所述的上条设备(100)，其特征在于，所述机动装置(2)包括没有速度控制的直流电动马达(21)。

5.根据权利要求4所述的上条设备(100)，其特征在于，所述测量装置(3)包括所述速度测量装置(4)，所述速度测量装置(4)布置成：当所述机动装置(2)的速度比周期开始时所述机动装置(2)的速度小预定值时，向所述机动装置(2)发送停止信号，其中在周期开始时，由至少一个所述手表保持架(1)承载的至少一个手表处于未上条状态。

6.根据权利要求5所述的上条设备(100)，其特征在于，所述预定值包括在0.2％和1.4％之间。

7.根据权利要求6所述的上条设备(100)，其特征在于，所述预定值包括在0.6％和1.0％之间。

8.根据权利要求1所述的上条设备(100)，其特征在于，所述测量装置(3)包括所述力矩测量装置(5)，所述力矩测量装置(5)布置成：当所测量的力矩值稳定为具有小于1.0％的变化时，向所述机动装置(2)发送停止信号。

9.根据权利要求1所述的上条设备(100)，其特征在于，所述测量装置(3)包括所述力矩测量装置(5)，所述力矩测量装置(5)布置成确定所述移动装备的质心的实际角位置，将所述实际角位置与对应于每个所述手表的完全上条状态的理论角位置进行比较，并且布置成在所述实际角位置和理论角位置相等时向所述机动装置(2)发送停止信号。

10.根据权利要求8所述的上条设备(100)，其特征在于，所述测量装置(3)包括所述电流测量装置(6)，用以确定所述电动马达(21)处的电流值和/或电流变化，并构成所述力矩测量装置(5)。

11.根据权利要求1所述的上条设备(100)，其特征在于，所述测量装置(3)包括所述电流测量装置(6)，用以确定所述电动马达(21)处的电流值和/或电流变化，并且布置成：对于大于80秒的持续时间，当电流消耗比周期开始时的电流消耗高4.0％以上时，向所述机动装置(2)发送停止信号，其中在周期开始时，由至少一个所述手表保持架(1)承载的至少一个手表处于未上条状态。

12.根据权利要求11所述的上条设备(100)，其特征在于，所述测量装置(3)布置成：对于大于40秒的持续时间，当电流消耗比周期开始时的电流消耗高2.0％以上时，向所述机动装置(2)发送所述停止信号，其中在周期开始时，由至少一个所述手表保持架(1)承载的至少一个手表处于未上条状态。

13.根据权利要求1所述的上条设备(100)，其特征在于，所述测量装置(3)布置成根据所述手表保持架(1)的旋转方向来确定阻力差异，并且在所述手表保持架(1)具有最大阻力的方向上迫使所述手表保持架(1)旋转。

14.根据权利要求1所述的上条设备(100)，其特征在于，至少一个所述手表保持架(1)承载单个手表。

15.根据权利要求14所述的上条设备(100)，其特征在于，每个所述手表保持架(1)承载单个手表。

16.根据权利要求1所述的上条设备(100)，其特征在于，所述上条设备(100)包括单个所述手表保持架(1)。