Brevet FR2359450A1 — publié le 19780217

La présente invention-concerne un dispositif de contrôle pour robots industriels. On sait que pour réaliser certains travaux de peinture, soudure, manutention , etc... sur des pièces de formes et de dimensions déterminées , on utilise des installations comprenant des robots industriels capables d'exécuter des suites de mouvements en concordance avec le déroulement de programmes préenregistrés Chacun de ces programmes correspond à un type de pièce déterminé , ainsi qu a un travail déterminé sur cette pièce Dans ces installations les pièces à traiter sont amenées l'une derrière autre à un robot , par l'intermédiaire d'un convoyeur et , en amont du robot ,elles passent devant un dispositif de détection permettant de reconnaître le type de pièce à traiter .L'information fournie par ce dispositif de détection est transmise à un dispositif de recherche de programme susceptible de déterminer le programme particulier de travail à effectuer sur une pièce en fonction de la forme et de la dimension de celle-ci . Ce programme est maintenu en attente d'exécution jusqu'au moment où la pièce se présente devant le robot Le dispositif de détection est généralement composé d'une pluralité de détecteurs par tout ou rien , tels que cellules photo-électriques ou palpeurs electromécaniques , répartis spatialement à poste fixe sur le trajet de la pièce et dont les sorties sont lues simultanément à un instant détermine , correspondant à une position choisie de 12 piece par rapport au dispositif de détection Dans les installations connues de ce type , le dispositif de recherche des programmes fonctionne sur le mode logiciel pur (software) . Ce logiciel correspond à la résolution d'un problème particulier et à un processus de sélection d'un programme en fonction de la reconnaissance d'une pièce déterminée I1 en résulte donc que tout nouveau problème (par exemple introduction d'une pièce supplémentaire à traiter ou modification de la forme d'une pièce ) exigera une nouvelle étude du logiciel initial du dispositif de recherches des programmes ,et entrainera automatiquement une reprise partielle , et parfois meme complète de ce logiciel .Par voie de conséquence , il faudra alors procéder à un nouveau câblage onéreux d'une partie de l'équipement électrique , ce qui entrainera une immobilisation de l'installation perturbant fortement les fabrications La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient A cet effet , selon l'invention , le dispositif de contrôle pour au moins un robot industriel qui est susceptible d'effectuer sur des pièces de formes et/ou dimensions différentes une pluralité de suites d'opérations différentes ,spécifiques , prédéterminées et enregistrées dans des programmes , ledit dispositif de commande comprenant d'une part un dispositif de détection eomposé d'une pluralité de détecteurs par tout ou rien répartis spatialement à poste fixe sur le trajet desdites pièces au robot pour appréhender au moins approximativement la forme et/ou la dimension de celles-ci afin de les différencier les unes des autres , à chacune desdites pièces correspondant une combinaison déterminée des réponses de la pluralité desdits détecteurs ,et d'autre part un dispositif de recherches de programmes qui en fonction des informations qu'il reçoit du dispositif de détection choisit un programme correspondant , est remarquable en ce que ledit dispositif de recherche de programmes est formé par un réseau de connexion logique comportant un nombre de sorties égal au nombre maximal possible des combinaisons des réponses desdits détecteurs , chacune desdites sorties étant associée à un programme particulier ou à une possibilité de programme. Un tel réseau de connexion peut être réalisé à l'aide de circuits imprimés. En quelque sorte , la combinaison des réponses des détecteurs donne une configuration logique d'un programme ou d'une possibilité de programme , combinaison dont chaque bit est constitué par la réponse d'un des détecteurs . Ainsi , s'il intervient une modification dans une pièce ou bien encore si on introduit dans le système une nouvelle pièce à traiter , il suffit soit d'effectuer des connexions de voies déjà en place en direction d'un programme déjà existant (s'il est possible d'utiliser un tel programme) , soit d'ajouter un nouveau programme dans le robot et de prévoir des adressages correspondants dans le réseau de connexion L'invention est basée sur deux idées principales - la première de ces idées concerne le fait que l'expérience montre qu'avec 7 ou 8 détecteurs , il est pratiquement possible de définir la forme et la dimension de toutes pièces industrielles à traiter .Il en résulte que le nombre d'adresses et donc de programmes possibles pour le dispositif selon l'invention 8 s'élève à 27 ou 2 possibilités, c'est-à-dire respectivement 128 et 256 pro- grammes . Un tel nombre est bien souvent pléthorique pour les applications courantes . Ainsi , en choisissant correctement le nombre n des détecteurs , il est possible de choisir parmi 2n programmes .En réalité , le nombre N des n n programmes réellement utilisés sera inférieur a 2 et les 2n- N sorties restantes du dispositif de sélection-seront maintenues en réserve pour être eventuelle- ment associées ultérieurement à d'autres programmes , nécessités par des modifications ou adjonctions de pieces a traiter - la seconde des idées de base de l'invention est relative au logiciel du traitement de la recherche d'un programme . Dans le cas particulier de ce dernier traitement , les logiciels apparaissent ressemblants pour la majorité des problêmes que doivent résoudre les robots industriels .Par suite , il est possible d'utiliser un logiciel câblé qùi délivre un traitement donné suivant un algorithme figé , capable de traiter au moins 90% des problèmes à résoudre par les robots Ainsi , il est possible d'éviter les inconvénients d'un logiciel classique tout en évitant ceux (manque de souplesse) d'un logiciel câblé Bien entendu , la présente invention peut être appliquée au contrôle d'une pluralité de robots industriels travaillant une pluralité de pièces se déplaçant sur plusieurs chaînes et détectées par une pluralité d'ensembles détecteurs On voit qu'ainsi , l'invention , par ses possibilités d'adaptation à tout pro blème nouveau , à la suite d'une intervention très simple et très rapide sur le site même de l'installation , apporte une économie certaine au niveau des investissements d'une part , et des coûts d'exploitation d'autre part Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif conforme à l'invention appliqué au contrôle d'un robot industriel destiné à-peindre des pièces , par exemple des éléments de carrosserie d'une automobile La figure 2 montre le schéma synoptique d'une installation selon l'invention pour le contrôle d'une pluralité de robots industriels ,associés à différents convoyeurs de pièces Le dispositif montre schématiquement sur la figure 1 comporte un convoyeur 1 susceptible de transporter des pieces industrielles ,par exemple des pièces de carrosserie 2 à peindre . Sur cette figure , les pièces 2 se déplacent de gauche à droite , selon la flèche A . Sur le trajet desdites pièces est placé un dispositif de détection 3 , comportant une pluralité de cellules photo-électriques 4 1arrangées en une-configuration telle que l'ensemble desdites cellules est susceptible d'appréhender la forme desdites pièces et de fournir un code représentatif de ladite forme . En effet ,lorsqu' une pièce 2 occupe , en regard du dispositif de détection 3 s une position déterminée , on lit les indications fournies par chacune des dites cellules . Suivant que celles-ci se trouvent en regard d'une partie pleine ou ajourée de la pièce 2 , elles fournissent chacune une réponse logique O ou 1 . Par suite , l'ensemble des indications des cellules forme un mot logique composé des différents 0 et 1 individuels .Ainsi , à la sortie 5 du dispositif 3 ,le mot logique obtenu est représentatif de la forme (et de la dimension ) de la pièce 2 Si , comme montré par la figure 1 , le dispositif de détection 3 comporte 7 cellules 4 , le mot logique à la sortie 5 comporte 7 bits , ce qui représente 27 = 128 possibilites de détection de formes différentes pour les pieces 2 En aval du dispositif de détection 3 (par rapport au sens de circulation A des pièces 2 ) est disposé un robot à peindre 6 de type connu .Les mouvements de ce robot sont contrôlés par des organes de commande logés dans le socle 7 dudit robot , en fonction d'un programme préétabli , contenu dans une mémoire de programmes 8 , par exemple à disques ou bandes magnétiques Bien entendu , à chaque pièce 2 est associé un programme de peinture spêcifique, et il est nécessaire qu'un dispositif de recherche de programmes 9 détermine parmi tous les programmes de la mémoire 8 > celui qui correspond à la pièce 2 qui vient d'être détectée et codée par le dispositif 3 et qui va se présenter , pour peinture , devant le robot 6 e. Selon l'invention , le dispositif de recherche de programmes 9 est formé par un réseau de connexion logique , par exemple réalisé sous forme de circuits imprimés ,comportant une entrée 10 , reliée à la sortie 5 du dispositif de détection 3 , et 2n sorties 11 , n étant le. nombre des cellules 4 . Dans l'exemple de la figure 1 ,le dispositif de recherche de programmes 9 comporte donc 128 sorties. Chacune d'elles est associee à une possibilité de détection de forme du dispositif de détection 3 , et après une lecture de la forme d'une pièce 2 , c'est la sortie 11 correspondant au mot logique correspondant qui est activée Cette sortie 11 activée envoie , par une liaison 12 un signal à la mémoire 8 qui délivre alors le programme de traitement correspondant au robot 6 Généralement, le nombre 2n des sorties 1 1 est bien supérieur au nombre N des pièces différentes à traiter . Par suite , seules N sorties 11 sont reliées par la liaison 12 à la mémoire 8 .Les 2 - N sorties 11 restantes sont maintenues en réserve pour être utilisées en cas de modification ou d'adjonction de pièces 2 ou de programmes de traitement L'installation conforme à l'invention , montrée par la figure 2 , comporte quatre transporteurs 20, 21 ,22 et 23 , susceptibles ,comme le transporteur I , de transporter chacun une pluralité de pièces (non représentées) . A chaque transporteur 20 à 23 est associé d'une part un dispositif de détection 24, 25 ,26 ou 27 semblable au dispositif de détection 3 , et d'autre part , une pluralité de robots industriels 28 à 31 - 32 à 35 - 36 - 39 ou 40 à 43 , respectivement . Les mots logiques délivrés par les dispositifs de détection 24 à 27 sont envoyés à un réseau de connexion 44 (semblable au réseau 9 )-par I'intermédiaire d'une ligne-bus 45 . Comme précédemment , au moins une partie des sorties 46 du réseau de connexion 44 est reliée à une mémoire de programmes 47 , dont la sortie est reliée à chacun des robots 28 à 43 par l'intermédiaire d'une ligne-bus 48, L'installation de la figure 2 fonctionne ,pour l'essentiel , de la façon décrite en regard de la figure 1 . Toutefois , dans ce cas , il est nécessaire de prévoir un dispositif logique 49 à horloge , pour synchroniser le contrôle de chaque robot Par exemple , le dispositif logique 49 , fait en sorte de contrôler cycliquement chaque ensemble de robots 28 à 31 , 32 à 35 , 36 à 39 et 40 à 43 , et à l'inte- rieur de chaque ensemble les différents robots individuels REVENDICATIONS 1 - Dispositif de contrôle pour au moins un robot industriel qui est susceptible d'effectuer sur des pièces de formes et/ou dimensions différentes une pluralité de suites d'opérations différentes spécifiques , prédéterminées et enregistrées dans des programmes , ledit dispositif de commande comprenant d'une part un dispositif de détection eomposé d'une pluralité de détecteurs par tout ou rien répartis spatialement à poste fixe sur le trajet desdites pièces au robot pour appréhender au moins approximativement la forme et/ou la dimension de celles-ci afin de les différencier les unes des autres , à chacune desdites pièces correspondant une combinaison déterminée des réponses de la pluralité desdits détecteurs ,et d'autre part un dispositif de recherches de programmes qui en fonction des informations qu'il reçoit du dispositif de détection choisit un programme correspondant ,.caractérisé en ce que ledit dispositif de recherche de programmes est formé par un réseau de connexion logique comportant un nombre de sorties egal au nombre maximal possible des combinaisons des réponses desdits détecteurs, chacune desdites sorties étant associée à un programme particulier ou à une possibilité de programme 2 - Dispositif selon la revendication 1 ,caractérisé en ce que le dispositif de recherche de programmes est réalisé sous forme de circuits imprimés. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 ,caractérisé en ce que le dispositif de détection comporte 7 détecteurs , tandis que le nombre de sorties du dispositif de recherche de programmes est égal à 128 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 , caractérisé en ce que le dispositif de détection comporte 8 détecteurs , tandis que le nombre de sorties du dispositif de recherche de programmes est égal à 256 5 - Installation pour le traitement de pièces industrielles , comportant un transporteur pour le transport desdites pièces , un dispositif de détection de la forme des pièces et un robot de traitement , caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de contrôle conforme à celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 4 6 - Installation pour le traitement de pièces industrielles comportant plusieurs transporteurs pour le transport desdites pièces , un dispositif de détection et un ensemble de robots associés à chaque transporteur ,caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de contrôle conforme à celui spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 4 et un diSpositif=-de synchronisation du fonctionnement de ce dispositif de contrôle pour la commande successive des robots ensem ble par ensemble et , à l'intérieur d'un ensemble , robot par robot