L’automate programmable, ou PLC, a activé la commande de serrage. La CNC peut-elle usiner ? Pas encore. Une commande prouve seulement que le contrôleur a demandé un mouvement. Elle ne prouve ni l’assise de la palette, ni la position verrouillée, ni le dégagement du robot.
Ce guide s’adresse aux acheteurs, constructeurs et réceptionnaires d’une cellule CNC chargée par robot. Les entrées/sorties, abrégées E/S, sont les signaux échangés entre bridage, robot, PLC et CNC. Un état de défaut apparaît lorsque ces signaux manquent, se contredisent ou ne prouvent pas une condition physique unique.
Avant la mise en service, convenez de quatre éléments : le signal qui prouve chaque état réel, l’action qui attend cette preuve, la réaction lorsque les signaux se contredisent et la personne qui vérifie le problème avant le redémarrage.
Les signaux de commande ordinaires ne sont pas le système de sécurité
La plupart des signaux de cette liste de contrôle pilotent la séquence normale : ouvrir ou fermer, lire un capteur, détecter une palette, autoriser le chargement ou poursuivre le cycle. Ils facilitent l’ordre des opérations.
Limite de sécurité : ces signaux ne remplacent ni protecteurs, ni arrêts d’urgence, ni fonctions sûres de position robot, ni fonctions de sécurité broche, ni prévention du démarrage intempestif, ni appréciation du risque de la cellule.
ISO 10218-2:2025 traite de l’intégration et de la mise en service des cellules robotisées industrielles. ISO 13849-1:2023 fournit une méthode pour les parties de commande liées à la sécurité. Le constructeur de la machine et le spécialiste sécurité doivent choisir puis valider les fonctions nécessaires à la cellule réelle.
Universal Robots, par exemple, documente séparément les E/S numériques normales et les E/S de sécurité. C’est un exemple de contrôleur, pas une règle de câblage universelle.
Décrire ce que la cellule peut prouver maintenant
Un état PLC doit refléter les capteurs actuels, pas la dernière commande envoyée. Après un retour d’alimentation, l’état reste inconnu jusqu’à une nouvelle lecture des signaux réels.
- Ouverture confirmée : le capteur d’ouverture choisi est actif, le capteur verrouillé ne l’est pas et les conditions de manutention sont connues.
- Chargement robot : la séquence normale demande le chargement tandis que le système de sécurité distinct autorise l’action prévue.
- Palette déposée : la présence ou l’identité attendue est correcte ; robot et préhenseur peuvent encore être proches.
- Bridage en mouvement : les signaux de dégagement étant corrects, le PLC demande le verrouillage.
- Verrouillage contrôlé : les capteurs d’ouverture et de verrouillage concordent et le contrôle d’assise ou de propreté requis est réussi.
- Défaut ou état inconnu : signaux absents, contradictoires, trop anciens ou perdus après une coupure de courant, d’air ou de communication.
Si une preuve manque, l’action automatique suivante reste bloquée. Si aucun capteur d’assise n’existe, notez-le. Si « robot dégagé » n’est qu’un signal de programme, ne le présentez pas comme preuve d’une position sûre.
Donner un propriétaire et un sens unique à chaque signal
Pour chaque E/S, indiquez l’émetteur, le sens de ON et OFF, la condition physique réellement observée, le consommateur, l’action bloquée en cas d’absence et le responsable de la réinitialisation. Ajoutez l’état au démarrage, la référence du plan ou du manuel, le délai maximal convenu et le traitement des brèves oscillations.
Marquez une valeur absente comme inconnue. Ne recopiez jamais tension, polarité, délai ou nombre de tentatives d’une autre machine.
| Signal | Origine | Ce qu’il prouve | Ce qu’il ne prouve pas |
|---|---|---|---|
| Commande serrer/desserrer | PLC ou contrôleur de séquence | Le mouvement a été demandé | La fin du mouvement |
| Retour serré/desserré | Capteur nommé | La condition visible par ce capteur | Une condition au-delà de sa fonction |
| Palette présente ou identifiée | Capteur, lecteur, robot ou montage | La présence et, si requis, la bonne identité | L’assise complète |
| Contrôle d’assise ou de propreté | Dispositif choisi | La valeur mesurée dans ses limites | Ce que la méthode ne mesure pas |
| Pression d’air | Pressostat à un point nommé | La pression à cet endroit | L’assise ou le verrouillage |
| Robot/préhenseur dégagé | Contrôleur robot ou cellule | L’état de programme défini | Une position sûre sans preuve de sécurité distincte |
| CNC prête | Interface CNC | Mode, programme, porte ou cycle convenu | La réussite de tous les contrôles de cellule |
Écrire la séquence robot–bridage–CNC étape par étape
- La CNC indique qu’elle est prête à l’échange et aucun défaut de procédé ne bloque l’opération.
- Le bridage s’ouvre ; le capteur confirme. La commande de desserrage seule ne fait pas avancer la séquence.
- Le PLC demande le chargement. Séquence normale et système de sécurité distinct doivent tous deux permettre l’action.
- Le robot dépose la palette. La cellule vérifie présence, identité ou assise exigée ; « mouvement robot terminé » ne suffit pas.
- Robot et préhenseur se dégagent. Ensuite seulement, la séquence normale demande le verrouillage.
- Le bridage se verrouille et les capteurs confirment. Le délai maximal provient du matériel, de la vanne, du circuit d’air, du contrôleur, du réseau et des essais réels. Un retard déclenche un arrêt et un défaut clair.
- La CNC reçoit l’autorisation normale d’usiner après validation du bridage, de la palette, de l’assise, du robot, du préhenseur, de l’état CNC et des défauts. La sécurité machine reste distincte.
Choisir l’action d’arrêt avant le défaut
Une matrice de défauts précise ce qui s’arrête, ce qui doit être contrôlé et qui peut réinitialiser. Convenez-en avant la réception en usine.
| Problème | Action bloquée | Contrôle avant reprise |
|---|---|---|
| Retours ouvert et verrouillé actifs ensemble | Séquence automatique, robot concerné et départ CNC | Capteurs, cibles, câblage, logique et plans jusqu’à un état unique |
| Aucun état confirmé après commande | Arrêt à la fin du délai ; aucune relance infinie | Cause mécanique, pneumatique, capteur ou câblage |
| Pression absente | Toute action dépendante | Module, vanne, ligne et pressostat ; la pression seule ne prouve pas le verrouillage |
| Palette absente, fausse ou non prouvée | Départ cycle CNC | Séquence approuvée de déchargement ou de nouveau contrôle |
| Contrôle d’assise/propreté en échec | État prêt à usiner | Nettoyage et nouvelle assise documentés, avec limite d’essais |
| Robot ou préhenseur non dégagé | Verrouillage et départ CNC | Correction par le responsable robot/cellule |
| Coupure courant, communication ou air | Reprise automatique depuis la mémoire | Nouvelle lecture des capteurs et états de sortie au démarrage |
Une réinitialisation n’est pas une reprise
Trois événements distincts sont nécessaires : la cause est supprimée, l’alarme est acquittée par la personne ou le contrôleur désigné, puis la cellule prouve qu’elle peut repartir en relisant les capteurs et en lançant une nouvelle séquence normale.
Une tentative automatique n’est acceptable que si l’état de départ, l’action permise, le nombre maximal d’essais, la condition d’arrêt, l’enregistrement d’alarme et le transfert à une personne sont écrits. Si le PLC ignore encore si le bridage est ouvert ou verrouillé, la cellule n’a pas repris.
Tester les défauts prévus avant la production
La réception en usine (FAT) se déroule avant expédition ; la réception sur site (SAT) après installation. Les deux doivent couvrir des défauts planifiés, pas seulement un cycle réussi.
Pendant la FAT, des entrées PLC simulées peuvent tester étapes du programme, messages, défauts mémorisés, droits de réinitialisation et journal. Elles ne prouvent pas le câblage terrain, la cible du capteur, la vanne, la ligne d’air ou l’assise réelle.
Pendant la SAT, répétez les essais applicables au moyen du matériel réel et d’une méthode approuvée : signaux contradictoires, signal absent, pression perdue, palette ou assise refusée, robot non dégagé, mouvement inachevé, coupure d’alimentation ou de communication. Utilisez un cycle à vide sans usinage. Les fonctions de sécurité restent couvertes par un plan de validation distinct.
Conservez le cas d’essai et les versions, l’état initial, la création du défaut, la chronologie des commandes et retours, les mouvements restés bloqués, l’alarme, le responsable, le résultat de reprise, le témoin et les actions de suivi.
Données à envoyer pour une revue d’interface
Envoyez le plan du module ou de la plaque point zéro, le schéma de vanne et d’air, les références et manuels des capteurs, puis la liste de signaux ou l’esquisse de séquence PLC/robot/CNC. Ajoutez les délais convenus, le comportement des sorties au retour de l’alimentation, la séquence de réinitialisation et le responsable de chaque défaut.
Marquez toute absence comme inconnue. NEXTAS peut examiner les interfaces mécaniques, pneumatiques et capteurs disponibles et signaler les données manquantes à l’intégrateur. NEXTAS ne peut ni approuver la sécurité complète de la cellule, ni choisir ses fonctions de sécurité, ni garantir la compatibilité d’un contrôleur avant revue des documents réels.
Faire relire les interfaces de la cellule
Transmettez plans, schéma pneumatique, manuels capteurs et liste E/S. NEXTAS peut relever les interfaces ou preuves manquantes sans se substituer au constructeur et au spécialiste sécurité.
Demander une revue d’interface →Questions fréquentes
Si le PLC indique « serré », la CNC peut-elle commencer à usiner ?
Pas encore. Ce signal prouve uniquement ce que mesure son capteur. La cellule doit aussi confirmer que la bonne palette est présente et assise, que le robot et le préhenseur sont dégagés, que la CNC est prête et qu’aucun défaut bloquant n’est actif. Le système de sécurité distinct de la machine doit également autoriser le fonctionnement.
Les signaux ordinaires du bridage font-ils partie du système de sécurité machine ?
Pas par défaut. Les E/S ordinaires peuvent piloter la séquence de travail, mais elles ne deviennent pas des signaux de sécurité simplement parce que le PLC les utilise comme verrouillage. Le constructeur de la machine et le spécialiste sécurité doivent choisir et valider les fonctions de sécurité.
Combien de temps le PLC doit-il attendre le changement d’état du bridage ?
Il n’existe pas de délai unique adapté à toutes les cellules. Fixez la limite selon le bridage, la vanne, le circuit d’air, le contrôleur, le réseau et les résultats d’essais mesurés. Si la confirmation n’arrive pas à temps, arrêtez la séquence et affichez un défaut explicite.
Qui peut réinitialiser un défaut de bridage ?
Nommez le responsable avant la mise en service. Un défaut logiciel simple peut être réinitialisé par le contrôleur de séquence ou l’opérateur. Un problème de câblage, capteur, air ou mécanique peut exiger une inspection de maintenance. Une réinitialisation de sécurité suit la conception de sécurité distincte.
Une simulation logicielle remplace-t-elle les essais sur la machine réelle ?
Non. Des entrées simulées peuvent vérifier les étapes du programme, les alarmes et la logique de réinitialisation pendant la réception en usine (FAT). Elles ne prouvent ni le câblage terrain, ni les capteurs, ni les vannes, ni le circuit d’air, ni l’assise de la palette. Ces éléments doivent être vérifiés sur la cellule installée pendant la réception sur site (SAT).