Brevet FR2571285A1 — publié le 19860411

La présente invention concerne un circuit de commande pour machine à décharges électriques de coupe par fil et, plus spé- cialement, un circuit de commande destiné à une machine à décharges électriques de coupe par fil o l'intervalle de temps de non-exis- tance de l'impulsion est ajusté en fonction de l'état des décharges électriques dans l'intervalle de travail se trouvant entre l'élec- trode en forme de fit et la pièce. Un circuit d'alimentation pour machine à décharges électriques comprend généralement un système d'alimentation en impulsions indépendantes ou un système d'alimentation en impulsions dépendantes. Le système d'alimentation en impulsions indépen- dantes applique une impulsion de tension au travers d'un transis- tor de commutation de courant continu et d'une résistance d'ajuste- ment de courant au niveau de l'intervalle de travail (interpolaire) se trouvant entre l'électrode et la pièce. Ce système d'alimentation en impulsions indépendantes applique l'impulsion de tension au niveau de l'intervalle de travail en utilisant un circuit qui commande les intervalles de temps de conduction et de non-conduc- tion du transistor, et celui-ci commute à répétition dans l'état conducteur ou l'état non conducteur pendant une durée fixe indé- pendante de l'état de l'intervalle de travail. Par conséquent, il n'est pas possible d'utiliser le système d'alimentation en impulsions indépendantes comme système d'alimentation d'une machine à décharges électriques de coupe par fil, laquelle emploie une décharge électrique excessivement brève, mais on utilise généra- lement comme système d'alimentation d'une machine de conformation à décharges électriques. Dans le système d'alimentation en impulsions dépen- dantes, un condensateur est connecté en parallèle sur l'intervalle de travail et la charge électrique emmagasinée dans ce condensateur par l'intermédiaire d'une résistance se décharge grâce à l'interrup- tion de l'isolation dans l'intervalle de travail. Dans ce système d'alimentation en impulsions dépendantes, l'impulsion d'intensité de courant obtenue possède une largeur étroite et un courant de crête d'une valeur élevée. Toutefois, puisque la charge et La décharge du condensateur sont réglées en fonction de l'état de l'intervalle de travail, alors, si, par exemple, l'intervalle de travail est large, la tension initiale de décharge est étevée, tandis que, inversement, si l'intervalle de travail est étroit, la tension initiale de décharge est basse. Par conséquent, il n'est pas possible de commander la tension à laquelle le condensateur se charge et se décharge de sorte que des variations considérables se produisent dans l'énergie de décharge, ce quiaffecte la rugosité ou la finesse de la surface traitée de la pièce. En outre, puisqu'un passage à la décharge localisée se produit aisément, de sorte que l'électrode en forme de fil peut facilement se rompre, il n'est pas possible de choisir des conditions de traitement précises ou d'augmenter la vitesse de l'opération. Un premier but de l'invention est de proposer un circuit de commande de courant qui permet d'obtenir une impulsion d'intensité de courant ayant un courant de crête d'une valeur élevée et une largeur d'impulsion étroite tout en éliminant l'emploi d'un condensateur. Un deuxième but de l'invention est de proposer un circuit de commande de courant qui décèle les décharges anormales afin d'empêcher la coupe de l'électrode en forme de fil. Un troisième but de l'invention est de proposer un circuit de commande de courant qui permet d'augmenter la vitesse de traitement et d'améliorer la régularité de la surface finie. Pour réaliser les buts ci-dessus énoncés, l'inven- tion propose un circuit de commande de courant qui comprend un circuit d'alimentation permettant d'appliquer une impulsion de tension au niveau de l'intervalle de travail séparant l'électrode en forme de fil et la pièce, un circuit de discrimination qui détermine l'état des décharges dans l'intervalle de travail, un compteur qui calcule le nombre de décharges anormales détectées par le circuit de discrimination, un circuit de commande d'impulsion qui prolonge l'intervalle de temps de nonexistence de l'impulsion lorsque la valeur calculée pour le nombre de décharges anormales successives, qui a été calculé par le compteur, atteint une valeur donnée, et un circuit d'excitation qui commande, à l'aide du signal de sortie du circuit de commande d'impulsion, les éléments de commutation qui sont connectés dans le circuit d'alimentation, La description suivante, conçue à titre d'illus- tration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexes, parmi lesquels: - la figure 1 est un schéma de principe du circuit de commande selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est un schéma explicatif montrant comment est établie la distinction entre décharges normales et anormales; et - la figure 3 est un schéma explicatif montrant un exemple d'augmentation de l'intervalle de non- existence en cas d'apparition de décharges anormales successives. Comme on peut le voir sur la figure 1, un circuit d'alimentation 3 servant à appliquer une impulsion de tension sur un intervalle de travail 1 formé entre une électrode en fil et une pièce comprend une source 5 d'alimentation en courant continu, une résistance 7 destinée à limiter l'intensité du courant électrique, et un élément de commutation 9, lequel peut être un dispositif tel qu'un transistor, tous étant connectés en série. Un circuit d'exci- tation 11, qui commande l'élément de commutation 9, est connecté -à l'élément de commutation 9. Par conséquent, une impulsion de tension est appliquée à l'intervalle de travail 1 du fait que l'élément de commutation 9 est amené, par Le circuit d'excitation 11, à passer dans l'état conducteur et dans l'état non conducteur. Un circuit de discrimination 13 est connecté en parallèle sur l'intervalle de travail 1. Un compteur 15 est connecté au circuit de discrimination 13. Un circuit 17 de commande d'impul- sion est connecté au compteur 15, et ce circuit 17 de commande d'impulsion est également connecté au circuit d'excitation 11. Le circuit de discrimination 13 est chargé de constater la différence entre les décharges électriques normales et les décharges 7 1285 électriques anormales aux bornes de l'intervalle de travail 1. Plus spécialement, le circuit de discrimination 13 détermine la tension existant sur l'intervalle de travail 1 lorsqu'une impulsion de tension est appliquée aux bornes de l'intervalle de travail 1 afin d'amener l'apparition d'une décharge. Lorsque La décharge commence -après que la tension s'est élevée au-dessus d'une tension normalisée particulière, cette décharge est considérée comme normale. Inverse- ment, lorsque la tension ne s'éLève pas au-dessus de cette valeur normalisée avant que la décharge ne commence, la décharge est consi- dérée comme anormale. Le compteur 15 calcule le nombre de décharges anor- males successives qui sont détectées par Le circuit de discrimina- tion 13. Lorsqu'une décharge normale se produit pendant le calcul des décharges anormales, le compteur 15 se repositionne. Lorsque le compteur 15 compte le nombre de décharges anormales successives et que la valeur calculée atteint une valeur préétablie, le comp- teur 15 délivre alors un signal à destination du circuit 17 de commande d'impulsion. Ce circuit 17 de commande d'impulsion sert à commander les intervalles de temps d'existence et de non-existence de la décharge lorsqu'une impulsion de tension est appliquée aux bornes de l'intervalle de travail pour provoquer une décharge. Le circuit de commande d'impulsion 17 est connecté à un circuit 19 de fixation d'intervalles de temps d'existence de la décharge, dans lequel il est possible de fixer, au choix, l'intervalle de temps d'existence de la décharge, et à un circuit 21 de fixation d'inter- valles de temps de non-existence de la décharge, dans lequel il est possible de fixer, au choix, l'intervalle de temps de non- existence de la décharge. Le circuit 17 de commande d'impulsion 39 est utilisé pour prolonger l'intervalle de temps de la non-existence de décharge en fonction du signal d'entrée reçu de la part du compteur 15 en agissant sur le circuit d'excitation 11. Dans une configuration teLle que ci-dessus présentée, on applique une impulsion de tension aux bornes de l'intervalle de travail 1 en plaçant l'élément de commutation 9 dans un état conducteur grâce à une action appropriée sur le circuit d'excitation 11. Après que l'impulsion de tension a été appliquée aux bornes de l'intervalle de travail 1, l'apparition d'une interruption de l'isolation inter- polaire, comme indiqué en (1), (2) et (5) sur la figure 2, fait que la tension s'élève subitement, et la décharge commence. Lorsque la tension s'élève subitement de cette manière et arrive au-dessous d'une tension normalisée prédéterminée (niveau DSC) qui est légère- ment inférieure à la tension de décharge, on règle l'intervalle de temps d'existence de la décharge de manière que les points (A1, A2) qui sont audessous de la tension normalisée soient pris comme points de départ de la décharge. Cet intervalle de temps d'existence de la décharge a préalablement été fixé dans le circuit 19 de fixation d'intervalle de temps d'existence de décharge. Lorsque s'est écouté un intervalle de temps prédétérminé d'existence de décharge, le circuit d'excitation 11 est amené, par le circuit 17 de commande d'impulsion, à faire passer l'élément de commutation 9 dans un état non conducteur. Du fait de l'état non conducteur de l'élément de commutation 9, la tension ne peut être appliquée aux bornes de l'intervalle de travail 1, et l'intervalle de temps de non-existence de la décharge commence alors. Cet intervalle de temps de non- existence a préalablement été fixé dans le circuit 21 de fixation d'intervalle de temps de non-existence de décharge. Lorsque l'inter- valle de temps de non-existence de décharge s'est écoulé, l'élément de commutation 9 est de nouveau placé dans l'état conducteur par l'intermédiaire du circuit d'excitation 11 sous commande du circuit 17 de commande d'impulsion. Lorsque l'impulsion de tension a été appliquée de la manière ci-dessus indiquée aux bornes de l'intervalle de travail, la tension existant sur l'intervalle de travail 1 est mesurée par le circuit de discrimination 13. Ce dernier détermine que les décharges sont normales lorsqu'elles commencent après que la tension s'est élevée au-dessus de la tension normalisée (niveau DSC) suite à l'application de l'impulsion de tension, comme représenté en (1), (2) et (5) sur la figure 2. En outre, comme représenté en (3) et (4) sur la figure 2, lorsqu'une impulsion de tension a été appliquée, mais que la tension ne s'est pas éLevée au-dessus du niveau normalisé, même après que L'intervalle de temps d'existence de La décharge s'est écoulé, celle-ci est classée comme une décharge anormale, et la durée de non-existence de décharge commence immédiatement. Dans le circuit de discrimination 13, le nombre de décharges successives qui sont déterminées comme étant anormales est calculé dans Le compteur 15, mais, lorsque, pendant le calcul du nombre des décharges anormales, il se produit une décharge normale, le compteur 15 est alors repositionné. Le nombre de décharges anormales successives dans l'intervalle de travail 1 est calculé dans le compteur 15. Lorsque cette valeur calculée atteint la valeur donnée, il est déterminé qu'une décharge loca- lisée se produit dans l'intervalle de travail, et l'intervalle de temps de non-existence de décharge est alors prolongé par le circuit 17 de commande d'impulsion. Plus spécialement, comme repré- senté sur la figure 3, lorsque, par exemple, plusieurs décharges anormales se produisent successivement (au nombre de trois sur la figure 3), l'intervalle de temps de non-existence de la décharge est prolongé, par exemple doublé. Comme on peut facilement le comprendre à partir des explications précédentes, l'invention permet de commander l'intervalle de temps d'existence de la décharge, mesuré à partir du point o la décharge commence, grâce à l'application d'une tension aux bornes de l'intervalle de travail. De plus, puisque l'on peut fixer au choix l'intervalle de temps de non-existence de la décharge, il est possible d'obtenir une impulsion d'inten- sité de courant ayant une largeur étroite et un courant de crête d'une valeur élevée, tandis que, dans le même temps, on rend uniforme l'énergie de la décharge, ce qui améliore la régularité de la surface finie. De plus, il est possible d'empêcher que l'électrode en forme de fil ne soit coupée par suite d'une décharge localisée. En outre, en fonction de la situation, il est possible d'augmenter la fréquence de répétition des décharges en relation avec l'état de l'intervalle de travail, ce qui permet d'augmenter le rendement du processus. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du circuit dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATION Circuit de commande pour machine à décharges élec- triques de coupe par fil, caractérisé en ce qu'il comprend: - un circuit d'alimentation électrique (3) servant à appliquer une impulsion de tension sur un intervalle de travail (1) formé entre une électrode en fit et une pièce; - un circuit de discrimination (13) qui détermine l'état des décharges dans l'intervalle de travail; - un compteur (15) qui calcule le nombre de décharges anormales qui ont été déterminées par le circuit de dis- crimination; - un circuit-(17, 19, 21) de commande d'impulsion qui prolonge l'intervalle de temps de non-existence de l'impulsion lorsque la valeur calculée pour le nombre de décharges anormales successives, qui a été calculée dans le compteur, atteint une valeur donnée; et - un circuit d'excitation (11) qui commande grâce au signal de sortie du circuit de commande d'impulsion un élément de commutation (9) qui est connecté au circuit.-d'alimentation élec- trique.