Brevet FR2135515A1 — publié le 19721222

L'invention a pour objet un : ensemble de télécommande programmé modifiable des déplacenjNts d'un mobile, applicable notamment à la manutention pour postes de travail multiples. L'objet de l'invention se rapporte notamment aux secteurs techniques des commandes et régulations, de la manutention. Les problèmes de télécommande ou commande à distance des déplacements simples ou multiples sont le plus souvent résolus au moyen diensembles ou armoires équipés de circuits préétablis, fixes et en utilisant généralement Ensemble ou armoire pour émettre les ordres, tandis qu'un autre nsemble ou armoire les interprète et les traduit. Ces ensembles sont modifiables mais au prix d'opérations conteuses de recâblage, d'adjonction d'appareillage supplémentaire. II est difficile sinon impossible d'adjoindre des opérations ou déplacements supplémentaires, d'inverser les opérations.En bref ces ensembles n offrent pas ou pas assez de souplesse, ni l'adaptabilité souhaitable. Clest par exemple le cas lorsqu'il s'agit de commander les déplacements diun chariot ou robot portant des pièces à traiter qui doivent être déplacées en passant dans des conditions et pendant des temps préétablis, par les divers postes diune channe de traitement électrolytique. Dans ce cas, on peut vouloir éliminer certaines opérations selon la nature des pièces à traiter, modifier l'ordre de certaines opérations et les temps de traitement, conjuguer les déplacements de plusieurs chariots ou robots dans des cycles décalés, etc... C'est pour éviter les inconvénients ci-dessus rappelés et répondre aux multiples besoins dans les nombreuses applications possibles qu'a été conçu l'ensemble de télécommande programmé suivant I i nventi on. Cet ensemble est remarquable en ce qu'il se réfère, à l'origine des commandes, à un système de pas corres pondant chacun à un poste ou une opération du programme, à chaque pas pouvant être attribué à volonté la valeur diun ou plusieurs des trois déplacements fondamentaux: translation, montée et descente, ou d'une valeur nulle sans aucun déplacement ; les pas correspondant aux postes ou opérations, étant programmés à volonté sur une matrice-programme qui présente une multiplicité dialignements de trous ou douilles correspondant aux intersections des avances en abscisse et des postes de travail en ordonnée, des fiches étant engagées dans les douilles correspondant au programme de travail choisi, afin de préétablir les circuits de commande du mobile ou robot pour chaque poste de travail. Suivant d'autres caractéristiques, les dispositions précédentes sont canbinées avec des dispositifs électriques, électroniques et divers moyens, afin d'assurer diune manière conjuguée, synchronisée et rationnelle, le cycle préétabli des déplacements automatiques, avec possibilité dlinterrompre le cycle à tout moment, par exemple afin de procéder par commande manuelle, ou pour insérer d'autres opérations, cela en gardant en mémoire les opérations restant à exécuter au moment de l'interruption, opérations que l'on peut ensuite reprendre en poursuivant le cycle automatique. Ces caractéristiques ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter dans les dessins annexés La figure 1 est un schéma général des éléments d'un ensemble de télé commande programmé suivant llinvention. La figure 2 illustre une forme de réalisation des circuits de commande et des diverses parties de l'ensemble depuis la matrice-programme jusqu'au mobile, chariot ou robot commandé. La figure 3 représente schématiquement un mobile ou robot ou chariot qui peut être déplacé en translation montée et descente pagçapport à une plusont ralité de postes de travail dont quelques uns/représentés avec illustration en traits interrompus du robot ou chariot. La figure 4 montre l'engagement d'une fiche dans une des douilles afin d'établir le circuit des parties conductrices correspondantes des coordonnées concernées. L'objet de l'invention est rendu plus concret en le décrivant non limitativement l'exemple de réalisation illustrée. On voit à la figure 1, encadrés en A par un tracé en traits interrompus les éléments apparents de commande et de règlage de l'ensemble, qui apparaissont de préférence sur un pupitre. On reconnait en particulier : la matrice-programme 1, des minuteries 2 - 2a - 2b - 2c, ..., 2n en nombre correspondant aux postes de traitement ou opérations à réaliser,et qui commandent les temps de traitement à chaque poste, des commandes à bouton-poussoir ou autremept de marche 3, d'arrêt i, d'arrêt d'urgence 2, de mise en fonctionnement automatique ou manuel ;, et les commandes manuelles des déplacements du mobile ou robot en marche avant aZ, en marche arrière 8, en montée i, en descente 10. On voit aussi à la figure 1 que la matrice-programme 1 qui reçoit les fiches ou broches de programmation, réagit respectivement sur : un système il de codage de position départ du mobile ou robot, un système 12 de codage de position du robot, un sème 13 de codage programme et un système 14 d avance pas à pas du cycle élémentaire. Les systèmes 12 et 13 réagissent sur un système comparateur 15 Le système comparateur 15 réagit sur le système de translation avant ou arrière 16 qui réagit à son tour sur le système 12 de codage de position du mobile ou robot. D'autre part, le système 1 réagit sur le système 14 lequel réagit sur le système 17 de montée du mobile ou robot, et sur le système 18 de descente du mobile ou robot. Les systèmes 17et 18 réagissent sur le système 16 Enfin, le système 16 réagit sur un système 19 d'avance pas à pas, se rapportant aux opérations, lequel réagit à son tour sur la matrice-programme 1. On a illustré à la figure 3, à titre d'exemple et dune manière purement schématique, une voie de guidage 20 le long de laquelle peut être déplacé en translation le chariot ou robot 21, de façon que le dit chariot puisse se présen ter au-dessus ou à proximité de chacun des postes de travail dont le nombre peut varier. La voie 20 peut être un circuit fermé le long duquel peuvent être déplacés en synchronisme plusieurs chariots et robots programmés suivant les dispositions de l'invention. Chaque chariot est équipé de deux dispositifs contacteurs ou détecteurs 22 et 23 se rapportant aux translations . Le contacteur ou détecteur 22 coopère avec une rampe ou came 24 montée à chaque poste de travail. Dès que le contac teur ou détecteur 22 rencontre la came 24, il se produit un ralentissement du chariot, à l'aide du système 16, qui est arrêté lorsque le contacteur ou détec teur 23 rencontre la touche fixe 25 d'arrêt. D'autre part, le chariot porte deux dispositifs contacteurs ou détecteurs 26 - 27 produisant l'arrêt de montée et de descente par rapport à une touche 28 solidaire de I' élément 21a mobile en hauteur. Des positions intermédiaires en montée et en descente peuvent être également obtenues par adjonction à ces dispositions diautres contacts ou moyens de détection. Des paniers; récipients, ou supports divers peuvent être accrochés à l'élément mobile 21a , en vue d opérations de toutes sortes : traitement, usinage, etc.... il est souligné d'une manière intéressante que, suivant ces dispositions, on utilise seulement quatre contacteurs ou détecteurs de fins de courses par ins t allation, ces quatre contacteurs ou détecteurs étant portés par le chariot ou ro bot, en coopération avec des cames ou touches fixes, alors que précédemment on utilisait fréquemment trois contacteurs de fin de course par poste de travail. On se réfère maintenant à la figure 2, qu, illustre leaschémas de réalisa tion de l'ensemble de télécommande suivant l'invention, et où l'on retrouve les détails des systèmes précédemment définis sous les références 11 à 19. On voit en particulier la matrice-programme 1 avec les douilles la aux intersections des multiples coordonnées conductrices de mise en circuit lb en abscisse, et ic en ordonnée. En engageant les fiches 29 dans les douilles la (figure 4) on établit les circuits des parties correspondantes de coordonnées avec les divers systèmes, et par conséquent on établit électroniquement le diagramme des déplacements du chariot ou robot 21 e et égard au tes de travail ou opérations à commander. o A partir de la matrice-programme, on distingue les divers départs. Notamment le départ 30 est en relation avec le système de codage, de comptage et de comparaison. Le signal qui est émis à partir du comparateur 15, est fonction de la position du mobile 21 eu égard à la position qu'il doit aller occuper compte tenu du programme. Une impulsion correspondante est envoyée au système de translation 16, avec les commandes du robot 21 à vitesse plus élevée 16a ou ralentie 16b (par le contact 22) , pour l'un ou l'autre sens de déplacement, et avec l'arrêt de fin de translation 16c (par le contact 23). Le départ 31 de la matrice-programme est en relation avec le système 14 d'avance pas à pas et les systèmes 17-18 de montée et descente. Suivant le cas, les impulsions commandent la montée en 17a ou la descente en 18a, avec les arts en fin de course, par les contacts 26 et 27. Deux minuteries 35-36 en relation avec les systèmes 14-17-18 contrôlent à chaque poste 1 temps d'arrêt entre les translations et/ou les montées et les descentes, cela afin de supprimer le balancement des charges avant la descente ou montée de I' élément mobile 21a , et aussi pour donner, dans un certain nombre'de cas non limitatif d'application , un temps diégouttage des pièces à la sortie dgcuves de traitement. Comme illustré, ces minuteries sont incorporées au système 14. On voit encore les départs 37 et 38 à partir de la matrice-programme. Le d épart 37 correspond à la mise en route des minuteries des postes 2 - 2a 2b... 2n. Le départ 38 correspond à l'ordre dl avance du pas à pas en fin de traitement à chaque poste: 38a - 38b, ... 38n. Une minuterie de cadence 32 permet diexercer un effet régulateur de la durée des cycles. En fin diopération sur un poste par l'effet d'un contact de fin de course, ou capteur et les minuteurs 2a - 2b - 2c, ... 2n, le système 19 réagit en 19a pour produire l'avance pas à pas, en donnant une information reçue en 33a par un registre à glissement 33 (figure 2). On bloque les opérations du pas ou poste précédent qui vient d'être exécuté, et on déclanche les opérations du pas ou poste suivant par effet ou signal sur la matrice-programme 1. Les multiples composants des divers systèmes sont illustrés conventionnellement à la figure 2, avec leurs relations, et il niest pas utile d'alourdir la description en entrant dans leur détail. à paOrrljdrécrit,4uccintement de la manière suivante les divers effets et possibi litésjde la commande de I'ensembl e-programmé; - en agissant sur le bouton-poussoir marche" 3, on provoque le démarrage de I avance pas à pas des opérations programmées et on valide la prédétermination de la position de départ du robot. Pour un pas, le ou les déplacements du robot 21 d'un poste au poste sui vant, peuvent être 10) la montée qui est automatique quand le robot est en position sur le poste choisi et quand les conditions de sécurité sont remplies. Le contrôle de la fin de course de ce déplacement "montée", déclenche une translation avant ou arrière du robot cela par exemple après une temporisation affichée par la minuterie, lorsque clest nécessaire, notamment s'il y a eu un égouttage. 20) la translation qui est effectuée par comparaison entre le programme affiché et la position réelle du robot. L'arrêt automatique de cette opération, en fin de course, donne, par exemple une autorisation de descente après une temporisation affichée qui peut être nécessaire dans certains cas, notamment pour éliminer le balancement. 30) la descente qui est automatique à la fin de translation et lorsque les conditions de sécurité sont remplies. Le contrôle de la fin de la descente donne l'autorisation de l'avance du second pas (2è opération de travail du robot), et ainsi de suite jusqu'à la fin du cycle où une remise à zéro automatique permet le démarrage d'un second cycle, contrôlé par la minuterie de cadence affichée 32, cela dans le but d'avoir des cycles de travail constants, les avances ou les retards étant automatiquement compensés. LlenchaRnement des cycles se poursuit automatiquement jusqu'au moment où l'opérateur décide d'arrêter la channe lors d'un cycle qu'il choisit. Pendant toute la durée de ce dernier cycle, un top d'arrêt peut être envoyé par le bouton-poussoir ',arrêt" 4, cependant, liarrêt effectif ne se produira que lorsque le dernier cycle en cours sera réellement terminé. Dans le cadre de l'invention, il est précis que l'on dispose des possibi lités suivantes - on peut supprimer, dans un ou plv!sieurscycles élémentaires, des opérations "montée"et descente pour limiter les déplacements du robot à une simple translation. - on peut adjoindre des circuits annexes permettant 10) une attente du mobile ou robot à un poste fixe et programmé à l'avance, 20) l'arrêt du mobile ou robot sur un poste de dégagement lorsque le poste pré vu par le programme est inaccessible pendant une opération. Le robot sera rappelé automatiquement sur le poste prévu à la fin de l'opération. 30) I'arrêt ou la mise en sécurité de l'installation en fonction de certains para mètres (température, fin de course, etc...). Dans certains cas , on peut substituer à la matrice-programme une com mande à distance par bouton-poussoir et mémoire. - on peut obtenir un fonctionnement semi-automatique pour un cycle élémen taire et à la fin de ce cycle élémentaire une nouvelle impulsion donnée ma nuellement fait accomplir au mobile ou robot un deuxième cycle élémentaire suivant le programme affiché sur la matrice. - on peut supprimer l'automatisme des déplacements du robot en plaçant la commande de commutation 6 sur la position "manuelle". La commande manu elle permet alors d'agir directement en 34 (figure 2), à l'aide des boutons 7-8-9-10 (figure 1), afin de commander les translations ainsi que les montées et descentes. La commande manuelle qui n'offre pas de particularités en elle-même, permet par exemple d'interrompre le fonctionnement automatique en cas de difficultés, ou bien d'insérer dans le cycle prévu des opérations une opération non prévue, ou encore une remise en état après un incident. Dans tous les cas, dès la remise en fonctionnement automatique, le cycle reprend au point où il a été arrêté. L'ensemble de télécommande programmé suivant l'invention forme un tout qui peut être exécuté sous forme d'une seule armoire avec pupitre. C'est une simplification importante de construction en même temps qu'une extension très importante des possibilités, notamment par le caractère modifiable d'une manière simple des programmes des déplacements du mobile ou robot. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes dlapplication, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS - 1 - Ensemble de télécommande programmé modifiable des déplacements d'un mobile, applicable notamment à la manutention pour postes de travail multiples, caractérisé en ce que l'on se réfère, pour les commandes, à un système de pas correspondant chacun à un poste ou une opération du program me, à chaque pas pouvant être attribué à volonté la valeur d'un ou plusieurs des trois déplacements fondamentaux : translation, montée et descente, ou une valeur nulle sans aucun déplacement ; les pas correspondant aux postes ou opérations, étant programmés à volonté, en combinaison avec des dispo sitifs électriques et/ou électroniques et divers moyens, afin diassurer diune manière conjuguée, synchronisée et rationnelle, le cycle préétabli des dépla ceints automatiques, avec possibilité d'interrompre le cycle à tout moment, par exemple afin de procéder par commande manuelle, ou pour insérer d'autres opérations, cela en gardant en mémoire les opérations restant à exécuter au moment de l'interruption, opération que l'on peut ensuite reprendre en pour suivant le cyc le automatique. z Ensemble de télécommande programmé suivant la revendication 1, caracté risé en ce que les pas correspondant aux postes ou opérations sont program més à volonté sur une matrice-programme qui présente une multiplicité d'ali gnements de trous ou douilles correspondant aux intersections de coordonnées conductrices de mise en circuit, des fiches étant engagées dans les trous ou douilles correspondant au programme de travail choisi, afin de préétablir les circuits de commande du mobile ou robot pour chaque poste de travail. -3- Ensemble de télécommande programmé suivant les revendications 1 et 2 ensembles, caractérisé en ce que les coordonnées en abscisse représentent les avances du mobiles ou robot, tandis que les coordonnées en ordonnée re présentent des postes de travail, ou inversement. -4- Ensemble de télécommande programme suivant la revendication 1, carac térisé en ce qu'il comprend d'une part un pupitre où apparaissent la matrice programme, des minuteries de règlage des temps, en nombre correspondant aux postes de traitement ou opérations à réaliser, des commandes de "marche" arrêt, de fonctionnement automatique ou normal, de déplacements du mobile ou robot en marche avant, en marche arrière, en montée, en descente, le dit ensemble comprenant d'autre part, à partir de la matrice-programme, un sys tème de codage de position départ du mobile ou robot un système de codage de position du robot, un système de codage programme, un système compara teur, un système d'avance pas à pas pour le cycle élémentaire, ce dernier sys tème réagissant sur un système de translation avant ou arrière lequel réagit à son tour sur le système de codage de position du mobile ou robot, le dit système diavance pas à pas réagissant sur des systèmes de montée et de descente du mobile ou robot et ce système d'avance pas à pas, ainsi que le système de translation avant ou arrière réagissant sur un système d'avance pas à pas se rapportant aux opérations, lequel réagit à son tour sur la matrice-programme ou son équivalent. - 5 - Ensemble de télécommande programmé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour cet ensemble, et pour tous les contrôles de déplacements, à chaque poste ou en fin de cycle, le mobile ou robot ou chariot , est équipé de deux dispositifs contacteurs ou détecteurs pour les translations et de deux dispositifs contacteurs ou détecteurs pour les montées et descentes, un des contacteurs ou détecteurs de translation coopèrant avec une rampe, came ou des touches fixes se trouvant à chaque poste afin de produire un ralentissement avant l'arrêt provoqué par la rencontre du deuxième contact et dune came ou touche fixe, les contacts ou détecteurs de fin de course de montées et de descentes coopèrant avec une came ou touche solidaire de l'élément mobile en hauteur du robot ou chariot. - 6 - Ensemble de télécommande programmé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par les schémas de réalisation et de relation des divers systèmes, définis, tels qu'illustrés conventionnellement à la figure 2 dans leurs détails et multiples composants. - 7 - Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1,4,5 et 6, caractérisé par l'adjonction d'une minuterie de cadence permettant diexercer un effet régulateur de la durée des cycles. - 8 - Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1,4,6, caractérisé en ce qu'un commutateur permet diarrêter les automatismes, afin de commander séparément et manuellement chaque translation ainsi que les montées et les descentes, la remise en commande automatique permettant la reprise du cycle au point où il a été arrêté. - 9 - Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1,4,5,6, carac térisé en ce que l'on obtient des positions intermédiaires en montée et en descen te, de l'élément mobile en hauteur du chariot ou robot > par adjonction de contacts ou moyens de détection supplémentaire. - 10 - Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1,4,5,6, caractérisé par un fonctionnement semi-automatique pour un cycle élémentaire, une nouvelle impulsion donnée manuellement à la fin de ce cycle élémentaire, faisant accomplir sur mobile ou robot un deuxième cycle élémentaire suivant le programme affiché.