FR2779669A1 - Safety cutout and protection device protecting machine operators against mechanical, electrical or thermal hazards - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de sécurité pour la conduite d'une machine-outil.Safety device for driving a machine tool.
L'invention est relative à un dispositif de sécurité pour la commande d'une The invention relates to a safety device for controlling a
machine outil entraînée par un mécanisme. machine tool driven by a mechanism.
La sécurité des personnes travaillant sur des machines outils dangereuses (cisailles, presses) est généralement assurée par des moyens mécaniques de protection ou des barrières photoélectriques. La protection obtenue avec de The safety of people working on dangerous machine tools (shears, presses) is generally ensured by mechanical protection means or light barriers. The protection obtained with
tels dispositifs n'assure pas une sécurité totale. such devices do not provide total security.
L'objet de l'invention consiste à améliorer la sécurité des personnes travaillant sur des machines outils, et à arrêter le fonctionnement de la The object of the invention is to improve the safety of people working on machine tools, and to stop the operation of the
machine si la sécurité n'est plus assurée. machine if security is no longer ensured.
Le dispositif de sécurité est caractérisé en ce qu'il comporte - un gant de protection équipé d'un circuit électronique de transmission d'un signal codé de surveillance, ledit circuit électronique étant monté sur un circuit imprimé souple à l'intérieur du gant, - des premiers moyens pour inhiber l'émission du signal codé lorsque le gant n'est pas enfilé par l'utilisateur, - et un premier détecteur solidaire du bâti fixe de la machine pour capter le signal codé, et arrêter la machine lorsque la main gantée franchit une zone The safety device is characterized in that it comprises - a protective glove equipped with an electronic circuit for transmitting a coded monitoring signal, said electronic circuit being mounted on a flexible printed circuit inside the glove, - first means for inhibiting the emission of the coded signal when the glove is not put on by the user, - and a first detector secured to the fixed frame of the machine for picking up the coded signal, and stopping the machine when the hand gloved crosses an area
dangereuse de débattement de l'outil. dangerous tool travel.
Selon une caractéristique de l'invention, les premiers moyens pour inhiber I'émission du signal codé sont formés par un capteur de détection du tissu humain. Le capteur détecte la présence de la main par voie infrarouge ou According to a characteristic of the invention, the first means for inhibiting the emission of the coded signal are formed by a sensor for detecting human tissue. The sensor detects the presence of the hand by infrared or
capacitive, ou au moyen d'un micro contact mécanique. capacitive, or by means of a mechanical micro-contact.
De préférence, un deuxième détecteur est logé dans une zone de lecture pour contrôler l'émission permanente du signal codé issu du gant (sécurité positive). Selon une autre caractéristique de l'invention, les seconds moyens inhibent l'émission du signal codé en cas de non conformité du code d'accès saisi par l'utilisateur. Selon un mode de réalisation préférentiel, la transmission du signal codé issu du gant s'effectue par voie radioélectrique, le circuit électronique du gant Preferably, a second detector is housed in a reading area to control the permanent emission of the coded signal from the glove (positive security). According to another characteristic of the invention, the second means inhibit the emission of the coded signal in the event of non-conformity of the access code entered by the user. According to a preferred embodiment, the transmission of the coded signal from the glove is carried out by radio, the electronic circuit of the glove
comprenant au moins un circuit émetteur ou un premier circuit émetteur - comprising at least one transmitter circuit or a first transmitter circuit -
récepteur associé à une première antenne, tandis que le premier détecteur comporte un circuit récepteur ou un deuxième circuit émetteur - récepteur receiver associated with a first antenna, while the first detector comprises a receiver circuit or a second transmitter-receiver circuit
associé à une deuxième antenne fixe. associated with a second fixed antenna.
Le deuxième détecteur comporte une troisième antenne logée dans la zone de lecture, et couplée avec un troisième circuit émetteur - récepteur, connecté avec le deuxième circuit émetteur - récepteur à un circuit de décodage à The second detector comprises a third antenna housed in the reading zone, and coupled with a third transmitter-receiver circuit, connected with the second transmitter-receiver circuit to a decoding circuit at
microprocesseur, auquel sont raccordés un clavier et un afficheur de contrôle. microprocessor, to which a keyboard and a control display are connected.
Selon un développement de l'invention, la liaison de transmission entre le According to a development of the invention, the transmission link between the
gant et la machine peut également être obtenue par des moyens à infrarouge. glove and the machine can also be obtained by infrared means.
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la Other advantages and characteristics will emerge more clearly from the
description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre description which will follow of an embodiment of the invention, given as
d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique de la machine-outil équipée du dispositif de sécurité selon l'invention; - la figure 2 représente un schéma synoptique d'un circuit électronique à transmission radioélectrique - la figure 3 montre un détail de la figure 2; non-limiting example and shown in the accompanying drawings in which: Figure 1 is a schematic view of the machine tool equipped with the safety device according to the invention; - Figure 2 shows a block diagram of an electronic circuit with radio transmission - Figure 3 shows a detail of Figure 2;
- la figure 4 est une variante de la figure 2. - Figure 4 is a variant of Figure 2.
En référence à la figure 1, une machine-outil 10 formée à titre d'exemple par une presse ou une cisaille, est équipée d'un socle 12, d'une table de travail Referring to Figure 1, a machine tool 10 formed by way of example by a press or shears, is equipped with a base 12, a work table
14 horizontale, et d'un bâti 16 de support de l'outil 18 de coupe ou de frappe. 14 horizontal, and a frame 16 for supporting the cutting or striking tool 18.
L'outil 18 est déplaçable à l'arrière de la table de travail 14, grâce à un mécanisme d'entraînement (non représenté) à débattement vertical piloté par des moyens de commande. La manutention des tôles ou matières à couper ou à usiner est effectuée par l'utilisateur sur la table de travail 14, lorsque l'outil 18 est en position inactive. L'activation des moyens de commande provoque ensuite la descente de l'outil 18 pour réaliser l'opération d'usinage The tool 18 is movable at the rear of the work table 14, thanks to a drive mechanism (not shown) with vertical movement controlled by control means. The handling of the sheets or materials to be cut or machined is carried out by the user on the work table 14, when the tool 18 is in the inactive position. The activation of the control means then causes the tool 18 to descend to carry out the machining operation
ou de pliage.or folding.
Pour éviter tout risque de blessure des mains dans la zone de déplacement de l'outil 18, l'utilisateur porte au moins un gant 20 de protection équipé d'un circuit électronique 22 de sécurité. Un premier détecteur 23 est disposé sur le bâti 16 fixe au-dessus de l'outil 18, et capte un signal codé de surveillance transmis par le circuit électronique 22 du gant 20 pour stopper le mécanisme d'entraînement de l'outil 18 dès que l'utilisateur approche sa main dans la zone dangereuse de débattement de l'outil 18. Les composants du circuit électronique 22 sont montés sur un circuit imprimé souple, à base de textile qu'utilise le polymère conducteur dans le procédé de fabrication de ce circuit souple, et réalisé selon des procédés connus décrits à titre d'exemple dans le document EP 592 285. Le circuit imprimé souple peut être intégré facilement à To avoid any risk of injury to the hands in the area of movement of the tool 18, the user wears at least one protective glove 20 equipped with an electronic safety circuit 22. A first detector 23 is disposed on the fixed frame 16 above the tool 18, and picks up a coded monitoring signal transmitted by the electronic circuit 22 of the glove 20 to stop the drive mechanism of the tool 18 as soon as the user approaches his hand in the dangerous zone of travel of the tool 18. The components of the electronic circuit 22 are mounted on a flexible printed circuit, based on textile which the conductive polymer uses in the manufacturing process of this circuit flexible, and produced according to known methods described by way of example in document EP 592 285. The flexible printed circuit can be easily integrated into
l'intérieur du gant 20, sans aucune gêne pour l'utilisateur. inside the glove 20, without any discomfort for the user.
La figure 2 montre un premier mode de réalisation du circuit électronique 22 à transmission radioélectrique du signal codé. Un capteur 24 de présence de la main est connectée à un commutateur 26 de commande d'un circuit émetteur 28 à haute fréquence associé à une première antenne A1. Lorsque l'utilisateur enfile le gant 20, le capteur 24 délivre un signal logique de déblocage au commutateur 26 pour autoriser le fonctionnement du circuit émetteur 28, lequel émet un signal codé à haute fréquence par la première antenne A1. La détection de la main à l'intérieur du gant 20 s'effectue au moyen d'un capteur 24 de détection du tissu humain de type à infra rouge ou capacitif, ou par un micro contact mécanique. Si l'utilisateur oublie ou néglige le port du gant 20, le capteur 24 reste inactif entraînant le blocage du commutateur 26 pour inhiber le fonctionnement du FIG. 2 shows a first embodiment of the electronic circuit 22 with radioelectric transmission of the coded signal. A hand presence sensor 24 is connected to a switch 26 for controlling a high frequency transmitter circuit 28 associated with a first antenna A1. When the user puts on the glove 20, the sensor 24 delivers an unlocking logic signal to the switch 26 to authorize the operation of the transmitter circuit 28, which transmits a signal coded at high frequency by the first antenna A1. The detection of the hand inside the glove 20 is carried out by means of a sensor 24 for detecting human tissue of the infrared or capacitive type, or by a mechanical micro-contact. If the user forgets or neglects to wear the glove 20, the sensor 24 remains inactive, leading to the blocking of the switch 26 to inhibit the operation of the
circuit émetteur 28.transmitter circuit 28.
L'émission du signal codé par la première antenne A1, est captée au niveau de la machine 10 par une deuxième antenne A2 fixe couplée à un circuit récepteur 30 constituant le premier détecteur 23 de la figure 1. Le circuit récepteur 30 est connecté à un circuit de décodage 32 destiné à piloter la mise en service ou l'arrêt du mécanisme M. Le circuit de décodage 32 est agencé pour valider le fonctionnement du mécanisme M, si la deuxième antenne A2 capte le signal codé à haute fréquence en provenance du gant 20, et si la distance d séparant la première The emission of the signal coded by the first antenna A1, is picked up at the level of the machine 10 by a second fixed antenna A2 coupled to a receiver circuit 30 constituting the first detector 23 of FIG. 1. The receiver circuit 30 is connected to a decoding circuit 32 intended to control the putting into service or stopping of the mechanism M. The decoding circuit 32 is arranged to validate the operation of the mechanism M, if the second antenna A2 picks up the high frequency coded signal coming from the glove 20, and if the distance d separating the first
antenne A1 de la deuxième antenne A2 est suffisante. antenna A1 of the second antenna A2 is sufficient.
Sur la figure 3, le circuit de décodage 32 comporte à titre d'exemple deux portes 34, 36 connectées à un circuit logique 38. La première porte 34 délivre un signal de validation à l'entrée E1 du circuit logique 38 en présence d'un signal codé reçu par la deuxième antenne A2. La deuxième porte 36 envoie un signal d'arrêt à l'entrée E2 lorsque la première antenne A1 s'approche de trop près de la deuxième antenne A2. La sortie du circuit logique 38 pilote un relais 40 d'alimentation du mécanisme M. Selon la variante de la figure 4, le circuit de décodage 132 de la machine est doté d'un microprocesseur à sécurité positive, auquel sont raccordés un clavier 42 pour l'entrée de paramètres et du code d'accès, et un afficheur 44 de contrôle. L'ensemble clavier 42 et afficheur 44 est porté par un support fixé In FIG. 3, the decoding circuit 32 comprises, for example, two doors 34, 36 connected to a logic circuit 38. The first door 34 delivers a validation signal to the input E1 of the logic circuit 38 in the presence of a coded signal received by the second antenna A2. The second gate 36 sends a stop signal to the input E2 when the first antenna A1 approaches too close to the second antenna A2. The output of the logic circuit 38 controls a relay 40 supplying the mechanism M. According to the variant of FIG. 4, the decoding circuit 132 of the machine is provided with a positive security microprocessor, to which a keyboard 42 is connected for entry of parameters and access code, and a control display 44. The keyboard 42 and display 44 assembly is carried by a fixed support
au bâti 16 au voisinage de la table de travail 14. to the frame 16 in the vicinity of the work table 14.
Le gant 120 comporte un premier circuit émetteur - récepteur 128 associé à la première antenne A1 pour émettre le signal codé à haute fréquence. L'émission est autorisée après validation par le capteur 24 de la présence de la main, lequel est branché à un circuit électronique de codage-décodage 126. Un commutateur d'arrêt d'urgence 45 est connecté au circuit électronique 126 pour stopper l'émission en cas d'incident, entraînant l'arrêt immédiat du mécanisme M. Au niveau de la machine, la deuxième antenne A2 est couplée à un deuxième circuit émetteur- récepteur 130 relié au circuit de décodage 132 pour détecter le signal codé en provenance de la première antenne A1, de manière à The glove 120 comprises a first transmitter-receiver circuit 128 associated with the first antenna A1 for transmitting the coded signal at high frequency. The emission is authorized after validation by the sensor 24 of the presence of the hand, which is connected to an electronic coding-decoding circuit 126. An emergency stop switch 45 is connected to the electronic circuit 126 to stop the transmission in the event of an incident, causing the mechanism M to stop immediately. At the machine, the second antenna A2 is coupled to a second transmitter-receiver circuit 130 connected to the decoding circuit 132 to detect the coded signal coming from the first antenna A1, so that
stopper le mécanisme M lorsque le gant 120 atteint la zone dangereuse. stop the mechanism M when the glove 120 reaches the danger zone.
L'utilisateur tape au préalable un code d'accès sur le clavier 42 pour éviter la The user first types an access code on the keyboard 42 to avoid the
mise en service de la machine 10 par une personne non habilitée. commissioning of machine 10 by an unauthorized person.
Une troisième antenne A3 est placée dans une zone de lecture 48 située sur la table de travail 14 à l'avant de la zone dangereuse. La troisième antenne A3 est associée à un troisième circuit émetteur - récepteur 50, lequel est branché au circuit de décodage 132 pour constituer un deuxième détecteur 46, représenté schématiquement sur la figure 1. Le deuxième détecteur 46 vérifie en permanence l'émission par le gant 120 de signal codé à haute fréquence, signifiant le bon fonctionnement du premier circuit émetteur A third antenna A3 is placed in a reading zone 48 situated on the work table 14 in front of the danger zone. The third antenna A3 is associated with a third transmitter-receiver circuit 50, which is connected to the decoding circuit 132 to constitute a second detector 46, shown diagrammatically in FIG. 1. The second detector 46 constantly checks the emission by the glove 120 coded high frequency signal, signifying the proper functioning of the first transmitter circuit
récepteur 128 lorsque le gant 120 se trouve dans la zone de lecture 48. receiver 128 when the glove 120 is in the reading area 48.
Un accumulateur est monté sur le circuit imprimé du gant 120 pour l'alimentation des circuits 126, 128. Un circuit d'alimentation est prévu dans la An accumulator is mounted on the printed circuit of the glove 120 for supplying the circuits 126, 128. A supply circuit is provided in the
machine 10 pour les différents circuits 130, 132, 50. machine 10 for the different circuits 130, 132, 50.
L'accumulateur peut être supprimé dans le gant 120, en cas d'utilisation d'un The accumulator can be removed in the glove 120, if a
circuit d'alimentation par induction logé dans la zone de lecture. induction power circuit housed in the reading area.
Le fonctionnement du dispositif de sécurité de la machine selon les figures 1 et 4, est le suivant: L'utilisateur enfile le gant 120 de manière à activer le capteur 24 provoquant l'émission du signal codé à haute fréquence au moyen de la première antenne A1. L'activation du capteur 24 évite toute émission du signal codé en cas de dépôt du gant 120 sur la zone de lecture 48 sans l'introduction de la main. Après l'entrée du code d'accès sur le clavier 42 de la machine, le troisième circuit émetteur récepteur 50 capte le signal codé en provenance de la 1 5 première antenne A1, et le circuit de décodage 132 vérifie le bon fonctionnement du circuit électronique 122 du gant 120, ainsi que The operation of the machine safety device according to FIGS. 1 and 4 is as follows: The user puts on the glove 120 so as to activate the sensor 24 causing the emission of the coded signal at high frequency by means of the first antenna A1. Activation of the sensor 24 prevents any emission of the coded signal in the event of the glove 120 being deposited on the reading area 48 without the introduction of the hand. After the entry of the access code on the keyboard 42 of the machine, the third transmitter-receiver circuit 50 picks up the coded signal coming from the first antenna A1, and the decoding circuit 132 checks the correct functioning of the electronic circuit. 122 of glove 120, as well as
l'appartenance à la personne habilitée. belonging to the authorized person.
La mise en service du mécanisme M d'entraînement de l'outil 18 intervient si les trois conditions suivantes sont réunies: - main de l'utilisateur enfilée dans le gant 120, - fonctionnement normal du premier circuit émetteur récepteur 128 pour l'émission continue du signal codé à haute fréquence, - acceptation par le circuit de décodage 132 du code d'accès saisi sur le The commissioning of the mechanism M for driving the tool 18 occurs if the following three conditions are met: - hand of the user threaded into the glove 120, - normal operation of the first transmitter-receiver circuit 128 for continuous transmission of the high frequency coded signal, - acceptance by the decoding circuit 132 of the access code entered on the
clavier 42.keyboard 42.
Le fonctionnement de la machine-outil 10 est alors possible aussi longtemps que la distance d entre les deux antennes A1 et A2 est suffisante. Dès que le gant 120 s'approche de la zone dangereuse, le deuxième circuit émetteur récepteur 130 envoie un ordre de commande au circuit de décodage 132 pour stopper le mécanisme M. The operation of the machine tool 10 is then possible as long as the distance d between the two antennas A1 and A2 is sufficient. As soon as the glove 120 approaches the danger zone, the second transmitter-receiver circuit 130 sends a command order to the decoding circuit 132 to stop the mechanism M.
Le code d'accès peut être entré sur le clavier 42 au moyen de la main gantée. The access code can be entered on the keyboard 42 by means of the gloved hand.
Dans ce cas, la troisième antenne A3 (figure 1) est prolongée de la zone de lecture 48 jusqu'au support du clavier 42 de manière à permettre la lecture du signal codé par le troisième circuit émetteur récepteur 50, au moment o I'utilisateur tape son code d'accès, et sans poser la main gantée dans la zone In this case, the third antenna A3 (FIG. 1) is extended from the reading area 48 to the support of the keyboard 42 so as to allow the reading of the signal coded by the third transceiver circuit 50, when the user enter their access code, and without placing their gloved hand in the area
de lecture 48.reading 48.
Selon un développement de l'invention, la transmission radioélectrique mise en oeuvre par le circuit électronique du gant 20 ou 120 peut être remplacée par toute autre liaison de transmission, notamment à infrarouge. Dans ce cas, le circuit 28, 128 du gant est constitué par une diode électroluminescente, et According to a development of the invention, the radio transmission implemented by the electronic circuit of the glove 20 or 120 can be replaced by any other transmission link, in particular infrared. In this case, the circuit 28, 128 of the glove is constituted by a light-emitting diode, and
les détecteurs 23, 46 sont formés par des relais à infrarouge. the detectors 23, 46 are formed by infrared relays.
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