Brevet FR2654970A1 — publié le 19910531

a 4 2654970 La présente invention concerne des robots industriels utilisés dans des lignes de fabrication automatisées et concerne particulièrement un mécanisme de sécurité pour arrêter le fonctionnement d'un robot industriel dans une situation d'urgence, notamment en cas d'incidents pouvant mettre en cause la sécurité. On connait divers types de robots industriels pour des lignes de fabrication automatisées On connait par exemple des robots dont les bras sont animés d'un mouvement de va-et-vient sur des trajets limités en utilisant une source d'énergie d'actionnement tel qu'un système de pression pneumatique ou un système de pression à huile de manière a effectuer automatiquement un cycle de travail prédéterminé. Ces robots sont soumis dans la pratique à des situations d'urgence, notamment à des risques d'accident mettant en cause la sécurité par exemple si un préposé se trouve par inadvertance dans l'espace de travail d'un bras de robot, ou si par exemple une substance étrangère perturbant le travail du bras de robot a pénétré ou a été introduite dans celui-ci au cours du fonctionnement. On va maintenant décrire en se référant à la figure 1 un exemple d'un circuit de fluide de pression classique utilisé dans un dispositif de commande d'entraînement d'un bras de robot. Le circuit est construit de manière telle que la pression produite par un compresseur à air ou par un dispositif de production de pression d'huile 1 pousse le fluide de pression logé dans un réservoir 2 vers l'extérieur en direction successivement d'un dispositif de réglage de pression 3, un filtre à huile 4 et un dispositif de commutation de direction 5 pour alimenter un dispositif de production de force d'entraînement 7 pour entraîner un bras de robot Le dispositif de réglage de pression 3 uniformise la pression de l'huile qui y est introduite, le filtre à huile 4 retient les impuretés contenues dans le fluide de pression et le dispositif de commutation de direction 5 est du type distributeur à trois entrées/deux positions pour permettre au fluide de pression de parvenir par deux conduits 6 A 6 B aux deux extrémités du dispositif de production de force d'entraînement 7 ou 2 2654970 d'en sortir Ainsi le mouvement de va-et-vient d'un organe de transmission de puissance 7 A dans le dispositif de production de force d'entraînement 7 amène une charge W qui est raccordée à son extrémité frontale à effectuer un travail prédéterminé Un tel mécanisme n'est cependant pas suffisant sur le plan de la sécurité du fait qu'il ne comporte pas de dispositif de freinage pour arrêter le fonctionnement en cas d'incident Ainsi des accidents dommageables sur le plan de la sécurité peuvent se produire si une situation anormale existe dans l'espace de travail. Par ailleur il existe des robots équipés d'une pluralité de bras effectuant des cycles de travail similaires ou différents et dont le fonctionnement est commandé au moyen d'un seul dispositif de commande. Lorsque le travail déterminé est effectué en utilisant une partie seulement des bras tous les bras doivent être actionnés ce qui entraîne une consommation d'énergie inutile De plus si certains seulement des bras ou des parties de ceux-ci sont endommagés il n'est pas possible d'arrêter seulement les bras correspondants en vue de la réparation Il en résulte que le travail de réparation est compliqué du fait qu'il est nécessaire d'arrêter le robot y compris les bras qui ne nécessitent pas de réparation, ce qui réduit la productivité. La présente invention se propose de fournir un mécanisme de sécurité pour un robot industriel offrant une meilleure sécurité, une plus grande efficacité de fonctionnement et assurant une plus grande productivité tout en permettant de faire fonctionner de manière intermittente une partie seulement des bras ce qui réduit la consommation en énergie et permet au bras correspondant d'être réparé sans interrompre le fonctionnement du robot. Le mécanisme de sécurité pour robot industriel selon la présente invention se caractérise essentiellement par le fait qu'il comprend un dispositif intermittent du type distributeur à deux entrées/deux positions mis en place entre un dispositif filtrant et un dispositif de commutation de direction d'un circuit de fluide de pression pour interrompre l'alimentation en fluide de pression d'un dispositif de production de force d'entraînement en fonction d'un signal d'un élément de commande d'arrêt d'entraînement lorsqu'une situation anormale se produit près du côté charge d'un élément de transmission de puissance du dispositif de production de force d'entraînement, ainsi que pour évacuer automatiquement vers l'extérieur le fluide de pression reçu dans le dispositif de production de force d'entraînement pour arrêter le fonctionnement du dispositif de production de force d'entraînement. Ainsi le mécanisme selon l'invention empêche l'apparition d'accidents dommageables sur le plan de la sécurité notamment lorsqu'un préposé pénètre dans la zone de travail, et fournit une sécurité relativement meilleure, une efficacité de fonctionnement supérieure et une meilleure productivité lorsqu'une partie des bras d'un robot à plusieurs bras sont actionnés de manière intermittente. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit donnée à titre d'exemple nullement limitatif en se référant au dessin annexé dans lequel La figure 1 à laquelle il à déjà été fait référence précédemment est une vue schématique illustrant un circuit de fluide de pression utilisé dans un dispositif de commande d'entraînement d'un robot industriel conventionnel, la figure 2 est une vue schématique illustrant un circuit de fluide de pression utilisé dans un dispositif de commande d'entraînement d'un robot industriel équipé d'un mécanisme de sécurité selon l'invention, la figure 3 représente un circuit électrique illustrant un mécanisme de sécurité d'entraînement selon l'invention. En se référant aux figures 2 et 3 on voit un circuit de fluide de pression utilisé dans la commande d'entraînement d'un bras de robot d'un système de production automatique industrielle. Un dispositif de production de pression 1 produit la pression pour délivrer un fluide de pression tel que l'air ou l'huile sous une pression déterminée La pression ainsi produite repousse le fluide de pression stocké dans un réservoir 2 pour le forcer à passer à travers un dispositif de réglage de pression 3 et un dispositif filtrant 4 Le dispositif filtrant 4 retire toute les impuretés contenues dans le fluide de pression pour délivrer un fluide de pression pur à travers un dispositif intermittent 8 vers un dispositif de commutation de direction 5 du type distributeur à trois entrées/deux positions. Le dispositif de commutation de direction 5 fournit le fluide de pression à un dispositif de production de force d'entraînement 7 et vice versa, ou coupe l'alimentation en fluide de pression en utilisant des conduits 6 a et 6 b raccordés près des deux extrémités du dispositif de production de force de pression 7 Ainsi un élément de transmission de puissance 7 A monté coulissant dans le dispositif de production de force d'entraînement 7 est animé d'un mouvement de va et vient par suite de la circulation du fluide de pression pour effectuer un travail prédéterminé d'une charge W sur une distance de déplacement prédéterminée. Le dispositif intermittent 8 est connecté au moyen d'un conduit 6 entre le dispositif filtrant 4 et le dispositif de commutation de direction 5 pour délivrer le fluide de pression vers le dispositif de commutation de direction 5 ou supprimer l'alimentation en fluide de pression vers celui-ci, ainsi que pour évacuer hors du mécanisme le fluide de pression. Le dispositif intermittent 8 est du type distributeur à deux entrées/deux positions comme représenté dans la figure 3, dont la soupape de commutation est déplacée vers le haut et vers le bas en fonction de l'actionnement d'un élément d'arrêt Pl tel qu'un interrupteur de manière qu'un élément électromagnétique soit excité par le courant de bobine du dispositif intermittent 8 Ce dispositif 8 commence à fonctionner lorsqu'un élément de démarrage de fonctionnement P 2 est poussé A ce moment un élément de commande de fonctionnement RY tel qu'un relais est actionné pour relier des éléments de commande de fonctionnement RYSI et RY 52 à ouverture et fermeture à une source d'énergie Ainsi un passage d'alimentation 8 A et un passage d'évacuation 8 B formés dans le corps du dispositif intermittent sont mis sélectivement en communication avec le conduit 6 de telle sorte que le fluide de pression puisse être fourni au dispositif de production de force d'entraînement 7 ou que son alimentation puisse être interrompue. Le fonctionnement du mécanisme selon l'invention démarre lorsque l'élément de démarrage de fonctionnement P 2 est actionné Ensuite l'élément de commande de fonctionnement RY est actionné pour connecter 2654970 les éléments de commande de fonctionnement à ouverture et fermeture RYSI RY 52 à une source d'énergie tandis que le dispositif intermittent 8 est actionné pour connecter le passage d'alimentation 8 au conduit 6. Le fluide de pression est alors fourni au dispositif de production de force d'entraînement 7 pour permettre à un bras de robot d'effectuer son travail. Au contraire si une situation anormale apparaît au côté charge du dispositif de production de force d'entraînement 7, l'élément d'arrêt de fonctionnement Pl est ouvert pour couper la connextion des éléments de commande de fonctionnement à ouverture et fermeture RYSI et RY 52 à la source d'énergie A ce moment le dispositif intermittent 8 est coupé d'une source d'énergie pour être remis à l'état initial Le conduit 6 guidant le fluide de pression est mis en communication avec le passage d'évacuation 8 B pour empêcher le fluide de pression d'être délivré au dispositif de production de pression 7, comme cela est illustré dans la figure 2 tout en l'amenant à être évacué hors du mécanisme par le passage d'évacuation 8 B Dans ce cas l'huile retourne au réservoir 2. Ainsi le dispositif de production de force d'entraînement 7 est arrêté à l'endroit o il effectuait un travail ce qui supprime tout danger pour l'utilisateur et tout risque d'accidents pour la sécurité. Cela a pour conséquence que tout corps étranger se trouvant du c 8 té de la charge W et provoquant un fonctionnement anormal du robot entraîne une interruption de fonctionnnement des éléments concernés en cours de travail, ce qui accroît la sécurité. D'autre part il est connu qu'un robot est normalement équipé d'une pluralité de bras En conséquence l'invention peut permettre de faire fonctionner des bras en commandant le fonctionnement de chacun des dispositifs de production de force d'entraînement 7 en utilisant un dispositif intermittent 8 de manière à ne stopper que les dispositifs de production de force d'entraînement 7 concernés lorsque des accidents mettant en cause la sécurité se produisent ou lorsqu'une situation anormale surgit brusquement La réparation et le remplacement des seules parties concernées peut alors être effectué En outre la commande individuelle des dispositifs de production de force d'entraînement 7 réduit la consommation d'énergie totale de l'ensemble. 6 2654970 REVENDICATIONS Mécanisme de sécurité pou robot industriel caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif intermittent ( 8) du type distributeur à deux entrées/deux positions mis en place entre un dispositif filtrant ( 4) et un dispositif de commutation de direction ( 5) d'un circuit de fluide de pression pour interrompre l'alimentation en fluide de pression d'un dispositif de production de force d'entraînement ( 7) en fonction d'un signal d'un élément de commande d'arrêt d'entraînement (Pi) lorsqu'une situation anormale se produit près du coté charge (W) d'un élément de transmission de puissance ( 7 A) du dispositif de production de force d'entraînement ( 7), ainsi que pour évacuer automatiquement vers l'extérieur le fluide de pression reçu dans le dispositif de production de force d'entraînement ( 7) pour arrêter le fonctionnement du dispositif de production de force d'entraînement ( 7).