FR2480455A1 - Dispositif pour piloter ou surveiller des machines - Google Patents

Abstract

L'INVENTION EST RELATIVE A UN DISPOSITIF POUR PILOTER OU SURVEILLER DES MACHINES. SELON L'INVENTION, LES SYSTEMES MOTEURS TELS QUE 8 ETOU DES DISPOSITIFS D'USINAGE OU DE MONTAGE SONT RELIES A DES MODULES DE COMMANDE ET DE PILOTAGE, LE MODULE ATTRIBUE A UN SYSTEME MOTEUR TEL QUE 8 ETANT RELIE DE MANIERE INTERCHANGEABLE, POUR UN DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT, AU MODULE DE PILOTAGE TEL QUE 41 ADAPTE AU PREMIER MODULE, LES MODULES DE COMMANDE FORMANT AVEC LES PRECEDENTS UN DISPOSITIF DE PILOTAGE. LE DISPOSITIF EST APPLICABLE A LA FABRICATION EN GRANDE SERIE DE PIECES A USINER.

Description

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La présente invention est relative à un disposi-

tif pour piloter ou surveiller des machines, en particulier

des installations de fabrication pour des éléments de cons-

truction devant être fabriqués en deux ou plusieurs phases, dispositif comportant des dispositifs de pilotage des or- ganes de commande, de régulation, de surveillance ou des

systèmes moteurs de la machine et/ou des dispositifs d'usi-

nage ou de montage associés à cette dernière, électriques et/ou électroniques et pouvant être manoeuvrés par fluide sous

pression.

Dans la construction de-machines, l'installation des organes de commande, de régulation ou de surveillance des systèmes moteurs ou des différents dispositifs d'une

unité de ce genre demande des moyens très importants. Actuel-

lement, on procède en général de telle façon qu'après avoir achevé les grosses opérations de mécanique sur une telle

machine, on entame le montage des équipements de pilotage.

A cet effet, on monte sur des systèmes-supports et des châssis spécifiques les organes de commande prévus pour les fluides sous pression mis en jeu, par exemple avec de l'air comprimé ou système hydraulique, des vannes pneumatiques, des vannes hydrauliques et analogues pouvant être commandées électromagnétiquement, tandis que chaque vanne doit être

reliée individuellement et séparément aussi bien aux con-

duites d'alimentation en fluide de pression qu'aux conduites

de sortie du fluide sous pression. Les mêmes conditions pré-

sident pour l'essentiel aussi à l'installation des organes

électriques de commande, de régulation ou de surveillance.

La complexité de ce genre de travaux d'installation devient particulièrement déterminante dans son coût pour une machine dont les dispositifs doivent exécuter une multiplicité de mouvements de travail compliqués, ainsi que cela est par exemple le cas pour les installations de fabrication pour des éléments de construction devant être fabriqués en deux ou plusieurs phases. Dans le cas de telles machines que l'on appelle aussi fréquemment des unités automatiques de montage, il faut une multiplicité de mouvements distincts

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pour pouvoir construire, à partir d'un grand nombre de pièces

détachées, un sous-ensemble déterminé d'avance.

Ces machines étant généralement également uti-

lisées pour assurer la fabrication d'éléments usinés en grande série, le laps de temps disponible pour chaque mouve- ment pris isolément est très court en conséquence, si bien que le nombre de mouvements distincts effectués pendant un poste de travail peut être très grand. Cela va de pair avec

une très grande probabilité d'avoir à effectuer sur des ma-

chines de ce genre ou sur leurs disposifis de pilotage des

travaux de maintenance.

Ces travaux de maintenance, tels qu'ils peuvent

être nécessaires sur des machines de ce genre, doivent cepen-

dant de l'autre côté être réalisés entrés peu de temps, car les coûtsoccasionnés par le manque à gagner en fabrication

a la suite de l'arrêt de ce genre de machines sont relati-

vement élevés. Sans doute a-t-on déjà tenté, en particulier

au niveau de la partie électrique des dispositifs de pilo-

tage, de simplifier la structure du système de câblage et des circuits électriques en faisant appel à des plaquettes de circuits imprimés ou à des circuits intégrés constituant des unités de circuits électriques regroupés, ainsi que la maintenance en prévoyant l'interchangeabilité de parties

défectueuse des circuits électriques.

Mais comme dans le passé persiste la nécessité de prévoir dans la zone de la sortie de tels dispositifs de pilotage une multiplicité de réglettes à bornes auxquelles il faut par la suite brancher un à un les-fils conduisant aux différents organes de commande, de régulation ou de surveillance. Le travail d'installation est par conséquent très important, bien que l'alimentation en énergie de ce dispositif de pilotage soit assurée à partir d'une ligne

d'alimentation centrale.

Il en va de manière similaire pour les organes de commande et de distribution pour l'alimentation en fluide sous pression. Sans doute a-ton dans ce cas également déjà tenté - suivant le brevet autrichien 278 460 - d'obtenir une certaine simplification par le fait de prévoir sur une platine de base des embouts spéciaux dans lesquels peuvent être enfichées, par exemple, des électro-vannes munies de

pièces d'accouplement de forme correspondante.

Ceci permet d'obtenir oue du côté fluide sous pression un seul branchement soit necessaire et qu'un tel bloc de distribution et de commande P;wisse ëere construit

rel at-i vement rapidement en er ?ic UaC,es vannes différentes.

Mais la nécessité persiste come dians ie assé d'avoir à

relier un à un chacun des syst er.s moteurs électro-magné-

tiques aux co-duites de pilo e et dtavoIr a s'accommoder au surplus de grandes! d u eus de ignes de signalisation jusqu'au ds sitif de pilotage. Le tri-es de ligne et les

dérangyemerts aini en%,-nes donntn% lieu à des inconvé-

i nie;nts smtpfl entaires. en pa rt ic!ier Cans le cas de sys-

té>mes d'd ploa ge èlctroniques;fa.r techinique numérique.

De ce fait, non seulefme3nt les moyens a prévoir au niveau

de a c.,os'r.ci on de 'a rachi ne sont relativement impor-

tnS niS mis7 s le sonn dans la même roesure au niveau de la I;ain:enïner car to L;es les lignes et conduites doivent &ere dé ifaites individuellement, puis être à nouveau reliées les unes aux autres-après 'échange fait du sous-ensemble défectueuxo De surcroît,-le plus souvent on ne peut éviter

un taux de défauts important dans le systè,eme électronique.

Sur un autre dispositif de vannes connu -

suivant le brevet autrichien 263 472 - il est' également prévu une platine de montage centrale pour les corps de vanne. Les corps de vanne sont fixés sur ladite platine de montage par l'intermédiaire de dispositifs de serrage rapides. Les vannes mentionnées en dernier présentent, certes, par rapport aux autres vannes connues l'avantage de permettre de défaire les corps de soupape de la platine de montage même quand les vannes sont sous pression, parce que des éléments d'obturation spéciaux sont prévus sur la platine de montage pour les embouts des raccords de conduite; les branchements électriques, en revanche, ne peuvent être établis dans ce cas également que moyennant des mesures très

compliquées et onéreuses.

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Or,le problème posé à la base de la présente

invention est de créer un dispositif pour piloter ou sur-

veiller des machines, qui se compose d'un nombre aussi

petit que possible d'éléments qui soient facilement inter-

changeables et dont l'installation ou l'échange puisse être effectué rapidement sur une machine. En plus, le dispositif de pilotage doit rendre possible de localiser relativement rapidement l'endroit défaillant en cas d'incidents sur la machine. Ce problème est résolu sur un dispositif pour piloter ou surveiller des machines du genre décrit au début par le fait que les systèmes moteurs de la machine et/ou des dispositifs d'usinage ou de montage sont reliés à des modules de commande et pilotage, et par le fait que le module de commande attribué à un système moteur est relié

de manière à assurer son interchangeabilité, par l'inter-

médiaire d'un dispositif d'accouplement détachable, au mo-

dule de pilotage adapté au premier, tandis que lesdits mo-

dules de commande, en particulier prévus du même genre,

forment-, avec les modules de pilotage qui leur sont asso-

ciés, et avec les modules de surveillance et de contrôle adaptés à ces derniers, le dispositif de pilotage. Cette découverte conforme à l'invention permet dès lors, d'une manière étonnamment simple, d'assembler des dispositifs

même compliqués pour le pilotage ou la surveillance moyen-

nant l'utilisation de sous-ensembles modulaires le plus

souvent de même nature. En complément, l'utilisation des-

dits modules standard permet de faire face aux besoins avec un faible nombre de modules différents. L'agencement compact des différents organes de commande, de régulation et de surveillance dans des modules normalisés et, le cas échéant, déjà programmés d'avance; présentant des dimensions identiques, garantit, outre une tenue plus facile des stocks de pièces de rechange, également une rapidité d'échange et une rapidité d'assemblage des diffar-ns modules en liais-r avec les dispositifs d'accouplement. Ceci vaut maintenant, primairement, toutefois aussi bien pour les modules prévus

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pour la distribution du fluide sous pression que pour des modu-

les destinés au pilotage et à la surveillance des différentes fonctions de la machine. La possibilité offerte d'accoupler ces divers modules de pilotage, de commande ou de surveillance en une unité de contrôle centralisée permet par ailleurs d'obtenir éga- lement une très grande souplesse d'adaptation des sous-ensembles normalisés en fonction des diverses destinations possibles. C'est ainsi que par cette unité de contrôle centralisée, les différents

modules peuvent être pilotés de manière synchronisée ou en fonc-

tion du temps dans leur fonction.

Etant donné qu'une grande-partie de ces modules peut déjà être préfabriquée, le temps de travail nécessaire pour le montage des modules sur la machine peut de même être abrégé. De plus, cette solution nouvelle en son genre permet d'utiliser, en particulier dans les modules de pilotage, plusieurs éléments de montage fondamentaux - qui peuvent être programmés à volonté -, si bien qu'il est possible d'utiliser dans une très large mesure des sous-ensembles standard dans un même dispositif de pilotage de machine. En cas d'incidents ou de travaux de maintenance, il

devient dès lors facile d'extraire le module du dispositif de pi-

lotage - en défaisant les dispositifs d'accouplement du module -

et de le remplacer par un module neuf.

La réfection ou la réparation de modules défectueux peut

ensuite avoir lieu dans un atelier spécialisé équipé à cette fin.

Il peut sans doute arriver, avec ce système de construction modu-

laire, qu'il se trouve dans un même module davantage de circuits

de commande qu'il n'en faille pour piloter un dispositif particu-

lier bien déterminé sur une machine de ce genre; cependant, vu

dans son ensemble, il. est économiquement plus défendable d'utili-

ser des modules normalisés, même si ces derniers ne peuvent être

pas intégralement exploités dans chaque cas d'application parti-

culier. Suivai-t une autre caractéristique très importante de

l'invention, il est prévu que les lignes pour le pilotage, la sur-

veillance et l'alimentation en fluide sous pression soient agencées

essentiellement selon une manière identique sur le dispositif d'ac-

couplement des modules de commande et de pilotage et que les mo-

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dules soient reliés, par l'intermédiaire desdits dispositifs d'ac-

couplement, les uns aux autres et/ou aux lignes de liaison vers lessystèmes moteurs et/ou vers une unité centrale d'alimentation

en energie et/ou vers une unité centrale de contrôle d'une ma-

nière défaisable et interchangeable. L'agencement d'une manière identique des lignes pour le

pilotage, la surveillance et l'alimentation en fluide sous pres-

sion sur les dispositifs d'accouplement des divers modules ou des lignes de liaison vers les systèmes moteurs, l'unité centrale

d'alimentation en énergie et/ou l'unité centrale de contrôle ren-

dent universellement combinables les différents modules ou sous-

ensembles de pilotage.

De la sorte, on obtient en même temps que l'endommage-

ment d'éléments de pilotage, pouvant être causé en reliant les mauvaises lignes lors de l'assemblage des modules et des lignes

de liaison, soit évité.

Il est, par ailleurs, avantageusement possible, suivant l'invention, que le module de commande soit constitué par une vanne ayant plusieurs fonctions de commande fondamentales, en particulier par une vanne à 3/2 voies munie d'un système moteur

pouvant être télécommandé, et soit muni de dispositifs d'accou-

plement pour les admissions et les sorties du fluide sous pres-

sion, ainsi que pour les entrées et les sorties des lignes de pi-

lotage. L'utilisation de vannes normalisées avec lesdits systèmes

moteurs télécommandables et avec des fonctions de commande fonda-

mentale permet d'obtenir, moyennant l'établissement des liaisons en conséquence des différentes vannes entre elles ou de leurs sorties, une multiplicité de fonctions de pilotage, de sorte que pour les vannes également, on arrive à faire face à un très vaste

spectre de problèmes avec les modules.

Il est de plus possible, dans le cadre de l'invention, que le système moteur et un corps de vanne du module de commande

forment des sous-ensembles en propre avec des dimensions normali-

sées, qui sont reliés entre eux de manière interchangeable par

l'intermédiaire d'éléments de montage défaisables se correspon-

dant les uns aux autres. La subdivision d'un moteur en plusieurs sousensembles individuels normalisés permet de tenir compte de

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la fréquence et de l'ampleur variables des réparations dont sont tributaire de telles parties d'organe de commande. Etant donné

que, par expérience, les systèmes moteurs magnétiques télécomman-

dables asservissant les vannes à fluide sous pression sont sujets à une fréquence et à une ampleur d'incidents techniques plus grandes que les parties mécaniques des vannes. il est désormais possible de déconnecter par un petit nombre de mouvements manuels

le système moteur du module de commande par rapport au corps mé-

canique de la vanne. De cette façon, l'opération de réfection et

de remise en état de modules en panne peut être effectuée rapi-

dement, si bien que, même sur des installations importantes, on peut faire face aux besoins avec un nombre relativement modeste

de modules de rechange pour les'interventions de maintenance.

Suivant un mode supplémentaire et préféré de réalisa-

tion de l'invention, il est prévu que plusieurs corps de vanne

et systèmes,-mteqrs ou organes de commande électriques ou simi-

laires soient agencés dans un module de commande et que, le cas échéant, lesdits corps de vanne et les systèmes moteurs soient ordonnés chaque lois dans un sous-ensemble distinct du module de commande. Le regroupement de plusieurs organes de pilotage, tels que par exemple des vannes ou des organes de commande électriques, en un même sous-ensemble distinct, par exemple par groupe de 3, 6 ou 9, permet de réduire les dispositifs d'accouplement entre lesdits éléments différents, ce qui permet de fabriquer les sous-ensembles dans des conditions de coût sensiblement plus avantageuses, car les dispositifs d'accouplement donnent naissance a une part relativement forte des coûs de fabrication. Au surplus,

la diversité des pièces détachées s'en trouve avantageusement di-

minuée dans le dispositif de pilotage et le nombre des sous-en-

sembles à vérifier en cas de panne de la machine s'en.trouve en-

core abaissé davantage.

Suivant un autre mode de réalisation encore de l'inven-

tion, il est prévu que le module de pilotage soit muni de sous-

ensembles de pilotage électriques et/ou électroniques dont laréa-

lisation est prévue en particulier pour pouvoir être programmée

et qui sont prévus pour agir sur des systèmes moteurs ou des or-

ganes de commande électriques ou pneumatiques et/ou hydrauliques

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du module de commande ou d'une batterie de modules de commande.

Les avantages résultant de l'agencement de sous-ensembles.de pi-

lotage dans les modules de pilotage affectés aux différents mo-

dules de commande, tiennent avant tout au fait que le module de pilotage et le module de commande correspondant forment un dis,

positif de pilotage compact pouvant être utilisé de façon auto-

nome et indépendante.

Le gros avantage de la solution conforme à l'invention réside dans la possibilité qui est créée d'élaborer dorénavant un systgme de pilotage décentralisé, c'est-à-dire d'affecter à

chaque vanne ou à chaque batterie de vannes les modules de pilo-

tage nécessaires et de constituer un dispositif de pilotage com-

pact au niveau et dans la zone des systèmes moteurs. Dans ces

conditions, les lignes et conduites émanant des organes de sur-

veillance ou des systèmes moteurs et des organes de commande tels

que les vannes et analogues peuvent être très courts et ces dis-

positifs de pilotage décentralisés peuvent êtrevérifiés de manière

relativement facile. La constitution de grandes armoires de com-

mande comportant une multitude de sous-ensembles différents et les grandes longueurs de lignes et conduites d'arrivée à un tel

dispositif central de pilotage peuvent dès lors être ainsi évi-

tées avec avantages.

Suivant l'invention, le module de pilotage peut avan-

tageusement comprendre également des sous-ensembles d'intercon-

nexion logique, électriques ou électroniques, qui sont affectés aux modules-de commande ou aux organes de surveillance prévus sur

la machine ou aux postes de travail. Cette intégration des sous-

ensembles d'interconnexion logique dans les modules de pilotage permet ainsi, d'une manière avantageuse, de pouvoir effectuer également directement des connexions logiques d'informations dans la sphère de module de commande, c'est-à-dire dans la sphère de

la vanne.

Par conséquent, on-peut faire dépendre la manoeuvre d'un module de commande non seulement d'une impulsion d'entrée, mais aussi bien de plusieurs impulsions nr,--ant, par exemple. In différents organes de surveillance et d'impulsions constituant

des messages de finition et provenant de modules de pilotage in-

tervenant en amont ou en aval.

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Il est, en outre, également possible, suivant l'inven-

tion, que sur le module de pilotage soit placé un dispositif cou-

pleur ou un groupe de dispositifs coupleurs, par exemple des con-

necteurs multiples sur lesquels sont regroupées les lignes de pi-

lotage affectées aux modules de commande, ce qui permet de préve- nir les erreurs ou les détériorations des éléments de commande ou

de pilotage lors de l'assemblage des différents modules en dispo-

sitifs de pilotage.

Suivant une variante supplémentaire de la solution sui-

vant l'invention, il est prévu que sur le module de pilotage est placé un dispositif coupleur supplémentaire auquel sont connectées les lignes de pilotage pour les organes de surveillance. Du fait que chaque module de pilotage est muni de dispositifs coupleurs

spécifiques pour établir la liaison avec les organes de surveil-

lance, chaque module de pilotage peut être agrandi à postériori

et à tout moment à volonté. Ceci permet de la même manière d'in-

troduire des données et informations directes, ayant directement

trait à la fonction de pilotage du module de pilotage, sans dé-

tours ni sources d'erreur. De ce fait, la précision et l'effi-

cience des modules de pilotage s'en trouvent encore accrues.

Un autre mode de réalisation de l'invention prévoit que le module de pilotage soit muni d'un dispositif coupleur central

auquel sont branchées les lignes et conduites de pilotage, de sur-

veillance et d'alimentation devant être reliées à la ligne cen-

trale de liaison. L'accouplement des modules de pilotage à une ligne centrale de liaison ouvre la possibilité de synchroniser différents modules de pilotage affectés à des modules de commande différents, par l'intermédiaire d'une centrale externe, afin de garantir un enchaînement homogène et régulier des différentes

phases de pilotage dans le cas de processus à mouvements s'inter-

pénétrant ou se chevauchant qui sont provoqués par des modules

différents. Ainsi, l'exécution d'un programme centralisé de pilo-

tage devient réalisable, même en présence d'un agencement décen-

tralisé des dispositifs de pilotage.

Une solution suivant l'invention présentant un avantage

particulier est celle dans laquelle le module de pilotage est mu-

ni, plus spécialement pour agir sur plusieurs modules de commande,

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d'un micro-processeur, et o les micro-processeurs sont synchroni-

sés, par l'intermédiaire de la ligne centrale de liaison, par l'u-

nité de contrôle au moyen, par exemple, d'impulsions de cadence-

ment, car de cette manière la multi-valence des fonctions de pilo-

tage pouvant être obtenues peut être sensiblement augmenté.

Il est par ailleurs possible, dans le cadre de l'inven-

tion, de prévoir que le module de pilotage soit relié, de façon à assurer l'interaction, à l'unité de contrôle par l'intermédiaire d'une sortie d'un sous-ensemble convertisseur de sortie et d'une entrée d'un sous- ensemble convertisseur d'entrée et de la ligne centrale de liaison, et que le sous-ensemble convertisseur de

sortie soit réalisé pour agir en tant que collecteur et convertis-

seur des signaux de sortie émanant du. module de pilotage et le sousensemble convertisseur d'entrée pour répartir les signaux

d'instructions aux différents sous-ensembles du module de pi-

lotage. De cette façon, même en présence d'une multiplicité d'in-

formations devant être transmises à une unité centrale de contrôle à l'aide d'un petit nombre de lignes, on peut faire face et on évite les éléments d'enfichage nécessaires pour l'assemblage de la

lignes de liaison et, partant, des sources d'erreur au niveau des-

dits éléments d'enfichage. Au surplus, cette solution permet de réaliser, même sur des installations déjà existantes, et sans avoir en supplément à poser des lignes de liaison complémentaires, une

extension des informations pouvant être transmises par lignes moyen-

nant la mise en oeuvre de la nouvelle technologie.

Dans un mode supplémentaire et préféré de réalisation,

les sous-ensembles de pilotage et les sous-ensembles d'intercon-

nexion logique sont formés par des circuits intégrés et sont pla-

cés, de préférence, sur des plaquettes à circuits imprimés qui peuvent être insérées de manière interchangeable dans le boîtier des modules de pilotage. L'installation et l'emploi de plaquettes

à circuits imprimés dans les modules de pilotage permettent éga-

lement d'utiliser, pour les différentes fonctions de pilotage, des sousensembles aussi identiques que possibles, tels que des

boîtiers et des plaquettes à circuits imprimés pourvues de cir-

cuits logiques identiques. Il n'est par exemple dès lors plus né-

cessaire que de munir chaque fois une plaquette à circuits impri-

més de sous-ensembles différents pour pouvoir exécuter des proces-

sus combinés et des déroulements de pilotage même hautement com-

pliqués.

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La multiplicité des technologies applicables pouvant être

réalisée avec la nouvelle solution du pilotage décentralisé se ma-

nifeste par ailleurs dans le fait que, par exemple, les sous-en-

sembles convertisseurs d'entrée ou de sortie sont formés par des optocoupleurs ou des étages d'amplification ou bien des disposi-

tifs pour convertir des impulsions électriques en impulsions op-

tiques lumineuses, ou encore par des convertisseurs analogiques-

numériques ou analogues. En rapport avec cette variante à la so-

lution, un autre mode de réalisation de l'invention se distingue également par le fait que des mémoires temporaires, pilotées en

particulier en fonction du temps, sont ordonnées entre le sous-

ensemble convertisseur d'entrée et le sous-ensemble convertisseur

de sortie, ainsi que la ligne centrale de liaison. Ainsi, plu-

sieurs informationsémanant à des moments différents de différents endroits peuvent être regroup&es en ce qu'on appelle des trains d'inforriatioins eL retransmises ensemble, par exemple à une unité

de contrôle. De ce fait 4g.lement, le temps d'occupation des li-

gnes centrales de liaison peut être réduit et un plus grand nom-

bre d'informations peut être transmis par une même ligne.

* Il est, de plus, avantageux suivant l'invention que les dispositifs d'accouplement pour la connexion des lignes électriques de pilotage, de surveillance et d'alimentation soient formés par des connecteurs multibples qui sont munis de préférence d'éléments

enfichables pouvant être engagés en fonction des besoins à satis-

faire. Dans ces conditions, les conducteurs existant dans les li-

gnes de liaison peuvent être mis en service, lorsqu'il s'agit

de relier plusieurs modules de pilotage ou similaires, en équi-

pant en conséquence les connecteurs multiples d'éléments enfi-

chables pour assurer la liaison de modules de pilotage différents.

Il est, en outre, avantageux, que les dispositifs d'ac-

couplement prévus pour les lignes et conduites de pilotage, de surveillance et d'alimentation pour le fluide sous pression soient

munis de raccords enfichables, tandis que les dispositifs d'ac-

couplement devant être reliés sont munis chacun d'un embout et

d'une pièce d'accouplement formant ainsi un accouplement enfi-

chable de ce genre, et que de préférence l'embout puisse être au-

tomatiquement obturé de façon hermétique à la pression, lorsque la

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pièce d'accouplement est détachée. De cette manière, même en cas d'endommagement du corps de vanne du module de commande, l'échange rapide devient praticable et il en résulte, également au niveau des modules de commande du fluide sous pression, des possibilités très diversifiées de combinaisons. Au surplus, il devient dès

lors également possible de faire l'échange de corps de vanne dé-

fectueux dans un module de commande, sans avoir pour autant à met-

tre en arrêt le système du fluide sous- pression.

Suivant l'invention il est prévu dans un mode supplé-

mentaire et très avantageux de la réalisation que le module de

surveillance et de contrôle soit relié de manière à assurer l'in-

teraction, aux organes de surveillance ou aux systèmes moteurs de la machine et/ou aux dispositifs d'usinage ou de montage affectés à ladite machine, en particulier par l'intermédiaire d'un module

de pilotage et de commande, et. qu'il soit pourvu d'organes de com-

mande qui sont mis en action en vue d'indiquer la position des systèmes moteurs et/ou des dispositifs d'usinage et de montage dans le cas o une sortie d'organe de surveillance et/ou d'un

système moteur ou bien dans le cas de l'entrée d'un signal de dé-

rangement à l'entrée d'un organe de signalisation des états de la

machine. La configuration spéciale prévue pour le module de sur- veillance et de contrôle avec des organes de surveillance qui in-

diquent à chaque moment l'état de la machine, donne le moyen au personnel de service d'identifier non seulement l'endroit d'un défaut ou l'état de commutation du dispositif de pilotage, mais encore en plus aussi l'état de la machine, plus précisément la

position spécifiquement occupée par chacun des différents dispo-

sitifs distincts. De cette manière, il devient possible de sur-

voler rapidement l'installation pour savoir si la défaillance de la machine provient d'une panne mécanique - dont l'expérience démontre qu'elles représentent 90 % des dérangements - ou bien

d'une défectuosité effective dans le dispositif de pilotage.

En effet, s'il apparaît sur l'organe de contrôle du module de sur-

veillance et de contrôle que par exemple la griffe n'a pas pris de pièce à usiner ou de partie de pièce à usiner, il suffit d'un coup d'oeil jeté par l'opérateur ou l'opératrice pour savoir si

cela est à imputer à un manque de pièces dans le dispositif trans-

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porteur de pièces. Cette manière judicieuse de visualiser la source réelle des défauts permet de porter sensiblement plus rapidement remède à des défaillances techniques. De la même façon, on peut obtenir ainsi que, dans le cas d'installations de montage reliées

en chaîne de production, la panne soit déjà éliminée, avant qu'el-

le n'ait des répercussions sur la production, c'est-à-dire sur la

fabrication à la chaîne.

Suivant l'invention, les modules de pilotage peuvent

être ordonnés pour pouvoir être installés sur une barre de répar-

titeur ou sur une platine-support, sur laquelle les dispositifs d'accouplement pour brancher les lignes de liaison ou de pilotage vers d'autres modules de pilotage, vers l'unité d'alimentation en énergie, vers l'unité de contrôle, vers un module de commande,

un module de surveillance et de contrôle ou un panneau de conne-

xion à fiches sont placés pour pouvoir brancher les organes de surveillance. Cette solution offre l'avantage que l'on peut s'en sortir avec un petit nombre de dispositifs d'accouplement, ce qui donne naissance à des dispositifs de pilotage très compacts, dans lesquels les pertes par fuite ou les incidents techniques

consécutifs à des phénomènes d'usure dans les dispositifs d'ac-

couplement sont évités dans toute la mesure dff possible. En même temps il devient dès lors possible d'établir le câblage ou les

lignes de liaison dès avant l'incorporation des modules de pilo-

tage ou des modules de surveillance et de contrôle. Un autre avan-

tage très important tient aussi au fait que pour les opérations

de maintenance ou lors d'un échange nécessaire des modules de pi-

lotage, il n'est plus indispensable de défaire de lignes de liai-

son. Bien au contraire. il ne faut plus qu'extraire le module dé-

fectueux et insérer un module neuf.

Il est au surplus avantageux que les modules de surveil-

lance et de contrôle soient couplés aux modules de pilotage et reliés de manière à assurer l'interaction, par l'intermédiaire de lignes de pilotage, à l'unité centrale de contrôle dans laquelle sont prévus les organes signalant l'état de la machine, car dans de telles conditions, l'affichage d'un incident technique n'est

pas seulement possible dans la zone immédiate du dispositif con-

cerné dans chaque cas, mais aussi dans la sphère de l'unité cen-

trale de contrôle.

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Il est de plus également possible suivant l'invention que la barre de répartiteur ou la platine-support présente des lignes de liaison externes et internes, par exemple des lignes

de pilotage et des lignes de signalisation et constitue de pré-

férence la ligne centrale de liaison entre les modules de pilo- tage ou une batterie de modules de pilotage et, le cas échéant, une unité de contrôle ou analogue. La mise en place de barres

de répartiteur en tant que lignes centrales de liaison se dis-

tingue par une stabilité et une robustesse et par une résistance

élevée aux fatigues mécaniques. Dans ces conditions, elles peu-

vent être également utilisées sur des machines d'usinage expo-

sées à de rudes sollicitations sans risquer d'endommagements des lignes de pilotage vitales pour un cycle de pilotage. De surcroît, il est possible de prévoir dans de telles barres de répartiteur même des lignes blindées, et d'éviter ainsi l'influence parasite

d'autres circuits électriques, si bien que des informations di-

rectes peuvent être échangées entre les sous-ensembles logiques

et les sous-ensembles d'interconnexion logique de plusieurs mo-

dules de pilotage installés côte à côte ou à distance les uns

des autres.

Il est en outre avantageux que la barre de répartiteur

se compose de plusieurs parties distinctes, prévues pour être dis-

sociables et interchangeables, tandis que la connexion des dif-

férentes lignes entre lesdites parties distinctes est assurée par l'intermédiaire d'éléments enfichables pouvant être insérés

en fonction des besoins à satisfaire, car dans de telles circons-

tances la longueur de la barre de répartiteur peut être ajustée

au nombre de modules de pilotage utilisés dans chaque cas parti-

culier. Au surplus, on obtient l'avantage que dans le cas o plusieurs modules de pilotage sont utilisés, rangés l'un à côté de l'autre, la mise en place de différents éléments enfichables permet d'avoir recours aux mêmes lignes pour relier des modules

de pilotage différents entre eux.

Il est également concevable, dans le cadre de l'inven-

tion, que les modules de commande et/ou une platine-support ou

des sous-ensembles de cette dernière soient prévus pour être en-

fichés sur une réglette de répartiteur sur laquelle sont placés

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les dispositifs coupleurs pour brancher les lignes de liaison vers d'autres modules de commande, vers l'unité d'alimentation

en énergie ou vers lessystèmes moteurs de l'installation de fa-

brication. De cette manière, on obtient l'avantage de pouvoir réaliser également l'ensemble de l'installation des circuits énergétiques et autres en rapport avec les modules de pilotage, mais indépendamment de ces derniers, et de ne pas avoir à défaire puis à refaire les lignes de liaison vers des modules de commande voisins ou vers l'unité d'alimentation en énergie et analogues,

lorsqu'il s'agit de procéder à l'échange des modules de commande.

Dans ces conditions, l'importance des travaux aussi bien pour

l'édification d'une machine complétée par le dispositif de pilo-

tage conforme à l'invention que pour la maintenance pendant l'ex-

ploitation se trouve diminuée.

Enfin, il est également possible, selon l'invention, de prévoir un mode de réalisation dans lequel les conduites ou lignes d'arrivée et de retour du fluide sous pression pour les

corps de vanne ou les lignes de liaison vers les organes de com-

mande sont agencées dans les réglettes de répartiteur et o les

réglettes de répartiteur sont munies de parties de raccords en-

fichables, par exemple d'embouts, qui sont alignées sur des par-

ties desdits raccords enfichables orévues dans les corps de vanne ou organes de commandez par exemple des pièces d'accouplement,

tandis que la réglette de répartiteur est réalisée plus particu-

lièrement pour recevoir plusieurs corps de vanne ou organes de

commande. Ce mode de réalisation permet de réduire le nombre d'é-

léments d'accouplement dans les divers systèmes à fluide sous pression, ce qui permet d'éviter avantageusement des pertes par fuite. Pour assurer une meilleure compréhension de l'invention celle-ci va être décrite plus en détail dans ce qui va suivre en regard des dessins annexés qui représentent, schématiquement

et simplement à titre d'exemple, des modes de réalisation du dis-

positif suivant l'invention. Sur ces dessins: La figure 1 est une vue de profil simplifiée de quelques

postes de travail d'une installation de fabrication pour des élé-

ments de construction devant être fabriqués en deux ou plusieurs phases, postes auxquels sont affectés des dispositifs de pilotage

- 16 - 2480455

qui forment le dispositif suivant l'invention pour piloter ou sur-

veiller des machines;

La figure 2 es-t une vue d'un dispositif de manipula-

tion d'un poste de travail représenté à la figure 1, avec le dis-

positif de pilotage suivant l'invention qui est affecté audit poste de travail et composé de plusieurs modules de commande et de pilotage; La figure 3 est une vue en coupe, suivant III-III de

la figure 2, d'un module de commande et d'une barre de réparti-

teur recevant un module de pilotage du dispositif de pilotage La figure 4 est une vue éclatée d'un dispositif de pilotage se composant d'une barre de répartiteur, d'une réglette

de répartiteur et d'un module de commande et de pilotage;.

La figure 5 est une vue simplifiée d'un schéma-bloc

du dispositif de pilotage d'un poste de travail suivant les fi-

gures 1 et 2; La figure 6 est une vue d'un schéma-bloc d'un module de commande du dispositif de pilotage suivant les figures 2 et 4 La figure 7 est une vue d'un autre mode de réalisation d'un dispositif suivant l'invention pour piloter ou surveiller des machines; La figure 8 est une vue d'une variante pour élaborer un dispositif de pilotage conforme à l'invention en reliant un

module de commande à plusieurs vannes ou organes de commande.

A la figure 1 sont représentés trois postes de tra-

vail 2, 3 et 4 d'une installation de fabrication 1. Chacun des-

dits postes 2, 3 et 4 de travail est équipé de sa propre unité 5

d'alimentation en énergie servant à fournir du fluide sous pres-

sion ou de l'énergie électrique. Les postes 2, 3 et 4 de travail

de l'installation 1 de fabrication peuvent être configurés sui-

vant les besoins en postes de travail manuel ou en postes de tra-

vail automatique. A cet effet, les postes de travail présentent un châssis de base 6 du même genre qui prend appui sur le sol par l'intermédiaire de vérins d'appui réglables dans la hauteur. Sur

le côté supérieur de chaque poste de - il est prévu un ' -

positif transporteur 7 qui présente des systèmes moteurs 8. Les

systèmes moteurs 8 constitués par exemple par des moteurs élec-

- 17 -

triques, sont munis de galets de friction 9. Lesdits galets de

friction 9 viennent porter contre les faces latérales de porte-

pièces à usiner 10 qui sont ainsi déplacés, au moyen desdits ga-

letsde friction 9, dans le sens de la flèche 11 le long du dis-

positif transporteur 7. Sur chacun des porte-pièces à usiner 10 est serré un élément 12 de construction qui est usiné dans les

différents postes de travail 2 à 4. Lesdits postes 2 à 4 de tra-

vail sont équipés en conséquence de dispositifs 13 d'usinage et

de montage les plus divers. Les dispositifs d'usinage et de mon-

tage peuvent être constitués par des riveteuses par fluage radial, des outils automatiques à visser, des outils à emmancher ou par un dispositif 14 de manipulation ou un groupe d'insertion 15, comme auxpostes 3 et 4 de travail. Le dispositif de manipulation 14 permet par exemple de centrer sur l'élément de construction 12, à l'aide de la griffe 16 prévue sur ledit dispositif, des éléments constitutifs distincts, tels que des contacts, des auxiliaires de guidage ou analogues. Le groupe d'insertion 15 sert, par contre, le plus souvent à insérer par exemple des rondelles ou des rivets

dans l'élément de construction, de sorte que les groupes d'inser-

tion de ce genre sont souvent aussi équipés à cet effet de pre-

neurs 17 à succion. Ainsi que cela va être décrit plus en détail à propos du dispositif 14 de manipulation, ce dernier se compose d'un support 18 en colonne sur lequel est montée une poutrelle 19 qui peut être réglée en hauteur et immobilisée. La poutrelle 19 est munie de douilles de guidage pour deux barres de guidage sur

lesquelles est fixé un support 20. Le support 20 peut être posi-

tionné dans le sens de la hauteur par rapport au côté supérieur du poste 3 de travail et, bien évidemment aussi, par rapport à la

poutrelle 19 au moyen des barres de guidage et d'un mécanisme mo-

teur 21 qui peut être constitué par un dispositif à cylindre et piston à commande pneumatique ou hydraulique. Le mécanisme moteur 21 est logé à cet effet dans la poutrelle 19 et la tige de son piston est reliée au support 20. La griffe preneuse 16 est montée

et peut être déplacée dans le support 20 dans le sens de la lon-

gueur du dispositif transporteur 7, c'est-à-dire dans le sens de la flèche 11. Des organes 22, 23 de surveillance sont prévus pour surveiller les mouvements du support, respectivement les systèmes

- 18 - 2480455

moteurs du dispositif 14 de manipulation. Ces organes 22, 23 sont associés à des amortisseurs 24 servant à limiter l'amplitude de la

course du mécanisme moteur 21. Pour alimenter en énergie en parti-

culier le mécanisme moteur 21, il est prévu dans la sphère dudit dispositif 14 de manipulation un dispositif 25 de pilotage. Un dispositif 26 de pilotage d'un même genre par son équipement, est également affecté au groupe d'insertion 15. Lesdits dispositifs de pilotage sont reliés, par l'intermédiaire d'une ligne centrale 27 de liaison, à une unité centrale 28 de contrôle. Cette ligne centrale 27 de liaison peut être accouplée, au même titre que le dispositif transporteur 7, lors de l'assemblage ou connexion des

postes 2 à 4 de travail les uns à côté des autres. De la même fa-

çon, les systèmes moteurs 8 et les organes 29 de surveillance pré-

vus pour surveiller le cheminement progressif des porte-pièces à usiner 10 - dont un organe 29 est représenté dans la zone du poste

3 et 4 de travail - et les systèmes moteurs et les organes de sur-

veillance du dispositif 30 transporteur de pièces qui est attribué à ces postes de travail, sont branchés à la ligne centrale 27 de

liaison. A côté de l'unité centrale 28 de contrôle, qui est pour-

vue de commutateurs 31, de touches 32 de boutons-poussoirs et d'appareils de mesure 33, ainsi que d'un organe 34 signalant l'état de la machine pour contrôler et surveiller et, le cas échéant,

émettre des instructions de pilotage pour l'installation 1 de fa-

brication, des dispositifs 35 de surveillance et de contrôle in-

dépendants, qui peuvent également être munis d'organes 36 de si-

gnalisation et d'organes émetteurs d'instructions de pilotage, peuvent être installés en propre aux différents postes 2 à 4 de travail, ainsi que cela est illustré par exemple pour le poste 4

de travail.

A la figure 2 on a représenté, à plus grande échelle

et d'une manière fortement simplifiée, le dispositif 14 de mani-

pulation du poste de travail 3, ainsi qu'un système moteur 8 af-

fecté au dispositif 7 transporteur, avec l'organe de surveillance

29 affecté à ces derniers, ainsi aue le dispostif 25 de pilotage.

Ainsi que la figure 2 permet de mieux le voir, un

mécanisme moteur 37, formé par un dispositif à cylindre et pis-

ton sans tige de piston, est donc installé dans le support 20

- 19 - 2480455

pour déplacer la griffe 16 preneuse montée dans un support inter-

calaire 38. Le dispositif 25 de pilotage-affecté à ce dispositif

13 d'usinage ou de montage, en l'espèce plus précisément au dis-

positif 14 de manipulation, est composé de plusieurs modules 39 ou 40 de commande et d'un certain nombre de modules 41 de pilo- tage. Les modules 39, 40 de commande sont fixés sur un barre de

répartiteur 42 et les modules 41 de pilotage le sont sur la ré-

glette de répartiteur 43. La barre de répartiteur 42, aussi bien que la réglette de répartiteur 43, sont constituées chacune de plusieurs parties distinctes 44, 45, 46, respectivement 47, 48, 49. Lesdites parties distinctes 44 à 49 sont configurées chacune

pour recevoir un nombre prédéterminé de modules 39, 40 de com-

mande ou de modules 41 de pilotage. Le nombre de modules de pilo-

tage ou de commande 41, 39, 40 pouvant être montés sur une partie distincte de ce genre peut être choisi à volonté dans le cadre de l'invention. La barre de répartiteur 42, dans le cas de l'exemple de réalisation présentement illustré, est,elle aussi, fixée sur

la réglette de répartiteur 43. Ce mode de réalisation se distin-

gue donc tout particulièrement par le fait que la partie de pi-

lotage émettrice des instructions, a savoir les modules 39, 40 de pilotage, sont assemblés sous une forme compacte, et que la combinaison variable est adaptée, d'un cas à l'autre, au but

d'application envisagé chaque fois.

L'efficacité pleine et entière du dispositif de pilo-

tage 25 ou 26 se trouve également mise en relief par le fait que les modules 41 de commande sont munis sur leur côté supérieur de dispositifs d'accouplement 50 pour y brancher des organes de

surveillance affectés aux systèmes moteurs devant être pilotés.

Ainsi que cela sera expliqué dans de plus amples dé-

tails encore en regard des figures décrites dans ce qui va suivre,

le module 39 de commande est équipé d'organes de commande élec-

triques pour piloter le système moteur 8, tandis que les modules

de commande sont constitués par des vannes 51 à commande élec-

tromagnétique pour fluide sous pression.

Pour alimenter lesdites vannes 51 en fluide sous pres-

sion, il est prévu, partant de l'unité 5 d'alimentation en énergie, une ligne 52 d'arrivée de fluide sous pression qui alimente un

- 20 - Z480455

conduit central de répartition à l'intérieur de la réglette de répartiteur 43. Pour le retour du fluide sous pression depuis les vannes 51 et les mécanismes moteurs, par exemple 21, 37, un conduit collecteur spécifique est aménagé dans la réglette de répartiteur 43 et est relié, par l'intermédiaire d'une ligne 53

de retour de fluide sous pression à des pots d'échappement à si-

lencieux 54 dans le cas d'air comprimé, ou au réservoir à fluide hydraulique pour les installations hydrauliques. L'extrémité du

conduit d'alimentation se trouvant à l'opposé de la ligne d'ar-

rivée 52, est obturée par un bouchon 55. Pour assurer l'étanchéité de l'assemblage des différentes parties distinctes 44, 45, 46 de réglette de répartiteur, on peut utiliser des joints toriques ou des éléments de garniture d'étanchéité métalliques ou tout autre

moyen de solution connu et conforme au niveau de la technique.

L' assemblage des parties distinctes des réglettes ou barres de

répartiteur 42 et 43 est réalisé au moyen de boulons 56 ou d'or-

ganes quelconques d'assemblage.

A la figure 3 est présentée une vue en coupe de l'un des modules combinés 40, 41 de commande et de pilotage. Ainsi que

cette représentation permet de mieux le faire apparaître, un élé-

ment de guidage 57, formé par un système de guidage en queue d'a-

ronde, est réalisé sur la face inférieure de la réglette de ré-

partiteur 43. Cet élément de guidage 57 permet d'installer et d'assembler sur une longueur ad libitum les parties distinctes

44, 45 et 46 de la réglette de répartiteur 43 dans une pièce an-

tagoniste correspondante. Dans la réglette de répartiteur 43 sont prévus le conduit 58 de répartition centrale pour l'arrivée

du fluide sous pression dans les différents modules 40 de com-

mande et le conduit collecteur 59 assurant le retour du fluide

sous pression à partir desdits modules 40 de commande.

Lesdits modules 40 de commande sont composés d'un mécanisme moteur 60 et d'un corps de vanne 61. Le corps de vanne

61 présente un dispositif d'accouplement 62 dans lequel les ori-

fices d'admission et d'échappement 63 et 64 sont prévus de telle

sorte qu'ils correspondent avec le conduit 58 de répartition pn-

trale et avec le conduit collecteur 59. De plus, un orifice 65

de sortie de fluide sous pression est prévu sur le corps de van-

ne 61 pour être relié au centre utilisateur. La liaison de cet orifice 65 de sortie de fluide sous pression avec le conduit 58

de répartition centrale ou avec le conduit collecteur 59 prati-

qués dans la réglette de répartiteur 43 est assurée par un pis-

ton 66 de distribution qui est relié, par l'intermédiaire d'une tige de piston, à l'armature 67 d'un aimant du mécanisme moteur

60. Le déplacement de l'armature 67 d'aimant est obtenu par l'ac-

tion alternative exercée par les corps de bobine 68, 69. Les en-

trées électriques 70, 71, servant à mettre les corps de bobine 68,

69 sous tension électrique, sont regroupées sur le mécanisme mo-

teur 60 en un dispositif d'accouplement 72 supplémentaire. Ledit dispositif d'accouplement sert à relier le module 40 de commande

au module 41 de pilotage qui lui est associé. Le module 41 de pi-

lotage présente, outre le dispositif d'accouplement 50 prévu pour les organes de surveillance, un dispositif d'accouplement 73 qui peut être consitué par un connecteur multiple 74. Le module 41

de pilotage est relié à la barre de répartiteur 42 par l'inter-

médiaire dudit dispositif d'accouplement 73.

A la figure 4 est représenté le même module 40, 41

de commande et de pilotage qu'à la figure 3, toutefois à une échel-

le sensiblement plus grande dans une vue en perspective éclatée.

Au surplus, le module 41 de pilotage est représenté dissocié de la barre de répartiteur 42 et du mécanisme moteur 60 du module de commande. Par ailleurs, on remarque que le mécanisme moteur

60 et le corps de vanne 61 du module 40 de commande peuvent éga-

* lement être dissociés l'un de l'autre. De surcroît, le corps de vanne 61 a été représenté, lui aussi, à distance de la réglette de répartiteur 43. Les traits discontinus 75 sont censés indiquer comment les différentes parties du module 40 de commande peuvent être assemblées entre elles et, de plus, être reliées au module

41 de pilotage.

A regarder cette représentation, on distingue très

bien les différents dispositifs 62, 72 et 73 d'accouplement.

C'est ainsi que l'on note que le dispositif 62 d'accouplement est formé pour relier l'admission 63 du fluide sous pression et

la sortie 64 du fluide sous pression au conduit 58 de réparti-

tion centrale et au conduit collecteur 59 par des pièces de cou-

- 2 1 -

2 22 plage 76 engagées dans la sortie 64 et dans l'admission 63 et par des embouts 77 insérés dans la réglette de répartiteur. La liaison entre la mécanisme moteur 60 et le corps de vanne 61

est assurée par exemple par l'intermédiaire d'un élément de mon-

tage 78 qui peut être muni d'un filetage pour être enfoncé en le

vissant dans la tige du piston 66 de distribution. Les disposi-

tifs 72 et 73 d'accouplement sont formés par des connecteurs multiples. Tandis que dans le dispositif 72 d'accouplement, les

entrées 70, 71 du mécanisme moteur 60 sont réalisées sous la.

forme d'éléments enfichables 79, les parties antagonistes de ce dispositif coupleur 72 dans le module 41 de pilotage se composent

de douilles 80. Les connecteurs multiples dans le dispositif cou-

pleur 73 et sur un dispositif coupleur 81 sont réalisés un peu

différemment. Le dernier dispositif coupleur cité permet de re-

lier la partie distincte 48 de la barre de répartiteur 42 aux parties distinctes 47, respectivement 49 qui lui font suite de part et d'autre. Dans ce cas, il n'est prévu que des douilles 82 dans chacune des parties devant être accouplées ensemble. S'il

s'agit d'accoupler les deux douilles se correspondant l'une l'au-

tre dans les deux parties d'un dispositif coupleur 73, 81, on en-

gage dans l'une des deux douilles 82 des éléments 83 formant fi-

ches. Cette configuration variable des dispositifs coupleurs 73 et 81 permet de ne relier chaque fois les lignes de pilotage

et les lignes de signalisation contenues dans la barre de répar-

titeur 42 qu'avec quelques-uns des modules 41 de pilotage. Il en va bien entendu de même également pour l'utilisation des lignes

de pilotage et des lignes de signalisation dans la barre de ré-

partiteur 42 en elle-même et, en l'occurence, lors de l'assem-

blage de parties distinctes 47, 48, 49 placées côte à côte respec-

tivement lors de la connexion au connecteur multiple 84 qui relie

ladite barre de répartiteur 42 à la ligne 27 d'alimentation cen-

trale - figure 2.

En vue d'assurer la surveillance et le contrôle ou

d'exécuter la fonction de surveillance et de contrôle, le modu-

le 41 de pilotage peut être couplé, par l'intermédiaire d'un dispositif coupleur 85, à un module 86 de surveillance et de

- 23 -

contrôle. La configuration du dispositif coupleur 85 peut être

prévue de manière correspondante à celle des dispositifs cou-

pleurs 72 ou 73. De plus, ledit module 86 de surveillance et de contrôle peut être muni d'un organe 87 signalant l'état de la machine et de touches de boutons-poussoirs ou de commuta- teurs assurant des fonctions d'intervention de secours, ainsi

que d'une touche 88 pour "Arrêt d'urgence". A cet effet, le mo-

dule 86 de surveillance est équipé de composants à circuits é-

lectriques qui permettent de réaliser, à partir du signal d'en-

trée des organes 22, 23, 29 de surveillance et des sorties des lignes de pilotage et de signalisation d'état qui sont

regroupées dans le dispositif coupleur 85, sur l'organe de si-

gnalisation de l'état de la machine un affichage de la position respective des systèmes moteurs et/ou des dispositifs d'usinage

et de montage ainsi que des dispositifs transporteurs de pièces.

En même temps, cet affichage peut également être effectué sur les organes 34 et 36 de signalisation de l'état de la machine

qui sont prévus sur l'unité 28 centrale de contrôle, respecti-

vement sur le dispositif 35 de surveillance et de contrôle.

Mais il n'est pas impératif d'affecter ces modules 86 de sur-

veillance et de contrôle à chacun des modules 41 de pilotage.

Les modules 86 de surveillance et de contrôle attribués à un poste de travail donné peuvent aussi bien être aménagés dans le dispositif de surveillance et de contrôle ou dans l'unité 28, 35 de contrôle, afin de signaler à un opérateur/trice la phase de montage déterminée dans laquelle une interruption dans le

cycle continu du travail est intervenue.

A la figure 5 est représenté un schéma-bloc simplifié et schématisé des organes 39, 40, 41 de commande et de pilotage qui sont ordonnés sur les parties distinctes 44, , 47, 48 de la réglette de répartiteur 43 et de la barre de répartiteur 42, avec les systèmes moteurs 8, 21 qui leur sont

assignés, ainsi que des organes 22, 23 et 29 de surveillance. Le module 86 de surveillance et de contrôle est affecté à l'un

des modules 41 de pilotage - qui correspond à celui qui est il-

lustré aux figures 3 et 4.

- 24 - 2480455

La réglette de répartiteur 42 comprend deux fais-

ceaux de lignes, à savoir les lignes 89 de pilotage et les li-

gnes de signalisation 90. Les lignes 89 de pilotage servent à transmettre des informations ou des instructions de commande à partir de l'unité 28 de contrôle ou du dispositif 35 de surveil-

lance et de contrôle et à partir d'autres organes de surveil-

lance et analogues se trouvant à distance, aux optocoupleurs 91 des modules 41 de commande. Ainsi que le montre la figure, les différentes lignes 89 de pilotage et lignes 90 de signalisation sont reliées, dans la zone des dispositifs coupleurs 81 prévus entre les parties distinctes de la barre de répartiteurs, au moyen des éléments 83 formant fiches décrits en regard de la

figure 4.

Ainsi certaines informations ne peuvent être trans-

mis.es qu'à des modules 41 de pilotage déterminés. Par exemple, les informations dans la ligne 90 de signalisation du milieu ne peuvent être transmises que jusqu'au dernier module 41 de

pilotage représenté, car du fait de l'absence d'élément 83 for-

mant fiche, toute retransmission desdites informations plus

loin aux modules 41 de pilotage prévus ensuite n'est plus pos-

sible. De la même manière, les informations acheminées aux mo-

dules 41 de pilotage peuvent être fixées par le nombre des élé-

ments en fiche engagés dans les dispositifs coupleurs 73 entre les modules de pilotage et la barre de répartiteur 42. La barre de répartiteur 42 sert, dans l'exemple de réalisation illustré, en même temps également de ligne 27 de liaison centrale, car par souci de la clarté du schéma, l'unité 28 de contrôle et le

dispositif de surveillance et de contrôle sont intégrés direc-

tement, avec leurs connexions, dans la barre de répartiteur 42.

Les lignes 90 de signalisation servent, en com-

plément aux lignes 89 de pilotage, à transmettre des informa-

tions directes entre les éléments de circuits logiques des dif-

férents modules de pilotage. Lesdits éléments logiques 92 peu-

vent être constitués par des composants électroniques intégrés

conçus aussi bien en système analogique que numérique, ou en-

core par contre par un micro-processeur. Lesdits éléments lo-

giques 92 sont, *dans de telles conditions, montés à la sortie

- 25 - 2-480455

d'étages finals d'amplification 93 par l'intermédiaire desquels

des informations peuvent à nouveau, émanant des éléments logi-

ques 92, être transmises dans les lignes 89 de pilotage pour retransmission à l'unité 28 de contrôle ou au dispositif 35 de surveillance et de contrôle ou encore à d'autres modules de

pilotage et aux dispositifs 8, 21 ou similaires dans l'intalla-

tion 1 de fabrication. Au surplus, lesdits étages finals d'am-

plification 93 traitent et amplifient les signaux en vue de la

mise en action des modules 40-de commande.

De la même façon les signaux d'entrée émanant des

organes 22, 23, 29 de surveillance, qui peuvent avoir été for-

més par exemple par des détecteurs-commutateurs de proximité

sans contact, sont dirigés par l'intermédiaire des opto-cou-

pleurs 91 sur les éléments logiques 92.

Avec ce dispositif, il devient dés lors possible

d'affecter à chaque module 40 de commande, c'est-à-dire à cha-

que vanne 51 son propre système logique. Par conséquent, l'im-

portance des moyens mis en oeuvre pour le dispositif de pilo-

tage équivaut assez précisément aux fonctions de pilotage re-

quises, car les modules 41 de pilotage affectés aux modules 40 de commande peuvent être conçus et établis dans leur ampleur et complexité en fonction des composants minimums nécessaires et connus par la pratique. Sans doute prévoira-t-on, afin de garantir un emploi aussi universel que possible de modules de pilotage totalement identiques, au-delà des besoins strictement

indispensables des éléments de circuits de commande supplémen-

taires, si bien que l'on disposera ainsi d'une certaine réserve

en prévision de processus de pilotage compliqués avec des en-

chainements compliqués.

Mais, ainsi que le montre déjà la représentation à la figure 5, il est également possible sans autre difficulté d'attribuer, aux lieu et place du dispositif prévoyant chaque fois un module 41 de pilotage pour chaque module 39 ou 40 de commande, par exemple un seul module 41 de pilotage équipé

dans de telles circonstances d'une manière plus ample en con-

séquence - pour des batteries de chaque fois 5 modules 39, 40

de commande. Dans tous les cas, cependant, l'avantage surpre-

- 26 - 2480455

nant demeure qui fait qu'avec cette combinaison de modules de pilotage et de commande, les organes nécessaires de pilotage et de commande peuvent être installés aussi prés que possible chaque fois des systèmes moteur, respectivement des centres utilisateurs. Dès lors il résulte, en liaison avec les dispo- sitifs coupleurs 81, 73, 72 très diversifiés, en plus encore

une structure très claire, réalisable avec des moyens peu im-

portants, pour l'ensemble du dispositif de pilotage qui peut être rapidement agrandi et étoffé par la suite sans moyen

importants. Dans l'exemple de réalisation en présence, les mo-

dules 39, 40 de commande ne sont représentés que sous la forme

de vannes 51 ou sous la forme d'un organe 94 de commande élec-

trique travaillant avec du courant fort, d'un contacteur de pi-

lotage d'un relais électrique ou analogue pour courant fort.

Mais, pour l'homme du métier, il est possible d'harmoniser sans autre forme de procès la solution suivant l'invention également à une manipulation et une surveillance de n'importe

quels autres organes de commande et de manoeuvre.

Ensuite, l'association des modules 41 de pilotage avec les modules 86 de surveillance et de contrôle présente également en plus un avantage particulier, ainsi que cela est illustré par exemple à la figure 5. L'association de ce module 86 de surveillance et de contrôle à un manostat 96 installé

dans la conduite d'arrivée 95 de fluide sous pression au méca-

nisme moteur 21 et un organe de surveillance qui est affecté au mécanisme moteur 60 électromagnétique et dont les signaux

de sortie sont appliqués, par l'intermédiaire de l'opto-cou-

pleur 91, au module 86 de surveillance et de contrôle, permet

sans aucune difficulté supplémentaire, moyennant une retrans-

mission des signaux sortant du module 86 par l'intermédiaire de l'étage final d'amplification 93 à l'unité 28 de contrôle ou au dispositif 35 de su*rveillance et de contrôle, d'indiquer directement en visualisation la raison motivant un incident technique quelconque. A titre d'exemple, avec l'intégration

dans le teavail d'un micro-ordinateur, il est possible de sor-

tir à l'imprimante le défaut effectif.

- 27 - 2480455-

Si,par exemple, à la suite d'une intervention pour mettre en action le mécanisme moteur 60 et d'une réaction

correspondante du manostat-96 l'organe 22 de surveillance n'é-

met pas, au terme d'un laps de temps bien déterminé, un signal de sortie, il est possible de sortir de l'imprimante de l'organe 34

ou 36 de signalisation de l'état de la machine: "Mécanisme mo-

teur 21 n'est pas déployé, organe 22 de surveillance n'est pas

atteint". Ainsi, l'opérateur/trice peut engager en toute con--

naissance de cause les opérations pour éliminer le défaut au bon endroit. Ceci permet de faire l'économie d'un temps précieux pour la recherche et la localisation du défaut et les temps

d'arrêt d'une installation de fabrication peuvent être très for-

tement réduits.

A la figure 6 est représenté, en vue d'expliquer

un cycle possible de fonctions enchaînées, un module 41 de pi-

lotage avec son optocoupleur 91, l'élément logique 92 et l'é-

tage final d'amplification 93 à une échelle plus grande. L'é-

lément logique 92 comprend des composants 97 de pilotage et des composants 98 d'interconnexion logique. Les composants 97

de pilotage sont constitués, par exemple, par un circuit in-

verseur 99 et par un étage de temporisation 100, tandis que les

composants 98 d'interconnexion logique sont formés par des cir-

cuits "ET" 101, 102, 103 et par un circuit "OU" 104. Si, pour prendre un exemple, un signal est appliqué à l'entrée 105 en

provenance de la ligne 89 de pilotage, l'une des lignes d'ar-

rivée au circuit "ET" 101 passe, par l'intermédiaire de l'opto-

coupleur 91, à l'état de travail L. Le signal en question peut par exemple constituer une instruction de démarrage de l'unité

28 de contrôle. Si l'entrée 106 reçoit, elle aussi, par l'in-

termédiaire d'une ligne de signalisation 90, un signal, la se-

conde entrée du circuit "ET" 101 passe, elle aussi, à l'état L.-

De cette manière, la sortie du circuit "ET" 101 prend l'état L. Cet état L à la sortie du circuit "ET" 101, ou bien un état de travail L intervenant à l'entrée 107, créé par exemple par une instruction de démarrage d'un autre module 41 de 'pilotage et transmise par l'intermédiaire d'une ligne de signalisation 90, entraîne à la sortie du circuit "OU" 104 l'état de travail L.

- 28 - 2480455

Si l'entrée 108, qui est reliée à une ligne 89 de pilotage ar-

rivant de l'unité de contrôle, est pour un temps Tl, égale à 0 -

par exemple afin d'attendre une opération de travail d'un autre module de pilotage qui viendrait en interférence - la sortie de l'étage de temporisation 100 prendrait, par l'intermédiaire du circuit inverseur 99, à l'expiration du temps Tl l'état de travail L. Comme dès lors les deux entrées du circuit "ET" 102 ont passé à l'état de travail L, la sortie dudit circuit "ET"

émet, elle aussi, le signal L qu'amplifie l'étage final d'am-

plification 93 pour manoeuvrer une vanne 51.

Le signal L sortant du circuit "ET" 102 et un si-

gnal se présentant à l'entrée 109 qui est relié par l'intermé-

diaire d'une ligne de liaison 110 à l'organe 22 de surveillance, provoquent, après avoir traversé l'optocoupleur, un état de travail L dans la ligne de signalisation aval. De ce fait, les deux entrées du circuit "ET" 103 passe à l'état de travail L

et le signal L ainsi crée à la sortie est dirigé par l'intermé-

diaire de l'étage final d'amplification 93 à la sortie 111 du module 41 de pilotage, puis retransmis, par l'intermédiaire

d'une ligne de pilotage 89, à l'unité 28 de contrôle ou au dis-

positif 35 de surveillance et de contrôle.

Après écoulement du temps mis au point sur l'étage de temporisation 100, la sortie dudit étage passe à l'état de travail L qui peut alors être retransmis, par l'intermédiaire de l'étage final d'amplification 93 et par l'intermédiaire de la sortie 112, puis par l'intermédiaire d'une ligne de pilotage

89 qui suit, par exemple au module 86 de surveillance et de con-

trôle à titre de message de bonne fin d'exécution.

Dans ce qui suit, la fonction du module 86 de sur-

veillance et de contrôle va être également explicitéeen regard de la figure 6 qui représente un mode concevable de réalisation

d'un module de ce genre. Le module 86 de surveillance et de con-

trôle comprend un circuit inverseur 113, un circuit "ET" 114 et un étage de temporisation 115. Le manostat 96 est relié à

l'entrée 117 du module 41 de pilotan- - l'intermédiaire d'-

ligne 116. L'entrée 117 est reliée, par l'intermédiaire de l'optocoupleur 91, au circuit "ET" 114 dans le module 86. Ledit

- 29 -

circuit "ET" 114 présente une seconde entrée qui est relié par l'intermédiaire du circuit Inverseur 113 et d'un optocoupleur 91 à l'entrée 109 du module 41 de pilotage. La troisième entrée du circuit "ET" 114 est reliée à la sortie du circuit "ET" 102 du module 41 de pilotage. La sortie du circuit "ET" est reliée,

par l'intermédiaire d'un étage de temporisation et de l'ampli-

ficateur de l'étage final d'amplification 93, à la sortie 118

du module de pilotage.

Le fonctionnement de ce module 86 de surveillance

et de contrôle destiné à indiquer à tout moment l'état des mou-

vements du mécanisme moteur 21 ou du dispositif de manipulation 14, est maintenant le suivant: Si par l'intermédiaire de la sortie du circuit "ET" 102 et de

l'amplificateur de l'étage final d'amplification 93, le méca-

nisme moteur 60 de la vanne 51 est placé sous l'action d'une instruction de mise en service, un signal se présente en même temps à l'une des trois entrées du circuit "ET" 114. Maintenant,

lorsque la vanne 51 s'ouvre et que le fluide sous pression ve-

nant de l'unité d'alimentation en énergie pénètre dans la cham-

bre du cylindre du mécanisme moteur 21, le changement de prc:--

sion qui s'y produit est ressenti par le manostat 96 et ce der-

nier transmet, par l'intermédiaire de la ligne de liaison 116

un signal à sa sortie pour l'entrée 117 du module 41 de pilo-

tage. Ce signal traverse l'optocoupleur 91 et parvient à une

autre entrée du circuit "ET" 114. Etant donné -..'a' ce mon.

l'organe 22 de surveillance n'est pas actionné, le signal dans

la ligne d'entrée au circuit inverseur 113 est nul. Par con-

séquent, l'état de travail L s'établit à la sortie du circuit

inverseljr ll. reçci coduit au fait que toutes les tr '< en-

trrc: t ^"FT" 114 sont placéee:

gnal et que, pu, voie de conséquence, c'est-à-dire immeuudLe-

ment après l'apparition du signal sortant du manostat 96, le

cirerit "ET" 114 interconnecte et retransmet un signal à l'é-

tage de temporisation 115 qui déclenche dans ce dernier l'im-

pulsion de départ pour le comptage du temps. Maintenant, si le cylindre, au terme d'un laps de temps uvc..eu

dont il a besoin pour le mouvement de la tige de ô,s-on, n'at-

-30- teint pas l'organe 22 de surveillance et que par conséquent ce dernier ne réagisse pas, un signal sera alors émis au terme du laps de temps mis au point, et transmis à un amplificateur de l'étage final d'amplification 93 et ledit signal sera indiqué, par l'intermédiaire de la sortie 118, aux organes 34, 36 ou 87

de signalisation de l'état de la machine sur l'unité 28 de con-

trôle du dispositif 35 de surveillance et de contrôle ou sur

le module de surveillance et de contrôle. Ce signal peut en mê-

me temps provoquer l'affichage ou la sortie sur imprimante de l'état effectif du défaut. Dans le cas en présence, le computeur

sortirait à l'imprimante: Mécanisme moteur 21 manoeuvré, or-

gane 22 de surveillance n'est pas atteint. Dans ces conditions, l'opérateur/trice peut immédiatement se mettre à éliminer le défaut en toute connaissance de cause et au bon endroit, et les temps d'arrêt sur une installation 1 de fabrication de ce genre

peuvent être comprimés au mieux.

Le mode de configuration -...ué dans ce qui pré-

cède pour un module 96 de surveillance et de contrôle n'est tou-

tefois nullement limitatif. Bien au contraire il s'agissait seu-

lement en regard d'un exe:;rle die o..

ble pour mieux per.zttre de comprenn e i Juu ' invention.

Bien entendu, dans la pratique, on configurera ensuitele module de surveillance et de contrôle également de telle manière qu'en cas d'absence du signal émanant du manostat 96 soit imprimé au niveau des organes de signalisation de l'état de la machine Mécanisme moteur 60 de la vanne 51 actionné, pas de pression

dans la conduite d'arrivée au mécanisme moteur 21.

Le degré de finesse de travail des fonctions de

surveillance et de contrôle sera en toutes circonstances fonc-

tion du degré de complexité de la machine et du temps maximun

allouable et souhaité pour éliminer une panne. Il est d'un cô-

té possible de ne prévoir chaque fois deux ou trois ou quatre modules 86 de surveillance et de contrôle de ce genre qu'aux postes de travail pour lesquels l'exécution des opérations de

travail demande le laps de temps le plus important dans le Ca-

tire de l'installation de fabrication concernée. Par nature, en ef{et, un incident de travail au niveau d'un poste de ce genre

- 31 - 2480455

aura des répercussions bien plus conséquentes su.r le rendement

global de l'installation de fabrication qu'une panne se produi-

sant à un poste de travail dont le temps de travail nécessaire

est sensiblement plus bref. En effet, si le dispositif trans-

porteur 7 est équipé d'un système d'enchaînement lâche des por- te-pièces à usiner 10, il est plus facile d'empêcher un arrêt

complet de toute la machine grâce aux fonctions de stockoge-

tampon fournies par le système d'enchainement lâche dans le cas de pannes à des postes de travail dont les besoins en temps de

travail se situent en-dessous du seuil-limite, que si l'inci-

dent se produit à des postes de travail dont les besoins en

temps se situent à la limite haute des durées.

A la figure 7 il est démontré que même pour une

batterie de vannes 119 qui peuvent être ordonnées sur une ré-

glette de répartiteur 120 commune, on peut ne prévoir qu'un seul module 121 de pilotage avec un module 122 de surveillance et de contrôle affecté au premier. L'association du module 121 de pilotage au module 122 de surveillance et de contrôle peut être réalisée par un dispositif coupleur 123 constitué par un connecteur multiple, tandis que la liaison avec les mécanismes

moteurs 124 qui forment conjointement aux vannes 119 des modu-

les 125 de commande, peut être effectuée par l'intermédiaire

d'un dispositif coupleur 126 avec des connecteurs multiples 127.

Les modules 125 de commande peuvent être rassemblés en une bat-

terie de modules de commande sur la réglette de répartiteur 120 qui est réalisée de préférence pour recevoir à la fois soit 3,

* 6, 9, ou 10 modules 125 de commande.

La figure 8 représente un module 129 de commande

qui présente une platine support 130 dans laquelle sont incor-

porés plusieurs mécanisme moteurs 131 et plusieurs corps de van-

ne 132. Les mécanismes moteurs 131 et les corps de vanne 132 peuvent le cas échéant aussi être regroupés en un sous-ensemble 133 et 134 distinct pour ne pas avoir à changer l'ensemble de la platine-support 130 en cas de dommange sur l'un des corps de vanne ou des mécanismes moteurs. Dans une telle hypothèse, il

suffirait, à la suite d'une avarie sur l'un des mécanismes mo-

teurs 131, de faire l'échange soit du sous-ensemble 133 com-

- 32 - 2480455

portant les 6 mécanismes moteurs, soit, si les mécanismes moteurs

131 et les corps de vanne-132 sont ordonnés sur la platine-sup-

port 130 commune, de l'ensemble de la platine-support 130.

Cette solution offre l'avantage de pouvoir s'en sortir, par rapport au mode de réalisation suivant les figures

2, 3 et 4, avec un nombre sensiblement moins important de dis-

positifs d'accouplement. Dans ces conditions, cependant, le taux de pannes et incidents techniques peut être diminué, car ce sont surtout ce genre de dispositifs d'accouplement qui ont

plutôt tendance à créer des incidents du fait de défauts d'é-

tanchéité ou de défauts de contact. Un autre avantage de ce

mode de réalisation suivant la figure 8 tient au fait qu'en amé-

nageant les branchements pour les lignes de liaison 135 et pour

l'arrivée d'air comprimé depuis l'unité 5 d'alimentation en é-

nnergie ou pour le conduit d'évacuation de l'air dans une réglet-

te de répartiteur 136 servant de logement à la platine-support , les travaux d'installation pour les lignes de liaison et les conduites d'alimentation en air comprimé et les lignes de pilotage peuvent avoir lieu indépendamment de la présence des

modules 129 de commande.

La liaison entre la platine-support 130 ou le sous-

ensemble 133 et le module 137 de pilotage qui leur est attribué, est assurée par l'intermédiaire d'une barre de répartiteur 138 dans laquelle sont prévus les connecteurs multiples 139 pour

relier les mécanismes moteurs 131 au module 137 de pilotage.

La barre de répartiteur 138 est reliée, par l'intermédiaire d'un câble multi-conducteurs, à un connecteur multiple 140 qui est fiché immédiatement sur le module 137 de pilotage ou sur une plaque de support 141 sur laquelle est placé ledit module de pilotage. S'il est prévu une plaque de support 141, le module 137 de pilotage aussi bien qu'un module 142 de surveillance et de contrôle éventuellement aussi prévu sont enfichés de manière

indépendante sur la plaque de support 141. Les organes de sur-

veillance, par exemple les détecteurs-commutateurs de proximité électromagnétique, les butées de limitation de course ou les

interrupteurs finals ou analogues, prévus pour assurer le tra-

vail de la machine et plus précisément de ses différents dis-

- 33 - Z480455

positifs, peuvent être également branchés en direct à la platine

de support 141 sur un panneau de connexion à fiches 143 en pro-

pre. La liaison de la platine de support 141 à une unité centrale

de contrôle peut être réalisée par l'intermédiaire d'un connec-

teur multiple et d'une ligne 144 centrale de liaison. L'utili- sation d'une platine de support 141 y compris pour le module 137

de pilotage ouvre le moyen de pouvoir effectuer les travaux d'ins-

tallation ou d'établissement des lignes de liaison sans que le module 137 de pilotage et le module 142 de surveillance et de contrôle soient déjà montés. Mais de ce fait aussi, il n'est plus nécessaire, lors de travaux de maintenance ou dans le cas

d'un échange nécessaire de ces modules, de défaire aucune des-

dites lignes de liaison, il suffit dès lors d'extraire le module

vicieux et d'enficher ensuite un module neuf. Dans ces condi-

tions, le temps nécessaire pour les travaux de maintenance de

ce genre peut être sensiblement comprimé.

Bien entendu, il devient possible dans le cadre de l'invention de prévoir une configuration des deux platines

de support 141 et 130 pour un nombre déterminé de corps de van-

ne et de mécanismes moteurs ou d'organes électriques de comman-

dde dans le genre de contacts de relais et d'armatures à aimant associées aux précédants. A cet égard, la préférence dans les utilisations va à des sous-ensembles comportant 3, 6 ou 9

mécanismes moteurs et corps de vanne ou organes de commande.

En effet, dans l'ensemble, il est plus avantageux tant en ce qui concerne la tenue des stocks de pièces de rechange que

dans le cas d'une seule machine, d'utiliser des unités de cons-

truction normalisées avec par exemple 3, 6 ou 9 mécanismes mo-

teurs, corps de vanne et organes de commande regroupés en un

bloc cohérant ou en un module de commande ou un module de pi-

lotage, même si dans un cas d'application donné, tous ces mé-

canismes moteurs ou corps de vanne ou organes de commande ne

sont pas utilisés dans leur totalité. De surcroît, avec un dis-

positif de ce genre, on crée une certaine réserve, si bien que lors de la mise en place par la suite d'un mécanisme moteur

supplémentaire, il n'est pas nécessaire de procéder à des tra-

vaux d'installation complémentaires et complexes.

Pour réaliser une configuration du module 137 de

pilotage aussi universelle que possible, il est également pos-

sible de prévoir dans son boîtiei- 145 plusieurs plaquettes 146 à circuits imprimés interchangeables, c'est-à-dire enfichables, si bien que la révision de modules de pilotage défectueux peut être effectuée plus simplement et plus rapidement et que le

boîtier 145 peut être utilisé également pour des modules de pi-

lotage présentant des caractéristiques de pilotage diffUrentes.

Il convient de mentionner à cet endroit que par exemple le boîtier 147 du module 41 de pilotage à la figure 4

peut lui aussi être muni de plusieurs plaquettes 1.48 intercJhan-

geables à circuits imprimés. Au surplus, il est-aussi inadiqiuE

à la figure 4, à titre de variante, que dans cet exemole de réa-

lisation, l'orifice 65 de sortie du fluide sous pression cu le

dispositif 50 d'accouplement, eux non plus, ne doivent pas né-

cessairement être placés immédiatement dans le corps de vanne f1 ou sur le module 41 de pilotage, mais aussi, par exemple, dans

la réglette de répartiteur 43, si bien que dans le cas de l'é-

change d'un corps de vanne 61, les conduites et lignes de liai-

sion reliées à l'orifice 65 de sortie du fluide sous pression, respectivement aux organes de surveillance ne doivent pas être déconnectées. Cependant, dans le cadre de l'invention, il est, de plus, encore possible qu'ainsi que l'indique la figure 7, le modulée 121 de pilotage et le module 122 de surveillance et de contrôle soient aménagés sur une platine-support commune sur laquelle peuvent également être prévus un panneau de connexion à fiches pour les organes de surveillance et un branchement pour un connecteur multiple pour une ligne de liaison centrale et

les branchements pour les centres utilisateurs, lorsqu'il s'a-

git en ce qui concerne les modules de commande, d'organes de commande munis de mécanismes moteurs électriques, par exemple

de relais ou analogues.

Suivant une variante supplémentaire de réalisation du schéma électrique reproduit à la figure 6, il est possible que les lignes de pilotage 89 reliées aux entrées 105 et 108,

soient reliées par l'intermédiaire d'un sous-ensemble 149 con-

Z480455

- 35 -

vertisseur d'entrée, à la ligne 27 centrale de liaison. De la même façon, la sortie 118 peut être reliée à la ligne 27 de liaison centrale par l'intermédiaire d'un sous-ensemble 150

convertisseur de sortie. -

Lesdits sous-ensembles 149 et 150 convertisseurs d'entrée et de sortie peuvent être réalisés sous la forme-de

collecteurs et convertisseurs des signaux d'entrée, respecti-

vement de sortie arrivant au ou bien émanant du module 41 de pilotage. Les sous-ensembles d'entrée et de sortie utilisés peuvent être des convertisseurs analogiques-numériques ou des

convertisseurs de signaux électriques en signaux électro-opti-

ques. Les sous-ensembles mentionnés en dernier lieu permettent de transmettre, sans parasitage essentiel, les informations

sous la forme d'impulsions de lumière sur des distances rela-

tivement importantes dans le cas de dispositifs d'accouplement.

Afin de permettre une transmission groupée des informations entre les modules 41 de pilotage et l'unité 28

centrale de contrôle, il est possible d'intercaler des mé-

moires temporaires 151 entre lesdits sous-ensembles 149, 150

convertisseurs d'entrée et de sortie ainsi que la ligne 27 cen-

trale de liaison.

Pour conclure, il convient de retenir due la pré- sente invention ne se borne en aucune façon aux sous-ensembles de commande

et de logique décrits dans les différents exemples

de réalisation, mais que bien au contraire tous les sous-en-

sembles connus dans le cadre du niveau de la techniques peuvent

être mis en oeuvre pour réaliser le but conforme à l'invention.

Il en va de même également pour ce qui concerne les modules de commande dont les organes de commande peuvent être constitués, en harmonie avec les systèmes moteurs devant d'un cas à l'autre être gouvernés, aussi bien par des vannes ou soupapes que par des organes de commande électrique. Lesdits organes de commande peuvent se subdiviser en mécanismes moteurs électromagnétiques

et blocs de contacts ou bien en dispositifs semblables.

De même, le dispositif suivant l'invention pour piloter ou surveiller des machines peut être mis en oeuvre non seulement dans des installations de fabrication, mais encore

- 36 - 6480455

sur des machines, véhicules et similaires les plus divers, c'est-

à-dire partout o ce qui importe est, face à des sollicitations élevées du dispositif de surveillance ou de pilotage, d'obtenir un niveau faible de moyens de montage à mettre en oeuvre et une bonne rapidité pour la remise en état. Des secteurs d'application particulièrement préférés à considérer en l'espèce sont avant

tout les machines d'emballage et de conditionnement, les véhi-

cules routiers, ferroviaires et aréonautiques, ainsi que les

machines-outils à forte charge de travail les plus variées.

- 37 - 2480455

Claims (25)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour piloter ou surveiller des machines, en particulier des installations de fabrication pour des éléments de

construction devant être fabriqués en deux ou plusieurs phases, dis-

positif avec des dispositifs de pilotage des organes de commande, de régulation, de surveillance ou des systèmes moteurs de la machine

et/ou des dispositifs d'usinage ou de-montage associés à cette der-

nière, électriques et/ou électroniques et pouvant être manoeuvrés par un fluide sous pression, dispositif caractérisé par le fait que les systèmes moteurs (8, 21, 37) de la machine et/ou des dispositifs d'usinage ou de montage sont reliés à des modules (39, 40, 125, 129

41, 121, 137) de commande et de, pilotage, et par le fait que le mo-

dule (39, 40, 125, 129) attribué à un système moteur (8, 21, 37) est relié de manière à assurer son interchangeabilité, par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement (72, 126) défaisable, au module (41, 121, 137) de pilotage adapté au premier, tandis que lesdits modules (39, 40, 125, 129) de commande, prévus en particulier du même genre, -forment, avec les modules (41, 121, 137) de pilotage qui leur sont associés, et avec les modules (86, 122, 142) de surveillance et de

contrôle adaptés à ces derniers, le dispositif (25, 26) de pilotage.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par

le fait que les lignes pour le pilotage, la surveillance et l'ali-

mentation en fluide sous pression sont agencées essentiellement se-

lon une manière identique sur le dispositif (50, 62, 72, 73, 81, 85, 123, 126) d'accouplement des modules (35, 40, 125, 129; 41, 121, 137) de commande et de pilotage et que les modules sont reliés, par

l'intermédiaire desdits dispositifs d'accouplement, les uns aux au-

tres et/ou aux lignes de liaison (27, 110, 116, 135) vers les sys-

tèmes moteurs (8, 21, 37) et/ou vers une unité (5) centrale d'ali-

mentation en énergie et/ou vers une unité (28) centrale de contrôle

d'une manière défaisable et interchangeable.

3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé par le fait que le module (40) de commande est consti-

tué par une vanne (51) ayant plusieurs fonctions fondamentales de

commande, en particulier par une vanne à 3/2 voies munie d'un sys-

tème moteur (60) pouvant être télécommandé, et est muni de disoosi-

tifs (62) d'accouplement pour les admissions (63) et les sorties (64)

du fluide sous pression ainsi que pour les entrées (70)-et les sor-

ties (71) des lignes de pilotage.

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4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 3, caractérisé par le fait que le système moteur (60) et un corps de vanne (61) du module (40) de commande forment des sous-ensembles en propre avec des dimensions normalisées, qui sont reliés entre eux de manière interchangeable par l'intermédiaire d'éléments (78) de

montage défaisables se correspondant les uns aux autres.

5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 4, caractérisé par le fait que plusieurs corps de vanne (132)

et systèmes moteurs (131) ou organes de commande électriques ou si-

milaires sont agencés dans un module (129) de commande et que, le cas échéant, lesdits corps de vanne (132) et systèmes moteurs (131) sont ordonnés chaque fois dans un sous-ensemble (133, 134) distinct

du module (129) de commande.

6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 5, caractérisé par le fait que le module (41, 121, 137) de pilo-

tage est muni de sous-ensembles (97) de pilotage électriques et/ou

électroniques dont la réalisation est prévue en particulier pour pou-

voir être programmée et qui sont prévus pour agir sur des systèmes

moteurs (60) ou des organes (94) de commahde électriques ou pneuma-

tiques et/ou hydrauliques du module (39, 40, 125, 129) de commande

ou d'une batterie (128) de modules de commande.

7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 6, caractérisé par le fait que le module (41, 121, 137) de pi-

lotage comprend des sous-ensembles (98) d'interconnexion logique, électriques ou électroniques, qui sont affectés aux modules (39, 40, , 129) de commande ou aux organes (22, 23, 29) de surveillance

prévus sur la machine ou aux postes de travail (2, 3, 4).

8. Dispositif suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que sur le module (41, 121, 137) de pilotage est placé un dispositif (72, 123, 126) de couplage ou un groupe de dispositifs

coupleurs, par exemple des connecteurs multiples (127, 140) sur les-

quels sont regroupées les lignes de pilotage affectées aux modules

(39, 40, 125, 129) de commande.

9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

6 à 8, caractérisé par le fait qu'il est prévu sur le module (41, 121) de pilotage un dispositif coupleur (50) suplémentaire auquel sont connectées les lignes-de pilotage (110) pour les organes (22, 23, 29)

de surveillance.

- 39 -

10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

6 à 9, caractérisé par le fait que le module (41, 121, 137) de pilo-

tage est muni d'un dispositif coupleur (73) central auquel sont bran-

chées les lignes et conduites (89, 90) de pilotage, de surveillance et d'alimentation devant être reliées à la ligne centrale (27) de liaison.

11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 10, caractérisé par le fait que le module (41, 121) de pilotage est muni, plus spécialement pour agir sur plusieurs modules (39, 40 125) de commande, d'un micro-processeur, et que les micro-processeurs des modules de pilotage sont synchronisés par l'intermédiaire de la ligne centrale (27) de liaison, par l'unité (28) de contrôle au moyen,

par exemple, d'impulsions de cadencement.

12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 11, caractérisé par le ferit que le module (121) de pilotage est relié, de fagon à assurer làin'eraction à l'unité (28) de contrôle par l'intermédiaire d'une sortie d'un sous-ensemble convertisseur (158)

de sortie et d'une entree d'un sous-ensemble convertisseur (149) d'en-

trée et de la ligne centrale (27) de liaison, et que le sous-ensemble

convertisseur (150) de sortie est réalisé pour agir en tant que col-

lecteur et convertisseur des signaux de sortie émanant du module de

pilotage et le sous-ensemble convertisseur (149) d'entrée pour répar-

tir les signaux d'instructions aux différents sous-ensembles du mo-

dule (121) de pilotage.

13. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1. 12, caractérisé par le fait que les sous-ensembles (97) de pilo-

tage et les sous-ensembles (98) d'interconnexion logique sont formés

par des circuits intégrés et sont placés de préférence sur des pla-

quettes (146, 148) à circuits imprimés qui peuvent être insérées de manière interchangeable dans le boîtier (145, 147) des modules (41,

121) de pilotage.

14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 13, caractérisé par le fait que les sous-ensembles convertisseurs (149, 150) d'entrée ou de sortie sont formés, à titre d'exemple, par des optocoupleurs (91) ou des étages d'amplification (93) ou bien des dispositifs pour convertir des impulsions électriques en impulsions

optiques lumineuses ou encore par des convertisseurs analogiques-nu-

mériques ou analogues.

- 40 - 2480455

15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 14, caractérisé par le fait que des mémoires temporaires (151), pilotées en particulier en fonction du temps, sont ordonnées entre le sous-ensemble convertisseur (1,49) d'entrée et le sous-ensemble convertisseur (150) de sortie ainsi que la ligne centrale (27) de liaison.

16. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 15, caractérisé par le fait que les dispositifs coupleurs (73, 81) pour la connexion des lignes (89, 90) électriques de pilotage, de

surveillance et d'alimentation sont formés par des connecteurs mul-

tiples (127) qui sont munis de préférence d'éléments enfichables (83)

pouvant être engagés en fonction des besoins à satisfaire.

17. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 16, caractérisé par le fait que les dispositifs d'accouplement

(62) pour les lignes et conduites (58, 59) de pilotage, de surveil-

lance et d'alimentation pour le fluide sous pression sont munis de raccords enfichables, tandis que les dispositifs (62) d'accouplement devant être reliés sont munis chacun d'un embout (77) et d'une pièce d'accouplement (76) formant ainsi, un accouplement enfichable de ce genre, et que de préférence l'embout (77) peut être automatiquement

obturé de façon hermétique à la pression, lorsque la pièce d'accou-

plement (76) est détaché..

18. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 17, caractérisé par le fait que le module (86, 121, 142) de sur-

?5 veillance et de contrôle est relié de manière à assurer l'interaction, aux organes (22, 23, 29) de surveillance ou aux systèmes moteurs (8,

21, 37) de la machine et/ou aux dispositifs-(13) d'usinage et de mon-

tage affectés à ladite machine, en particulier par l'intermédiaire

d'un module (41, 121, 137; 39, 40, 125, 129) de pilotage et de com-

W0 mande, et est pourvu d'organes de commande qui sont mis en action en vue d'indiquer la position des systèmes moteurs et/ou des dispositifs d'usinage et de montage dans le cas o une sortie d'un organe (22, 23, 29) de surveillance et/ou d'un système moteur (8, 21, 37) n'est

pas occupée ou bien dans le cas de l'entrée d'un signal de dérange-

ment à l'entrée d'un organe (34, 36, 87 de signalisation des étatc

de la machine.

19. Dispositif suivant-l'une quelconque des revendications

1 à 18, caractérisé par le fait que les modules (86, 121, 142) de sur-

veillance et de contrôle sont couplés avec les modules (41, 121, 137)

de pilotag'e et reliés de manière à assurer l'interaction, par l'inter-

médiaire de lignes de pilotage, à l'unité (28) centrale de contrôle dans laquelle sont placés les organes (34, 36, 87) de signalisation

des états de la machine.

20. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 19, caractérisé par le fait que les modules (41, 121, 137) de pi-

lotage sont ordonnés pour pouvoir être enfichés sur une barre de ré-

partiteur (42) ou sur une platine-support (141) sur laquelle les dis-

positifs (50, 73, 81) d'accouplement DotUr brancher les lignes (27, 89, , 144) de liaison ou de pilotage vers d'autres modules (41, 121,137) de pilotage, vers l'unité (5) d'alimentation en énergie, vers l'unité (28) de contrôle, vers un module (39, 40, 125, 129) de commande, un module (86, 121, 142) de surveillance et de contrôle ou un panneau de connexion (143) à fiches sont placés pour pouvoir brancher les

organes (23, 29) de surveillance.

21. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 20, caractérisé par le fait que la barre de répartiteur (42, 138) ou la platine-support (141) présente des lignes de liaison externes et internes, par exemple des lignes (89) de pilotage et des lignes (90) de signalisation, et constitue de préférence la ligne centrale (27) de liaison entre les modules (41, 121, 137) de pilotage ou une batterie de modules de pilotage et, le cas échéant, une unité (28)

de contrôle ou analogue.

22. Dispositif suivant la revendication 21, caractérisé par le fait que la barre de répartiteur (42, 138) se compose de plusieurs

parties distinctes (47, 48, 49) prévues pour être dissociables et in-

terchangeables, tandis que la connexion des différentes lignes entre lesdites parties distinctes est assurée par l'intermédiaire d'éléments

enfichables (83) pouvant être insérés en fonction des besoins à satis-

faire.

23. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 22, caractérisé par le fait que les modules (39, 40, 125, 129) de commande et/ou une platine-support (130) ou des sous-ensembles (133, 134) de cette dernière sont prévus pour pouvoir-être enfichés sur une

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réglette de répartiteur (43, 136) sur laquelle sont placés les dispo-

sitifs (62) coupleurs pour brancher les lignes (65. 52) de liaison vers d'autres modules de commande, vers l'unité (5) d'alimentation en énergie ou vers les systèmes moteurs (8, 21, 37) de l'installation (1) de fabrication.

24. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications

1 à 23, caractérisé par le fait que les conduites ou lignes (58, 59) d'arrivée et de retour du fluide sous pression pour les corps de vanne (61) ou les lignes de liaison vers les organes (94) de commande sont agencées dans les réglettes de répartiteur (43, 136) et que lesdites réglettes de répartiteur (43, 136) sont munies de parties de raccords enfichables, par exemple d'embouts (77), qui sont alignées sur des parties desdits raccords enfichables prévues dans les corps de vanne ou organes (94) de commande, par exemple des pièces d'accouplement, tandis que la réglette de répartiteur (43, 136) est réalisée plus

particulièrement pour recevoir plusieurs corps de vanne (61) ou or-

ganes (94) de commande.