Brevet FR2775055A1 — publié le 19990820

Dispositif de sécurité pour un système déplacé L'invention concerne un dispositif de sécurité pour un système déplacé avec un dispositif d'entraînement, dans lequel un piston fonctionnant pneumatiquement déplace, par mouvement linéaire dans un cylindre, un objet à transporter, dans au moins une direction, devant un élément fixe. Lors de la fabrication de circuits intégrés, les supports à usiner sont le plus souvent logés dans des conteneurs de transport, en raison d'exigence de salles blanches, qui sont transportés entre différentes étapes d'usinage, vers les différents postes. Le chargement et le déchargement aux postes s'effectuent principalement par des ouvertures pouvant être fermées ou par des sas. Etant donné que les bords ou les parois des ouvertures, devant lesquelles sont déplacés les conteneurs de transport, constituent des points à risque pour le personnel de service, des moyens doivent être adoptés pour empêcher un risque de blessure. On utilise généralement des dispositifs de sécurité qui, à l'apparition de ces situations dangereuses, stoppent tous les mouvements de transport et entraînent éventuellement une inversion du mouvement. Des rideaux lumineux ou des barrières lumineuses connus protègent certes fiablement des ouvertures, tout autour, contre une pénétration à l'intérieur, mais ce moyen de sécurité doit être mis à l'arrêt pendant la durée de passage des objets déplacés. Sinon il se produirait une interruption du mouvement. Il est désavantageux que la fonction de protection soit supprimée pendant cette durée de passage. Par le US 5 575 372 on connaît un dispositif de ce type pour une approche réciproque de deux éléments, déplaçables l'un devant l'autre, dans lequel est fixé sur l'un des éléments, un étrier de sécurité déplaçable par rapport à cet élément. L'étrier de sécurité contient des éléments de liaison électriquement conducteurs, qui, dans une position de consigne de l'étrier de sécurité, relient entre eux des pistes conductrices, sur l'élément, afin de réaliser un circuit électrique fermé. Si un objet est pressé contre l'étrier, un signal de commutation est produit par interruption du circuit, pour mettre fin au mouvement d'avance. Il est désavantageux que l'étrier n'agisse toujours que dans un sens. Il est nécessaire de protéger un mouvement d'avance et un mouvement de recul, des moyens agissant dans les deux sens sont nécessaires. Pour des raisons d'encombrement il n'est souvent pas réalisable de monter un autre étrier. Dans la plupart des cas il est même mécaniquement très compliqué de garantir une " protection panoramique " pour des éléments déplacés. L'invention a pour but de produire un signal de commutation, en tous points d'une ouverture de passage, lorsqu'un obstacle se trouve entre l'objet déplacé et le bord de l'ouverture de passage, indépendamment du sens de déplacement de l'objet et de la configuration géométrique de l'ouverture de passage. Ce but est atteint avec un dispositif de sécurité pour un système déplacé comportant un dispositif d'entraînement, dans lequel un piston fonctionnant pneumatiquement déplace, par mouvement linéaire dans un cylindre, un objet à transporter, dans au moins une direction, devant un élément fixe. Suivant l'invention le cylindre comporte, à ses extrémités, des dispositifs de mesure de la pression de l'air sortant du cylindre, dans le sens de déplacement du piston, une chute de la pression par ailleurs sensiblement constante, au-dessous d'une valeur seuil servant de signal de commutation au moins pour la mise à l'arrêt du système. D'une manière avantageuse on peut prévoir d'autres dispositifs de mesure de la pression, au moyen desquels il est possible de régler au moins une autre valeur seuil ou qui autorise un contrôle analogique de la pression. Il est par ailleurs possible de relier la mesure de la pression à une mesure de la position locale et/ou de la vitesse du système déplacé. Comme soupapes pour l'arrivée d'air comprimé on peut utiliser aussi bien des soupapes à position centrale fermée qu'à position centrale ouverte. La solution du problème posé est encore liée à d'autres avantages qui résident dans le fait qu'aucune pièce mécanique supplémentaire tel qu'étrier, cadre, baguette de commutation, dispositif à capteurs ou à récepteurs sur les bords de l'ouverture, n'est nécessaire. Le signal de commutation est produit lors du mouvement d'entrée et de sortie sans mécanique supplémentaire, lorsqu'un objet parvient entre le système déplacé et la délimitation de l'ouverture. La solution est ainsi d'une réalisation simple et d'un coût avantageux. Le réglage du dispositif de sécurité peut varier dans une large plage (réglage de la force). L'exploitation de la pression mesurée peut s'effectuer par une simple exploitation à point de commutation ou par une exploitation analogique de zone. En liaison avec un système de mesure de distance il est possible de régler, de sélectionner et d'exploiter différents réglages de force, par exemple sur la zone de déplacement, en des points de risque différents. Suivant l'appareil de mesure de pression, l'action du signal de commutation peut provoquer directement une coupure du dispositif d'entraînement, ou il est procédé d'abord à une exploitation par l'intermédiaire d'une électronique ou d'une commande. Ceci permet non seulement une coupure du dispositif d'entraînement mais aussi une commutation, sur le plan du matériel et du logiciel, du sens de déplacement. L'invention est décrite ci-après plus en détail en référence aux dessins schématiques. La fig. 1 représente un sas de chargement et de déchargement d'un poste avant le chargement d'un conteneur de transport, la fig. 2 représente le sas de la fig. 2 après chargement, la fig. 3 est un schéma-bloc d'un dispositif de production d'un signal de commutation. Pour le chargement et le déchargement d'un poste 1 dans le procédé d'usinage de semi-conducteurs, un conteneur de transport 2 selon la fig. 1 peut être déposé sur une plate-forme 3, pourvue de moyens d'orientation, devant un sas 4. Le sas 4 possède une fenêtre non visible pour la fermeture. Un dispositif d'entraînement linéaire 5 pneumatique sert au déplacement de la plate-forme 3 dans le sens de la flèche, le conteneur de transport 2 pouvant être transporté à l'intérieur du poste 1 et à nouveau ressorti. Si pendant le transport des obstacles parviennent entre le bord du sas 4 et le système déplacé de la plate- forme 3 et du conteneur de transport 2 repris, la variation de la pression s'exerçant sur le système provoque au moins un arrêt du mouvement. A cet effet, le dispositif d'entraînement linéaire 5 pneumatique est équipé d'un dispositif de sécurité selon la fig. 3. Pour le fonctionnement du dispositif d'entraînement linéaire 5, constitué d'un cylindre 6 avec un piston 7, le cylindre 6 comporte, dans ses zones d'extrémité des conduites d'arrivée et de départ d'air comprimé, pourvues de soupapes et de clapets de non-retour d'étranglement 8 et 9, pour le réglage du sens de déplacement et de la vitesse. Des capteurs de pression sous la forme de transducteurs de mesure de pression 10, 11, autorisent, pour des raisons de sécurité, une mesure de la pression de l'air sortant du cylindre 6, sur un côté, lorsque le piston 7 se déplace, entraîné par l'air comprimé alimenté par l'autre côté. Des transducteurs de mesure de pression 10, 11 partent des liaisons vers une électronique/commande 12, dans laquelle arrivent en outre des signaux provenant d'interrupteurs de fin de course 13, 14 et qui est alimentée par une alimentation en courant 15. Un régulateur de pression 16 met l'air comprimé nécessaire à la disposition des soupapes et des clapets de non-retour d'étranglement 8, 9. Un amortissement de la position de fin de course, contenu dans le dispositif d'entraînement linéaire, n'est pas représenté sur la fig. 3. A l'aide des interrupteurs de fin de course 13, 14, la position du dispositif d'entraînement linéaire 5 peuvent être constatée après réenclenchement. S'il se produit un arrêt d'urgence et si aucune position de fin de course ne peut se constater, l'électronique/commande 12 traite un régime de marche donné. Il est particulièrement important que les interrupteurs de fin de course 13, 14 soient disposés suffisamment loin de l'extrémité effective du cylindre 6, afin que la pression diminuant aux extrémités du cylindre n'entraîne pas une coupure du système, avant la signalisation des positions de fin de course. Si un objet parvient dans la zone de transport, lorsque le système déplacé vient heurter cet objet, il se produit une variation des conditions de pression, par ailleurs constante, dans le cylindre 6. La réduction de la pression est détectée par mesure de la pression de l'air sortant, par le transducteur de mesure de pression 10, 11, qui est placé devant le piston, dans son sens de déplacement. Pour la production d'un signal de commutation par le transducteur de mesure de pression 10 ou 11, il est réglé une valeur seuil de la pression pour chaque sens de déplacement. Si la pression mesurée n'atteint pas la valeur seuil respective, le signal de commutation correspondant provoque, après son traitement électronique dans l'électronique/commande 12, un arrêt du système, commandé par le logiciel, par commande de la soupape et du clapet de non-retour d'étranglement 8 ou 9, responsables de l'avance. Ensuite le déplacement du système est inversé par l'électronique/commande 12, jusqu'à ce que la position initiale soit atteinte. L'objet brièvement bloqué entre la paroi du sas et le système, avec une force réduite, est à nouveau libéré. Si le système est déplacé en retour par l'entrée en action du circuit de sécurité, l'état est édité sur l'ordinateur de commande non représenté. Par un renouvellement de l'instruction, le système peut être transporté dans le sens voulu, après élimination de l'obstacle. Lors du réglage de la valeur seuil il faut veiller à ce que des essais, qui sont provoqués par des charges alternatives à transporter ou par des difficultés de déplacement dans le système de guidage et par la vitesse du piston et qui agissent ainsi sur la pression de l'air sortant, n'ont aucune influence sur la production du signal de commutation. Le régulateur de pression 16, avec lequel peut être limitée la force du cylindre 6, assure le respect de la pression de l'air réglée, qui est nécessaire à la production du mouvement. Par le réglage des valeurs seuil pour la pression de l'air sortant, les forces agissant sur l'objet, jusqu'à la commutation du sens de déplacement, peuvent être maintenues faibles. Pour des raisons de sécurité, comme par exemple une remise en marche de l'appareil après un arrêt d'urgence, le maintien de position déterminée pendant une durée déterminée par " mise en circuit " des deux chambres du cylindre 6 après l'arrêt d'urgence, il est avantageux d'utiliser des soupapes du type " position centrale fermée " et des clapets de non-retour d'étranglement 8, 9 comme dans le présent exemple de réalisation. Un autre exemple de réalisation peut être modifié en ce qu'on utilise des soupapes avec " position centrale ouverte ". Lorsque la valeur seuil est atteinte, ces soupapes commutent et purgent l'air des deux chambres du cylindre 6. Dans le cylindre 6 sans pression, le déplacement du cylindre 7 A la main est possible. L'utilisation d'un autre transducteur de mesure de pression permet de travailler dans deux plages de pression grâce à un nombre correspondant de valeur seuil. Un autre transducteur de mesure de pression peut aussi servir à contrôler en permanence de manière analogique les pressions dans les chambres du cylindre 6, avec une électronique d'exploitation convenable, et à les utiliser, après interprétation des résultats de mesure, pour la commande du dispositif d'entraînement linéaire 5, par l'intermédiaire des soupapes et des clapets de non-retour d'étranglement 8, 9. Il est ainsi possible de réagir à des variations de pression encore plus faibles et de réduire donc davantage la force résiduelle résultante. Pour la surveillance contrôlée de zones de déplacement déterminées du système, la mesure de la pression peut être réalisée par ajout d'un système de mesure de distance. La pression est mesurée et exploitée en fonction du lieu que traverse en cet instant le piston 7. Il est ainsi possible de surveiller tout particulièrement, de manière contrôlée, des zones de déplacement déterminées et d'accroître encore la sécurité. Les zones qui ne sont pas importantes du point de la technique de sécurité peuvent être par exemple exclues ou il peut être procédé à des modifications du régime de travail. La surveillance de la pression en liaison avec une exploitation de la vitesse autorise la surveillance de zones de sécurité dans le cas de grandes vitesses du piston. REVENDICATTONS 1. Dispositif de sécurité pour un système déplacé comportant un dispositif d'entraînement, dans lequel un piston fonctionnant pneumatiquement déplace, par mouvement linéaire dans un cylindre, un objet à transporter, dans au moins une direction, devant un élément fixe, caractérisé en ce que le cylindre (6) comporte, à ses extrémités, des dispositifs de mesure de la pression de l'air sortant du cylindre (6), dans le sens de déplacement du piston (7), une chute de la pression par ailleurs sensiblement constante, au-dessous d'une valeur seuil servant de signal de commutation au moins pour la mise à l'arrêt du système. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un autre dispositif de mesure de la pression est prévu, qui autorise un réglage d'au moins une autre valeur seuil. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un autre dispositif de mesure de la pression est prévu, qui autorise un contrôle analogique de la pression. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la mesure de la pression est liée A une mesure de la position locale du système déplacé. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la mesure de la pression est liée A une mesure de la vitesse du système déplacé. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on utilise comme soupapes pour l'arrivée d'air comprimé, des soupapes à position centrale fermée. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on utilise comme soupapes pour l'arrivée d'air sous pression, des soupapes A position centrale ouverte.