FR2969520A1 - Systeme de decoupe d'une piece par un rayonnement, et procede de commande correspondant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système (10) de découpe d'une pièce (1) par un faisceau (111), comportant - une source (1 de production d'un faisceau (1 de découpe, et - une tête (12) de découpe reliée à la source (11) et laissant passer le faisceau (1 de découpe, le système (10) étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre - au moins un capteur (14) de température, pour délivrer en continu et en temps réel une information de température de la tête (12), et - un dispositif (15) de commande et d'alerte, relié au capteur (14) et à la source (11), le dispositif (15) étant adapté pour comparer, en continu et en temps réel, l'information de température délivrée par le capteur à un premier seuil de température, et pour désactiver la source (11) lorsque l'information de température délivrée par le capteur est supérieure au premier seuil de température. L'invention concerne également un procédé de commande d'un système précité.

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne un système de découpe d'une pièce par un faisceau, comportant une source de production d'un faisceau de découpe et une tête de découpe reliée à la source et laissant passer le faisceau de découpe. L'invention concerne également un procédé de commande d'un système précité.

ETAT DE L'ART La déconstruction ou le démantèlement sont des activités en expansion, dans la logique du développement durable et de la recyclabilité des matériaux. Le démantèlement des installations nucléaires est l'une des branches de ces activités.

Des dispositifs connus et utilisés pour le démantèlement d'installations nucléaires utilisent par exemple des moyens mécaniques, et utilisent par exemple une disqueuse, une scie à ruban, une scie alternative, une meule, ou un dispositif de découpe à jet d'eau à haute pression. Des dispositifs connus et utilisés pour le démantèlement d'installations nucléaires peuvent également utiliser par exemple des moyens thermiques. Comme le montre la figure 1, l'une des technologies en développement et utilisant des moyens thermiques réside dans l'utilisation d'un faisceau laser 111 de puissance élevée (supérieure à 4 kW continus, un taux minimal de 5°/O de l'énergie du faisceau laser incident garantit en général la découpe pleine épaisseur d'au moins une pièce 1), pour assurer une opération de découpe laser, à distance élevée de la pièce 1 à découper et en environnement hostile. Les pièces 1 forment en général des structures de grandes dimensions et d'épaisseurs e élevées. Le principe connu de la découpe laser consiste à focaliser sur une 30 faible surface le faisceau laser 111 de forte puissance, qui vaporise le matériau à découper. La figure 1 représente ainsi un système 10 connu de découpe comportant principalement - une source 11 laser de production du faisceau 111 laser présentant une forte puissance, pour la découpe de la pièce 1 d'une certaine épaisseur e, et - une tête 12 de découpe comportant une buse 13 extrémale de passage du 5 faisceau 111 laser de découpe. La tête 12 est en général en aluminium ou en acier inoxydable. La buse 13 est en général en cuivre. La pièce 1 est représentée plane, mais peut également avoir un profil quelconque, par exemple courbe. 10 Le faisceau 111 doit avoir typiquement une puissance de 1 kW par cm (10 mm) d'épaisseur de pièce à couper, notamment pour une pièce 1 en acier inoxydable. Le diamètre de la buse 13 est référencé par DB. Il est en général de 3 mm ou de 6 mm, mais d'autres valeurs sont bien entendu possibles. 15 La source 11 est reliée à la tête 12 par deux fibres optiques 18. La première, située à l'extérieur du chantier ou de la cellule de démantèlement, n'est pas contaminable, contrairement à la seconde, située à l'intérieur du chantier. Les deux fibres 18 sont reliées grâce à un coupleur 16 optique. Chaque fibre est dotée à chacune de ses extrémités d'un connecteur qui 20 permet son démontage : de la source, du coupleur et de la tête optique. Le remplacement de la tête 12 et de la seconde fibre est ainsi facilité, notamment lorsque la tête 12 ou la fibre a été utilisée pour le démantèlement des installations nucléaires, et est donc susceptible d'être radioactive par contamination. 25 La fibre 18 peut être d'une longueur quelconque, mais est en général d'une longueur de 100 m de la source 11 jusqu'au coupleur 16 (pour un diamètre de 400 lm par exemple), et de 20 m du coupleur 16 à la tête 12 (pour un diamètre de 600 pm par exemple). La position de découpe du faisceau 111 est préférentiellement à angle 30 droit par rapport à la pièce 1 à découper, par exemple à l'horizontale ou la verticale. La distance H entre l'extrémité de la buse 13 et la pièce 1 peut être de différentes valeurs, mais est en général comprise entre 5 et 60 mm, voire 100 mm, en fonction de la puissance du faisceau 111 et d'une épaisseur e de la pièce. La tête 12 peut être déplacée selon les cinq axes (trois translations et deux rotations) pour effectuer la découpe, grâce à un actionneur 17 5 (typiquement un robot cinq axes ou un télé-manipulateur). De manière classique, la tête 12 comporte une chambre interne 123 et une arrivée 122, latérale en général, de gaz 121 sous pression et remplissant la chambre 123. La buse 13 laisse ainsi également échapper le gaz 121 sous pression entourant le faisceau 111. 10 Le gaz 121 permet d'évacuer le matériau de la pièce 1, fondu et vaporisé par le faisceau 111 et peut contribuer au refroidissement de la tête 12 optique. Le gaz 121 est en général de l'air comprimé avec une pression inférieure à 15 bars, mais peut également être un gaz exothermique (comme par exemple de l'oxygène, des mélanges comportant de 15 l'hydrogène ou du dioxyde de carbone...) ou un gaz neutre selon l'application concernée. Un débit de passage de gaz 121 est de l'ordre de 400 L/min. Comme le montrent la figure 1 et plus précisément les figures 2A et 2B, la chambre 123 comporte une lentille 124 de collimation du faisceau 20 111 et au moins une lentille 125 de focalisation du faisceau 111. La distance focale fb de la lentille 124 de collimation peut être de 80 mm par exemple, et la distance focale F de la lentille 125 de focalisation peut être de 253 mm par exemple. La tête 12 assure un simple rapport d'imagerie de grandissement G défini par : 25 G= P .b entre le diamètre de la fibre optique 18 au niveau d'un connecteur 181 à la tête 12, et le point de focalisation du faisceau 111. La découpe met en oeuvre un faisceau laser 111 de très bonne qualité de faisceau (<_ 8 mm.mrad) qui présente une aptitude à être focalisé sur un 30 diamètre inférieur à 400 pm, de puissance supérieure ou égale à 6 kW. Des sources lasers 11 aptes à délivrer de tels faisceaux 111 sont industrielles et disponibles dans le commerce.

Comme le montre la figure 3, en sélectionnant la configuration appropriée des lentilles 124 et 125 de la tête 12 de découpe, placée en sortie de fibre 18 optique, les qualités de faisceau précédentes permettent d'obtenir une zone ZR de Rayleigh élevée (>_ 40 mm), la zone de Rayleigh étant de façon connue une zone dans laquelle l'énergie du faisceau 111 reste concentrée sur un diamètre inférieur ou égal à 1,414 fois le diamètre de focalisation optimal noté dB. La zone de Rayleigh correspond également à une zone où le faisceau 111 laser est parallèle. On comprend donc que plus la zone de Rayleigh est élevée : - plus le procédé de découpe est robuste, car la pièce peut facilement être positionnée sous le faisceau 111, avec une tolérance élevée de positionnement longitudinal par rapport au faisceau 111, et - plus les photons vont agir de façon concentrée sur une grande longueur dans la pièce 1 à découper, ce que l'homme du métier appelle l'effet « key-hole », ou l'effet trou 141 de serrure, représenté sur la figure 4, avec une interaction entre le faisceau 111 laser et la pièce 1 concentrée sur un diamètre suffisant mais de très grande longueur. ,F z II D) où À est la longueur d'onde du faisceau 111 ; F est la longueur focal de la tête 12 (voir figure 2B) ; et D est le diamètre du faisceau 11 au niveau de la lentille 125 (voir figure 3).

A titre d'exemple, pour assurer une tache focale de diamètre 2mm, Il convient d'assurer un rapport G de grandissement de - G=10 pour un diamètre de fibre de 200pm, - G =5 pour un diamètre de fibre de 400pm, ou La zone ZR de Rayleigh est définie par la formule : 4. ZR = - G =3,33 pour un diamètre de fibre de 600pm. En général, on utilise des zones de Rayleigh de 1 mm, ce qui induit un positionnement longitudinal du faisceau 111 par rapport à la pièce 1 avec une tolérance inférieure à +/- 0,5 mm. Il faut en effet une tache focale de très petit diamètre (<_400pm) sur la pièce 1, et un trou 141 de serrure (ou "keyhole" en anglais) : - peu large, - à bords parallèles, et - débouchant, par optimisation de l'efficacité des photons incidents, comme le montre la figure 4. Une pénétration totale de l'épaisseur e traversée est ainsi en général assurée et garantie.

Le déplacement de la tête 12 une fois la pièce 1 percée se déroule avec une certaine vitesse V de découpe courante, lors d'une découpe. On comprend qu'il faille un certain temps pour découper une épaisseur e d'une pièce 1, pour une puissance du faisceau 111 donnée : si la tête 12 se déplace trop rapidement par rapport à la pièce 1, la découpe n'est pas effectuée correctement sur toute l'épaisseur e. On appelle la vitesse limite VL de découpe la vitesse au-delà de laquelle la pièce 1 n'est pas découpée. La vitesse limite VL n'est en pratique jamais atteinte sur un chantier de démantèlement, pour assurer une marge de sécurité et garantir la découpe de la pièce.

Deux autres des technologies connues en développement pour le démantèlement et utilisant des moyens thermiques sont - la découpe à la torche (ou faisceau) plasma, et - l'oxycoupage, qui est un procédé de découpe des métaux, par oxydation localisée mais continue, à l'aide d'un faisceau d'oxygène 30 pur.

Les technologies précédentes présentent cependant des inconvénients.

Les systèmes connus de démantèlement ne disposent en effet pas de systèmes permettant de vérifier que l'ensemble de la pièce à découper a bien été traversé - soit par le faisceau laser, - soit par le faisceau plasma, - soit par le faisceau d'oxygène, d'air ou de tout autre mélange gazeux adapté, et donc que la séparation des faces opposées de la pièce affectées par le faisceau est bien effective.

Des caméras placées sur la tête de focalisation, un outil porteur de la tête ou à distance, ne permettent en effet pas de garantir que la découpe est effective. Leur précision est en effet insuffisante vis-à-vis des technologies concernées. Elles sont de plus encombrantes, complexes et très difficilement intégrables à des systèmes à introduire en milieux radioactifs émetteurs a, R ou y : elles comportent en effet des capteurs à couplage de charges (CCD) et une électronique embarquée, très sensibles aux radiations. De plus, leur maintenance est fréquente car les caméras sont fragiles.

Or le travail en atmosphère contaminé rend les opérations de remplacement longues avec une intervention humaine difficile, voire impossible, et les caméras ne sont pas souvent réparables et doivent être évacuées en déchet. Enfin leur coût est élevé, ce qui les rend difficiles à considérer comme des consommables pour le procédé de découpe. Les chantiers durent en effet plusieurs mois, et les systèmes doivent être utilisés en continu pendant de longues heures tous les jours. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de pallier au moins un de ces inconvénients.

A cet effet, on propose selon l'invention un système de découpe d'une pièce par un faisceau, comportant - une source de production d'un faisceau de découpe, et - une tête de découpe reliée à la source et laissant passer le faisceau de découpe, le système étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre - au moins un capteur de température, pour délivrer en continu et en temps 5 réel une information de température de la tête, et - un dispositif de commande et d'alerte, relié au capteur et à la source, le dispositif étant adapté pour comparer, en continu et en temps réel, l'information de température délivrée par le capteur à un premier seuil de température, et pour 10 désactiver la source lorsque l'information de température délivrée par le capteur est supérieure au premier seuil de température. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : 15 - le dispositif est en outre adapté pour comparer, en continu et en temps réel, une variation temporelle de l'information de température délivrée par le capteur à - un deuxième seuil de variation, lorsque la variation temporelle de l'information de température est positive, et à 20 - un troisième seuil de variation, lorsque la variation temporelle de l'information de température est négative ; - le dispositif est en outre adapté pour émettre un signal d'alerte à l'attention d'un utilisateur du système, - lorsque la source est désactivée; et/ou 25 - lorsque la variation temporelle de l'information de température est supérieure au deuxième seuil de variation, et/ou - lorsque la valeur absolue de variation temporelle de l'information de température est inférieure à la valeur absolue du troisième seuil de variation ; 30 - le capteur de température est un thermocouple intégré à la tête ; - le capteur est une caméra thermique adaptée pour observer la tête ; - la source est une source de rayonnement laser ; - la source est une source de plasma ou de gaz.

L'invention concerne également un procédé de commande d'un système précité. L'invention présente de nombreux avantages. L'invention permet de vérifier que l'ensemble de la pièce à découper a 5 bien été traversé par le faisceau, c'est-à-dire - soit par le faisceau laser, - soit par le faisceau plasma, - soit par le faisceau de gaz, à savoir d'oxygène, d'air ou de tout autre mélange gazeux adapté, et 10 donc que la séparation des faces opposées de la pièce affectées par le faisceau est bien effective. La précision de l'invention est suffisante vis-à-vis des technologies concernées. La solution selon l'invention, ne prévoyant qu'au moins un capteur de 15 température, préférentiellement un thermocouple placé sur la tête de découpe, est peu encombrante, très simple et préférentiellement complètement intégrée à la tête introduite en milieux radioactifs émetteurs a, R ou y. Elle ne comporte aucun capteur à couplage de charges (CCD), ni aucune électronique embarquée sensible aux radiations. 20 Le capteur de température de l'invention ne nécessite qu'une maintenance minimale, car il est avantageusement résistant aux radiations. Il n'y a donc pas besoin d'opérations de remplacement en atmosphère contaminée, et il est facilement réparable. Enfin il est peu onéreux, et est ainsi considéré comme un 25 consommable pour le procédé de découpe. L'invention s'applique avantageusement au démantèlement des installations nucléaires, mais s'applique également à la déconstruction de véhicules automobiles, d'avions, d'appareils électroménagers, de pipelines, d'armes (de poing, missiles, ...), de structures industrielles de dimensions 30 élevées, comme des structures industrielles chimiques ou pétrolières.

PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, déjà commentée, représente schématiquement un système de découpe laser connu ; - les figures 2A et 2B, déjà commentées, représentent schématiquement une tête d'un système selon la figure 1 ; - la figure 3, déjà commentée, illustre une zone de Rayleigh ; - la figure 4, déjà commentée, représente schématiquement un keyhole dans une pièce, créé par un faisceau laser de découpe ; - la figure 5 représente schématiquement un système de découpe selon l'invention ; - la figure 6 représente un faisceau réfléchi dans un trou ou keyhole non 15 débouchant d'une pièce ; - la figure 7 représente schématiquement l'évolution de la température de la tête en fonction du temps ; - la figure 8 représente schématiquement une tête d'un système selon l'invention ; et 20 - la figure 9 représente schématiquement les principales étapes d'un procédé de commande d'un système selon l'invention. Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références numériques identiques. DESCRIPTION DETAILLEE 25 La figure 5 représente schématiquement un système 10 de découpe d'une pièce 1, selon l'invention. Comme on peut le constater, le système 10 reprend un certain nombre d'éléments identiques à ceux décrits en référence à la figure 1 illustrant l'art antérieur, et la description de ces éléments n'est pas reprise en détail dans 30 les développements qui suivent, pour des raisons évidentes de concision. On se référera donc avantageusement à la description de ces éléments en référence à la figure 1, et seuls les points particuliers de ces éléments seront repris dans les développements qui suivent.

On rappelle juste que le système 10 découpe la pièce 1 par un faisceau 111, et comporte principalement - une source 11 de production du faisceau 111 de découpe, et - une tête 12 de découpe reliée à la source 11 et laissant passer le faisceau 5 111 de découpe. Le faisceau 111 peut être de tout type, pourvu qu'il permette de découper la pièce 1. La source 11 peut ainsi être une source de plasma, pour effectuer une découpe par torche plasma, ou de gaz, à savoir d'oxygène, d'air ou de tout autre mélange gazeux adapté, et dans le cas 10 d'une source d'oxygène, pour effectuer une découpe appelée oxycoupage. La source 11 est cependant préférentiellement une source laser, et le faisceau 111 est préférentiellement un rayonnement du type laser. Les développements qui suivent s'attachent donc principalement, mais non limitativement, à cette application. 15 La figure 4, déjà discutée, représente schématiquement le keyhole 141 dans une pièce 1, créé par un tel faisceau 111 laser de découpe. Lorsque le keyhole 141 débouchant est formé, on comprend que le faisceau 111 ne subit pas de réflexions sur la face avant de la pièce 1 à découper. En revanche, comme le montre la figure 6, lors de la formation du 20 keyhole 141 dans l'épaisseur e de la pièce 1, une partie du faisceau 111 incident est réfléchi vers la tête 12 de découpe. Le faisceau 112 laser réfléchi est alors absorbé par la tête 12 de découpe, et il en résulte un réchauffement de la tête 12 de découpe. La courbe CO de la figure 7 montre la relation entre la température T 25 de la tête 12 en fonction du temps t, lors d'un fonctionnement normal et satisfaisant de la découpe. Entre les instants t1 et t2, le faisceau 111 laser perce rapidement la pièce 1, la tête 12 chauffe modérément jusqu'à une température T0. Lorsque le keyhole 141 devient débouchant à l'instant t2, le faisceau 111 30 est rapidement transmis dans le keyhole 141 et ne subit rapidement plus de réflexions sur la face avant de la pièce 1 à découper. On constate alors entre les instants t2 et t3 une baisse rapide de la température de la tête 12, due au perçage du keyhole 141. Un régime stable autour d'une température Ts s'établit alors à partir de l'instant t3, lors du déplacement de la tête 12 parallèlement à la pièce 1 pour la création d'une saignée dans la pièce 1, avec la vitesse de découpe V, du fait du refroidissement continu de la tête grâce au gaz 121.

Lors d'un dysfonctionnement de la découpe, le keyhole 141 n'est pas débouchant pendant une longue période de temps, et le faisceau 112 laser réfléchi est alors entièrement absorbé par la tête 12 de découpe, et il en résulte un réchauffement rapide de la tête 12 de découpe et l'attente d'une température critique Tc, comme le montre la courbe Cl de la figure 7.

Le fait que la tête 12 atteigne la température critique Tc traduit donc le fait que la pièce 1 n'est pas correctement découpée. Par ailleurs la température critique Tc entraîne une destruction de la tête 12, et notamment des lentilles 124 et 125. La température Tc a été déterminée expérimentalement et est de l'ordre de 80°C.

L'invention met à profit cette propriété de réchauffement de la tête 12 en cas de découpe uniquement partielle de la pièce 1, pour détecter le fait que le keyhole 141 est non débouchant. A cet effet, le système 10 comporte en outre au moins un capteur 14 de température, pour délivrer, lors d'une étape E1 représentée en figure 9, en continu et en temps réel, une information T de température de la tête 12. Le capteur 14 peut être une caméra thermique adaptée pour observer la tête 12 et délivrer par conséquent l'information T de température de la tête 12, sous la forme d'un signal électrique de sortie. La caméra est avantageusement placé en dehors d'un environnement hostile, et notamment radioactif. Cependant, préférentiellement, le capteur 14 de température est un thermocouple intégré à la tête 12, comme le montre schématiquement la figure 8, et délivre l'information T de température de la tête 12, sous la forme d'un signal électrique de sortie, par exemple une intensité de courant.

Le thermocouple 14 forme ainsi de manière classique un thermomètre électrique. Comme le montre la figure 8, la tête 12 peut comporter plus d'un thermocouple 14, par exemple au moins deux thermocouples, par exemple un thermocouple 14 placé sur le corps de la tête 12, en arrière de la buse 13, et un thermocouple 14 placé sur la buse 13, pour avoir une information plus précise sur la température de la tête 12, et une éventuelle redondance des informations T de température.

Chaque thermocouple 14 est très simple de réalisation, résistant mécaniquement et facilement disponible dans le commerce. Il est également résistant aux radiations a, R ou y éventuellement émises dans une installation nucléaire. Comme le montre la figure 5, le système 10 comporte également un 10 dispositif 15 de commande et d'alerte, relié au capteur 14. Le dispositif 15 reçoit donc l'information de température T issue du capteur 14. Le dispositif 15 comporte notamment une mémoire et un processeur permettant de traiter l'information de température T, et il est notamment adapté pour comparer, lors d'une étape E2, en continu et en temps réel, 15 l'information de température T délivrée par le capteur 14 à un premier seuil S1 de température. Le premier seuil S1 est pris légèrement inférieur à la température critique Tc, pour éviter une destruction de la tête 12. On fixe ainsi par exemple 20 S 1=70 °C. Le dispositif 15 est également relié à la source 11, et, grâce à sa mémoire et à son processeur, il est également adapté pour désactiver, lors d'une étape E3, la source 11 lorsque l'information T de température délivrée par le capteur 14 est supérieure au premier seuil S1 de température. 25 Puisque la température T de la tête 12 est supérieure au seuil S1, la découpe est uniquement partielle, et donc non satisfaisante. Il faut donc arrêter la découpe partielle, ce que fait le dispositif 15 en désactivant la source 11. De plus, si la découpe partielle continuait, la température de la tête 12 continuerait d'augmenter, ce qui entraînerait la destruction de la tête 30 12. Le dispositif 15 protège donc également la tête 12. L'invention fournit donc un véritable dispositif de commande et de surveillance industrielle de la découpe.

Avantageusement, le dispositif 15 est en outre adapté pour émettre un signal d'alerte à l'attention d'un utilisateur du système 10 lorsque la source 11 est désactivée. Le signal d'alerte peut être un signal visuel et/ou sonore, comme par exemple un voyant rouge clignotant associé à une sonnerie spécifique. Un utilisateur peut alors remédier à un dysfonctionnement de la découpe, par exemple grâce à un examen visuel de la pièce 1 et/ou à un examen du système 10. Un tel examen peut en effet révéler une surépaisseur sur la pièce 1, une baisse de la puissance du faisceau 111 laser, un défaut de vitesse de la tête 12, un déréglage de la distance entre la pièce 1 et la tête 12, un défaut sur dans le circuit de gaz 121 de la buse 13, etc. Une fois le problème identifié, l'utilisateur peut y remédier, et la découpe normale peut être reprise, puisque la tête 12 n'est pas endommagée, la reprise étant effectuée dans de bonnes conditions, avec une découpe totale de la pièce 1.

La vitesse de réchauffement de la tête 12 est également porteuse d'information, et est avantageusement prise en compte par l'utilisateur du 20 système. En effet, comme le montre la courbe C2 de la figure 7, une vitesse de réchauffement trop importante peut traduire un dysfonctionnement de la découpe, bien que la température de la tête ne soit pas encore trop élevée, et le dispositif 15 peut en avertir l'utilisateur. 25 L'examen de la vitesse de réchauffement permet à un utilisateur de remédier encore plus facilement au dysfonctionnement. En effet, les épaisseurs e à découper sont généralement comprises entre 20mm et 150mm, ce qui engendre, pour une pièce en acier, des vitesses de déplacement de la tête 12, pour la découpe, comprises entre 30 20mm/min à 300mm/min. Si l'utilisateur est averti tôt de la vitesse de réchauffement de la tête 12 trop élevée, par exemple dans un délai compris entre 30 et 80 secondes, les longueurs découpées sont faibles, à savoir au maximum 40cm. La localisation d'une éventuelle surépaisseur de la pièce 1 est donc aisée. A cet effet, le dispositif 15 est avantageusement adapté pour comparer, lors d'une étape E4 optionnelle, en continu et en temps réel, une variation temporelle de l'information de température délivrée par le capteur 14, à savoir : dT dt à un deuxième seuil S2 de variation, lorsque la variation temporelle de l'information de température est positive (réchauffement).

Expérimentalement, le seuil S2 a été déterminé à une variation de 60°C en 60 secondes, à savoir S2=1 °C.s-l. Le dispositif 15 est en outre adapté pour émettre un signal d'alerte à l'attention de l'utilisateur du système 10 lorsque la variation temporelle de l'information de température est supérieure au deuxième seuil S2 de variation, c'est-à-dire lorsque la condition suivante est vérifiée : dT S2 . dt Le signal d'alerte peut être un signal visuel et/ou sonore, comme par exemple un voyant orange clignotant associé à une sonnerie spécifique.

L'utilisateur peut donc surveiller de façon plus attentive la découpe ou décider d'arrêter manuellement la découpe pour effectuer un examen visuel de la pièce 1 et/ou à un examen du système 10, pour éviter tout dysfonctionnement.

La vitesse de refroidissement de la tête 12 est également porteuse d'information, et est avantageusement prise en compte par l'utilisateur du système. En effet, comme le montre la courbe C3 de la figure 7, une vitesse de réchauffement trop faible peut traduire un dysfonctionnement de la découpe, bien que la température de la tête 12 ne soit pas trop élevée, et le dispositif 15 peut en avertir l'utilisateur.

De même que précédemment pour la vitesse de réchauffement, l'examen de la vitesse de refroidissement de la tête permet à un utilisateur de remédier encore plus facilement au dysfonctionnement, du fait des faibles vitesses de découpe de la pièce.

Le dispositif 15 est ainsi en outre adapté pour comparer, en continu et en temps réel, lors d'une étape E5 optionnelle, une variation temporelle de l'information de température délivrée par le capteur 14, à savoir : dT dt à un deuxième seuil S3 de variation, lorsque la variation temporelle de 10 l'information de température est négative (refroidissement). Expérimentalement, le seuil S3 a été déterminé à une variation de -30°C en 30 secondes, à savoir S3 = -1 °C.s-l. Le dispositif 15 est en outre adapté pour émettre un signal d'alerte à 15 l'attention de l'utilisateur du système 10 lorsque la valeur absolue de la variation temporelle de l'information de température est inférieure à la valeur absolue du deuxième seuil S3 de variation, c'est-à-dire lorsque dT dt 11S311 Le signal d'alerte peut être un signal visuel et/ou sonore, comme par 20 exemple un voyant orange clignotant associé à une sonnerie spécifique. L'utilisateur peut donc surveiller de façon plus attentive la découpe ou décider d'arrêter manuellement la découpe pour effectuer un examen visuel de la pièce 1 et/ou à un examen du système 10, pour éviter tout dysfonctionnement.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Système (10) de découpe d'une pièce (1) par un faisceau (111), comportant - une source (11) de production d'un faisceau (111) de découpe, et - une tête (12) de découpe reliée à la source (11) et laissant passer le faisceau (111) de découpe, le système (10) étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre - au moins un capteur (14) de température, pour délivrer en continu et en temps réel une information (T) de température de la tête (12), et - un dispositif (15) de commande et d'alerte, relié au capteur (14) et à la source (11), le dispositif (15) étant adapté pour comparer, en continu et en temps réel, l'information de température délivrée par le capteur à un premier seuil (S1) de température, et pour désactiver la source (11) lorsque l'information de température délivrée par le capteur est supérieure au premier seuil (S1) de température.
2. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le dispositif (15) est en outre adapté pour comparer, en continu et en temps réel, une variation temporelle de l'information de température délivrée par le capteur à - un deuxième seuil (S2) de variation, lorsque la variation temporelle de l'information de température est positive, et à - un troisième seuil (S3) de variation, lorsque la variation temporelle de l'information de température est négative.
3. 3. Système selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le dispositif (15) est en outre adapté pour émettre un signal d'alerte à l'attention d'un utilisateur du système (10), - lorsque la source (11) est désactivée; et/ou - lorsque la variation temporelle de l'information de température est supérieure au deuxième seuil (S2) de variation, et/ou - lorsque la valeur absolue de variation temporelle de l'information de température est inférieure à la valeur absolue du troisième seuil (S3) de variation.
4. 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le capteur (14) de température est un thermocouple intégré à la tête (12).
5. 5. Système selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le capteur (14) est une caméra thermique adaptée pour observer la tête (12).
6. 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la source (11) est une source de rayonnement laser.
7. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la source (11) 15 est une source de plasma ou de gaz.
8. 8. Procédé de commande et d'alerte pour la commande d'un système (10) de découpe d'une pièce (1) par un faisceau (111), le système (10) comportant 20 - une source (11) de production d'un faisceau (111) de découpe, et - une tête (12) de découpe reliée à la source (11) et laissant passer le faisceau (111) de découpe, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes selon lesquelles : 25 - au moins un capteur (14) de température du système (10) délivre (E1), en continu et en temps réel, une information (T) de température de la tête (12), et - un dispositif (15) de commande et d'alerte du système, relié au capteur (14) et à la source (11), 30 compare (E2), en continu et en temps réel, l'information de température délivrée par le capteur à un premier seuil (S1) de température, et10 désactive (E3) la source (11) lorsque l'information de température délivrée par le capteur est supérieure au premier seuil (S1) de température.
9. 9. Procédé selon la revendication 8, comportant en outre les étapes selon lesquelles le dispositif (15) compare (E4) en outre, en continu et en temps réel, une variation temporelle de l'information de température délivrée par le capteur à - un deuxième seuil (S2) de variation, lorsque la variation temporelle de l'information de température est positive, et à - un troisième seuil (S3) de variation, lorsque la variation temporelle de l'information de température est négative.
10. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, comportant en outre les étapes selon lesquelles le dispositif (15) émet en outre un signal d'alerte à 15 l'attention d'un utilisateur du système (10), - lorsque la source (11) est désactivée; et/ou - lorsque la variation temporelle de l'information de température est supérieure au deuxième seuil (S2) de variation, et/ou - lorsque la valeur absolue de variation temporelle de l'information de 20 température est inférieure à la valeur absolue du troisième seuil (S3) de variation.