Brevet FR2779669A1 — publié le 19991217

Dispositif de sécurité pour la conduite d'une machine-outil. L'invention est relative à un dispositif de sécurité pour la commande d'une machine outil entraînée par un mécanisme. La sécurité des personnes travaillant sur des machines outils dangereuses (cisailles, presses) est généralement assurée par des moyens mécaniques de protection ou des barrières photoélectriques. La protection obtenue avec de tels dispositifs n'assure pas une sécurité totale. L'objet de l'invention consiste à améliorer la sécurité des personnes travaillant sur des machines outils, et à arrêter le fonctionnement de la machine si la sécurité n'est plus assurée. Le dispositif de sécurité est caractérisé en ce qu'il comporte - un gant de protection équipé d'un circuit électronique de transmission d'un signal codé de surveillance, ledit circuit électronique étant monté sur un circuit imprimé souple à l'intérieur du gant, - des premiers moyens pour inhiber l'émission du signal codé lorsque le gant n'est pas enfilé par l'utilisateur, - et un premier détecteur solidaire du bâti fixe de la machine pour capter le signal codé, et arrêter la machine lorsque la main gantée franchit une zone dangereuse de débattement de l'outil. Selon une caractéristique de l'invention, les premiers moyens pour inhiber I'émission du signal codé sont formés par un capteur de détection du tissu humain. Le capteur détecte la présence de la main par voie infrarouge ou capacitive, ou au moyen d'un micro contact mécanique. De préférence, un deuxième détecteur est logé dans une zone de lecture pour contrôler l'émission permanente du signal codé issu du gant (sécurité positive). Selon une autre caractéristique de l'invention, les seconds moyens inhibent l'émission du signal codé en cas de non conformité du code d'accès saisi par l'utilisateur. Selon un mode de réalisation préférentiel, la transmission du signal codé issu du gant s'effectue par voie radioélectrique, le circuit électronique du gant comprenant au moins un circuit émetteur ou un premier circuit émetteur - récepteur associé à une première antenne, tandis que le premier détecteur comporte un circuit récepteur ou un deuxième circuit émetteur - récepteur associé à une deuxième antenne fixe. Le deuxième détecteur comporte une troisième antenne logée dans la zone de lecture, et couplée avec un troisième circuit émetteur - récepteur, connecté avec le deuxième circuit émetteur - récepteur à un circuit de décodage à microprocesseur, auquel sont raccordés un clavier et un afficheur de contrôle. Selon un développement de l'invention, la liaison de transmission entre le gant et la machine peut également être obtenue par des moyens à infrarouge. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique de la machine-outil équipée du dispositif de sécurité selon l'invention; - la figure 2 représente un schéma synoptique d'un circuit électronique à transmission radioélectrique - la figure 3 montre un détail de la figure 2; - la figure 4 est une variante de la figure 2. En référence à la figure 1, une machine-outil 10 formée à titre d'exemple par une presse ou une cisaille, est équipée d'un socle 12, d'une table de travail 14 horizontale, et d'un bâti 16 de support de l'outil 18 de coupe ou de frappe. L'outil 18 est déplaçable à l'arrière de la table de travail 14, grâce à un mécanisme d'entraînement (non représenté) à débattement vertical piloté par des moyens de commande. La manutention des tôles ou matières à couper ou à usiner est effectuée par l'utilisateur sur la table de travail 14, lorsque l'outil 18 est en position inactive. L'activation des moyens de commande provoque ensuite la descente de l'outil 18 pour réaliser l'opération d'usinage ou de pliage. Pour éviter tout risque de blessure des mains dans la zone de déplacement de l'outil 18, l'utilisateur porte au moins un gant 20 de protection équipé d'un circuit électronique 22 de sécurité. Un premier détecteur 23 est disposé sur le bâti 16 fixe au-dessus de l'outil 18, et capte un signal codé de surveillance transmis par le circuit électronique 22 du gant 20 pour stopper le mécanisme d'entraînement de l'outil 18 dès que l'utilisateur approche sa main dans la zone dangereuse de débattement de l'outil 18. Les composants du circuit électronique 22 sont montés sur un circuit imprimé souple, à base de textile qu'utilise le polymère conducteur dans le procédé de fabrication de ce circuit souple, et réalisé selon des procédés connus décrits à titre d'exemple dans le document EP 592 285. Le circuit imprimé souple peut être intégré facilement à l'intérieur du gant 20, sans aucune gêne pour l'utilisateur. La figure 2 montre un premier mode de réalisation du circuit électronique 22 à transmission radioélectrique du signal codé. Un capteur 24 de présence de la main est connectée à un commutateur 26 de commande d'un circuit émetteur 28 à haute fréquence associé à une première antenne A1. Lorsque l'utilisateur enfile le gant 20, le capteur 24 délivre un signal logique de déblocage au commutateur 26 pour autoriser le fonctionnement du circuit émetteur 28, lequel émet un signal codé à haute fréquence par la première antenne A1. La détection de la main à l'intérieur du gant 20 s'effectue au moyen d'un capteur 24 de détection du tissu humain de type à infra rouge ou capacitif, ou par un micro contact mécanique. Si l'utilisateur oublie ou néglige le port du gant 20, le capteur 24 reste inactif entraînant le blocage du commutateur 26 pour inhiber le fonctionnement du circuit émetteur 28. L'émission du signal codé par la première antenne A1, est captée au niveau de la machine 10 par une deuxième antenne A2 fixe couplée à un circuit récepteur 30 constituant le premier détecteur 23 de la figure 1. Le circuit récepteur 30 est connecté à un circuit de décodage 32 destiné à piloter la mise en service ou l'arrêt du mécanisme M. Le circuit de décodage 32 est agencé pour valider le fonctionnement du mécanisme M, si la deuxième antenne A2 capte le signal codé à haute fréquence en provenance du gant 20, et si la distance d séparant la première antenne A1 de la deuxième antenne A2 est suffisante. Sur la figure 3, le circuit de décodage 32 comporte à titre d'exemple deux portes 34, 36 connectées à un circuit logique 38. La première porte 34 délivre un signal de validation à l'entrée E1 du circuit logique 38 en présence d'un signal codé reçu par la deuxième antenne A2. La deuxième porte 36 envoie un signal d'arrêt à l'entrée E2 lorsque la première antenne A1 s'approche de trop près de la deuxième antenne A2. La sortie du circuit logique 38 pilote un relais 40 d'alimentation du mécanisme M. Selon la variante de la figure 4, le circuit de décodage 132 de la machine est doté d'un microprocesseur à sécurité positive, auquel sont raccordés un clavier 42 pour l'entrée de paramètres et du code d'accès, et un afficheur 44 de contrôle. L'ensemble clavier 42 et afficheur 44 est porté par un support fixé au bâti 16 au voisinage de la table de travail 14. Le gant 120 comporte un premier circuit émetteur - récepteur 128 associé à la première antenne A1 pour émettre le signal codé à haute fréquence. L'émission est autorisée après validation par le capteur 24 de la présence de la main, lequel est branché à un circuit électronique de codage-décodage 126. Un commutateur d'arrêt d'urgence 45 est connecté au circuit électronique 126 pour stopper l'émission en cas d'incident, entraînant l'arrêt immédiat du mécanisme M. Au niveau de la machine, la deuxième antenne A2 est couplée à un deuxième circuit émetteur- récepteur 130 relié au circuit de décodage 132 pour détecter le signal codé en provenance de la première antenne A1, de manière à stopper le mécanisme M lorsque le gant 120 atteint la zone dangereuse. L'utilisateur tape au préalable un code d'accès sur le clavier 42 pour éviter la mise en service de la machine 10 par une personne non habilitée. Une troisième antenne A3 est placée dans une zone de lecture 48 située sur la table de travail 14 à l'avant de la zone dangereuse. La troisième antenne A3 est associée à un troisième circuit émetteur - récepteur 50, lequel est branché au circuit de décodage 132 pour constituer un deuxième détecteur 46, représenté schématiquement sur la figure 1. Le deuxième détecteur 46 vérifie en permanence l'émission par le gant 120 de signal codé à haute fréquence, signifiant le bon fonctionnement du premier circuit émetteur récepteur 128 lorsque le gant 120 se trouve dans la zone de lecture 48. Un accumulateur est monté sur le circuit imprimé du gant 120 pour l'alimentation des circuits 126, 128. Un circuit d'alimentation est prévu dans la machine 10 pour les différents circuits 130, 132, 50. L'accumulateur peut être supprimé dans le gant 120, en cas d'utilisation d'un circuit d'alimentation par induction logé dans la zone de lecture. Le fonctionnement du dispositif de sécurité de la machine selon les figures 1 et 4, est le suivant: L'utilisateur enfile le gant 120 de manière à activer le capteur 24 provoquant l'émission du signal codé à haute fréquence au moyen de la première antenne A1. L'activation du capteur 24 évite toute émission du signal codé en cas de dépôt du gant 120 sur la zone de lecture 48 sans l'introduction de la main. Après l'entrée du code d'accès sur le clavier 42 de la machine, le troisième circuit émetteur récepteur 50 capte le signal codé en provenance de la 1 5 première antenne A1, et le circuit de décodage 132 vérifie le bon fonctionnement du circuit électronique 122 du gant 120, ainsi que l'appartenance à la personne habilitée. La mise en service du mécanisme M d'entraînement de l'outil 18 intervient si les trois conditions suivantes sont réunies: - main de l'utilisateur enfilée dans le gant 120, - fonctionnement normal du premier circuit émetteur récepteur 128 pour l'émission continue du signal codé à haute fréquence, - acceptation par le circuit de décodage 132 du code d'accès saisi sur le clavier 42. Le fonctionnement de la machine-outil 10 est alors possible aussi longtemps que la distance d entre les deux antennes A1 et A2 est suffisante. Dès que le gant 120 s'approche de la zone dangereuse, le deuxième circuit émetteur récepteur 130 envoie un ordre de commande au circuit de décodage 132 pour stopper le mécanisme M. Le code d'accès peut être entré sur le clavier 42 au moyen de la main gantée. Dans ce cas, la troisième antenne A3 (figure 1) est prolongée de la zone de lecture 48 jusqu'au support du clavier 42 de manière à permettre la lecture du signal codé par le troisième circuit émetteur récepteur 50, au moment o I'utilisateur tape son code d'accès, et sans poser la main gantée dans la zone de lecture 48. Selon un développement de l'invention, la transmission radioélectrique mise en oeuvre par le circuit électronique du gant 20 ou 120 peut être remplacée par toute autre liaison de transmission, notamment à infrarouge. Dans ce cas, le circuit 28, 128 du gant est constitué par une diode électroluminescente, et les détecteurs 23, 46 sont formés par des relais à infrarouge. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour la commande d'une machine outil (10) entraînée par un mécanisme (M), caractérisé en ce qu'il comporte: - un gant de protection (20, 120) équipé d'un circuit électronique (22, 122) de transmission d'un signal codé de surveillance, ledit circuit électronique étant monté sur un circuit imprimé souple à l'intérieur du gant, - des premiers moyens pour inhiber l'émission du signal codé lorsque le gant (20, 120) n'est pas enfilé par l'utilisateur, - et un premier détecteur (23) solidaire du bâti (16) fixe de la machine (10) pour capter le signal codé, et arrêter la machine lorsque la main gantée franchit une zone dangereuse de débattement de l'outil (18). 2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens pour inhiber l'émission du signal codé sont formés par un capteur (24) de détection du tissu humain. 3. Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur (24) détecte la présence de la main par voie infrarouge ou capacitive. 4. Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur (24) détecte la présence de la main au moyen d'un micro contact mécanique. 5. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que un deuxième détecteur (46) est logé dans une zone de lecture (48) pour contrôler l'émission permanente du signal codé issu du gant (20, 120). 6. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que des seconds moyens inhibent l'émission du signal codé en cas de non conformité du code d'accès saisi par l'utilisateur. 7. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la transmission du signal codé issu du gant (20, 120) s'effectue par voie radioélectrique, le circuit électronique (22, 122) du gant comprenant au moins un circuit émetteur (28) ou un premier circuit émetteur - récepteur (128) associé à une première antenne (A1), tandis que le premier détecteur (23) comporte un circuit récepteur (30) ou un deuxième circuit émetteur - récepteur (130) associé à une deuxième antenne (A2) fixe. 8. Dispositif de sécurité selon la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième détecteur (46) comporte une troisième antenne (A3) logée dans la zone de lecture (48), et couplée avec un troisième circuit émetteur récepteur (50), connecté avec le deuxième circuit émetteur - récepteur (130) à un circuit de décodage (132) à microprocesseur, auquel sont raccordés un clavier (42) et un afficheur (44) de contrôle. 9. Dispositif de sécurité selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'alimentation du circuit électronique (22, 122) du gant (20, 120) s'effectue à partir de la machine au moyen d'un circuit d'alimentation par induction. 10. Dispositif de sécurité selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la transmission du signal codé issu du gant s'effectue par voie infrarouge ou radio.