Brevet FR2055753A1 — publié le 19710430

L'invention a pour objet un dispositif à commande par fluide, par exemple pneumatique, destiné à assurer, en combinaison avec des organes détecteurs tels que des capteurs, et des organes d'exécution tels que des vérins, l'établissement automatique d'une séqusncs prédéterminée d'opérations, par exemple les opérations successives d'une machine-outil. Ce dispositif, qui sera désigné dans le commerce sous la marque déposée "LOGABLOC", est du type "séquentiel", c'est-à-dire dans laquel les informations de sortie, à un instant donné, dépendent à la fois des informations d'entrée à cee instant et des informations de sortie à instant immédiatement antérieur. Ce dispositif est un ensemble logique capable de coordonner les informations qui lui sont envoyées, et de commander les opérations des organes qu'il contrôle, en n'autorisant que la séquence d'opérations choisie à l'avance. Un tel ensemble est constitué d'éléments ET et OU et de distributeurs à mémoire, groupés d'une manière qui sera décrite ci-après. I1 comporte un orifice d'alimentation, un orifice pour la remise à zéro, et un certain nombre d'orifices d'entrée et autant d'orifices de sortie. Le nombre de ces derniers orifices, qui doit être pair, est choisi en fonction de la complexité de la séquence d'opérations à commander. Un tel dispositif fonctionne de façon cyclique de la manière suivante toute impulsion appliquée à une entrée d'un rang choisi provoque l'effacement du signal à la sortie de reng précédent, et l'apparition d'un signal à la sortie dudit rang choisi, le signal ne pouvent progresser de la sortie dudit rang choisi à la sortie de rang suivant que par l'application d'un signal à l'entrée dudit rang suivant. En d'autres termes si, après avoir envoyé une impulsion de fluide dans l'orifice de remise à zéro et avoir mis l'orifices d'alimentation en relation avec une source de fluide sous prsssion, on envoie une impulsion dans l'orifice d'en trée de rang n, cette impulsion efface le signal dans l'orifice de sortie de rang n-1, et provoque l'apparition d'un signal a l'orifice de sortie de rang n. A ce moment, une impulsion dans n'importe quel orifice d'entrée autre que celui de rang n + 1 est sans effet sur l'état de sortie. Par contre, une impulsion dans ledit orifice d'entrée de rang n ±I efface le signal à l'orifice de sortie de rang n et provoque l'apparition d'un signal à l'orifice de sortie de rang n + 1, le dispositif étant alors insensible à toute impulsion autre que celle arrivant sur l'entrée de rang n + 2, et ainsi de suite. Enfin, si l'on envoie une impulsion à l'entrée du premier rang, on efface le signal à la sortie du dernier rang, et on provoque l'apparition d'un signal à la sortie du premier rang. Le cycle est ainsi bouclé, et peut se reproduire automatiquement. On voit donc que l'état du dispositif évolue de telle sorte qu'à une circulation donnée des signaux de commande correspond une meme circulation des signaux de sortie, cette circulation s'effectuant pas à pas, dans un sens et un ordre déterminés, c'est-à-dire sans que l'on puisss sauter un pas ni revenir en arrière. En outre, une remise à zéro, provoquant un signal dans la première sortie, est possible à tout instant. La figure 1 ci-annexée représente à titre d'exemple, schématiquement sous forme de bloc, un ensemble à quatre entrées et quatre sorties. L'entrée de rang 2, par exemple, est désignée par E1/2 parce que l'envoi d'une impulsion sur cette entrée provoque l'effacement du signal à la sortie S1 de reng 1 et l'apparition d'un signal à la sortie S2 de rang 2. De meme un signal sur l'entrée de rang 1, désignée par E4/1, efface le signal sur la sortie S4 et fait apparaitre un signal sur la sortie La structure d'un tel dispositif, capable de recevoir à ses entrées n signaux, et de fournir à ses sorties les produits logiques de ces signaux, et de leurs signaux complémentaires, est caractérisée par le fait qu'elle comporte une série, dite série d'entrée, de 2n éléments ET aux premières entrées de chacun desquels on peut appliquer respectivement les différents signaux d'entrée, d'autre part n distributeurs inverseurs à mémoire ayant checun sa première entrée connectée directement à la sortie d'un élément ET et sa seconde entrée connectée à la sortie d'un élément ET suivant par l'intermédiaire d'un élément OU connecté par ailleurs à une source de signal de remise à zéro, et d'autre part encore n-1 chaînes fermées de 2n éléments ET connectés en cascade, les entrées desdits élé ments de la première chaine étant connectées respectivement aux sorties des distributeurs à mémoire, et les sorties des éléments de chaque chaîne étant connectées aux entrées des éléments de la chaîne suivante, les sorties des éléments de la tn-21ème chaîne étant connectées en outre aux deuxièmes entrées des éléments ET de la série d'entrée, les sorties des éléments de la dernière chaîne constituant les sorties du dispositif. La figure 2 représente. à titre d'exemple, le schéma d'un tel dispositif à quatre entrées et sorties. Dans ce dispositif, on veut obtenir las produits logiques deux à deux de deux signaux a , ss et de leurs signaux complémentaires &alpha;,ss. La figure 3 représente, à titre d'autre exemple, un dispositif à huit entrées et sorties, permettant d'obtenir les produits logiques quatre à quatre de quatre signaux a, ss. y, get de leurs signaux complémentaires a , ss , y , Dans cette figure, dans un but de clarté, toutes les connexions n'ont pas été complètement tracés, mais il doit ètre entendu que les connexions désignées par le méme symbole doivent être reliées entre elles. Il peut arriver, dans certains cas, que le nombre d'éléments du dispositif soit surabondant pour le rôle que l'on veut lui faire jouer. Dans ce cas, on peut procéder, par cas d'espèces, à des groupements amenant certaines simpli fications et suppressions d'organes. C'est ainsi que la figure 4 représente le schéma d'un dispositif simplifié à huit entrées et sorties, qui ne comporte que trois mémoires, vingt-cinq elements ET et cinq éléments OU, alors que le schéma complet de 13 figure 3 en comportait respectivement quatre, trente-deux, et quatre. On va maintenant décrire, en se référant aux figures 5 et 6, un exemple c'application du dispositif selon l'invention è la commande dune séquence d'opérations. On a chcisi pour cet exemple la réalisation d'une série d'opérations utilisant deux vérins A et E devant @cnctionner sien ia séquence suivante - cortie u vérin @position - Sortie du vérin B (position B1) - Rentrée du vérin A (position A@) - Sortie du vérin A (position A1) - Rentrée du vérin o (position Z - Rentrée du vérin A position A@@) @@ vérin @ sont asspoié@ @eux @@@pteur@ a0 et a1, le capteur a0 étant excité quand le vérin est rentré et le capteur a1 étant excité quand le vérin est sorti. De même au vérin B sont associés deux capteurs b0 et b1. La figure 5 représente symboliquement la suite des opérations nécessaires, cette suite étant décomposée en Un certain nombre de phases dat aucune ne doit comprendre deux mouvements identiques (même lettre majuscule même indice,) ou complémentaires (même lettre majuscule, indices différents3 ; dans le present exemple, on obtient ainsi quatre phases, ce @ qui impose l'emploi d'un dispositif à quatre entrées et sorties. Si la décomposition en phases aboutissait à un nombre impair de phases, on pourrait soit créer une phase supplémentaire. soit bousier une sortie sur l'entrée suivant du dispositif. La figure 6 montre comment le dispositif logique selon l'invention doit être associé dux vérins et à leurs capteurs. Bien entendu, il ne s'agit là que d'un exemple, et un circuit complexe peut toujours etre divisé an plusieurs circuits élémentaires comportant chacun un ensemble logique selon l'invention, lesdits ensembles pouvant être reliés entre eux de différentes façons, par exemple : @ relier l'une @es sorties d'un ensemble à l'une des entrées d'un autre ensemble, - ou relier par l'intermédiaire d'un élément ET la dernière sortie d'un ensemble à la première sortie d'un autre ensemble. L'utilisation de l'appareil selon l'invention permet d'établir de façon simplE et sans faire appel à l'algèbre de Boole, sous les cas de schématisation, et elle permet de grandes simplifications dans leur réalisation. L'appareil peut etre utilisé, par exemple, pour résoudre le problème du "débourrageH de la comnande automatique d'une machine à percer, cette solution nécessitant que les capteurs associés à la machine reçoivent plusieurs informations au cours d'un cycle, mais n'agissant effectivement qu'à certains moments de ce cycle. REVENDICATIONS 1/- Dispositif à commande par fluide, capable de recevoir à ses entrées n signau et de fournir à ses sorties les produits logiques de ces signaux et de leurs si gnaux complémentaires, caractérisé par le fait qu'il comporte une série, dite série d'entrée, de 2n éléments ET aux premières entrées de chacun desquels on peut appliquer respectivement les différents signaux d'entrée, d'autre part n distri- buteurs inverseurs à mémoire ayant chacun sa première entrée connectée directement à la sortie d'un élément ET et sa seconde entre connectée à la sortie de l'élément ET suivant par l'intermédiaire d'u, éiément SU connecté par ailleurs à une source de signal de remise à zéro, et d'autre pat encore n-1 chalnes fermées de 2n éléments ET connectés en cascade, les entrées oesdits élements de la première chaîne étant connectées respectivement aux sorties des distributaurs à mémoire, et les sorties des éléments de chaque chaîne étant connectées aux entrées des éléments de la chaîne suivante, les sorties des éléments de la (n-2)ème chaîne étant connectées en outre eu@ deuxièmes entrées des éléments ET de la série d'entrée, les sorties des elements de la dernière chaîne constituant les sorties du dispositif. 2/- Dispositif selon la re-jendication 1, aractérisé par le dudit qu'il comporte un nombre pair d'entrées et de sorties. 3/- Dispositif selon la revendication t, caractérisé par le fait qu'il est agencé de telle sorte que le signai ce sortie apparaît successivement à chacune de ses sorties consécutives en réponse à un signal d'entrée noyé successivement à chacune de ses sorties consécutives 4/- Procédé pour l'application du dispositif selon la revendication 1 à la commande d'une séquence d'opérations effectuées au moyen de vérins, caractérisé par le fait que l'on décompose ladite séquence en un certain nombre de phases dont aucune ne comporte deux opérations identiques Ou complémentaires, st que l'on associe le dispositif, comportant autant d'entrées que l'on a déterminé de phases, aux vérins et à des capteurs associés à ceux-ct, en fonction de ladite séquence à réaliser.