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FR3123339A3 - Machine de manutention a bras et procede correspondant - Google Patents

Machine de manutention a bras et procede correspondant Download PDF

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FR3123339A3
FR3123339A3 FR2105477A FR2105477A FR3123339A3 FR 3123339 A3 FR3123339 A3 FR 3123339A3 FR 2105477 A FR2105477 A FR 2105477A FR 2105477 A FR2105477 A FR 2105477A FR 3123339 A3 FR3123339 A3 FR 3123339A3
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Régis MARZIN
Philippe Lebreton
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Manitou BF SA
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Abstract

L'invention concerne une machine (1) de manutention comprenant un dispositif de manutention articulé à une extrémité d’un bras (6) de levage, le dispositif de manutention comprenant un porte-outil (145), et un outil (14) de manutention. La machine (1) de manutention comprend aussi un système de détermination d'un paramètre représentatif de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil (145); un système de détermination d'un paramètre représentatif de l'angle (A6) du bras de levage (6), et une unité de traitement (10) configurée pour, en fonction desdits paramètres déterminés: déterminer si la machine (1) fonctionne en mode préhension et transfert, ou en mode godet, et mémoriser la durée pendant laquelle la machine fonctionne dans ce mode. L'invention concerne aussi un procédé correspondant. Figure pour l’abrégé : Fig.1

Description

MACHINE DE MANUTENTION A BRAS ET PROCEDE CORRESPONDANT
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention se rapporte au domaine des machines de manutention roulantes comportant un bras de manutention.
Une telle machine peut notamment être réalisée sous la forme de chariot à bras télescopique, pelleteuse mécanique, chargeuse à godet ou autre.
ART ANTERIEUR
Pour quantifier l'activité d'une machine de manutention, telle qu’un chariot à bras télescopique, il est connu de calculer le nombre d'heures d'utilisation de cette machine.
Cependant le nombre d'heures d'utilisation de la machine de manutention ne permet pas en soi de qualifier de manière fiable et exploitable l'activité de la machine.
Une mauvaise détermination de l’activité de la machine de manutention peut poser différents problèmes pouvant affecter la durée de vie de la machine. En particulier en ce qui concerne des machines de manutention pouvant être utilisées pour différentes activités, dont certaines peuvent solliciter fortement la machine, par exemple au niveau de sa structure et/ou de sa motorisation.
A titre d’exemple, une révision ou une réparation de la machine risque d’intervenir trop tard si l’activité de la machine pour certains usages qui sollicitent beaucoup la machine, tels que le chargement de matière en vrac, a été mal déterminée.
La présente invention a pour but de proposer une nouvelle machine et un nouveau procédé permettant de pallier tout ou partie des problèmes exposés ci-dessus.
A cet effet, l’invention a pour objet une machine de manutention comprenant :
- un châssis roulant, rigide ou articulé ;
- un bras de levage articulé au châssis roulant pour pouvoir être déplacé à pivotement entre une position abaissée et une position levée, et
- un dispositif de manutention articulé à une extrémité du bras de levage, le dispositif de manutention comprenant un porte-outil, encore appelé tablier, et un outil de manutention, tel qu’un godet ou des fourches, fixé au porte-outil, le porte-outil étant monté articulé par rapport au bras de levage ;
caractérisée en ce que la machine de manutention comprend aussi :
- un système de détermination d'un paramètre représentatif de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil, réelle ou de consigne, par rapport au bras de levage ;
- un système de détermination d'un paramètre représentatif de l'angle du bras de levage, réel ou de consigne, par rapport à une position donnée ;et
- une unité de traitement configurée pour, en fonction desdits paramètres déterminés:
déterminer si la machine fonctionne dans un mode de fonctionnement, appelé mode préhension et transfert, selon lequel la machine déplace une charge donnée, telle qu’une palette, d’une première position à une deuxième position à l’aide dudit outil de manutention et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine fonctionne dans ce mode préhension et transfert ; ou,
déterminer si la machine fonctionne dans un mode de fonctionnement, dit mode godet, selon lequel, ledit outil comprend un godet et la machine effectue des opérations de remplissage et déversement du godet avec de la matière en vrac, telle que du sable ou du gravier, et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine fonctionne dans ce mode godet.
Une idée à la base de cette invention est de fournir une machine de manutention à bras dans laquelle différents modes de fonctionnement sont identifiés, et les durées de fonctionnement de la machine dans chacun de ces modes sont mémorisées pour pouvoir déterminer de manière fiable l’activité de la machine.
Il est important de pouvoir distinguer entre différents modes de fonctionnement, en particulier différents modes de travail, de la machine pour lesquels la machine est sollicitée différemment. En effet, les modes de fonctionnement utilisés et leurs durées impactent notamment la durée de vie et/ou la maintenance à réaliser sur la machine.
Ainsi, le mode préhension et transfert, utilisé pour déplacer des charges dénombrables, par exemple des palettes, généralement sensiblement parallèlement à elles-mêmes, sollicite moins la machine que le mode godet, utilisé pour charger, caver, puis déverser de la matière en vrac, telle que du gravier.
L’identification du mode préhension et transfert et du mode godet s’effectue à partir de paramètres physiques particuliers de la machine, à savoir la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil, et l’angle du bras de levage (encore appelé angle de flèche). Il a été constaté que la prise en compte de ces deux paramètres permet de discriminer de manière fiable le fonctionnement de la machine en mode godet du fonctionnement de la machine en mode préhension et transfert.
L’identification fiable des modes de fonctionnement combinée à la mémorisation de leur durée permet ainsi de déterminer de manière fiable l’activité de la machine.
A l’inverse, le simple calcul du nombre d'heures de fonctionnement de la machine comme cela est réalisé dans l’état de la technique, ne permet pas de caractériser l’activité de la machine puisqu’un nombre d’heures données peut correspondre à différents modes de fonctionnement, ainsi qu’à des répartitions ou proportions d’utilisation très différentes de ces différents modes de fonctionnement.
La machine peut aussi comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises dans toute combinaison techniquement admissible.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, la détermination desdits modes de fonctionnement est effectuée en fonction des valeurs des paramètres déterminés et de valeurs de durées associées à ces valeurs de paramètres déterminés, par rapport à des valeurs seuil desdits paramètres et des valeurs seuil de durée.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’unité de traitement détermine que la machine de manutention fonctionne en mode godet lorsque les conditions suivantes sont remplies dans une fenêtre de temps donnée :
- le rapport de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil, réelle ou de consigne, sur la vitesse maximale commandable de déplacement angulaire du porte-outil est supérieure à une valeur seuil, par exemple 45%, pendant une durée donnée ;
- le rapport de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil, réelle ou de consigne, sur la vitesse maximale commandable de déplacement angulaire du porte-outil est inférieur à une valeur seuil, pendant une durée donnée, par exemple 0,5 seconde à l’intérieur de la fenêtre de temps ;
- l’angle du bras de levage augmente au-delà d’une valeur donnée, dite valeur de montée ; et
- l’angle du bras de levage diminue en-dessous d’une autre valeur donnée, dite valeur de descente, inférieure à la valeur de montée.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, lorsqu’au moins l’une desdites conditions n’est pas remplie l’unité de traitement détermine que la machine fonctionne en mode préhension et transfert.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, avant de déterminer si la machine fonctionne en mode préhension et transfert ou en mode godet, l’unité de traitement est configurée pour déterminer, en fonction de la vitesse de déplacement de la machine, si la machine est dans un mode de fonctionnement, appelé mode déplacement, selon lequel la machine est en train de rouler, et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine fonctionne dans ce mode déplacement.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, avant de déterminer si la machine fonctionne en mode déplacement, l’unité de traitement est configurée pour déterminer si la machine est en mode ralenti, en fonction du régime moteur par rapport à une valeur seuil, et de préférence en fonction de l’état de sollicitation d’un organe de commande de la machine, et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine fonctionne dans ce mode ralenti.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’unité de traitement est configurée pour, après avoir déterminé que la machine est en mode ralenti, détecter la présence du conducteur sur le siège.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, l’unité de traitement est configurée pour déterminer, en fonction du taux de charge du moteur de la machine, un niveau d’intensité associé au mode de fonctionnement déterminé de la machine pour le mode préhension et transfert, le mode godet et/ou le mode déplacement.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, ladite machine comprend un dispositif de détermination de stabilité longitudinale, comprenant par exemple une jauge de contrainte, pour fournir un paramètre représentatif de la stabilité longitudinale de la machine,
l’unité de traitement étant configurée pour, lorsque le mode de fonctionnement déterminé est le mode préhension et transfert ou le mode godet, déterminer un niveau d’intensité associé audit mode de fonctionnement déterminé en fonction du taux de charge du moteur de la machine, et dudit paramètre représentatif de la stabilité longitudinale de la machine.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, la machine comprenant au moins un organe de commande de la machine, tel qu’un joystick, destiné à être sollicité par l’opérateur pour commander l’inclinaison du porte-outil et l’inclinaison du bras de levage, le système de détermination de paramètre est configuré pour mesurer une ou des positions de l’organe de commande sollicité par l’opérateur pour en déduire ledit paramètre représentatif de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil et/ou ledit paramètre représentatif de l’angle du bras de levage.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, la machine comprend un module de communication radio permettant de transmettre les données de durées de fonctionnement de la machine dans les différents modes de fonctionnement déterminés, mémorisées par l’unité de traitement, à un serveur distant et/ou à un terminal distant.
L'invention concerne également un procédé de détermination de l’activité d’une machine de manutention selon l’un quelconque des modes de réalisation proposés ci-dessus, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :
- déterminer un paramètre représentatif de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil, réelle ou de consigne, par rapport au bras de levage ;
- déterminer un paramètre représentatif de l'angle du bras de levage, réel ou de consigne, par rapport à une position donnée ;
caractérisé en ce que le procédé comprend en outre: en fonction desdits paramètres déterminés, déterminer si la machine fonctionne dans un mode de fonctionnement, appelé mode préhension et transfert, selon lequel la machine déplace une charge donnée, telle qu’une palette, d’une première position à une deuxième position à l’aide dudit outil de manutention et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine fonctionne dans ce mode préhension et transfert ; ou, en fonction desdits paramètres déterminés, déterminer si la machine fonctionne dans un mode de fonctionnement, dit mode godet, selon lequel, ledit outil comprend un godet et la machine effectue des opérations de remplissage et déversement du godet avec de la matière en vrac, telle que du sable ou du gravier, et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine fonctionne dans ce mode godet.
L'invention concerne également un produit de programme informatique non transitoire comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d’un procédé selon l’un quelconque des modes de réalisation proposés ci-dessus, lorsque ledit programme est exécuté par un processeur d’une machine de manutention selon l’un quelconque des modes de réalisation proposés ci-dessus.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels :
- la est une vue schématique d'une machine de manutention selon un mode de réalisation conforme à l'invention ;
- la est une vue schématique d'une unité de traitement d’une machine de manutention selon un mode de réalisation conforme à l'invention ;
- la est une vue schématique d'une machine de manutention selon un mode de réalisation conforme à l'invention, la machine communiquant avec un serveur qui est accessible depuis un terminal ;
- la est un logigramme illustrant des étapes d’un procédé de détermination des modes de fonctionnement d’une machine de manutention selon un mode de réalisation conforme à l'invention.

Claims (13)

1. Machine (1) de manutention comprenant :
- un châssis (2) roulant, rigide ou articulé ;
- un bras (6) de levage articulé au châssis (2) roulant pour pouvoir être déplacé à pivotement entre une position abaissée et une position levée, et
- un dispositif de manutention articulé à une extrémité du bras (6) de levage, le dispositif de manutention comprenant un porte-outil (145), encore appelé tablier, et un outil (14) de manutention, tel qu’un godet ou des fourches, fixé au porte-outil, le porte-outil (145) étant monté articulé par rapport au bras (6) de levage ;
caractérisée en ce que la machine (1) de manutention comprend aussi :
- un système de détermination d'un paramètre représentatif de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil (145), réelle ou de consigne, par rapport au bras (6) de levage ;
- un système de détermination d'un paramètre représentatif de l'angle (A6) du bras de levage (6), réel ou de consigne, par rapport à une position donnée ;et
- une unité de traitement (10) configurée pour, en fonction desdits paramètres déterminés:
déterminer si la machine (1) fonctionne dans un mode de fonctionnement, appelé mode préhension et transfert, selon lequel la machine (1) déplace une charge donnée, telle qu’une palette, d’une première position à une deuxième position à l’aide dudit outil (14) de manutention et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine (1) fonctionne dans ce mode préhension et transfert ; ou,
déterminer si la machine (1) fonctionne dans un mode de fonctionnement, dit mode godet, selon lequel, ledit outil (14) comprend un godet et la machine effectue des opérations de remplissage et déversement du godet avec de la matière en vrac, telle que du sable ou du gravier, et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine fonctionne dans ce mode godet.
2. Machine (1) de manutention selon la revendication 1, dans laquelle la détermination desdits modes de fonctionnement est effectuée en fonction des valeurs des paramètres déterminés et de valeurs de durées associées à ces valeurs de paramètres déterminés, par rapport à des valeurs seuil desdits paramètres et des valeurs seuil de durée.
3. Machine (1) de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’unité (10) de traitement détermine que la machine (1) de manutention fonctionne en mode godet lorsque les conditions suivantes sont remplies dans une fenêtre de temps donnée :
- le rapport de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil, réelle ou de consigne, sur la vitesse maximale commandable de déplacement angulaire du porte-outil est supérieure à une valeur seuil, par exemple 45%, pendant une durée donnée ;
- le rapport de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil, réelle ou de consigne, sur la vitesse maximale commandable de déplacement angulaire du porte-outil est inférieur à une valeur seuil, pendant une durée donnée, par exemple 0,5 seconde à l’intérieur de la fenêtre de temps ;
- l’angle du bras de levage augmente au-delà d’une valeur donnée, dite valeur de montée ; et
- l’angle du bras de levage diminue en-dessous d’une autre valeur donnée, dite valeur de descente, inférieure à la valeur de montée.
4. Machine (1) de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, lorsqu’au moins l’une desdites conditions n’est pas remplie l’unité de traitement (10) détermine que la machine (1) fonctionne en mode préhension et transfert.
5. Machine (1) de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle, avant de déterminer (430) si la machine (1) fonctionne en mode préhension et transfert ou en mode godet, l’unité de traitement (10) est configurée pour déterminer (420), en fonction de la vitesse de déplacement de la machine, si la machine (1) est dans un mode de fonctionnement, appelé mode déplacement, selon lequel la machine est en train de rouler, et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine (1) fonctionne dans ce mode déplacement.
6. Machine (1) de manutention selon la revendication 5, dans laquelle, avant de déterminer (420) si la machine fonctionne en mode déplacement, l’unité de traitement (10) est configurée pour déterminer (410) si la machine est en mode ralenti, en fonction du régime moteur par rapport à une valeur seuil, et de préférence en fonction de l’état de sollicitation d’un organe de commande (12) de la machine, et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine (1) fonctionne dans ce mode ralenti.
7. Machine (1) de manutention selon la revendication 6, dans lequel l’unité de traitement (10) est configurée pour, après avoir déterminé (410) que la machine est en mode ralenti, détecter la présence du conducteur sur le siège.
8. Machine (1) de manutention selon quelconque l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l’unité de traitement (10) est configurée pour déterminer (425), en fonction du taux de charge du moteur de la machine, un niveau d’intensité associé au mode de fonctionnement déterminé de la machine pour le mode préhension et transfert, le mode godet et/ou le mode déplacement.
9. Machine (1) de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite machine (1) comprend un dispositif de détermination de stabilité longitudinale, comprenant par exemple une jauge de contrainte (26), pour fournir un paramètre représentatif de la stabilité longitudinale de la machine,
l’unité de traitement (10) étant configurée pour, lorsque le mode de fonctionnement déterminé est le mode préhension et transfert ou le mode godet, déterminer (435, 440) un niveau d’intensité associé audit mode de fonctionnement déterminé en fonction du taux de charge du moteur de la machine, et dudit paramètre représentatif de la stabilité longitudinale de la machine.
10. Machine (1) de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la machine (1) comprenant au moins un organe (12) de commande de la machine (1), tel qu’un joystick, destiné à être sollicité par l’opérateur pour commander l’inclinaison du porte-outil (145) et l’inclinaison du bras (6) de levage, le système de détermination de paramètre est configuré pour mesurer une ou des positions de l’organe (12) de commande sollicité par l’opérateur pour en déduire ledit paramètre représentatif de la vitesse de déplacement angulaire (A145) du porte-outil (145) et/ou ledit paramètre représentatif de l’angle (A6) du bras de levage.
11. Machine (1) de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la machine (1) comprend un module de communication (19) radio permettant de transmettre les données de durées de fonctionnement de la machine dans les différents modes de fonctionnement déterminés, mémorisées par l’unité de traitement (10), à un serveur (31) distant et/ou à un terminal (32) distant.
12. Procédé de détermination de l’activité d’une machine (1) de manutention conforme à l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :
- déterminer un paramètre représentatif de la vitesse de déplacement angulaire du porte-outil (145), réelle ou de consigne, par rapport au bras (6) de levage ;
- déterminer un paramètre représentatif de l'angle (A6) du bras de levage (6), réel ou de consigne, par rapport à une position donnée ;
caractérisé en ce que le procédé comprend en outre:
en fonction desdits paramètres déterminés, déterminer si la machine (1) fonctionne dans un mode de fonctionnement, appelé mode préhension et transfert, selon lequel la machine (1) déplace une charge donnée, telle qu’une palette, d’une première position à une deuxième position à l’aide dudit outil (14) de manutention et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine (1) fonctionne dans ce mode préhension et transfert ; ou,
en fonction desdits paramètres déterminés, déterminer si la machine (1) fonctionne dans un mode de fonctionnement, dit mode godet, selon lequel, ledit outil (14) comprend un godet et la machine effectue des opérations de remplissage et déversement du godet avec de la matière en vrac, telle que du sable ou du gravier, et, dans l’affirmative, mémoriser la durée pendant laquelle la machine fonctionne dans ce mode godet.
13. Produit de programme informatique non transitoire comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes d’un procédé conforme à la revendication 12, lorsque ledit programme est exécuté par un processeur d’une machine (1) de manutention conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11.
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