Brevet FR2840420A1 — publié le 20031205

volts. L'invention est relative a un dispositif de commande, comportant un moyen d'interaction avec un operateur et des moyens de memorisation de cycles de commande. L'invention est egalement relative a un produitprogramme de commande comportant un systeme d'interaction avec un operateur et un sous-programme de memorisation de cycles de commande. L'invention est particulierement utile dans son application a la commande de manipulateurs ou de robots, notamment de manipulateurs ou de robots utilises pour le demoulage de pieces. Les robots ou manipulateurs industrials utilises pour le dechargement de presses d'injection doivent etre commandes pour permettre une operation efficace des presses d'injection. Ces robots ou manipulateurs industrials vent utilises pour demouler des pieces injectees en saisissant les pieces et en les deplacant selon des cycles predetermines choisis en fonction des presses d'injection servies par ces robots ou manipulateurs industrials. Ces cycles peuvent comporter des mouvements de direction parallele ou perpendiculaire a l'axe d'injection, de maniere a permettre l'approche d'un outil de manutention de la moulee, la saisie de ladite moulee, et son extraction du motile. Alternativement, dans le cas de pieces presentant une "carotte" d'injection, ces cycles peuvent comporter l'approche d'un outil de manutention de la "carotte" d'injection, la saisie de ladite "carotte", et son extraction du motile. A cet effet, il est necessaire de synchroniser les mouvements des robots manipulateurs industrials avec les mouvements des parties mobiles du moule ou de ses accessoires apses a ejecter les pieces moulees des cavites du motile: dans le cas de pieces sans "carotte" d'injection, ltejection de la moulee est effectuee par des ejecteurs ou des noyaux d'injection; tandis que, dans le cas de pieces presentant une "carotte" d'injection, l'ecartement des parties mobiles du moule permet la saisie de la "carotte" d'injection. Apres avoir saisi une ou plusieurs pieces moulees, presentant ou non une "carotte" d'injection, les manipulateurs ou robots industrials dolvent effectuer un ensemble de mouvements pour orienter l'outil de manutention de maniere a eviter les obstacles au cours des mouvements successifs du robot ou manipulateur et de l'outil de manutention portent les pieces injectees jusqu'a la depose finale. De maniere conventionnelle, les robots ou manipulateurs industrials presentent des axes de deplacement en translation et en rotation independents des axes d'orientation en translation et en rotation des outils de manutention des pieces injectees portees par lesdits robots ou manipulateur industrials. Le nombre important et la complexite des mouvements de translation et de rotation necessitent une commande automatique et sequentielle du robot ou manipulateur industrial, a ['aide d'un systeme dont la partie determinante est un dispositif de commande comportant un moyen d'interaction avec un operateur et des moyens de memorisation de cycles de commande, ce dispositif etant habituellement designe sous ['appellation "Interface Homme Machine" par les hommes du metier. Un premier type de dispositif connu permet ['introduction manuelle de donnees dans la memoire sous forme d'instructions d'un langage de programmation de type effecteur, presentant l'avantage d'une grande flexibilite mais necessitant une formation approfondie et couteuse des operateurs. Un deuxieme type de dispositif de commande connu permet l'apprentissage de cycles de commande en simulant ou en commandant les mouvements du robot. Cette methode de simulation ou d'apprentissage du robot ou manipulateur industrial est intuitive, mais permet difficilement les modifications, et ne permet pas un cadencement precis et une synchronisation des mouvements du robot et du moule de la presse d'injection, en entramant ainsi une incertitude sur les coordonnees temporelles des deplacements du robot ou manipulateur et du moule et sur leur synchronisation. Un troisieme type de dispositif de commande de type connu permet ['introduction manuelle de donnees par des choix dans des listes, en visualisant les effete des choix effectues par l'operateur a ['aide d'illustrations graphiques des actions correspondantes. Cette methode conviviale de choix dans des listes ne permet pas a l'utilisateur une perception synthetique des interactions entramees par les choix effectues et rend difficile et complexe ['introduction de modifications posterieures. Dans les trots types de dispositif connus, la determination de l'enchainement des mouvements pourra ensuite etre affinee par une definition precise des coordonnees de certaines positions remarquables. Les coordonnees des positions de fin de mouvement peuvent etre introduites manuellement directement lors de ['introduction des instructions du cycle de commande, en necessitant alors une connaissance approfondie de la structure du programme et du langage de programmation correspondent. Les coordonnees des positions de fin de mouvement peuvent egalement etre introduites par apprentissage des positions finales de chacun des mouvements ou des positions de certains points remarquables intervenant dans le cycle de commande, en presentant toutefois un risque d'erreur important resultant de ['absence d'un retour d'informations vers l'operateur qui lui permettent d'avoir une vision synthetique du resultat obtenu. Un but de ['invention est de simplifier la commande des robots ou manipulateurs industrials, notamment des robots ou manipulateurs industrials de demoulage de pieces, en evitant des risques d'erreur ou les incertitudes de choix pour l'operateur. Un deuxieme but de ['invention est de fournir un nouveau dispositif de commande permettant de creer et modifier des programmes de taches en vi suali s ant l'effet de ces choix de facon synthetique et interactive. Un troisieme but de ['invention est de fournir un produit-programme de commande permettant une interaction simple et efficace avec l'operateur, en supprimant les risques d'erreur et en evitant l'utilisation d'un langage de programmation complexe et necessitant une formation approfondie. Un quatrieme but de ['invention est de permettre la commande de robots ou de manipulateurs industrials, notamment de robots et manipulateurs industrials de demoulage de pieces, de maniere ergonomique et sure, en evitant tout risque d'accident de materiel ou de personnel. L'invention a pour objet un dispositif de commande, comportant un moyen d'interaction avec un operateur et des moyens de memorisation de cycles de commande, caracterise en ce que le dispositif comporte des moyens successifs de determination d'application, agences pour presenter a l'operateur des choix successivement compatibles. Selon d'autres caracteristiques de ['invention: - le moyen d'interaction avec l'operateur est constitue par un ecran tactile a reconfiguration automatique en fonction des choix effectues par l'operateur, - les moyens de memorisation de cycles de commande comportent des moyens de memorisation permanente apses a sauvegarder un programme de commande etabli par choix successifs de l'operateur, - les moyens successifs de determination d'application comportent des moyens de determination de deplacements geometriques, - les moyens de determination de deplacements geometriques comportent des moyens de determination de limites ou butees, de deplacement et des moyens de determination de positions geometriques de parametrage des deplacements. L'invention a egalement pour objet un produit-programme de commande, comportant un systeme d'interaction avec un operateur et un sousprogramme de memorisation de cycles de commande. le produit-programme de commande comporte des moyens logici el s succes si fs de determination d' application, destines a presenter a ltoperateur des choix successivement compatibles. Selon d'autres caracteristiques de ['invention: - le systeme d'interaction avec un operateur comporte un systeme de gestion d'ecran tactile, apte a reconfigurer automatiquement la presentation de l'ecran tactile lorsque ltoperateur effectue un choix par pression sur une zone de ltecran tactile, - les moyens logiciels successifs de determination d'application comportent des moyens logiciels d'acquisition de positions geometriques, le sous-programme de memorisation de cycles de commande comporte des moyens logiciels de memorisation pour sauvegarder un programme de commande etabli par choix successifs de l'operateur. L'invention enfin pour objet un manipulateur ou robot industrial, notamment destine au demoulage de pieces injectees sur presse, commande par un dispositif selon ['invention, ou commande par un dispositif executant un produit-programme selon ['invention. L'invention sera mieux comprise grace a la description qui va suivre donnee a titre d'exemple non limitatif en reference aux dessins annexes dans lesquels: - La figure 1, represente schematiquement une vue en perspective d'un dispositif de commande selon ['invention. - La figure 2, represente schematiquement un organigramme fonctionnel d'enchamement d'etapes dans le cas d'un dechargement simple de pieces. - Les figures 3 a 15, representent schematiquement des presentations d'ecrans relatives aux etapes de l'organigramme de fonctionnement de la figure 2. - La figure 16, represente schematiquement un schema fonctionnel d'un dispositif de commande selon ['invention. En reference a la figure 1, un dispositif de commande selon ['invention comporte un ecran tactile 1 a reconfiguration automatique presentant a l'operateur une liste de choix a effectuer. L'ecran tactile 1 monte dans son botier 2 est en liaison avec un automate programmable ou un moyen analogue de gestion technique par l'intermediaire d'une liaison filaire ou non filaire symbolisee par la fleche 3. Le dispositif de commande selon ['invention peut egalement etre en liaison avec un ordinateur ou un moyen de gestion de production par l'intermediaire d'une liaison filaire ou non filaire symbolisee par la fleche 4. En reference a la figure 2, et aux presentations d'ecrans des figures 3 a 15, un organigramme de fonctionnement decrit une programmation interactive d'un dispositif selon ['invention, au regard des presentations d'ecran reconfigurees automatiquement, conformement aux figures 3 a 15. A ltetape 100, presentee a l'operateur selon la presentation de la figure 3, un choix doit etre effectue entre cinq applications: dechargement simple, produire, changer de production, programmer ou maintenir. L'appui de l'operateur sur une touche, par exemple la touche "dechargement simple" produit le passage a la presentation d'ecran suivante representee a la figure 4 et a l'etape 101, qui constitue une etape d'information ou d'avertissement de l'operateur de ltetendue de ['application choisie: dans l'exemple considere, de ['application "dechargement simple". Ce choix valide des variables booleennes, de maniere a etablir une relation bijective entre la liste des choix possibles restarts successivement compatibles et les icones ou imagettes dont la presentation est autorisee sur l'ecran tactile. Ayant pris connaissance de l'etendue de ['application "dechargement simple", eventuellement par defilement a ['aide des fleches de defilement, l'operateur touche la fleche "OK" pour passer a l'etape 102 suivante correspondent a la presentation d'ecran de la figure 5. La presentation d'ecran de la figure 5 donne a l'operateur une possibilite de choix parmi plusieurs mouvements predefinis R1, TC, R2 a 90 . L'operateur touche par exemple "utilisation de R2 a 90 " et valide par la fleche "OK" pour passer a l'etape 103 suivante correspondent a la presentation d'ecran de la figure 6. Le choix effectue sur des pages de ltecran tactile 1 par l'operateur entrane automatiquement une modification des graphismes relatifs a la prehension et a ['ejection. Ainsi, le choix d'une prise-carotte sur la figure 6 fait figurer celui-ci sur le graphisme entre les ventouses de prise de pieces. Une autre possibilite de choix representee a la figure 15 correspondent a ['absence de prise-carotte fait disparaitre celui-ci du graphisme de ltorgane de prehension. Ainsi, les graphismes illustrent au fur et a mesure du programme les choix successivement compatibles dont ['execution reste possible pour le cycle de commande en cours de programmation. Les informations correspondent a ltejection vent validees par l'operateur conformement aux caracteristiques de la presse d'injection servie par le robot ou manipulateur industrial commande a ['aide du dispositif selon ['invention. Apres avoir effectue les choix de l'etape 103 et valide par la fleche "OK", l'operateur se volt presenter a l'etape 104 la presentation d'ecran suivant de la figure 7 correspondent a la depose. L'operateur se volt presenter plusieurs choix possibles correspondent aux caracteristiques des mouvements de depose. L'operateur peut par exemple effectuer un choix conformement a la figure 7, en particulier en choisissant une depose multiple avec un ecartement entre depose de 500 mm correspondent au graphisme de la figure 7. L'operateur peut egalement effectuer un choix conforme a la figure 8 correspondent a une depose simple et au graphisme de la figure 8, dans lequel ni l'ecartement L de la figure 7, ni les butees laterales de depose ne vent representees. Apres avoir acquitte son choix par la fleche "OK", l'operateur se volt presenter l'etape 106 suivante de sauvegarde correspondent a la presentation d'ecran de la figure 9. A cette etape 106, l'operateur indique un numero de sauvegarde compris entre 0 et 654, qui sera affecte au programme sauvegarde et valide par la fleche "OK" pour passer a l'etape suivante 107 correspondent a la presentation d'ecran de la figure 10, et a la saisie du nom du programme sauvegarde sous le numero choisi a l'etape 106, pour passer ensuite a l'ecran suivant par validation de la fleche "OK". A l'etape 108 suivante, l'operateur se volt presenter l'ecran represente a la figure 11 dans le cas ou son choix effectue apres l'etape 102 correspond a la figure 15 et a ['absence de prise-carotte, ou se volt presenter a l'etape 109 ltecran represente a la figure 12 dans le cas ou son choix effectue apres l'etape 102 correspond a la presentation d'ecran de la figure 6 et a la presence de prise-carotte. Les ecrans presentes aux figures 11 et 12 vent entierement distincts au niveau du reglage des positions remarquables du robot. L'ecran presente a la figure 11, relatif a une etape 108 en ['absence de prise-carotte, correspond a l'apprentissage automatique des positions de fin de mouvement en mettant a la disposition de l'operateur des commandes permettant le reglage des butees de fin de course des actionneurs pneumatiques. La presentation d'ecran de la figure 12 correspondent a une etape 109 en presence de prise-carotte, conformement au choix de la figure 6 a l'etape 103, correspond a un apprentissage manuel des positions remarquables du robot et a un reglage correspondent des butees de fin de course. Lors de l'apprentissage automatique ou manuel des butees de fin de course, l' operateur est autori se a deplacer uniquement l es axes concernes par l e regl age et l'apprentissage en cours. Pour faciliter la tache de l'operateur, la position correspondent a un choix logiquement correct est affichee directement par le dispositif de commande, de maniere a faciliter l'apprentissage des positions de fin de course par le robot ou manipulateur industrial. Compte tenu du fait que les choix presentes a l'operateur vent successivement compatibles en tenant compte des choix effectues precedemment, aucune impossibilite de fonctionnement n'est presentee a l'operateur, ce qui evite tout risque d'accidents materiels du robot ou manipulateur industrial. Le fait d'autoriser l' op erateur a depl acer uniquement l es axes de commande correspondent au reglage de l'apprentissage en cours evite egalement les risques de deplacement intempestif du robot ou manipulateur industrial et les risques d'accidents de personnel correspondents. Apres avoir memorise les positions remarquables du robot a l'etape 108 ou a l'etape 109, consformement aux presentations d'ecrans de la figure 11 ou de la figure 12, l'operateur valide les positions remarquables reglees en mode manuel ou automatique et passe a l'etape 110 conformement a la presentation d'ecran de la figure 13, pour identifier et determiner les coordonnees des points remarquables intermediaires correspondent a des changements de direction ou des arrets de mouvements intermediaires avant un autre deplacement. L'identification et l'enregistrement des coordonnees des points remarquables intermediaires a l'etape 110 conformement a la presentation d'ecran de la figure 13 s'effectue de preference en mode guide ou automatique, etant donne que les pieces extraites du moule vent a cet instant solidarisees a l'organe de manutention du robot ou manipulateur industrial. Lorsque tous les points remarquables de fin de course des etapes 108 ou 109 et tous les points remarquables intermediaires de l'etape l 10 vent appris et memorises par le dispositif selon ['invention, l'operateur passe a ltetape 111 correspondent a la presentation d'ecran de la figure 14. La presentation de l'ecran de la figure 14 indique que le cycle de commande a ete entierement determine grace a ['interaction de l'operateur avec le dispositif, et permet le lancement du cycle en mode automatique en appuyant sur la touche "START". Le lancement de la production en agissant sur la touche "START" correspond a une etape 1 13 de production dont la presentation d'ecran n'est pas representee, mais fait partie de ['application "produire", laquelle peut egalement etre choisie directement a l'etape 100. En reference a la figure 16, un schema fonctionnel d'un dispositif selon ['invention comporte un ecran graphique 1 avec un moyen d'entree-sortie approprie pour dialoguer avec une memoire de masse 5 et une memoire vive 6. La memoire vive 6 interagissant avec l'ecran tactile 1 appelle periodiquement un sous-programme 7 de compatibilite et d'agencement de choix successivement compatibles. Le sous-programme 7 construit des tables successivement remises a jour de variable booleennes pour autoriser ou non l'affichage de graphismes associes sur l'ecran tactile 1. L'invention decrite en reference a un mode de realisation particulier n'y est nullement limitee, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de realisation dans le cadre et ['esprit de ['invention. L'invention couvre en particulier toute realisation materielle du dispositif, meme en ['absence d'ecran graphique, l'essentiel etant que le dispositif comporte un moyen d'interaction avec un operateur et des moyens de memorisation de cycles de commande, agences pour comporter des moyens successifs de determination d'application presentant a l'operateur des choix successivement compatibles. 2840420 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande, comportant un moyen d'interaction avec un operateur et des moyens de memorisation de cycles de commande, caracterise en ce que le dispositif comporte des moyens successifs de determination d'application, agences pour presenter a l'operateur des choix successivement compatibles. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que le moyen d'interaction avec l'operateur est constitue par un ecran tactile a reconfiguration automatique en fonction des choix effectues par l'operateur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que les moyens 0 de memorisation de cycles de commande comportent des moyens de memorisation permanente apses a sauvegarder un programme de commande etabli par choix successifs de l'operateur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que les moyens successifs de determination d'application comportent des moyens de determination de deplacements geometriques. 5. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que les moyens de determination de deplacements geometriques comportent des moyens de determination de limites ou butees, de deplacement et des moyens de determination de positions geometriques de parametrage des deplacements. 6. Produit-programme de commande, comportant un systeme dtinteraction avec un operateur et un sous-programme de memorisation de cycles de commande, c aracteri se en ce que le produit-pro gramme de c ommande c omp orte de s moyens logiciels successifs de determination d'application, destines a presentera-l'operateur des choix successivement compatibles. 7. Produit-programme de commande selon la revendication 6, caracterise en ce que le systeme d'interaction avec un operateur comporte un systeme de gestion d'ecran tactile, apte a reconfigurer automatiquement la presentation de l'ecran tactile lorsque l'operateur effectue un choix par pression sur une zone de ltecran tactile. 8. Produit-programme de commande selon la revendication 6, caracterise en ce que les moyens logiciels successifs de determination d'application comportent des moyens logiciels d'acquisition de positions geometriques. 9. Produit-programme de commande selon l'une quelconque des revendications 6 a 8, caracterise en ce que le sous-programme de memorisation de cycles de commande comporte des moyens logiciels de memorisation pour sauvegarder un programme de commande etabli par choix successifs de l'operateur. s 10. Manipulateur ou robot, notamment pour le demoulage de pieces, commande par un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 5. 11. Manipulateur ou robot, notamment pour le demoulage de pieces, commande par un dispositif executant un produit-programme selon l'une quelconque