FR2879314A1 - Product manufacturing line controlling device for e.g. product plastification industry, has data programming unit presented under form of software environment, and user interface to integrate environment and automaton - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de gestion d'une chaîne deThe present invention relates to a device for managing a chain of
fabrication qui comprend au moins une machine, ledit dispositif comprenant, d'une part, des moyens de programmation de données, notamment sous la forme d'un atelier manufacture which comprises at least one machine, said device comprising, on the one hand, data programming means, in particular in the form of a workshop
logiciel, ces données étant destinées à être transmises à un automate conçu apte à interpréter lesdites données afin qu'elles soient exécutées par ladite machine et, d'autre part, un organe de commande dudit automate. software, these data being intended to be transmitted to a designed controller capable of interpreting said data so that they are executed by said machine and, secondly, a controller of said controller.
L'invention entre dans le domaine de la robotique industrielle, en particulier la gestion automatique de machines, de robots et de dispositifs péri-robotiques sur une chaîne de fabrication. A ce propos, les dispositifs péri-robotiques se présentent généralement sous la forme de périphériques réalisant différentes opérations annexes sur la chaîne de fabrication, par exemple la vérification de la qualité du produit, l'emballage ou l'acheminement de ce dernier, le contrôle de l'accès à l'enceinte de sécurité dans laquelle un robot se déplace, l'ouverture ou la fermeture d'un sas etc. L'invention vise préférentiellement la gestion d'une chaîne de production de taille variable comprenant des petites machines séquentielles ou numériques et trouvera son application dans tout domaine de fabrication, plus précisément dans le domaine de la plasturgie. The invention is in the field of industrial robotics, in particular the automatic management of machines, robots and peri-robotic devices on a production line. In this respect, the peri-robotic devices are generally in the form of peripherals carrying out various ancillary operations on the production line, for example the checking of the quality of the product, the packaging or the routing of the latter, the control access to the security enclosure in which a robot moves, opening or closing an airlock, etc. The invention is preferably directed to the management of a variable size production line comprising small sequential or digital machines and will find its application in any field of manufacture, more specifically in the field of plastics processing.
De manière générale, une chaîne de fabrication comprend au moins une machine destinée à réaliser une tâche prédéfinie. Pour ce faire, les manoeuvres et les déplacements de tout ou partie de ladite machine et de ses dispositifs péri-robotiques sont commandés par un automate. In general, a production line comprises at least one machine intended to perform a predefined task. To do this, the maneuvers and movements of all or part of said machine and its peri-robotic devices are controlled by an automaton.
Un automate est constitué de manière connue par un ensemble électronique permettant d'interpréter, en ordres exécutables par la machine, et en particulier un robot, des commandes envoyées par un organe de commande. L'automate traduit les commandes en instructions en langage machine exécutable par cette même machine ou par un robot, l'automate ayant une relation maître/esclave avec ladite machine. An automaton is constituted in known manner by an electronic assembly making it possible to interpret, in orders executable by the machine, and in particular a robot, commands sent by a control member. The automaton translates the commands into machine language instructions executable by the same machine or by a robot, the PLC having a master / slave relationship with said machine.
Cet ensemble électronique se présente sous la forme de nombreuses cartes, de type circuit imprimé, servant de supports à des composants électroniques. Cet ensemble électronique est destiné à interpréter lesdites commandes et est relié à d'autres éléments pour le contrôle de la machine comme, par exemple, une armoire de puissance qui alimente la machine et les dispositifs péri-robotiques, des moteurs, des variateurs pour le contrôle des axes numériques d'un robot, souvent au nombre de trois pour permettre le déplacement selon les axes vertical et horizontal, etc. L'automate a donc pour rôle de piloter la machine ou le robot et les dispositifs péri-robotiques. This electronic assembly is in the form of many cards, printed circuit type, serving as supports for electronic components. This electronic assembly is intended to interpret said commands and is connected to other elements for the control of the machine such as, for example, a power cabinet that supplies the machine and peri-robotic devices, motors, drives for the control of the machine. control of the numerical axes of a robot, often three in number to allow movement along the vertical and horizontal axes, etc. The automaton therefore has the role of controlling the machine or the robot and peri-robotic devices.
L' organe de commande joue le rôle d' interface homme/machine et se compose généralement d'un pupitre de commande permettant, en outre, la mise sous tension et l'arrêt de l'automate et des machines qui lui sont asservis, ainsi que le lancement ou l'arrêt du cycle de fabrication. The control element acts as a man / machine interface and generally consists of a control panel which, in addition, enables the power supply and the shutdown of the PLC and the machines which are servoed to it, as well as as the start or stop of the manufacturing cycle.
Un premier inconvénient que pose un tel dispositif réside dans la complexité de l'automate, en particulier les connexions entre ce dernier et le pupitre de commande ainsi que les nombreuses cartes nécessaires à l'interprétation des commandes et compatibles uniquement avec un type de machine ou robot donné. A first disadvantage posed by such a device lies in the complexity of the automaton, in particular the connections between the latter and the control console, as well as the numerous cards necessary for interpreting the commands and compatible only with a type of machine. given robot.
Les commandes sont programmées au préalable au travers d'un atelier logiciel distinct pour être ensuite transmises à l'automate, de manière générale par téléchargement de l'atelier logiciel vers l'automate, où elles seront interprétées. La programmation des commandes destinées à être exécutées par la machine s'effectue sur des ordinateurs distincts et requiert des logiciels lourds et coûteux. De plus, une fois les commandes transmises audit automate, leurs modifications nécessitent le téléchargement de l'ensemble des données qui viennent remplacer les anciennes commandes. Cette procédure présente les inconvénients d'être lente et susceptible de ralentir le cycle de fabrication, voire de provoquer l'arrêt de ce dernier. Un autre inconvénient résulte du fait que les données sont traitées avant transmission, notamment par une opération de type compilation des données pour les transcrire en langage exécutable par l'automate, la machine ou le robot, et qu'il est alors impossible de les modifier sans les données sources, à partir des seules données transmises à l'automate. The commands are pre-programmed through a separate software workshop and then transmitted to the PLC, generally by downloading from the software workshop to the PLC, where they will be interpreted. The programming of commands to be executed by the machine is done on separate computers and requires heavy and expensive software. In addition, once the commands transmitted to said controller, their changes require the download of all the data that replace the old commands. This procedure has the drawbacks of being slow and likely to slow down the manufacturing cycle, or even cause it to stop. Another disadvantage results from the fact that the data are processed before transmission, in particular by a data compilation type operation for transcription in executable language by the PLC, the machine or the robot, and that it is then impossible to modify them. without the source data, from the only data transmitted to the PLC.
Pour pallier ces inconvénients, des dispositifs ont été imaginés pour réaliser une programmation à la volée qui offre la possibilité de transmettre en temps réel des commandes modifiées vers l'automate. Pour ce faire, les dispositifs connus permettent à l'atelier logiciel de transmettre à l'automate uniquement la partie modifiée des données composant les commandes et d'interpréter ou d'exécuter ces commandes au cycle suivant d'exécution. Toutefois, ce type de programmation à la volée est envisagé dans un dispositif, de type commande numérique, qui est généralement complexe d'utilisation, lourd à mettre en oeuvre et coûteux afin d'être compatible avec tout type d'automate. To overcome these disadvantages, devices have been devised to perform on-the-fly programming which offers the possibility of transmitting modified commands to the PLC in real time. For this purpose, the known devices allow the software workshop to transmit to the PLC only the modified part of the data composing the commands and to interpret or execute these commands at the following execution cycle. However, this type of programming on the fly is envisaged in a device, of the digital control type, which is generally complex to use, heavy to implement and expensive to be compatible with any type of controller.
L'invention tente de résoudre les problèmes posés par l'état de la technique en proposant d'intégrer l'automate et l'atelier de programmation à l'organe de commande. The invention attempts to solve the problems posed by the state of the art by proposing to integrate the PLC and the programming workshop to the controller.
Pour ce faire, l'invention vise un dispositif de gestion d'une chaîne de fabrication qui comprend au moins une machine, ledit dispositif comprenant, d'une part, des moyens de programmation de données, notamment sous la forme d'un atelier logiciel, ces données étant destinées à être transmises à un automate conçu apte à interpréter lesdites données afin qu'elles soient exécutées par ladite machine et, d'autre part, un organe de commande dudit automate, caractérisé par le fait que l'organe de commande intègre lesdits moyens de programmation et ledit automate. To do this, the invention is directed to a device for managing a production line that comprises at least one machine, said device comprising, on the one hand, data programming means, in particular in the form of a software workshop. , these data being intended to be transmitted to an automaton designed capable of interpreting said data so that they are executed by said machine and, secondly, a control member of said automaton, characterized in that the control member integrates said programming means and said automaton.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, ledit organe de commande se présente sous la forme d'un pupitre de commande portable. According to other features of the invention, said control member is in the form of a portable control panel.
Avantageusement, ledit organe de commande est une interface homme/machine. Advantageously, said control member is a man / machine interface.
De préférence, ledit organe de commande est constitué d'une monocarte. Preferably, said control member consists of a single board.
Particulièrement, ledit organe de commande comprend des moyens conçus aptes à sélectionner et modifier les états de la chaîne de fabrication et les commandes à programmer au travers des moyens de programmation ou à interpréter au travers dudit automate. In particular, said control member comprises means designed able to select and modify the states of the production line and the commands to be programmed through the programming means or to interpret through said controller.
Avantageusement, lesdits moyens de programmation se présentent sous la forme d'un atelier logiciel conçu apte à programmer et modifier tout ou partie des commandes afin qu'elles soient exécutées en temps réel, notamment avant, après ou pendant un cycle de fabrication. Advantageously, said programming means are in the form of a software workshop designed able to program and modify all or part of the commands so that they are executed in real time, especially before, after or during a production cycle.
De préférence, ledit organe de commande comprend des moyens conçus aptes à afficher]Lesdites commandes, notamment un écran plat couleur rétro éclairé. Preferably, said control member comprises means designed to display] said commands, including a flat color backlit display.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 15 ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of non-limiting embodiments of the invention.
L'invention vise un dispositif de gestion d'une chaîne de fabrication, en particulier une chaîne de fabrication de produit comprenant au moins une machine ainsi que des dispositifs péri-robotiques. Plus particulièrement, cette machine peut se présenter sous la forme de tout organe en mouvement, intégrant ou non au moins un axe numérique. Elle peut préférentiellement se présenter sous la forme d'au moins un robot. Le dispositif selon l'invention trouvera tout particulièrement son application dans la gestion d'une chaîne de production de taille variable comprenant des petites machines séquentielles ou numériques. A ce propos, l'automatisme séquentiel consiste en un enchaînement répétitif de tâches pour former un cycle de fabrication. The invention relates to a device for managing a production line, in particular a product manufacturing line comprising at least one machine as well as peri-robotic devices. More particularly, this machine can be in the form of any moving body, integrating or not at least one numerical axis. It may preferentially be in the form of at least one robot. The device according to the invention will find its application particularly in the management of a variable size production line comprising small sequential or digital machines. In this respect, sequential automation consists of a repetitive sequence of tasks to form a manufacturing cycle.
Cette chaîne de fabrication est pilotée par un utilisateur au travers d'un organe de commande. Cet organe de commande joue le rôle d'interface homme/machine et permet à l'utilisateur de mettre sous tension ou hors tension tout ou partie de la chaîne de fabrication, en particulier le robot et les dispositifs péri-robotiques. I1 permet d'effectuer les opérations classiques sur:La chaîne, comme lancer, arrêter ou interrompre à n'importe quel moment un cycle de fabrication. This production line is driven by a user through a control member. This control member acts as a human / machine interface and allows the user to turn on or off all or part of the production line, in particular the robot and peri-robotic devices. It allows you to perform the usual operations on: The chain, such as starting, stopping or interrupting a production cycle at any time.
Dans le dispositif selon l'invention, cet organe de commande intègre un automate conçu apte à interpréter les données fournies par l'utilisateur en ordres exécutables par la machine ou le robot. Les instructions issues de cette interprétation sont transmises à une armoire de puissance enfermant les moyens d'approvisionnement en énergie de la machine ou du robot et de la chaîne de fabrication, les variateurs pour le contrôle des axes numériques du robot etc. A ce propos, l'organe de commande est relié à la machine ou au robot, par l'intermédiaire de l'armoire de puissance, au travers d'un réseau utilisant une technologie de bus de terrain connu de type CAN BUS. Cette technologie particulière est connue et est notamment utilisée pour les systèmes embarqués, par exemple dans le domaine automobile, et permet de relier l'organe de commande à une ou plusieurs machines ou aux dispositifs péri-robotiques tout en gardant le temps de communication nécessaire à la transmission des instructions. In the device according to the invention, this controller integrates an automaton designed able to interpret the data provided by the user in executable orders by the machine or the robot. The instructions resulting from this interpretation are transmitted to a power cabinet enclosing the energy supply means of the machine or robot and the production line, the variators for controlling the digital axes of the robot, and so on. In this connection, the control unit is connected to the machine or robot, via the power cabinet, through a network using a known bus field technology of the CAN BUS type. This particular technology is known and is particularly used for embedded systems, for example in the automotive field, and makes it possible to connect the control member to one or more machines or per-robotic devices while keeping the communication time necessary for the transmission of instructions.
L'intégration de l'automate dans l'organe de commande peut s'effectuer au niveau logiciel et permet de faciliter considérablement la conception d'un tel automate, faisant ainsi l'économie des cartes, constituées de circuits imprimés et de composants électroniques, coûteuses et complexes à concevoir, ainsi que des liaisons filaires entre l'automate et, notamment, les variateurs ou les autres constituants. The integration of the controller into the controller can be done at the software level and can greatly facilitate the design of such a controller, thus saving cards, consisting of printed circuits and electronic components, expensive and complex to design, as well as wired links between the PLC and, in particular, the drives or other components.
Les commandes transmises à l'automate sont programmées au travers de moyens de programmation qui peuvent être du type d'un atelier logiciel. Afin d'éviter les problèmes précédemment évoqués, en particulier la difficulté de modifier un programme ou une suite de commande déjà introduite au niveau de l'automate, le dispositif selon l'invention intègre les moyens de programmation directement dans l'organe de commande. The commands transmitted to the PLC are programmed through programming means which can be of the type of a software workshop. In order to avoid the problems mentioned above, in particular the difficulty of modifying a program or a sequence of commands already introduced at the level of the automaton, the device according to the invention integrates the programming means directly into the control member.
De plus, la programmation des commandes peut s'effectuer de manière connue au travers de moyens de programmation de type connu, par exemple un atelier logiciel, et distinct. Les commandes ainsi programmées peuvent ensuite être transmises, par exemple par téléchargement, aux moyens de programmation intégrés à l'organe de commande. Ceci permet une plus grande flexibilité de la phase de programmation qui peut s'effectuer hors site et être finalisée sur cible. In addition, the commands can be programmed in known manner through programming means of known type, for example a software workshop, and separate. The commands thus programmed can then be transmitted, for example by downloading, to the programming means integrated into the control member. This allows greater flexibility of the programming phase that can be done off-site and finalized on target.
L'intégration d'un atelier logiciel dans l'organe de commande permet une programmation à la volée des commandes et une transmission en temps réel de ces données vers l'automate. Tout ou partie des commandes peut ainsi être modifiée et exécutée avant, après ou pendant un cycle de fabrication. En outre, la présence des données sources avant compilation, sur cible, permet d'implémenter ou de modifier directement les commandes, sans avoir à recevoir les instructions d'un atelier logiciel distant. The integration of a software workshop in the controller allows on-the-fly programming of commands and a real-time transmission of these data to the PLC. All or some of the commands can thus be modified and executed before, after or during a manufacturing cycle. In addition, the presence of source data before compilation, on target, makes it possible to implement or directly modify the commands, without having to receive the instructions of a remote software workshop.
La combinaison de l'automate et de l'atelier logiciel, intégrés au sein de l'organe de commande, permet d'améliorer considérablement le temps de transfert des commandes. Les modifications et l'exécution de ces dernières peuvent alors s'effectuer en temps réel. Cette combinaison permet aussi d'optimiser les cycles de fabrication par une programmation sur site. En particulier, l'exécution des commandes par le robot peut s'effectuer pas à pas lors de la phase de programmation par l'utilisateur, offrant ainsi un meilleur contrôle du cycle de fabrication et de sa programmation. De plus, l'utilisateur n'a plus recourt à des moyens distincts, comme un ordinateur portable, une station de travail distante ou des moyens de transfert de données, qu'il était nécessaire de connecter à l'automate pour la transmission des commandes. The combination of the PLC and the software workshop, integrated within the control unit, considerably improves the transfer time of the orders. Modifications and execution of these can then be done in real time. This combination also makes it possible to optimize production cycles through on-site programming. In particular, the execution of commands by the robot can be done step by step during the programming phase by the user, thus providing better control of the manufacturing cycle and its programming. In addition, the user no longer has to resort to different means, such as a laptop, a remote workstation or data transfer means, that it was necessary to connect to the PLC for the transmission of orders .
L'organe de commande se présente sous la forme d'un pupitre portable par un utilisateur. Ce pupitre est doté de moyens de sécurité en accord avec les normes officielles en vigueur. The control member is in the form of a portable panel by a user. This desk is equipped with security means in accordance with the official standards in force.
Ce pupitre intègre donc les moyens de programmation ainsi que l'automate et il joue le rôle d'interface homme/machine entre l'utilisateur et la chaîne de fabrication. Ce pupitre est constitué d'une monocarte, faisant ainsi l'économie des cartes, circuits imprimés et composants électroniques généralement utilisés pour un automate classique. L'organe de commande comprend en outre des moyens d'affichage et de visualisation des commandes et des moyens de sélection. This desk integrates the programming means and the PLC and it acts as a human / machine interface between the user and the production line. This desk consists of a single board, saving the cards, printed circuits and electronic components generally used for a conventional controller. The control member further comprises means for displaying and displaying the controls and selection means.
Les moyens d'affichage et de visualisation peuvent se présenter sous la forme d'un écran plat qui offre l'avantage d'être moins consommateur en énergie et de ne pas émettre de rayonnement électromagnétique. Cet écran peut être prévu couleur, rétro éclairé et avec un affichage sur un angle permettant une vision par plusieurs utilisateurs. Cet écran peut être prévu tactile pour offrir des moyens de sélection et de navigation supplémentaires. The display and display means may be in the form of a flat screen which offers the advantage of being less energy-consuming and of not emitting electromagnetic radiation. This screen can be provided color, backlit and with an angle display for viewing by multiple users. This screen can be provided touch to provide additional selection and navigation means.
Les moyens de sélection permettent de changer l'état de la chaîne de fabrication en autorisant l'utilisateur à effectuer des opérations classiques, comme, notamment et de façon non limitative, la mise sous tension ou le lancement de la chaîne de fabrication ou l'arrêt des cycles de fabrication. De plus, ces moyens sont conçus aptes à sélectionner, au travers d'une interface logicielle appropriée, des outils permettant la programmation de commandes destinées à être transmises à l'automate sous forme de programme ou de suite d'instructions. La programmation des commandes inclut la possibilité de modifier en temps réel tout ou partie des commandes après leur transmission à l'automate, comme implémenter la valeur de déplacement du robot, la vitesse d'exécution d'un mouvement, le délai d'une temporisation, etc. Le dispositif selon l'invention trouvera son application dans tout type d'industrie, tout particulièrement dans la plasturgie et la préhension du produit à la sortie d'une presse à injecter. The selection means make it possible to change the state of the production line by authorizing the user to carry out conventional operations, such as, in particular and in a nonlimiting manner, the powering on or launching of the production line or the stop production cycles. In addition, these means are designed capable of selecting, through an appropriate software interface, tools for programming commands to be transmitted to the controller in the form of a program or sequence of instructions. The commands programming includes the possibility of modifying in real time all or some of the commands after their transmission to the PLC, such as implementing the robot displacement value, the speed of execution of a movement, the delay of a delay. etc. The device according to the invention will find its application in any type of industry, especially in the plastics industry and the gripping of the product at the exit of an injection molding machine.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits précédemment qui peuvent présenter des variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the examples illustrated and described above which may have variants and modifications without departing from the scope of the invention.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20110831 |