Brevet FR2690579A3 — publié le 19931029

FR 2690579 A3 19931029 FR 9205237 A 19920428 "Dispositif de commande à interrupteurs photo-électriques déclenchés par la paume des mains" La présente invention concerne un dispositif de commande à interrupteurs photo-électriques commandés par la paume des mains et elle a trait, plus particulièrement, à un dispositif interrupteur commandé manuellement et destiné à être utilisé pour faire fonctionner une machine. Un dispositif de commande à boutons-poussoirs est un dispositif interrupteur ou dispositif de commutation qui est utilisé le plus couramment dans la commande et dans la commutation du fonctionnement d'une machine Il est générale- ment demandé à un opérateur d'utiliser les deux mains pour pousser simultanément deux boutons de commande pour faire démarrer la machine ou pour effectuer une commutation dans le fonctionnement de la machine Un tel dispositif de commande à boutons-poussoirs présente l'inconvénient qu'un opérateur peut l'utiliser de façon incorrecte pour effectuer une commutation dans le fonctionnement de la machine avec pour conséquence un fonctionnement erroné de la machine Par exemple, l'opérateur d'une machine peut utiliser un objet pour maintenir en permanence un des deux boutons de commande dans une position "FERMEE" pendant qu'il fait fonctionner la machine Cette manoeuvre permet à l'opérateur de commander le fonctionnement de la machine d'une seule main tandis qu'avec son autre main il peut se consacrer à d'autres tâches Cette pratique inappropriée peut souvent entraîner des conséquences sérieuses, telles qu'un endommagement de la machine ou une blessure de l'opérateur De plus, l'opérateur d'une machine peut facilement céder à la fatigue qu'entraîne une tâche aussi fastidieuse que celle d'avoir à enfoncer de façon répétée des boutons pendant qu'il est de service. C'est pourquoi, la présente invention a pour objet principal la réalisation d'un dispositif interrupteur photo-électrique déclenché par la paume des mains et qu'un opérateur de machine peut commander facilement et manuelle- ment. La présente invention a encore pour objet la réalisation d'un dispositif interrupteur photo-électrique déclenché par la paume des mains et que l'on peut fabriquer facilement à bon marché. Dans le cadre de la présente invention, on atteint les objectifs mentionnés ci-dessus à l'aide d'un dispositif interrupteur photoélectrique déclenché par la paume des mains et comprenant principalement un circuit d'alimentation en courant électrique et un circuit d'activation de source(s) lumineuse(s) à diode photoémettrice (LED) Le circuit d'alimentation en courant électrique est utilisé pour fournir un courant continu stable Le circuit d'activation de source(s) lumineuse(s) à LED est connecté à une extrémité du circuit d'alimentation en courant électrique et est pourvu d'au moins deux sources lumineuses à LED et de deux récep- teurs à LED, chaque récepteur à LED étant disposé de façon correspondante à chaque source lumineuse à LED d'une manière linéaire Le récepteur à LED est pourvu d'un récepteur à diode PIN, d'un amplificateur, d'un comparateur et d'un commutateur à semi- conducteur SSR (relais statique) Un opérateur peut facilement changer l'état "OUVERT" ou "FERME" du commutateur ou relais à semi- conducteur SSR à l'aide de ses mains en agissant de manière à permettre ou à empêcher une communication optique entre la source lumineuse à LED et le récepteur à LED. Les objets et les caractéristiques de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée donnée ci-après en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente la disposition générale du système optique d'un interrupteur photo-électrique déclenché par la paume des mains conformément à la présente invention; la figure 2 est un organigramme de la commande de l'interrupteur photo-électrique déclenché par la paume des mains conformément à la présente invention, et la figure 3 est un schéma de principe du circuit de commande d'un interrupteur photo-électrique commandé par la paume des mains conformément à la présente invention. En se référant à la figure 1, on voit qu'un interrupteur photo- électrique déclenché par la paume des mains conformément à la présente invention comprend une boîte de commande 1 contenant un circuit d'activation principal et un circuit de commande Deux sources lumineuses 3 à diode émettrice de lumière LED sont disposées sur les deux côtés de la boîte de commande 1 Près des deux côtés de la boîte de commande, se trouvent deux boites de réception 2 dont chacune communique avec la boite de commande 1 au moyen d'un fil 5 et est pourvue intérieurement d'une photodiode 4 La distance entre la source lumineuse 3 à LED et la photodiode 4 est légèrement plus grande que la largeur de la paume de la main d'un adulte tandis que la hauteur à laquelle se trouve cette source et cette photodiode est légèrement plus courte que l'épaisseur de la paume de la main d'un adulte Avec la surface de la paume de ses mains orientées vers le bas, l'opérateur d'une machine place les paumes de ses mains entre la source lumineuse 3 à LED et la photodiode 4 de manière à mettre en marche le dispositif d'entraînement de la machine. Comme représenté sur la figure 2, un circuit 11, 12 d'alimentation en courant est prévu pour transformer une source de courant alternatif de 220 volts ou de 110 volts en une source d'alimentation normalisée de + 5 V La diode LED 3 est commandée de manière à émettre de la lumière par un circuit 15 d'activation de source lumineuse à LED qui est relié à un dispositif d'avertissement 14 La lumière émise par la source lumineuse 3 à LED est reçue par la photodiode 4 et est ensuite transférée au circuit d'amplification et de comparaison 15 puis un dispositif de commande extérieure 16 formé d'un commutateur à semi- conducteur (SSR) commandant le fonctionnement de la machine. On va décrire le fonctionnement du circuit du mode de réalisation préféré de la présente invention représenté sur la figure 3 La tension d'alimentation principale de 220 V ou de 110 V est transformée en une tension de + 12 V au moyen d'un transformateur Tl du circuit d'alimentation 11, 12 Cette tension de + 12 V est ensuite redressée pour donner une tension normalisée de + 5 V de manière à activer le circuit 13 de la source lumineuse à LED Chaque fois qu'un problème est soulevé, le dispositif d'avertissement 14 est prévenu par l'intermédiaire d'un inverseur Gi, G 2 de telle manière qu'un signal d'alarme est émis par une sirène Bi La photodiode 4, qui se trouve en face de la source lumineuse à LED est munie d'un circuit récepteur afin de capter la lumière émise par la source lumineuse 3 à LED La lumière reçue est ensuite transférée de la photodiode 4 à un compara- teur OP 1, OP 2, OP 3, OP 4 du circuit d'amplification et de comparaison 15 o il est amplifié et comparé de manière à actionner le commutateur Sl à semi-conducteur par l'intermé- diaire de l'inverseur G 3. Quand la lumière émise par la source lumineuse 3 à LED est arrêtée par les mains de l'opérateur, le signal "FERME" est émis par le circuit à photodiode par l'intermé- diaire de l'inverseur G 3 Ce signal "FERME" sert à activer l'interrupteur Sl à semi-conducteur (SSR) afin de commander la mise en marche de la machine Par contre, lorsque la lumière émise par la source lumineuse 3 à LED est autorisée à parvenir au circuit récepteur de la photodiode 4, le signal "OUVERT" est émis, ce qui se traduit par l'ouverture de l'interrupteur SSR, c'est-à-dire l'arrêt de la machine Il convient de remarquer que l'arrêt de la machine persiste tant que l'opérateur n'utilise qu'une seule main pour empêcher le passage de la lumière ou bien utilise ses deux mains mais en les positionnant de façon inadéquate. On peut utiliser une source de courant alternatif de 110 V ou de 220 V comme source d'alimentation du disposi- tif de la présente invention Tant que la tension se situe dans une plage comprise entre 90 V et 250 V, toute source de courant électrique, y compris celle présentant une tension de déclenchement, peut être acceptable pour l'interrupteur photo-électrique de la présente invention. On peut remplacer le relais utilisé communément sous une tension de 110 V avec un courant de 5 A par l'inter- rupteur SSR utilisant la tension de 220 V avec un courant de charge de 10 A afin de permettre au dispositif de supporter diverses charges Une telle conception sert à éviter toute complexité possible entraînée par l'utilisation d'un relais pour commander le fonctionnement de la machine après qu'un faible signal a été amplifié par un circuit de couplage En d'autres termes, la présente invention est caractérisée en ce qu'elle surmonte l'inconvénient de la norme sortie-entrée classique de 110 V ou 220 V et que l'on obtient ainsi à faible prix une possibilité de commuter la source d'alimenta- tion. De plus,-l'interrupteur photo-électrique commandé manuellement selon la présente invention peut être facilement utilisé par un opérateur qui n'est pas sujet au risque d'une blessure ou d'une fatigue. Il est bien entendu que la description qui précède n'est donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de commande à interrupteurs photo- électriques déclenchés par la paume des mains caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un dispositif d'alimentation en courant ( 11, 12), deux sources lumineuses ( 3) à diode électroluminescente (LED), deux récepteurs ( 4) de lumière, un dispositif (C 51) de commutation d'alimentation, un circuit ( 13) d'activation de source lumineuse à LED et un circuit récepteur, les sources lumineuses à LED étant disposées en face des récepteurs de lumière de façon linéaire de telle sorte que la distance entre chaque source lumineuse ( 3) à LED et chaque récepteur ( 4) de lumière correspondant soit légèrement plus grande que la largeur de la paume de la main d'un adulte, la hauteur à laquelle se trouvent les sources lumineuses ( 3) à LED et les récepteurs ( 4) de lumière étant légèrement plus courte que l'épaisseur de la paume d'une main d'un adulte, le dispositif d'alimentation en courant ( 11, 12) convertissant le courant alternatif en un courant continu, le circuit ( 13) d'activation de source lumineuse à LED connec- tant le courant continu de manière qu'il active les sources lumineuses à LED afin qu'elles émettent de la lumière et le circuit récepteur étant connecté au récepteur de lumière. 2 Dispositif de commande à interrupteurs photo- électriques déclenchés par la paume des mains selon la revendication 1, comprenant en outre un dispositif d'avertis- sement ( 14) et un dispositif d'activation pour celui-ci. 3 Dispositif de commande à interrupteurs photo- électriques déclenchés par la paume des mains selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'alimenta- tion en courant et l'interrupteur à semi-conducteur peuvent supporter diverses charges.