IT9048531A1

IT9048531A1 - SAFETY DEVICE FOR AN INDUSTRIAL AUTOMA.

Info

Publication number: IT9048531A1
Application number: IT048531A
Authority: IT
Inventors: Won Yong Choi
Original assignee: Won Yong Choi
Priority date: 1989-11-19
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1991-05-30
Also published as: KR920005146B1; GB9025941D0; CN1052724A; JPH0379288U; IT1242174B; IT9048531A0; CA2031102A1; DE4032732A1; FR2654970A1; GB2239677A

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:

"DISPOSITIVO DI SICUREZZA PER UN AUTOMA INDUSTRIALE" "SAFETY DEVICE FOR AN INDUSTRIAL AUTOMA"

RIASSUNTO SUMMARY

L'Invenzione riguarda un dispositivo di sicurezza per un automa.Esso é provvisto di un dispositivo a intej? mittenza,del tipo a valvola di commutazione a due vie e a due posizioni,che è montato tra un dispositivo di filtrazione ed un dispositivo di commutazione di dire zlone per fornire un mezzo in pressione a quest'ultimo dispositivo o per bloccarne il flusso verso di esso, nonché per scaricare all'esterno il mezzo in pressione, controllando cosi il funzionamento di Ciascuno dei bracci dell'automa ed assicurando una migliore manutenzione, con una pili facile riparazione e sostituzione di parti,ed una riduzione del consumo di energia. The invention relates to a safety device for an automaton. It is provided with an internal device. two-way and two-position switching valve type, which is mounted between a filtration device and a direction switching device to supply a medium under pressure to the latter device or to block its flow towards it , as well as to discharge the pressurized means to the outside, thus controlling the operation of each of the arms of the automaton and ensuring better maintenance, with easier repair and replacement of parts, and a reduction in energy consumption.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce agli automi industriali utilizzati nelle lìnee di impianti di "Fabbri^ ca automatica" ,chiamati impianti FA (Factory Automation) nell'industria e,particolarmente, ad un dispositivo di sicurezza per arrestare il funzionamento di un automa industriale in situazioni di mergenza o in incidenti che possano pregiudicare la sicurezza. The present invention refers to the industrial automata used in the lines of "Automatic Fabrication" plants, called FA (Factory Automation) plants in industry and, in particular, to a safety device for stopping the operation of an industrial automaton in situations in emergencies or in accidents that may affect safety.

Gli automi industriali per impianti FA sono stati svi luppatl in vario modo.Per esempio,ci sono automi aven ti un braccio che viene azionato con moto alternativo lungo un percorso di lavoro da una sorgente di energia, per esempio un impianto ad aria o ad olio in pressione, per eseguire automaticamente un'operazione di lavoro prefissata. Industrial automata for FA plants have been developed in various ways.For example, there are automata having an arm that is reciprocated along a working path by an energy source, for example an air or oil plant. under pressure, to automatically perform a predetermined work operation.

Purtroppo,spesso si verificano incidenti o situazioni di emergenza,quando,per esempio,un operaio si trova inavvertitamente nella zona d'azione di un braccio dell'automa o quando una sostanza estranea disturba il funzionamento dell'automa stesso,entrando nel raggio d'azione del suo braccio o penetrando in esso durante il funzionamento. Unfortunately, accidents or emergency situations often occur, when, for example, a worker is inadvertently in the area of action of an arm of the automaton or when a foreign substance disturbs the functioning of the automaton itself, entering the radius of action of his arm or by penetrating it during operation.

Un esempio tipico noto sarà descritto in dettaglio con riferimento alla fig.l,che mostra un circuito di un mezzo in pressione utilizzato nel dispositivo di comando dell'azionamento del braccio di un automa. A known typical example will be described in detail with reference to fig.

Il circuito è fatto in modo che la pressione generata da un generatore 1 spinga un mezzo,per esempio olio, che si trova in un recipiente 2 verso un condotto di uscita,dal quale esso esce ad una pressione prefissata, per passare poi attraverso un regolatore di pressione 3,un filtro dell'olio 4 ed un dispositivo commutatore di direzione 5>fino ad agire su un dispositivo di azio namento 7 che comanda il movimento di un braccio di un automa. Il regolatore di pressione 3 rende uniforme la pressione dell' olio,il filtro 4 elimina da esso eventuali impurità e il dispositivo commutatore 5,che è per esempio,una valvola a tre vie e a due posizioni, fa passare il mezzo in pressione attraverso due condo_t ti 6A e 6B che vanno alle due estremità di un dispositivo generatore di forza di azionamento 7,o lo scarica da esso. Un organo 7A per il trasferimento alternativo di potenza che si trova nel dispositivo 7 compie,perciò, un lavoro prefissato su un carico W collegato alla sua estremità esterna. The circuit is made in such a way that the pressure generated by a generator 1 pushes a medium, for example oil, which is in a container 2 towards an outlet duct, from which it comes out at a predetermined pressure, to then pass through a regulator. pressure 3, an oil filter 4 and a direction switch device 5> until it acts on an actuation device 7 which controls the movement of an arm of an automaton. The pressure regulator 3 makes the oil pressure uniform, the filter 4 eliminates any impurities from it and the commutator device 5, which is for example a three-way valve with two positions, makes the medium under pressure pass through two conduits. 6A and 6B which go to the two ends of a driving force generating device 7, or discharges it therefrom. A member 7A for the alternative power transfer which is located in the device 7 therefore performs a predetermined work on a load W connected to its external end.

Tuttavia, tale circuito non è sufficientemente sicuro, perchè non è provvisto di un dispositivo per arrestare il funzionamento del meccanismo quando si verificano situazioni anormali nello spazio di lavoro dell’automa. Inoltre, un automa può essere munito di una molteplicità di bracci,che eseguono operazioni di lavoro slmili o diverse tra loro,comandati da un unico dispositivo di comando. Nel caso in cui un dato lavoro debba essere eseguito utilizzando una parte della molteplicità di bracci ,vengono azionati non solo i bracci realmente necessari ma anche tutti gli altri,con un inutile con suino di energia.Quando un braccio,o alcuni dei bracci, sono guasti,essi non possono essere arrestati per la riparazione durante il funzionamento del meccanismo: il lavoro di riparazione richiede cioè l’arresto di tutto il meccanismo dell’automa,cid che va a scapito della produttività. However, this circuit is not sufficiently safe, because it is not equipped with a device to stop the operation of the mechanism when abnormal situations occur in the work space of the automaton. Furthermore, an automaton can be equipped with a plurality of arms, which perform similar or different work operations, controlled by a single control device. In the event that a given job is to be performed using a part of the multiplicity of arms, not only the arms really needed but also all the others are operated, with a useless energy pig. failures, they cannot be stopped for repair during the operation of the mechanism: the repair work requires that the entire mechanism of the automaton be stopped, which is to the detriment of productivity.

In considerazione di questi problemi,lo scopo dell’in venzione 5 di mettere a disposizione un automa industriale avente una sicurezza,un'efficienza ed una prò duttività maggiori,che consenta anche il funzionamento di una parte soltanto del bracci,per ridurre cosi il consumo di energia e la riparazione dei bracci guasti senza arrestare il funzionamento dell'automa. In consideration of these problems, the purpose of the invention 5 is to provide an industrial automaton having greater safety, efficiency and productivity, which also allows the operation of only a part of the arm, to thus reduce consumption. of energy and repair of faulty arms without stopping the operation of the automaton.

L’invenzione comprende un mezzo a intermittenza,del tipo a valvola di commutazione a due vie e a due posJl zioni,montato tra un mezzo di filtrazione e un mezzo di commutazione di direzione in un circuito di un mez zo in pressione,per bloccare il mezzo in pressione in base ad un segnale di un organo di comando di arresto dell'azionamento sul percorso di alimentazione di un generatore di forza di azionamento quando si verifica una situazione anormale vicino all'estremità di un organo di trasferimento di potenza,ed anche per scari care automaticamente verso l’esterno il mezzo in pres sione del generatore di forza di azionamento per arre starne il funzionamento.In questo modo,si evitano in cidenti quando un operaio entra nel campo di azione dell'automa e si ottengono migliori caratteristiche di sicurezza,efficienza e produttività,in quanto i bracci dell'automa possono essere azionati in modo selettivo e intermittente. The invention comprises an intermittent means, of the two-way, two-position switching valve type, mounted between a filter medium and a direction switching means in a pressurized medium circuit, for locking the medium. under pressure based on a signal of a drive stop control member on the supply path of a drive force generator when an abnormal situation occurs near the end of a power transfer member, and also for discharges Automatically move the pressurized means of the drive force generator outwards to stop its operation, thus avoiding accidents when a worker enters the field of action of the automaton and obtaining better safety features. efficiency and productivity, as the arms of the automaton can be operated selectively and intermittently.

L’Invenzione sarà descritta in dettaglio con riferimento agli uniti disegni, in cui: The invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which:

fig.l è una vista schematica che illustra un circuito di un mezzo in pressione usato in un dispositivo di comando di azionamento di un automa industriale tradizionale, Fig. 1 is a schematic view illustrating a circuit of a pressurized medium used in a control device for operating a traditional industrial automaton,

fig.2 5 una vista schematica che illustra un circuito di un mezzo in pressione usato in un dispositivo di comando di azionamento di un automa industriale prov visto di un dispositivo di sicurezza secondo l’inven zlone, e fig. 2 5 a schematic view illustrating a circuit of a pressurized medium used in a control device for operating an industrial automaton equipped with a safety device according to the invention, and

fig.3 rappresenta un circuito elettrico che illustra un dispositivo di sicurezza secondo l'Invenzione. Con riferimento alle figg.2 e 3,il circuito in esse rappresentato comanda il braccio di un automa in un impianto di "fabbrica automatica" per applicazioni industriali. fig. 3 represents an electric circuit illustrating a safety device according to the invention. With reference to Figures 2 and 3, the circuit represented therein controls the arm of an automaton in an "automatic factory" system for industrial applications.

Un dispositivo generatore di pressione 1 genera la pressione per scaricare un mezzo,per esempio,aria o olio,ad una pressione prefissata.Tale pressione agisce sul mezzo in pressione immagazzinato in un recipiente 2,facendolo passare attraverso un dispositivo regolatore di pressione 3 ed un dispositivo di filtrazione Quest’ultimo trattiene ogni sostanza estranea contenu ta nel mezzo in pressione per fornire quest'ultimo depurato,attraverso un dispositivo ad intermittenza 8,ad un dispositivo commutatore di direzione 5jdel tipo a valvola a tre vie e a due posizioni.Quest’ulti mo dispositivo fornisce il mezzo in pressione ad un dispositivo generatore di forza di azionamento 7,o, viceversa,blocca l’alimentazione del mezzo in pressio ne attraverso del condotti 6A e 6B collegati vicino alle due estremità del dispositivo generatore di forza di azionamento 7»Perci<3,un organo di trasferimento di potenza 7A,montato in modo scorrevole nel dispositivo generatore di forza di azionamento 7,compie un movimento alternativo,secondo il flusso del mezzo in pres^ sione,per eseguire un lavoro prefissato su un carico W,facendo si che questo si muova lungo un percorso prefissato. A pressure generating device 1 generates the pressure to discharge a medium, for example, air or oil, at a predetermined pressure. This pressure acts on the pressurized medium stored in a container 2, making it pass through a pressure regulating device 3 and a filtration device The latter retains any foreign substance contained in the pressurized medium to supply the latter purified, through an intermittent device 8, to a direction switch device 5j of the three-way and two-position valve type. The device supplies the pressurized medium to an actuation force generating device 7, or, vice versa, blocks the supply of the pressurized medium through the conduits 6A and 6B connected near the two ends of the actuation force generating device 7 " Therefore <3, a power transfer member 7A, slidably mounted in the driving force generating device 7, performs a reciprocating movement, according to the flow of the pressurized medium, to perform a predetermined work on a load W, causing it to move along a predetermined path.

Il dispositivo a intermittenza 8 è inserito,tramite un condotto 6,tra il dispositivo di filtrazione 4 e il dispositivo di commutazione 5,per fornire il mezzo in pressione a quest’ultimo dispositivo,o per bloccaj? ne il passaggio verso di esso,nonché per scaricare il mezzo in pressione fuori del meccanismo. The intermittent device 8 is inserted, through a conduit 6, between the filtration device 4 and the switching device 5, to supply the medium under pressure to the latter device, or to block? in the passage towards it, as well as to discharge the pressurized medium out of the mechanism.

Il dispositivo a intermittenza 8 è del tipo a valvola di commutazione a due vie e a due posizioni,il cui otturatore è sollevato o abbassato secondo lo stato di un organo di arresto del funzionamento PI,per esem pio un interruttore normalmente chiuso,per effetto dell'eccitazione di un elemento elettromagnetico da parte di una bobina del dispositivo a intermittenza 8 percorsa da corrente elettrica.il dispositivo 8 entra in funzione quando si agisce sull’elemento di avvio del funzionamento P2.In quel momento,un elemento di comando del funzionamento RY,per esempio un relè,viene messo in funzione in modo da chiudere degli elementi di apertura/chiusura di comando del funzionamento e da stabilire così un collegamento con una sorgente di alimentazione elettrica. Percid,un canale di alimenta zione 8A.formato nel corpo del dispositivo a intermijt tenza 8 insieme ad un canale di scarico 8B,viene messo in comunicazione col condotto 6,cosicché il mezzo in pressione pud essere fornito al dispositivo generato re di forza d’azionamento 7 per far compiere lavoro al braccio dell'automa. The intermittent device 8 is of the two-way and two-position switching valve type, the shutter of which is raised or lowered according to the state of a stop member of the PI operation, for example a normally closed switch, due to the effect of the excitation of an electromagnetic element by a coil of the intermittent device 8 which is traversed by an electric current. for example, a relay is put into operation in such a way as to close the operating control opening / closing elements and thus establish a connection with an electrical power source. Thus, a supply channel 8A formed in the body of the intermittent device 8 together with a discharge channel 8B is put into communication with the conduit 6, so that the pressurized medium can be supplied to the force generating device. drive 7 to make the automaton arm do work.

Se si verifica una situazione anormale sul lato del carico del dispositivo generatore di forza di aziona mento 7,1'elemento di arresto del funzionamento PI si apre per interrompere,con l'apertura degli elementi di apertura/chiusura RYS1 e RYS2,il collegamento alla sorgente di alimentazione.A questo punto al dispositi vo a intermittenza 8 viene a mancare l'alimentazione elettrica.Percifi,il condotto 6 viene messo in comuni cazione col canale di scarico 8B,in modo da bloccare l’alimentazione del mezzo in pressione al dispositivo generatore di forza di azionamento 7 rappresentato in fig.2,e forzandone al tempo stesso lo scarico verso l'esterno attraverso il canale di scarico 8B.In questo caso,il mezzo in pressione,cioè l'olio,viene riportato nel recipiente d'immagazzinamento 2. If an abnormal situation occurs on the load side of the drive force generating device 7.1, the PI operation stop element opens to interrupt the connection to the opening / closing elements RYS1 and RYS2. power supply source At this point the intermittent device 8 fails the electrical power supply. For this reason, the duct 6 is put in communication with the discharge channel 8B, so as to block the supply of the pressurized medium to the device drive force generator 7 shown in Fig. 2, and at the same time forcing its discharge towards the outside through the discharge channel 8B. In this case, the medium under pressure, i.e. the oil, is returned to the container storage 2.

Cosi,il dispositivo generatore di forza di azionamen to 7 viene arrestato nella posizione in cui esso ese guiva il lavoro per impedire danni all'utente,a vantag gio cosi della sicurezza.Si ha cioè l'effetto che una sostanza estranea sul lato del carico W che provochi il funzionamento anormale del meccanismo dell'automa non riesce a danneggiare degli organi montati sul lato in cui essi eseguono il loro lavoro prefissato,ciè che aumenta la sicurezza in una linea. Thus, the driving force generating device 7 is stopped in the position in which it performed the work to prevent harm to the user, thus for the sake of safety. W which causes the automaton mechanism to malfunction fails to damage members mounted on the side where they perform their intended work, which increases safety in a line.

D'altra parte,è noto che un automa è provvisto norma!, mente di una molteplicità di bracci.Perciò,1'invenzi£ ne puè azionare bracci comandando il funzionamento dei rispettivi dispositivi generatori di forza di aziona mento 7,utilizzando il dispositivo a intermittenza,ed anche arrestandone altri tramite i rispettivi dispositi vi generatori di forza di azionamento 7,quando si verificano incidenti che possono compromettere la sicurezza o quando si verificano improvvise situazioni anormali. Anche la manutenzione viene avvantaggiata,perchè la riparazione e la sostituzione delle parti viene facilitata.Inoltre, il comando del funzionamento di solo una paj? te dei dispositivi generatori di forza di azionamento 7 permette di ridurre il consumo di energia dell'apparecchiatura nel suo complesso. On the other hand, it is known that an automaton is normally provided with a plurality of arms; therefore, the invention can operate arms by controlling the operation of the respective actuating force generating devices 7, using the intermittently, and also by stopping others by means of the respective actuating force generating devices 7, when accidents occur which can compromise safety or when sudden abnormal situations occur. Maintenance is also favored, because repair and replacement of parts is facilitated. The use of the actuation force generating devices 7 allows to reduce the energy consumption of the apparatus as a whole.

Claims

CLAIM Safety device for an industrial automaton, characterized in that it comprises an intermittent means, of the two-way and two-position switching valve type, mounted between a filtration means and a means for switching the direction of a circuit of a pressurized means, for locking a pressurized means, based on a signal from an operation stop control element, in the feed path of an actuation force generating means, when an abnormal situation occurs near an operating element energy transfer, as well as for automatically discharging outwards the pressurized medium located in the driving force generating device, for stopping the operation of the driving force generating means, thus preventing accidents that compromise safety and ensuring relatively superior safety, operating efficiency and productivity.