Brevet FR2696848A1 — publié le 19940415

La présente invention concerne le domaine des dispositifs électroniques de captage et plus spécifi- quement des têtes de captage comportant de multiples capteurs pour détecter une série de cibles qui peuvent être préréglées pour former un code. Il est d'une pratique courante, dans des lignes industrielles d'assemblage avec automatisation souple, d'avoir une pièce à mettre en oeuvre qui est disposée sur un support se déplaçant le long d'une voie d'un poste de travail à un autre Dans différents postes de travail le long de la voie, le support s'arrêtera pour permettre l'exécution d'une opération sur la pièce. Un ensemble de dispositifs de mémorisation de codes fixé sur le support de pièce et de dispositifs de lecture de codes (têtes de captage) placés le long de la voie à proximité de chaque poste de travail indiquent au système d'automatisation souple les postes de travail dans lesquels une opération doit être effectuée. Chaque tête de captage comporte plusieurs capteurs disposés dans un alignement particulier de façon à détecter l'un quelconque de plusieurs codes mémorisés dans un dispositif de mémorisation de codes placé sur le support de pièce La tête de captage est normalement réalisée par câblage matériel des capteurs sur une pla- quette à circuits imprimés, en disposant les capteurs à l'intérieur d'un boîtier dans l'alignement particulier requis, et ensuite en remplissant le boîtier d'un composé d'enrobage pour fixer de façon permanente les capteurs dans leur alignement préréglé Les capteurs enrobés ne peuvent pas être enlevés du boîtier Si un capteur tombe en panne ou bien lorsqu'un type différent (N C, N 0, PNP, NPN, DC ou CA) de capteurs est nécessaire dans l'une quelconque des positions de capteurs, une nouvelle tête de détection doit être achetée Cela signifie une dépense importante pour le client en travail, en temps d'arrêt d'équipement et en têtes de captage additionnelles. Conformément à la présente invention, une tête de captage pour capteurs multiples comporte plusieurs poches, qui sont chacune alignées correctement pour s'adap- ter à une cible sur un dispositif de mémorisation de codes Chaque poche reçoit étroitement un capteur indivi- duel Le capteur peut être aisément enlevé pour un rempla- cement s'il est défectueux ou bien dans le cas o un type différent de capteur (N C, N O, PNP, NPN ou CA) est désiré dans un emplacement particulier Chaque capteur comporte également un fil de liaison pourvu d'une fiche à une borne qui est aisément reliée à la plaquette à circuits imprimés de la tête de détection. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 représente une ligne typique d'assemblage avec automatisation souple utilisant une voie, un système d'établissement de codes, un support de pièce sur lequel est fixée une unité de mémorisation de codes, et un lec- teur de codes construit conformément à la présente inven- tion, la Figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif d'éta- blissement de codes typique, la Figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif de mémo- risation de codes typique, la Figure 4 est une vue de la partie avant de la tête de captage d'un lecteur de codes construit conformément à la présente invention, la Figure 5 est une vue de la plaque de fermeture de tête de captage d'un lecteur de codes construit conf ormé- ment à la présente invention, la Figure 6 est une vue de l'intérieur de la tête de captage, faite de l'arrière, avec un des capteurs remplaça- bles qui sont installés dans un lecteur de codes cons- truit conformément à la présente invention, la Figure 7 est une vue en coupe de la tête de captage conforme à la présente invention, faite suivant la ligne 7-7 de la Figure 6, la Figure 8 est une vue en coupe de la plaque de fermeture de tête de captage, faite suivant la ligne 8-8 de la Figure 5 et montrant les fibres conductrices de lumière. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée dans son application aux détails de construction indiqués dans la description ou illustrés sur les dessins D'autres réalisations de l'invention sont possibles et celle-ci peut être mise en pratique ou mise en application de différentes autres manières Egalement il va de soi que la phraséologie et la terminologie utilisées ici rentrent dans le cadre de la description et ne doivent pas être considérées comme limitatrices. La réalisation préférée va maintenant être décrite Une partie d'un système d'automatisation souple est désignée dans son ensemble par la référence numérique sur la Figure 1 Le système d'automatisation 10 comprend une voie 14, plusieurs dispositifs d'établissement de codes 18, un support de pièce à mettre en oeuvre 22, un dispositif de mémorisation de codes 26 et plusieurs dispositifs de lecture de codes 30 Les dispositifs d'éta- blissement de codes 18 sont montés le long du côté de la voie 14 en différents emplacements Quand le support de pièce 22 se déplace le long de la voie 14, il passe devant le dispositif d'établissement de codes 18 o un code est introduit dans le dispositif de mémorisation de codes 26 monté sur le support de pièce 22 Le code peut aussi être introduit manuellement si cela est sou- haité Le code indique l'opération suivante à effectuer sur la pièce ou bien le poste suivant dans lequel la pièce doit s'arrêter Un dispositif de lecture de codes est monté le long du côté de la voie 14 dans ou à proxi- mité de chaque poste de travail de telle sorte qu'il puisse lire le code mémorisé dans le dispositif de mémori- sation de codes 26 et soit enclencher l'opération indiquée soit laisser passer le support de pièce 22 vers le poste de travail suivant Si une opération est effectuée dans le poste de travail, un dispositif d'établissement de codes 18 peut introduire un nouveau code dans le disposi- tif de mémorisation de codes 26 afin d'indiquer l'opération suivante ou le poste suivant concernant la pièce à mettre en oeuvre Un code peut aussi être introduit pour indiquer une pièce défectueuse et empêcher ainsi d'autres opéra- tions d'être effectuées sur cette pièce. Le dispositif d'établissement de codes 18, comme indiqué dans la vue en coupe de la Figure 2, utilise de l'air comprimé ou un solenoide électrique pour déplacer un plongeur 34 d'une position intérieure 38 jusque dans une position extérieure 42 Chaque plongeur 34 comporte un ressort de rappel 44 qui le ramène dans la position intérieure 38 quand la pression d'air ou le courant élec- trique sont coupés Plusieurs desdits plongeurs 34 sont répartis dans un ordre particulier dans le dispositif d'établissement de codes 18 et chacun peut être sélective- ment actionné. Comme le montre la vue en coupe de la Figure 3, le dispositif de mémorisation de codes 26 comporte plusieurs cibles 46 formées d'une matière aisément détec- tée par le dispositif de lecture de codes 30 Chaque cible 46 se trouvant dans le dispositif de mémorisation de codes 26 est disposée en correspondance à un des plon- geurs 34 du dispositif d'établissement de codes 18 Pour mémoriser un code dans le dispositif de mémorisation 26, une cible 46 doit être alignée et située à proximité étroite de son plongeur correspondant 34 dans le disposi- tif d'établissement de codes Les cibles 46 sont déplaça- bles entre une position de captage 50 et une position de non-captage 54 par l'interaction du plongeur 34 Quand le plongeur 34 est amené dans sa position extérieure 42, la cible correspondante 46 est amenée dans sa position de non-captage 54 Les cibles 46 sont disposées en paires qui sont connectées de telle sorte qu'une cible 46 de la paire soit située dans la position de captage 50 tandis que l'autre est située dans la position de non-captage 54 Une paire de cibles 46 peut être réglée manuellement de telle sorte que les deux cibles 46 se trouvent simultané- ment dans la même position. En référence à la Figure 1, les dispositifs de lecture de codes 30 sont montés le long du côté de la voie 14 dans ou à proximité d'un poste de travail. En référence à la Figure 6, chaque dispositif de lecture de codes 30 comporte un capteur 58 pour chaque cible 46 dans le dispositif de mémorisation de codes 26 Un capteur d'alignement additionnel, disposé en arrière des repères 62, comme indiqué sur la Figure 4, peut égale- ment être prévu pour détecter une cible d'alignement 66 montée sur le support de pièce 22 La cible d'aligne- ment et le capteur constituent un moyen servant à indiquer au dispositif de lecture de codes 30 que les cibles 46 du dispositif de mémorisation de codes 26 sont correcte- ment alignées avec les capteurs 58 du dispositif de lecture de codes 30 Cela empêche le dispositif de lecture de codes 30 de capter des cibles erronées La gamme de capta- ge des capteurs 58 est très courte (inférieure à 10 mm) et en conséquence les cibles 46 et les capteurs 58 doivent être situés à proximité étroite et correctement alignés pour qu'il se produise une détection. En référence à la Figure 4, chaque dispositif de lecture de codes 30 comporte une enceinte 70 en forme de boîtier rectangulaire, moulée à partir d'un matériau qui n'affecte pas pratiquement la sensibilité des capteurs 58 L'enceinte 70 comporte une paroi avant 74 et quatre parois latérales 78 qui sont généralement perpendiculaires à la paroi avant 74 et l'une avec l'autre La paroi avant 74 et les parois latérales 78 définissent une cavité intérieure Un côté arrière ouvert 82, situé à l'opposé de la paroi avant 74, assure un accès à la cavité inté- rieure La paroi avant 74 de l'enceinte 70 comporte une surface extérieure 86, plane dans l'ensemble et qui est dirigée vers les cibles 46 du dispositif de mémorisation de codes 26 quand elles sont alignées l'une avec l'autre le long de la voie 14 d'un système d'automatisation souple Une plaque de fermeture 90 recouvre le côté arrière ouvert 82 de l'enceinte 70 et comporte des trous 94 dans lesquels peuvent être engagées des fibres conductrices de lumière 96, comme le montre la Figure 8 Un joint d'étanchéité mince, formé d'une matière analogue au caout- chouc, ( non représenté) est disposé entre la plaque de fermeture 90 et le côté ouvert 82 de l'enceinte 70 afin d'assurer l'étanchéité de l'enceinte en empêchant la pénétration de poussière et de liquides La plaque de fermeture 90 est fixée sur l'enceinte 70 par des vis 98, comme le montre la Figure 1, et elle peut être enlevée pour accéder aux capteurs 58, à une plaquette à circuits imprimés 102 ainsi qu'à plusieurs bornes 106 de connexion de conducteur, enfermées dans l'enceinte 70 En référence à la Figure 7, chaque capteur 58 est logé étroitement dans une poche 110 formée unitairement dans une partie arrière de la paroi avant 74 de l'enceinte 70 Les poches sont dimensionnées de façon à recevoir étroitement les capteurs 58 dans un alignement présélectionné, habi- tuellement de telle sorte que leur axe longitudinal soit perpendiculaire à la paroi avant 74 Chaque poche 110 comporte une première extrémité 114 qui est fermée par la surface extérieure 86 de la paroi avant 74 ainsi qu'une seconde extrémité 118 qui est ouverte vers la cavité intérieure. Chaque capteur 58 comporte normalement une enceinte 122 généralement cylindrique et pourvue d'une extrémité de captage 126 qui est fermée et d'une extrémité de raccordement 130 qui est ouverte L'enceinte 122 cons- titue un support et une protection pour une plaquette à circuits imprimés 134 sur laquelle sont montés des circuits électroniques du capteur et une diode émettrice de lumière 138 La diode émettrice de lumière 138 indique l'état du capteur 58 en émettant de la lumière quand une cible 46 est détectée Le capteur 58 est introduit dans la poche 110 jusqu'à ce que l'extrémité de captage 126 vienne buter contre la première extrémité 114 L'extré- mité de raccordement 130 sera alors approximativement de niveau avec les parois latérales 78 de l'enceinte sur le côté ouvert 82 Lorsque la plaque de fermeture est installée, elle empêche le capteur 58 de sortir vers l'arrière de la poche 110 Les fibres conductrices de lumière 98 pénètrent légèrement dans l'extrémité de raccordement 130 de l'enceinte 122 du capteur de telle sorte qu'elles puissent conduire de la lumière émise par la diode 138 quand le capteur détecte une cible 46. Un câble 146 à conducteurs multiples est électriquement relié à la plaquette à circuits imprimés 134 du capteur 58 et il sort par l'extrémité de raccordement 130 ouverte. En référence à la Figure 6, le câble 146 comporte à son extrémité libre un connecteur enfichable 150 de raccorde- ment rapide Le connecteur enfichable 150 est enfiché dans une prise de raccordement correspondante 154 qui est montée sur la plaquette à circuits imprimés 102. Les bornes 106 de raccordement de fils, également montées sur la plaquette à circuits imprimés 102, sont électrique- ment reliées aux prises de raccordement par enfichage 154 Les bornes 106 de raccordement de fils constituent un moyen pour relier une source externe de courant aux capteurs 58 et pour relier les sorties des capteurs 58 à un câblage extérieur. Puisque les capteurs 58 ne sont pas fixés en permanence dans l'enceinte 70 par enrobage ou par d'autres moyens, ils peuvent être aisément enlevés au cas o l'un d'eux deviendrait défaillant ou bien lorsque le type (N C, N O, PNP, NPN ou CA) de l'un quelconque ou bien de tous les capteurs 58 doit être changé pour une fonction particulière. REVENDICATION Tête de captage, du type habituellement utilisé dans un dispositif de lecture de codes d'une ligne d'as- semblage avec automatisation souple, adaptée pour contenir plusieurs capteurs servant à capter la position d'une cible, par exemple une cible portée par un dispositif de mémorisation de codes d'une ligne d'assemblage avec automatisation souple, et pour produire un signal de sortie correspondant, caractérisée en ce qu'elle comprend: une enceinte ( 70) comportant plusieurs poches ( 110) définies dans une partie avant de ladite enceinte, chacune desdites poches ( 110) étant dimensionnée pour recevoir solidement mais de façon amovible l'un desdits capteurs ( 58) dans un alignement présélectionné; chacune desdites poches ( 110) étant formée unitairement à l'intérieur de ladite partie avant de ladite enceinte ( 70) et étant dimensionnée de telle sorte qu'un capteur ( 58) puisse être positionné dans cette poche de façon amovible par établissement d'un contact frottant entre ledit capteur ( 58) et ladite poche ( 110).