FR2746928A1

FR2746928A1 - Fibre optic safety proximity detector for controlling operation of process machines

Info

Publication number: FR2746928A1
Application number: FR9604204A
Authority: FR
Inventors: Roland Boutoille
Original assignee: DOBY
Current assignee: DOBY
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-03
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: FR2746928B1

Abstract

The proximity detector operates on the principle of the reflection of a light signal and includes two optical fibres(5,6). One fibre (5) the transmitter, emits a light signal from a light source (7) towards a place where the presence of an object is to be detected. The other fibre(6), the receiver, transmits the light signal reflected by the object towards an analysing unit(8). A sleeve(9) encloses the two fibres(5,6) with their axes(5a,6a) sensibly parallel. The end faces(5B,6B) of the optical fibres are retracted with respect to the front face(9A) of the sleeve(9) and the ends of these fibres are shifted from each other in a radial plane. The end of the sleeve(9) is protected by a translucent cover(12).

Description

L'invention se rapporte à un détecteur de proximité notamment destiné à équiper notamment un dispositif de sécurité. The invention relates to a proximity detector in particular intended to equip in particular a security device.

Elle se rapporte également à ce dispositif de sécurité et aux machines pourvues du dit dispositif. It also relates to this safety device and to the machines provided with said device.

Pour la protection tant du personnel que des outils, il est prévu d'équiper les machines d'un dispositif destiné à interrompre le fonctionnement de la machine ou à empêcher sa mise en marche lorsqu'au moins une condition prédéterminée n'est pas réalisée. For the protection of both personnel and tools, provision is made to equip the machines with a device intended to interrupt the operation of the machine or to prevent it from starting up when at least one predetermined condition is not fulfilled.

C'est le cas, par exemple, des machines pour mélanger des liquides, tels des peintures placées dans un récipient ou encore pour remplir des récipients. This is the case, for example, machines for mixing liquids, such as paints placed in a container or even for filling containers.

Pour des raisons de sécurité, l'outil de mélange est entrainé en rotation uniquement lorsque la présence du récipient sous l'coutil est détectée et lorsque l'outil est entièrement contenu dans le récipient. For safety reasons, the mixing tool is rotated only when the presence of the container under the tool is detected and when the tool is completely contained in the container.

Ce dispositif de sécurité comprend un détecteur de proximité fonctionnant sur le principe de la réflexion d'un signal lumineux. This security device comprises a proximity detector operating on the principle of the reflection of a light signal.

Classiquement ce détecteur comprend :
- deux fibres optiques dont
une fibre dite émettrice qui transmet un signal lumineux provenant d'une source de lumière vers une zone où l'objet est à détecter et
une fibre dite réceptrice qui, lorsqu'un objet est présent dans la zone précitée, reçoit le signal lumineux réfléchi par l'objet et le conduit vers un capteur optoélectronique.Conventionally, this detector includes:
- two optical fibers,
a so-called emitting fiber which transmits a light signal from a light source to an area where the object is to be detected and
a so-called receiving fiber which, when an object is present in the aforementioned area, receives the light signal reflected by the object and leads it to an optoelectronic sensor.

En l'absence de réflexion, le capteur opto-électronique déclenche l'arrêt de l'organe de la machine ou en interdit sa mise en fonction. In the absence of reflection, the optoelectronic sensor triggers the shutdown of the machine member or prohibits its start-up.

On connaît des détecteurs de proximité dont les extrémités des fibres opposées à celles connectées à la source et au capteur opto-électronique sont accolées de manière que leurs axes soient sensiblement parallèles. Proximity detectors are known, the ends of the fibers opposite to those connected to the source and to the optoelectronic sensor are joined so that their axes are substantially parallel.

Les extremités libres sont maintenues dans cette position par un manchon. The free ends are held in this position by a sleeve.

La face avant de chacune des fibres se situe dans le même plan que la face avant du manchon. The front face of each of the fibers is located in the same plane as the front face of the sleeve.

Pour la détection, on positionne les extrémités libres des fibres optiques en regard de l'emplacement occupé par l'objet à détecter. For detection, the free ends of the optical fibers are positioned opposite the location occupied by the object to be detected.

Ces extrémités libres sont placées à l'arase de la face d'appui de l'objet. These free ends are placed at the level of the bearing face of the object.

Avec ces dispositifs, on déplore plusieurs inconvénients. With these devices, there are several drawbacks.

En effet, les salissures qui se déposent sur les faces extrêmes des fibres optiques, forment, non pas une barrière à la lumière mais une sorte de guide d'onde lumineuse entre les deux fibres optiques faisant que la fibre réceptrice du dispositif reçoit toujours un signal que l'objet soit là ou absent. Indeed, the dirt which is deposited on the extreme faces of the optical fibers, forms, not a barrier to light but a kind of light wave guide between the two optical fibers making that the receiving fiber of the device always receives a signal whether the object is there or absent.

Il faut donc nettoyer souvent ces faces extrêmes. It is therefore necessary to clean these end faces often.

Pour cela, on utilise fréquemment des solvants ou décapants qui sont généralement toxiques pour l'utilisateur ou même, on gratte les dites extrémités. For this, solvents or strippers are frequently used which are generally toxic to the user or even scrape the said ends.

Ces moyens ne peuvent être utilisés sur des fibres optiques en matière plastique sans risque de les détériorer. These means cannot be used on plastic optical fibers without risk of damaging them.

On a bien tenté de protéger les faces émettrice et réceptrice par une lame de verre ou de plastique plaquée contre l'extrémité du dispositif mais cette lame agit également comme un guide de lumière de sorte que la même erreur survient. An attempt has been made to protect the emitting and receiving faces with a glass or plastic blade pressed against the end of the device, but this blade also acts as a light guide so that the same error occurs.

Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un détecteur de proximité du type précité qui remédie notamment aux inconvénients développés ci-avant. One of the results which the invention aims to obtain is a proximity detector of the aforementioned type which remedies in particular the drawbacks developed above.

A cet effet, l'invention a pour objet un détecteur de proximité du type précité fonctionnant donc sur le principe de la réflexion d'un signal lumineux, ce détecteur
- comprenant deux fibres optiques dont
une fibre dite émettrice transmettant un signal lumineux provenant d'une source de lumière vers la zone où on veut détecter la présence de l'objet et
une fibre dite réceptrice transmettant le signal lumineux réfléchi par l'objet vers un moyen d'analyse et
- dans lequel, les extrémités des fibres opposées à celles connectées à la source de lumière et aux moyens d'analyse, d'une part, ont leur axe sensiblement parallèle et, d'autre part, sont situées dans un manchon,
ce détecteur étant caractérisé en ce que
- les faces extrêmes des fibres optiques sont en retrait par rapport à la face avant du manchon qui les loge et,
- les extrémités de ces fibres sont écartées l'une de l'autre dans un plan radial.To this end, the invention relates to a proximity detector of the aforementioned type therefore operating on the principle of the reflection of a light signal, this detector
- comprising two optical fibers including
a so-called emitting fiber transmitting a light signal from a light source to the area where the presence of the object is to be detected, and
a so-called receiving fiber transmitting the light signal reflected by the object to an analysis means and
in which the ends of the fibers opposite those connected to the light source and to the analysis means, on the one hand, have their axis substantially parallel and, on the other hand, are located in a sleeve,
this detector being characterized in that
the end faces of the optical fibers are set back relative to the front face of the sleeve which houses them and,
- The ends of these fibers are spaced from each other in a radial plane.

L'invention a également pour objet le dispositif de sécurité équipé du dit détecteur ainsi que la machine pourvue de ce dispositif. The invention also relates to the safety device equipped with said detector as well as the machine provided with this device.

L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-aprés faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement
- figure 1 : une vue d'une machine pourvue d'un dispositif de sécurité,
- figure 2 : une vue en coupe axiale d'un détecteur de proximité,
- figure 3 : une vue de l'extrémité d'un détecteur de proximité.The invention will be better understood with the aid of the description below given by way of nonlimiting example with regard to the attached drawing which schematically represents
- Figure 1: a view of a machine provided with a safety device,
FIG. 2: a view in axial section of a proximity detector,
- Figure 3: a view of the end of a proximity detector.

En se reportant au dessin, on voit que la machine 1 pour mélanger un fluide contenu dans un récipient 2 est pourvue d'un dispositif 3 de sécurité qui en interdit le fonctionnement lorsque le récipient 2 contenant le fluide est absent d'un certain emplacement. Referring to the drawing, it can be seen that the machine 1 for mixing a fluid contained in a container 2 is provided with a safety device 3 which prohibits its operation when the container 2 containing the fluid is absent from a certain location.

De manière connue, ce dispositif de sécurité comprend un détecteur 4 de proximité fonctionnant sur le principe de la réflexion d'un signal lumineux sur une cible constituée par le récipient. In known manner, this security device comprises a proximity detector 4 operating on the principle of the reflection of a light signal on a target formed by the container.

Classiquement, ce détecteur de proximité comprend
- deux fibres optiques 5, 6 dont
une fibre 5 dite émettrice transmettant un signal lumineux provenant d'une source de lumière 7 vers l'emplacement où la présence de l'objet est à détecter et
une fibre 6 dite réceptrice transmettant le signal lumineux réfléchi par l'objet vers un moyen 8 d'analyse et
- un manchon 9 logeant les extrémités des fibres opposées à celles connectées à la source de lumière et aux moyens d'analyse, lesquelles extrémités logées dans le manchon ayant leurs axes SA, 6A sensiblement parallèles.Conventionally, this proximity detector comprises
- two optical fibers 5, 6 of which
a so-called emitting fiber 5 transmitting a light signal coming from a light source 7 to the location where the presence of the object is to be detected and
a so-called receiving fiber 6 transmitting the light signal reflected by the object to an analysis means 8 and
- A sleeve 9 housing the ends of the fibers opposite to those connected to the light source and to the analysis means, which ends housed in the sleeve having their axes SA, 6A substantially parallel.

Selon une caractéristique essentielle de l'invention
- les faces extrêmes 5B, 6B des fibres optiques sont en retrait par rapport à la face avant 9A du manchon qui les loge et,
- les extrémités de ces fibres sont écartées l'une de l'autre dans un plan radial.According to an essential characteristic of the invention
the end faces 5B, 6B of the optical fibers are set back relative to the front face 9A of the sleeve which houses them and,
- The ends of these fibers are spaced from each other in a radial plane.

Les faces émettrice 5B et réceptrice 6B se trouvent alors chacune au fond d'un puit 10, 11. The emitting 5B and receiving 6B faces are then each at the bottom of a well 10, 11.

Cette disposition évite que les faces précitées soient souillées par des éclaboussures, par exemple, de peinture. This arrangement prevents the aforementioned faces from being soiled by splashes, for example, of paint.

L'extrémité du manchon 9 peut néanmoins être protégée par une lame 12 au moins translucide voire transparente, telle une lame de verre ou un ruban adhésif. The end of the sleeve 9 can nevertheless be protected by a blade 12 at least translucent or even transparent, such as a glass blade or an adhesive tape.

Cette protection peut être facilement enlevée et remplacée par une lame propre. This protection can be easily removed and replaced with a clean blade.

Avantageusement, la partie distale du détecteur de proximité est portée par un bras 13 articulé sur le chassis de la machine, par exemple, par au moins une rotule 14, 15. Advantageously, the distal part of the proximity detector is carried by an arm 13 articulated on the chassis of the machine, for example, by at least one ball joint 14, 15.

Cette disposition permet de positionner le détecteur latéralement et de le positionner plus ou moins prés de l'objet à détecter. This arrangement makes it possible to position the detector laterally and to position it more or less near the object to be detected.

Le bras peut être fixé sur la tête de la machine de sorte que le détecteur se déplace en synchronisme avec l'outil dans un plan vertical. The arm can be fixed on the machine head so that the detector moves in synchronism with the tool in a vertical plane.

En réglant la position du détecteur par rapport à la position de l'outil selon un axe parallèle à l'axe de l'arbre entrainant l'outil, on peut stopper l'outil avant que celui-ci ne sorte du récipient ou ne l'entraîne en rotation que lorsque l'autre est déjà à l'intérieur du récipient. By adjusting the position of the detector relative to the position of the tool along an axis parallel to the axis of the shaft driving the tool, the tool can be stopped before it comes out of the container or l 'rotates only when the other is already inside the container.

Claims

1. Proximity sensor operating on the principle of reflection of a light signal and comprising

- two optical fibers (5, 6) including

a so-called emitting fiber (5) transmitting a light signal from a light source (7) to the location where the presence of the object is to be detected and

a fiber (6) called a receiver transmitting the light signal reflected by the object to an analysis means 8 and

a sleeve (9) housing the ends of the fibers opposite those connected to the light source and to the analysis means, which ends housed in the sleeve having their axes (5A, 6A) substantially parallel,

this proximity detector being CHARACTERIZED in that

the end faces (5B, 6B) of the optical fibers are set back relative to the front face (9A) of the sleeve which houses them, and

- The ends of these fibers are spaced from each other in a radial plane.

2. Proximity sensor according to claim 1 characterized in that the end of the sleeve (9) is protected by a blade (12) at least translucent or even transparent.

3. Safety device intended to interrupt the operation of the machine or to prevent it from starting up when a predetermined condition is not achieved, characterized in that it is provided with a proximity detector according to claim 1 or 2.

4. Machine characterized in that it is provided with a proximity detector according to claim 1.

5. Machine according to claim 4 characterized in that the distal part of the proximity detector is carried by an arm (13) articulated on the chassis of the machine.

6. Machine according to claim 5 comprising a movable tool in a vertical plane characterized in that the arm (13) is carried by the head of the machine and follows the movement of the tool.