动态计时测试设备与方法与流程

本发明涉及一种用于手表机芯或手表的计时测试的设备，所述设备包括至少一个托架，该托架布置成保持至少一个手表机芯或手表，直至达到给定的加速度阈值，所述设备还包括操作装置，该操作装置布置成在空间上操作每个所述托架，并且布置成在控制装置的精细控制下，向每个所述托架施加关于循环的路径及循环沿着该路径的动态演变的至少一个预定的或随机的循环，该控制装置包括时钟或连接到外部时基，所述循环包括经过标准化计时测试位置的通路。

本发明还涉及一种用于手表机芯或手表的动态计时测试方法。

本发明涉及用于海上或船上使用的移动制表部件、手表和计时器的计时测试领域。

背景技术：

制表部件(特别是手表或其机芯)的计时测试对于检查向用户提供的产品的质量至关重要。该测试受官方认证标准管理，由认可的实验室或天文台起草，这对于产品营销至关重要。

目前的计时测试测量手表在静态位置的性能。通常，静态测试在六个测试位置(两个水平位置和四个竖直位置)进行。

另外，设计师关注多个中间空间位置，这些位置似乎更能代表手表的实际磨损。例如，由瑞士的fet(技术学校联合会)出版的reymondin、monnier、jeanneret、pelaratti的集体出版物“théoried'horlogerie”第158页，图7.85，引用具有30°倾角的8点钟竖向向上位置。

由meissner、pellet、müller、gervaise、meylan在colombier(瑞士)的2007年国际计时测量大会上发表的论文第45页报告了在6个参考位置加上45°的中间位置的自动测量循环。

“循环测试”设备是用于通过自动上条系统来使机械手表上条和保持上条的机器。手表就位在旋转设备上，该旋转设备使其保持连续处于动态运动中。当手表就位在该设备上时，手表倾向于损耗时间。该设备经常由钟表师使用，以保持手表运行。通常，钟表师记录手表的时间和参考时间，将手表放在“循环测试”设备上或放在他/她的工作台上的静态位置，通常为24小时，再次记录参考时间和显示时间，推断手表的速率漂移(该测量值对应于日差率)。

rolex名下的文献rolexep3136189a1描述了一种计时测量方法，更具体地，涉及手表或表头在测量期间就位的位置。计时测试通过静态位置模拟手表在一个典型使用日中的多个位置。

tagheuer名下的文献ch695197a5描述了一种手表鉴定方法，包括以下步骤：

-从多个预定测试序列中选择测试序列，其中至少两项单独的测试适合于验证所述手表是否满足从包括至少三个单独的离散定性水平的定性范围中选择的资格等级的要求，

-在包括多个可配置测试设备的库存上设置多个预定义测试参数，这些参数取决于所选择的测试序列，并且这些测试设备适合于在完整的手表和/或手表元件上执行以下测试中的至少两项单独的测试：磨损测试、防水测试、外部手表机构(按钮和/或扣环，和/或旋转表圈和/或表冠)的功能测试、由牵拉、扭转、挠曲、弯曲、重复冲击、剪切、压缩和/或撕裂引起的机械疲劳的耐受性测试、振动测试、加速和/或冲击测试、气候测试、拉力测试、抗紫外线辐射测试、抗臭氧测试、抗溶剂测试、使用盐水、含氯水和/或汗液进行的耐腐蚀性测试，

-使用配置的测试设备运行与所选测试序列相对应的测试程序，

-根据所执行的每项测试的结果，为测试的手表分配资格等级。

metallotests名下的文献ch699301a1描述了一种用于手表机芯的测试设备，包括适于接纳至少一个手表机芯以进行多项可靠性测试的支承件，该支承件包括至少一个开口，并且适于就位在多个可靠性测试模块中；与手表机芯相关的至少一个测量传感器，该测量传感器适于在涉及这些参数的测试方法期间测量手表机芯的多个参数的指示值；和适于承载手表机芯的承载元件，该承载元件可以附装到支承件上，以关闭开口，从而将手表机芯和测量传感器封闭在支承件中。

theswatchgroupresearch&developmentltd名下的文献ep10192725描述了使用光学方法的计时资格认定。

技术实现要素：

本发明旨在定义用于特别地证明所制造的手表是否合格的计时测试标准，并建立合适的测试工具和方法。

为此，本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于手表机芯或手表的动态计时测试设备。

本发明还涉及一种根据权利要求12所述的用于手表机芯或手表的动态计时测试方法。

附图说明

当参考附图阅读下文的详细描述时，本发明的其它特征和优点将显现出来，图中：

-图1示意性地表示模拟用户上肢的机器人形式的多轴操作装置，其具有肩部和肘关节，并且在手腕的位置处，具有用于保持其待被用于进行计时测试的钟表机芯或手表的托架，机器人在这里与第二操纵器接合，该第二操纵器具有调节设置装置，其适于直接与该机芯或该手表相接口，以调节其速率；

-图2是表示数据总线和各种精细控制、测试、分析、时基、控制电路的框图，以在完成迭代测试和设置过程后的最后阶段进行速率测试和发布认证通知，并获得均处于预定的公差范围内的静态测试和动态测试结果；

-图3示意性地表示用于紧固谐振器的游丝的外圈的游丝外桩，其具有适于通过图1中的第二操纵器调节的偏心设置螺钉。

具体实施方式

本发明提出区分标准静态位置和动态运动，并且为此定义与“动态位置”概念相对应的计时标准。

应当理解，在同一天的过程中，用户佩戴的手表可能占据有时很长时间的静态位置(例如白天放在桌上，或者晚上放在床头柜上，或者白天佩戴者正在阅读书籍或没有身体活动时，例如在旅行时)，并且可能在其它时间，在手表不断改变位置的阶段占据无限多的位置，例如当佩戴者走路时：该“动态位置”概念对应于该连续运动。

通过类比，通过设想放置在诸如过山车的乘坐设施中的手表，可以简化根据本发明的方法，该手表每天12小时静止在竖直位置，并且在其余12小时内完成翻筋斗/翻圈动作(“loop-the-loops”，这里指的是例如在乘坐过山车期间所经历的环路翻转动作)(从统计学上讲：头部向上竖立6小时，头部向下倒置6小时)。

传统的计时认证将包括以如下方式验证速率：

-处于“吊坠向上/正立(pendantup)”位置18小时，对应于静止的12小时和从统计学上讲手表在翻筋斗动作期间处于此位置的6小时之和；

-处于“吊坠向下/倒立(pendantdown)”位置6小时，对应于从统计学上讲手表在翻筋斗动作期间处于此位置的6小时；

-在这种情况下，手表不应当出现超过每天±2秒的漂移。

然而，根据本发明的“动态位置”型认证将包括以如下方式认证速率：

-处于“正立”位置12小时；

-处于“动态位置”12小时(例如翻筋斗动作)；

-手表不能出现大于特定值的漂移，不可超过每天±x秒的漂移。

有必要定义该“动态位置”，特别是根据以下几点：

-手腕上的加速度计的读数提供手表所承受的加速度的读数。可以定义一个标准，例如加速度阈值，这使得可以区分静态位置和动态运动；

-根据6个标准钟表位置对各静态位置进行加权；

-可以根据佩戴者上所记录的加速度来定义动态位置。例如，动态位置可以精确地再现在佩戴者行走时手表的运动。其它动态位置可以再现所有其它随机的日间运动(穿衣、喝酒、进食等)；

-在动态位置，手表始终处于运动或加速状态，而不仅仅是一连串静态位置；

-该动态位置也适用于没有自动上条的手表；

-根据需要，施加于手表的精确运动可以是编程的或完全随机的；

-可以特别地设置和定义精确运动。例如，手表可以位于已知手表路径的“循环测试”设备上；

-运动可以再现统计学使用，并且还可以包括经过某些可配置的预定中间位置的强制通路；

-施加的移动速度可以是可变的或恒定的；

-其它物理参数的变化，例如非限制性地温度和大气压力，或湿度测量等，可以与向机芯或手表施加的运动相结合；

-计时特性(速率和幅度)可以在动态设备上连续地测量，或者通过在处于“动态位置”的周期之前和之后的状态测量(时间读数)来测量。

因此，本发明使得可以在顾客的使用/需要方面更准确且更如实地呈现手表的计时特性。

因此，本发明涉及一种用于手表3的机芯2或手表3的动态计时测试的设备1。该设备1包括至少一个托架4，该托架4布置成安全保持至少一个机芯2或手表3，直至达到给定的加速度阈值。

设备1包括多轴操作装置20，其布置成在空间上操作每个所述托架4，并且布置成在控制装置5的精细控制下，向每个托架4施加关于循环路径及循环沿着该路径的动态演变的至少一个预定的或随机的循环，该控制装置5包括时钟6或连接到外部时基。

该循环，特别是其被预先定义时，包括经过标准化计时位置(特别地但非限制性地，六个标准化计时位置，例如“cosc瑞士官方精密计时测试中心”)的通路，或经过等效准则所需的位置的通路：日内瓦天文台计时、贝桑松天文台、汉堡天文台、前纳沙泰尔天文台等等。

操作装置20布置成在空间上连续操作每个托架4，设备1包括速率传感器装置7，其布置成在运动或/和加速期间连续和动态地记录放置在托架4中的每个机芯2(或手表3)的速率参数。本发明特有的这种连续记录与速率参数的记录和进行计时测试的环境的物理条件相关联。这种连续操作不一定意味着托架4的连续运动，该托架4在循环期间可能经过静态位置。

设备1包括精细控制装置10和分析装置9，其与控制装置5、速率传感器装置7和环境传感器装置8相接口，并且布置成评估在佩戴每个机芯2或相应地每个手表3时的行为。这些精细控制装置10和分析装置9还布置成在所有测量值符合预定公差的情况下发布测试证书/认证合格通知，否则对于标准化静态位置和动态位置，重新开始迭代速率设置校正和测试过程，在该动态位置中，加速度和速度不为零，并且该动态位置对应于附加的动态计时标准，该动态计时标准被定义为验证在向机芯2或相应地手表3施加连续运动期间的速率的合格性。

这些精细控制装置10包括存储装置30，其布置成存储关于公差、数值阈值的参数，和/或存储关于持续时间和代表特定的典型磨损情形的物理条件的参数，并且为此有利地与这些环境传感器装置8和环境发生装置80相联接，该环境发生装置80布置成在进行测量时施加特定的物理条件：温度、湿度、磁场等。

更具体地，这些多轴操作装置20布置成同时基于至少两个自由度在空间上操作每个托架4。

更具体地，设备1包括速率设置装置11，精细控制装置10布置成在进行至少一个新的预定的或随机的测试循环之前，向包括在速率设置装置11中的致动器12发送控制信号，以校正包括在机芯2或相应地手表3的谐振器中的调节装置13的速率。

在一个替代实施例中，精细控制装置10包括适于向钟表技术人员传达用于设置机芯2或手表3的谐振器的指令的显示器。

更具体地，精细控制装置10布置成在所有执行的测试都满足预定的静态和动态计时标准时，发布一个文件，该文件是所讨论的机芯2(或根据情况，手表3)的计时证书。

更具体地，这些速率传感器装置7和环境传感器装置8布置成使机芯2或相应地手表3经受附加的预定的或随机的验证测试。

更具体地，精细控制装置10布置成控制多轴操作装置20，以模拟习惯用右手或习惯用左手的用户的手臂或/和前臂或/和手的运动，其角幅度受分别处于肩部、肘部、腕部的位置处的自然角幅度限制。

更具体地，这些精细控制装置10布置成控制多轴操作装置20，以沿着设置表面或球面或椭圆面或双曲面产生机芯2或相应地手表3的合成运动。

在一个有利的替代实施例中，这些精细控制装置10包括用于产生随机数的装置14，该装置14布置成要么向精细控制程序参数分配随机值，要么通过触发其它运动来干预精细控制程序的进程，并且布置成在预定循环的随机时间触发切换，以根据随机速度或/和根据随机加速度或/和根据随机模量或/和方向或/和随机方向运动矢量，沿着受预定的包络体限制的行程向机芯2或相应地手表3施加路径。

更具体地，这些用于产生随机数的装置14布置成向精细控制装置10施加该切换的随机持续时间。

在一个替代实施例中，精细控制装置10布置成从切换结束开始，根据在切换时所到达的位置重新开始预定的或随机的循环。在一个具体的替代实施例中，切换的结束由设备1的时钟6管理。

在一个具体实施例中，多轴操作装置20包括至少一个多轴机器人21，该多轴机器人21在肩关节22和肘关节23之间包括机器人上臂24，并且在肘部23之外的远端部分处包括下臂25，该肩关节22和肘关节23受与人类手臂相同的角行程限制，该机器人上臂24具有与人类手臂相似的尺寸，该下臂25具有与人类前臂相似的尺寸，并且在其远端附近佩戴机芯2或相应地手表3。更具体地，该多轴机器人21在肩关节22的位置处包括三个轴线(在前平面上的外展-内收运动，和在矢状平面上的屈曲-延伸)，并且在肘关节23的位置处包括至少一个轴线。然而，对于抵靠着尺骨突起佩戴在前臂上的手表3所产生的效果而言，在横向平面上前臂的复杂的旋后和旋前运动可以通过肘部的位置处的三个机器人轴进行类似模拟。因此，传统的商用6轴机器人适用于动态计时测试应用。

在一个替代实施例中，精细控制装置10包括存储装置30，该存储装置30布置成存储关于公差、角间隙阈值、速度阈值、加速度阈值的参数，或者/并且存储装置30布置成存储根据典型用户的运动记录的运动序列或/和经编程的运动序列。

在另一替代实施例中，每个托架4包括至少一个惯性传感器，该惯性传感器包括至少一个加速度计，该加速度计布置成测量向机芯2或相应地手表3施加的加速度，并且区分加速度与速度为零的静态位置和加速度与速度不为零的动态位置，该静态位置是标准化计时测试位置，特别是六个标准化计时测试位置，该动态位置对应于附加的动态计时标准。

更具体地且非限制性地，速率传感器装置7是声学的，例如麦克风等，或是光学的，例如照相机。

在一个具体的替代实施例中，速率设置装置11包括机器人操纵器，其适于通过旋拧调节器螺钉、移动或/和旋转游丝外桩、通过使游丝的工作部件的限位销变形或移动、通过激光束在游丝或摆轮上的作用等来进行干预。

图3示出设置游丝外桩以紧固谐振器的游丝的外圈的示例，其具有适于通过第二操纵器调节的偏心设置螺钉，这与传统过程不同，由此惯性块或螺钉倾向于设置在摆轮上以设置/提供惯性和不平衡量。

本发明还涉及一种用于手表3的机芯2或手表3的动态计时测试方法，其中，在至少一个测试循环期间向机芯2或相应地手表3施加空间运动。这些运动包括至少一个预定的或随机的循环，涉及到在控制装置5的精细控制下循环的路径及其沿着该路径的动态演变，该控制装置5包括时钟6或连接到外部时基。该预定的循环包括经过标准化计时位置(特别是六个标准化计时测试位置)的通路。

在六个位置和其它编程的或/和随机的中间位置测量机芯2或相应地手表3的速率参数(速率和幅度)。

对机芯2或相应地手表3进行连续的计时测试，并且连续且动态地记录机芯2或相应地手表3的速率参数，将该速率参数与设定值进行比较。

如果所有测量值符合预定公差，则发布测试证书，否则重新开始迭代速率设置校正和测试过程。

根据本发明，测量向机芯2或相应地手表3施加的加速度，区分加速度与速度为零的静态位置和加速度与速度不为零的动态位置，该静态位置是标准化计时测试位置，该动态位置对应于附加的动态计时标准，该动态计时标准被定义为验证在向机芯2或相应地手表3施加连续运动期间的速率的合格性。

更具体地，在测试循环的至少一部分期间，同时基于至少两个自由度向机芯2或相应地手表3施加空间运动。

更具体地，对于每日的持续时间，通过基于对测试用户所记录的运动进行学习来对机芯2或相应地手表3的操作进行编程。

在一个替代实施例中，产生机芯2或相应地手表3的随机运动，以向其施加执行附加的动态计时测试的动态位置。

在一个具体的替代实施例中，同一托架4包含多个机芯2或手表3，所述托架4布置成由机器人操作，并且包括定位引导标记以精确识别其空间定位，并且包括孔口，该孔口布置成插入传感器和/或设置装置。

总之，本发明使得能够在其所有使用阶段中更好地了解钟表机芯或手表的行为。关于传统准则进行的附加测试具有对用户有利的显著回报。根据本发明的设备1的设计使得可以执行迄今为止为非生产性过渡阶段的有用的测试操作，并且提高了向客户提供的整体质量。

该生产测试站的先进的自动化使得可以仅基于动态位置对钟表机芯的速率进行全面测试，实际上，并非总是需要提供基于静态位置的证书，因此不必使机芯或手表固定不动达相应的持续时间，因为动态计时测试代表了一种使生产合格的良好方法。