FR2596498A1

FR2596498A1 - Two-handed safety control device for machine tools

Info

Publication number: FR2596498A1
Application number: FR8604394A
Authority: FR
Inventors: Andre Richard
Original assignee: Cegelec SA
Current assignee: Cegelec SA
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1987-10-02

Abstract

This two-handed control device is in the field of safety devices for machine tools. It comprises two position sensors with contacts C1, C2 actuated by the hands of an operator when they are in the safety position, and an electromagnetic relay which controls a machine control circuit and whose excitation circuit comprises: - a first self-excitation branch with three series cutoff points formed by a first pair of auxiliary contacts 15 for relay closure and a pair of contacts for closure of each sensor C1, C2, - a second branch for capacitive initiation comprising a capacitor 13 in series with a non-return diode 16 and - a third branch for loading the capacitor 13, passing through two cutoff points formed by a pair of contacts for opening each sensors C1, C2.

Description

L'invention est du domaine des dispositifs de sécurité pour machines outils qui permettent de s'assurer de la position des mains d'un opérateur au cours du fonctionnement des machines. The invention is in the field of safety devices for machine tools which make it possible to ensure the position of the hands of an operator during operation of the machines.

Elle a pour but un dispositif de commande bimanuelle avec test préalable des capteurs contrôlant la position des mains qui soit d'une grande sureté intrinséque et d'une conception simple et peu couteuse, et qui s'intègre facilement dans le tableau de connexion d'une machine outil. Its purpose is a two-hand control device with prior test of the sensors controlling the position of the hands which is of great intrinsic safety and of a simple and inexpensive design, and which is easily integrated into the connection panel of a machine tool.

Elle a pour objet un dispositif de commande bimanuelle comportant deux capteurs de position a contacts actionnés par les mains dun opérateur lorsqu'elles sont immobilisées dans des positions de sécurité et un relais électromagnétique dont la bobine d'actionnement est connectée aux bornes d'une source de polarisation par l'intermé- diaire d'un circuit d'excitation ayant deux points de coupure en série formés par une paire de contacts à fermeture de chaque capteur. It relates to a two-hand control device comprising two position sensors with contacts actuated by the hands of an operator when they are immobilized in safety positions and an electromagnetic relay whose actuating coil is connected to the terminals of a source. polarization via an excitation circuit having two cut-off points in series formed by a pair of normally closed contacts of each sensor.

Le circuit d'excitation du relais de ce dispositif de commande manuelle comporte
- une première branche d'auto-excitation reliant la bobine d'actionnement du relais aux bornes de la source de polarisation et comprenant trois points de coupure intercalés en série entre l'une des bornes de la source de polarisation et l'une des bornes de la bobine d'actionnement et formés dans l'ordre, d'une première paire de contacts auxiliaires à fermeture et des dites paires de contacts à fermeture des capteurs,
- une deuxième branche d'amorçage capacitif comportant un condensateur en série avec diode antiretour placés aux bornes de l'ensemble série formé par la bobine d'actionnement du relais et les dites paires de contacts à fermeture du capteurs,
- et une troisième branche de charge du condensateur reliant ce dernier aux bornes de la source de polarisation et comprenant une résistance de limitation du courant de charge connectée en série avec deux points de coupure formés par une paire de contacts à ouverture de chaque capteur. The excitation circuit of the relay of this manual control device comprises
a first self-excitation branch connecting the relay actuation coil to the terminals of the bias source and comprising three cut-off points inserted in series between one of the terminals of the bias source and one of the terminals of the actuating coil and formed in order, of a first pair of auxiliary closing contacts and of said pairs of closing contacts of the sensors,
a second capacitive ignition branch comprising a capacitor in series with non-return diode placed at the terminals of the series assembly formed by the actuating coil of the relay and the said pairs of contacts for closing the sensors,
- And a third charging branch of the capacitor connecting the latter to the terminals of the bias source and comprising a resistor for limiting the charging current connected in series with two breaking points formed by a pair of opening contacts of each sensor.

Les capteurs ont avantageusement des contacts inverseurs formés d'un contact mobile coopérant avec un contact fixe de travail et un contact fixe de repos et sont interconnectés par leurs contacts mobiles, le condensateur ayant une borne directement reliée à une borne de la bobine d'excitation du relais. The sensors advantageously have reversing contacts formed by a movable contact cooperating with a fixed working contact and a fixed rest contact and are interconnected by their movable contacts, the capacitor having a terminal directly connected to a terminal of the excitation coil. of the relay.

Le relais possède une paire de contacts principaux à fermeture contrôlant par son ouverture ou sa fermeture le blocage ou le déblocage d'un circuit de commande de machine. La branche d'autoexcitation permet de le maintenir en position de travail une fois que sa bobine d'actionnement a été excitée et tant que les capteurs constatent l'immobilisation des mains de l'opérateur en position de sécurité. La branche d'excitation capacitive conditionne la possibilité d'excitation de la bobine d'actionnement du relais à une manoeuvre préalable des contacts des capteurs permettant la charge du condensateur et attestant du bon fonctionnement des capteurs. The relay has a pair of main closing contacts controlling by opening or closing the blocking or unblocking of a machine control circuit. The self-excitation branch makes it possible to maintain it in the working position once its actuating coil has been excited and as long as the sensors observe the immobilization of the operator's hands in the safety position. The capacitive excitation branch conditions the possibility of excitation of the relay actuation coil to a prior operation of the sensor contacts allowing the capacitor to charge and attesting to the proper functioning of the sensors.

Le dispositif peut également comporter une deuxième paire de contacts auxiliaires à fermeture équipant le relais et connectés en parallèle sur le condensateur ce qui permet de assurer de sa compléte décharge chaque fois que le relais a été actionné. The device can also include a second pair of auxiliary closing contacts fitted to the relay and connected in parallel on the capacitor, which ensures its complete discharge each time the relay has been actuated.

Selon un mode préféré de réalisation, l'ensemble des éléments du dispositif sont enfermés à l'exception des capteurs dans une cassette plate pourvue sur un côté de sa tranche d'une embase de fixation à pattes encliquetables permettant de la monter debout sur un rail à profil DIN et, sur deux côtés de sa tranche contigus à l'embase, de bornes de connexion permettant d'effectuer les raccordements électriques avec les capteurs et le circuit électrique de commande d'une machine outil. Ce mode de réalisation a l'avantage de donner au dispositif une forme analogue à celle d'un élément de bornier empilable sur un rail à profil DIN couramment utilisé dans les tableaux de connexion des machines outils et rend le montage du dispositif particulièrement aisé. According to a preferred embodiment, all the elements of the device are enclosed, with the exception of the sensors, in a flat cassette provided on one side of its edge with a fixing base with snap-on legs allowing it to be mounted upright on a rail. with DIN profile and, on two sides of its edge contiguous to the base, connection terminals allowing the electrical connections to be made with the sensors and the electrical control circuit of a machine tool. This embodiment has the advantage of giving the device a shape analogous to that of a terminal block element stackable on a DIN profile rail commonly used in machine tool connection panels and makes mounting of the device particularly easy.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel : de portion de parabololde focalisée approximativement sur la source, et dans sa région inférieure, une seconde partie constituée par un miroir plan apte a créer une source lumineuse virtuelle au-dessous de la source réelle et, entre ledit miroir et la première partie du réflecteur, une portion de parabololde focalisée approximativement sur ladite source virtuelle. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description below of an embodiment given by way of example. This description will be made with reference to the drawing in which: of a portion of paraboloid focused approximately on the source, and in its lower region, a second part constituted by a plane mirror capable of creating a virtual light source below the real source and , between said mirror and the first part of the reflector, a portion of paraboloid focused approximately on said virtual source.

L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels
- les figures la, lb, 2a et 2b, déjà décrites, représentent schématiquement la structure et le comportement d'un feu de signalisation de la technique antérieure,
- la figure 3 est une vue en coupe verticale longitudinale d'un feu de signalisation de la présente invention,
- la figure 4 est une vue de face du feu de la figure 3, sans son globe de fermeture, et,
- les figures 5 et 6 sont des vues en coupe verticale longitudinale illustrant le comportement, en éclairage externe, du feu des figures 3 et 4.The invention will be better understood on reading the following detailed description of a preferred embodiment thereof, given by way of example and made with reference to the accompanying drawings, in which
FIGS. 1a, 1b, 2a and 2b, already described, schematically represent the structure and the behavior of a signaling light of the prior art,
FIG. 3 is a view in longitudinal vertical section of a signaling light of the present invention,
FIG. 4 is a front view of the light in FIG. 3, without its closing globe, and,
- Figures 5 and 6 are views in longitudinal vertical section illustrating the behavior, in external lighting, of the light of Figures 3 and 4.

En référence au dessin, et en particulier aux figures 3 et 4, un feu de signalisation de la présente invention, par exemple un feu anti-brouillard arrière, comprend une lampe 10 dont le filament 12 émet une lumière blanche, un réflecteur globalement désigné par la référence 14, apte à créer un faisceau de rayons lumineux dirigés essentiellement horizontalement vers l'arrière du véhicule, et une glace de fermeture colorée 16, destinée dans le présent exemple à donner au faisceau sa couleur rouge. With reference to the drawing, and in particular to FIGS. 3 and 4, a signaling light of the present invention, for example a rear fog light, comprises a lamp 10, the filament 12 of which emits white light, a reflector generally designated by reference 14, capable of creating a beam of light rays directed essentially horizontally towards the rear of the vehicle, and a colored closing lens 16, intended in the present example to give the beam its red color.

Conformément à l'invention, le réflecteur comporte, dans sa région supérieure, une partie réfléchissante en forme de paraboloide 14a dont le foyer F1 est sensiblement confondu avec le filament 12. I1 comprend en outre, celui-ci aux bornes du montage série contitué de la bobine d'actionnement 10 du relais et des capteurs C1, C2, vus de leurs contacts fixes de travail. Le condensateur 13 est raccordé directement à l'une des borne de la bobine d'actionnement 10 du relais. La diode antiretour 16 est placée dans un sens de blocage par rapport à la source de polarisation à laquelle elle se trouve connectée par l'intermédiaire du condensateur 13 et de la première paire de contacts auxiliaires à fermeture 15. In accordance with the invention, the reflector comprises, in its upper region, a reflective part in the form of a paraboloid 14a, the focus F1 of which is substantially coincident with the filament 12. I1 furthermore comprises the latter at the terminals of the series assembly consisting of the actuating coil 10 of the relay and of the sensors C1, C2, seen from their fixed working contacts. The capacitor 13 is connected directly to one of the terminals of the actuating coil 10 of the relay. The non-return diode 16 is placed in a blocking direction relative to the polarization source to which it is connected via the capacitor 13 and the first pair of auxiliary closing contacts 15.

La branche de charge du condensateur 13 relie ce dernier aux bornes de la source de polarisation (±) directement d'un côté et de l'autre par l'intermédiaire d'une résistance de limitation de courant 17, d'une diode de polarisation 14, et des capteurs C1, C2 intercalés par leurs contacts fixes de repos. The charging branch of the capacitor 13 connects the latter to the terminals of the bias source (±) directly on one side and on the other via a current limiting resistor 17, a bias diode. 14, and sensors C1, C2 interposed by their fixed rest contacts.

Une deuxième paire de contacts auxiliaires à fermeture 18 du relais est connectée en parallèle sur le condensateur 13 par l'intermédiaire d'une résistance 19 et assure la décharge complète du condensateur 13 à chaque fois que le relais est actionné. A second pair of auxiliary closing contacts 18 of the relay is connected in parallel to the capacitor 13 via a resistor 19 and ensures complete discharge of the capacitor 13 each time the relay is actuated.

Au repos, o'est-à-dire lorsque l'opérateur ne tient pas les capteurs, le circuit d'excitation de la bobine d'actionnement 10 du relais est coupé en deux endroits au niveau des capteurs ce qui entraine le maintien au repos du relais et le blocage du circuit de commande de machine outil par l'ouverture des deux paires de contacts principaux 11 et 12 du relais. Seul est établi le circuit de charge du condensateur 13 dans lequel circule un courant momentané comme représenté à la figure 3 lorsque l'opératuer vient de lâcher les deux capteurs C1 et C2. At rest, that is to say when the operator does not hold the sensors, the excitation circuit of the actuating coil 10 of the relay is cut in two places at the level of the sensors, which leads to maintaining at rest of the relay and blocking of the machine tool control circuit by opening the two pairs of main contacts 11 and 12 of the relay. Only the charging circuit of the capacitor 13 is established in which a momentary current flows as shown in FIG. 3 when the operator has just released the two sensors C1 and C2.

La saisie par l'opérateur d'un seul capteur C1 ou C2 entraîne l'ouverture du circuit de charge du condensateur 13 mais n'a aucun effet sur le relais dont le circuit d'excitation reste coupé au niveau de l'autre capteur C2 ou C1. Le condensateur 13 entame sa décharge par l'intermédiaire de sa résistance de fuite ou d'une résistance 20 disposée à cet effet. La diode 14 de polarisation du circuit de charge supprime la possibilité pour le courant de décharge du condensateur 13 de passer par la bobine d'excitation 10 du relais dans le cas où le capteur C1 est le seul à être actionné. Entry by the operator of a single sensor C1 or C2 leads to the opening of the charging circuit of the capacitor 13 but has no effect on the relay, the excitation circuit of which remains cut at the level of the other sensor C2 or C1. The capacitor 13 begins to discharge via its leakage resistor or a resistor 20 arranged for this purpose. The polarization diode 14 of the charging circuit eliminates the possibility for the discharge current of the capacitor 13 to pass through the excitation coil 10 of the relay in the case where the sensor C1 is the only one to be actuated.

La saisie par l'opérateur des deux capteurs C1 et C2 simultanément ou avec un temps de décalage insuffisant pour que le condensateur 13 se soit déchargé entraîne comme représenté à la figure 4, la décharge du condensateur 13 au travers la diode antiretour 16 et des deux paires de contacts à fermeture des capteurs C1 et C2 dans la bobine d'actionnement 10 du relais qui bascule. The entry by the operator of the two sensors C1 and C2 simultaneously or with an insufficient offset time for the capacitor 13 to be discharged causes, as shown in FIG. 4, the discharge of the capacitor 13 through the non-return diode 16 and of the two pairs of closing contacts of sensors C1 and C2 in the actuating coil 10 of the flip-flop relay.

Le basculement du relais entraîne, comme représenté en figure 5 la circulation de plusieurs courants
- un courant dans la boucle fermée par les contacts principaux 11, 12 du relais qui débloque le circuit de commande de machine outil auquel est raccordé la boucle,
- un courant dans la branche d'autoexcitation qui vient de la source de polarisation (±), passe au travers de la bobine d'actionnement 10, de la première paire de contacts auxiliaires 15 du relais et des deux paires de contacts à fermeture des capteurs Cl et C2, et maintient le relais actionné tant qu'il n'est pas interrompu par le lâchage par l'opérateur de l'un des deux capteurs C1 ou C2
- et un courant momentané de décharge du condensateur 13 s'établissant au travers de la deuxième paire de contacts auxiliaires 18 du relais et de la résistance de limitation 19.The switching of the relay causes, as shown in FIG. 5, the circulation of several currents
- a current in the loop closed by the main contacts 11, 12 of the relay which releases the machine tool control circuit to which the loop is connected,
a current in the self-excitation branch which comes from the polarization source (±), passes through the actuating coil 10, the first pair of auxiliary contacts 15 of the relay and the two pairs of normally closed contacts sensors C1 and C2, and keeps the relay actuated as long as it is not interrupted by the release by the operator of one of the two sensors C1 or C2
- and a momentary discharge current from the capacitor 13 establishing itself through the second pair of auxiliary contacts 18 of the relay and the limiting resistor 19.

La diode antiretour 16 empêche toute recharge du condensateur 13 par l'intermédiaire de la première paire de contacts auxiliaires 15 du relais
Dans toutes les phases de fonctionnement, l'excitation du relais et par conséquent l'autorisation de mise en marche de la machine outil reste conditionnée par l'actionnement simultané des deux capteurs C1 et C2 permettant de s'assurer de la position des mains de l'opérateur.The non-return diode 16 prevents any recharging of the capacitor 13 via the first pair of auxiliary contacts 15 of the relay
In all the operating phases, the excitation of the relay and consequently the authorization to start the machine tool remains conditioned by the simultaneous actuation of the two sensors C1 and C2 making it possible to ensure the position of the hands of the operator.

Elle ne peut s'établir que si les deux capteurs C1 et C2 ont été relachés préalablement puis saisis l'un et l'autre dans un certain laps de temps cela, grâce à l'effet de mémoire à durée limitée du condensateur 13 chargé par un circuit vérifiant les positions de repos des capteurs C1 et C2, et en décharge progressive dés que l'un des capteurs C1 ou C2, a été actionné ce qui ne le rend utilisable qu'un court laps de temps pour provoquer l'excitation du relais par l'actionnement de l'autre capteur C2 ou C1. It can only be established if the two sensors C1 and C2 have been previously released and then both entered within a certain period of time, thanks to the memory effect of limited duration of the capacitor 13 charged by a circuit verifying the positions of rest of the sensors C1 and C2, and in progressive discharge as soon as one of the sensors C1 or C2, has been actuated which makes it usable only for a short period of time to cause the excitation of the relay by actuation of the other sensor C2 or C1.

Le condensateur 13 offre l'avantage, par rapport à tout autre moyen pour assurer la mémoire à durée limitée, de ne pas permettre une action inopinée en cas de défaillance (coupure au court circuit) de lui-même ou de la diode antiretour 16. The capacitor 13 offers the advantage, compared to any other means for ensuring memory with a limited duration, of not allowing an unexpected action in the event of a failure (short circuit break) of itself or of the non-return diode 16.

Sa décharge après excitation du relais par la deuxième paire de contacts auxilaires 18 de ce dernier et l'utilisation de deux paires de contacts principaux à fermeture 11 et 12 accroissent encore la sureté de fonetionndient. Its discharge after excitation of the relay by the second pair of auxiliary contacts 18 of the latter and the use of two pairs of main closing contacts 11 and 12 further increase the safety of function.

La figure 2 représente un mode de présentation particulièrement avantageux du relais et de son circuit d'excitation qui consiste à les disposer dans un corps isolant 21 de forme analogue à celle des éléments de bornier empilables sur un rail à profil DIN et qui permet de les monter facilement dans un tableau de connexion de machine outil. FIG. 2 represents a particularly advantageous mode of presentation of the relay and of its excitation circuit which consists in placing them in an insulating body 21 of a shape similar to that of the terminal block elements stackable on a DIN profile rail and which allows them easily mount in a machine tool connection panel.

Ce corps isolant 21 a la forme d'une cassette plate ayant d'un côté de sa tranche une embase de fixation à pattes 22, 23 encliquetables sur un rail à profil DIN. Sur les deux côtés de sa tranche contigus à l'embase il présente des accés A, B, C, D, E, F, G, H, pour des bornes électriques de raccordement qui sont rappelées sur le schéma électrique de la figure 1 et dont on a schématisé les connexions, les bornes A et H étant destinées à être raccordées aux contacts fixes de travail des capteurs C1, C2, les bornes B et G aux contacts fixes de repos des capteurs C1 et C2, la borne B étant également connectée à la borne positive de la source de polarisation, les bornes E et F à l'utilisation, la borne D au pôle négatif de polarisation et la borne C servant éventuellement de relais dans le cas où la liaison directe entre les deux contacts mobiles des capteurs C1 et C2 n'est pas aisée. This insulating body 21 has the form of a flat cassette having on one side of its edge a fixing base with legs 22, 23 which can be snapped onto a DIN profile rail. On the two sides of its edge contiguous to the base it has accesses A, B, C, D, E, F, G, H, for electrical connection terminals which are recalled on the electrical diagram of FIG. 1 and the connections of which have been shown diagrammatically, the terminals A and H being intended to be connected to the fixed working contacts of the sensors C1, C2, the terminals B and G to the fixed rest contacts of the sensors C1 and C2, the terminal B being also connected to the positive terminal of the polarization source, terminals E and F in use, terminal D to the negative polarization pole and terminal C possibly serving as a relay in the case where the direct connection between the two movable contacts of the sensors C1 and C2 is not easy.

On peut, sans sortir du cadre de l'invention modifier certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. Without departing from the scope of the invention, it is possible to modify certain provisions or to replace certain means by equivalent means.

Claims

CLAIMS:

1 / Two-hand control device comprising two position sensors (C1, C2) actuated by the hands of an operator when they are immobilized in safety positions and an electromagnetic relay whose actuating coil (10) is connected to terminals of a bias source (±) via an excitation circuit having two cut-off points in series formed by a pair of normally closed contacts of each sensor (C1, C2) characterized in that said circuit excitation comprises - a first self-excitation branch of the relay connecting the actuation coil (10) of the relay to the terminals of a polarization source (±) and comprising three cut-off points inserted in series between one (+ ) of the terminals of the bias source and one of the terminals of the actuating coil (10) and formed in order, of a first pair of auxiliary contacts (15) with closing of the relay and of said pairs of sensor closing contacts (C1, C2), - a second capacitive ignition branches comprising a capacitor (13) in series with a non-return diode (16) placed at the terminals of the series assembly formed by the actuating coil (10) and the said pairs of contacts for closing the sensors (C1, C2) and - a third charge branch connecting said capacitor (13) to the terminals of the bias source (±) and comprising a current limiting resistor (17) connected in series with two cut-off points formed by a pair of opening contacts of each sensor (C1, C2).

2 / Device according to claim 1 characterized in that the actuating coil (10) and the capacitor (13) have a common connection terminal.

3 / Device according to claim 1 characterized in that the capacitor (13) is shunted by a second pair of auxiliary contacts (18) closing the relay.

4 / Device according to claim 1 characterized in that a self-discharge resistor (20) is connected in parallel on the capacitor (13).

5 / Device according to claim 1 characterized in that the pairs of contacts at the opening and closing of each sensor (C1, C2) are made using a reversing switch.

6 / Device according to claim 1 characterized in that it comprises a non-return diode (14) interposed in the load branch in series with the resistor (17) current limitation.

7 / Device according to claim 1 characterized in that the relay and its excitation circuit are arranged in a case (21) in the form of a flat cassette provided on one side of its edge with a fixing base with legs (22 , 23) can be snapped onto a DIN profile rail and on both sides of its edge adjacent to the base of connection terminals (A, B, C, D, E, F, G, H) allowing connections to be made electrical with sensors (C1, C2) and a machine control circuit.