Brevet FR2264746A1 — publié le 19751017

La présente invention a pour objets un procédé et un système de sur veillance des opérations de manutention faites à l'aide d'une grue de containers-dans un dépôt pour cqntainers. Le développement récent du transport de marchandises à l'aide de containers a eu pour effet d'accroftre considérablement la surface des dépts destinés à recevoir les containers déchargés de bateaux ou destinés à être chargés sur des bateaux: de même que le nombre et le volume des marchandises manutentionnées de cette façon. Pour pouvoir manutentionner de façon efficace et rapidement un grand nombre de containers dans ces conditions, on a utilisé des ordinateurs en vue d'automatiseé ce travail. En général, un dépôt pour containers est divisé en plusieurs zones affectées chacune de sa propre adresse et on dispose dans chacune de ces zones une pluralité de containers ceci en plusieurs rangées juxtaposées. Des grues à portique sont ménagées de façon à pouvoir se déplacer le long des rangées de containers. Chaque grue est pourvue d'un chariot-treuil pouvant être déplacé en travers des rangées pour manutentionner les containers. De plus, chaque grue à portique est pourvue d'une cabine pour le conducteur, laquelle se déplace avec le chariot-treuil. Le conducteur manutentionne les containers depuis la cabine après avoir confirmé correctement les adresses du dépôt. Pour cette raison, dans le cas où on a affaire à un dépôt très grand, les chances d'une manutention erronée auginentent et lorsqu'unie telle erreur de manutention se produit, il est extrêmement difficile de la corriger. Ceci est évidemment indésirable dans les dépôts modernes pour containers qui exigent un fonctionnement precis et rapide. Llinvention a notammeùt pour but l'établissement d'un nouveau procédé et dçun nouveau système pour surveiller les opérations de manutention de containers et capables de ne manipuler que le container situé à une adresse demandée, ceci sans faire appel à l'appréciation du conducteur. Le procédé de surveillance, objet de l'invention, selon lequel le conducteur logé dans la cabine de la grue exécute les opérations de manutention des containers en réponse à un signal de commande dladresse et à un signal indiquant le numéro du container qui sont émis depuis un- centre de commande, est caractérisé en ce qu'un ensemble de plusieurs adresses déterminées sont attribuées à-des zones du dépôt où les containers doivent être placés, en ce que l'adresse d'un container déterminé est émise par le centre de commande vers la cabine du conducteur sous la forme d'un signal de commande d'une opération, en ce que l'adresse de la position de la cabine est détectée, en ce que l'opérateur est autorisé à manipuler le container déterminé seulement lorsque l'adresse commandée et l'adresse de la position de la cabine coincident l'une avec l'autre, et en ce que la grue est guidée de manière à se déplacer en ligne droite le long d'un chemin déterminé même lorsque la grue est pourvue de bandages en caoutchouc. Le système: selon l'invention, dans lequel le conducteur logé dans la cabine de la grue exécute les opérations de manutention des containers en réponse à un signal codé de commande d'adresse et à un signal codé indiquant le numéro du container qui sont émis depuis un centre de commande: est caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur de position pour détecter l'adresse correspondant à la position de la cabine, un contrôleur relié à la sortie du détecteur de position pour produire un signal seulement lorsque l'adresse indiquant la position qui a été détectée coincide avec l'adresse indiquée par le centre de commande: des moyens de verrouillage commandés par la sortie du contrôleur, des moyens de commande d'un dispositif de préhension commandés par le signal de sortie5 des moyens de verrouillage pour manutentionner un container commandé par le centre de commande, et des moyens pour émettre un signal de fin d'opérations vers le centre de commande et par l'intermédiaire du contrôleur lorsque l'opération de manutention commandée est terminée. Dans les dessins annexés: la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale de l'agence- ment d'un dépôt pour containers; la figure 2 est une vue en élévation frontale d'une grue à portique de manutention, utilisée dans un dépôt pour containers; la figure 3 est une vue en élévation latérale de la grue à portique représentée à la figure 2; la figure 4 est un organigramme d'un système de commande selon l'invention; la figure 5 est un organigramme illustrant un exemple d'un système pour surveiller une grue de manutention de containers; la figure 6 est une vue schématique illustrant la façon dont plusieurs containers sont disposés à des adresses correspondantes d'un dépôt pour containers Dans le dépôt représenté à la figure 1 une pluralité de containers 19 sont empilés dans deux zones de six rangées chacune: une grue à portique 18 étant prévue pour chacune des zones. I1 est clair que le nombre de zones et de grues à portique de même que le nombre de rangées de containers de de chacune des zones ne sont donnés qu'à titre d'exemple, ces nombres pouvant être augmentés ou diminués si on le désire et un autre type de grue pouvant également être utilisé. Chacune des grues à portique 18 illustrées comprend une cabine 20 pour le conducteur et un chariot-treuil 21 construit de manière à pouvoir se déplacer en travers des rangées de containers. Des véhicules à plateforme 22 peuvent se déplacer le long des rangées de containers, ceux-ci pouvant être chargés sur les véhicules à l'aide des chariots-treuils 21. Les véhicules 22 non seulement peuvent se déplacer à l'intérieur du dépôt mais ils peuvent également y entrer et en sortir pour assurer le transport des containers. 1l est en outre prévu un poste de commande central 11 pourvu d'un système de commande fournissant les signaux de commande nécessaires aux différentes parties de l'installation de manutention du dépôt, ces signaux étant préparés conformément à des informations relatives notamment aux bat eaux devant être chargés ou dechargés, aux emplacements sur lesbateaux, au nombre de containers à manutentionner dans l'exécution d'un programme de chargement et/ou de déchargement détermine. Les figures 2 et 3 illustrent des- détails de construction de la grue à portique 18, cette grue se déplaçant le long des rangées de containers pour les transporter, les charger et les décharger. La grue 18 est pourvue de quatre montants latéraux 32 supportés chacun par deux roues 31, de deux poutres 33 reliant des paires de montants opposés 32: et de traverses 34 perpendiculaires aux poutres 33 et reliant les montants latéraux 32. Un chariot-treuil 35 est monté sur les poutres 33 de manière à pouvoir rouler le long de celles-ci. Un dispositif de préhension 37, agencé pour pouvoir engager le container 19, est suspendu au chariot-treuil 35. La cabine 20 pour le conducteur est solidaire du chariot-treuil 35. Des moteurs électriques 39 sont reliés aux différentes roues 31 afin de les entraîneur. La figure 4 est un schéma-bloc d'un nouveau système de contrôle ou de surveillance des opérations de chargement et de déchargement, ce système étant installé sur la grue ou/et dans la cabine du conducteur. Ainsi, dans la cabine 20 de la grue à portique 18 sont montés : un indicateur 43 des positions longitudinale et transversale du chariot-treuil35 par rapport au sol, un panneau d'affichage 44 de guidage des opérations, un panneau 45 indiquant les opérations devant être effectuées par le conducteur, un panneau 46 d'affichage pour guider les véhicules à plateforme, un panneau d'affichage 47 du verrouillage et un panneau 41 de commande automatique destiné à commander ces éléments. Le but du détecteur de position 42 est de détecter les positions longitudinale et transversale de la cabine 20 relativement à une adresse particulière dans le dépôt.Le panneau de commande automatique 41 est branché de manière à recevoir des informations relatives à une cargaison depuis le poste de commande central afin d'envoyer différents signaux minutés nécessaires pour effectuer les opérations de manutention de la cargaison en contrôlant constamment la position de la cabine 20 et la marche de la manutention de la cargaison. Une information relative à l'adresse d'une cargaison donnée à une grue comprend un ordre de transport d'un container d'une adresse donnée à une autre adresse de sorte que deux types d'adresses sont données simultanément.Le panneau de commande automatique 41 fonctionne également de manière à envoyer au poste de commande central des informations indiquant quelle opération est terminée avec indication, de l'emplacement occupé par la cabine 20 pour permettre au poste de commande central d'envoyer un nouvel ordre. Le panneau d'affichage 44 affiche les indications de guidage des déplacements longitudinal et transversal nécessaires pour amener le dispositif 37 à l'adresse voulue, l'adresse désirée, de même que les indications du guidage d'approche et d'arrivée, tandis que le panneau 45 d'indications des opérations que doit effectuer le conducteur affiche la liste des opérations de chargement commandées depuis le poste de commande central.Le panneau d'affichage 46 pour guider les véhicules à plateforme affiche uniquement les signaux nécessaires pour guider un véhicule avançant pour venir prendre position sous une grue, tandis que le panneau d'affichage 47 du verrouillage est branché de manière que l'engagement et la libération d'un container ne sont permis que lorsque le dispositif 37 arrive à l'adresse particu lière spécifiée par le panneau de commande automatique 41 il est construit de manière à afficher de façon permanente les opérations effectuées par les éléments de verrouillage, ce qui empêche le conducteur de se tromper d'adresse. La marche du système de surveillance du fonctionnement de la grue de manutention de containers sera décrite en regard de la figure 5. Le poste de commande central 501 émet un signal de commande de chargement compre nant un signal de commande de l'adresse du container et un signal de commande du numéro du container. Dans cet exemple, l'émission et la réception des signaux entre le poste de commande central 501 et la cabine du conducteur sont effectuées par un système radio à couplage inductif.De façon plus précise, le système radio à couplage inductif est construit de manière qu'une bobine ou antenne 502 montée sur une grue soit déplacée à proximité et pa rallèlement à des conducteurs d'induction 520 disposés au soL Lorsqurun courant haute fréquence modulé par un signal de commande en provenance du poste de commande central 501 parcourt le conducteur dlir.duction, un champ magnétique haute fréquence est établi autour du conducteur d'induction. Il en résulte qu'une bobine 502 située à proximité du conducteur d'induction 520 sera couplée par le flux d'induction haute fréquence qui induira une force électromotrice entre les bornes de la bobine de sorte que le signal de commande émis du poste de commande central sera transmis au conducteur de la grue. Suite, le signal reçu par l'enroulement ou l'antenne 502 est amplifié et démodulé par le récepteur 503 Dans cet exemple, les signaux représentant des adresses dans le dépôt et les signaux représentant des numé- ros de containers sont des signaux codés.La façon dtinterpreteriune adresse dans le dépôt sera décrite en détail plus loin Le signal de sortie du récepteur 503 qui renferme unsignal représentant une adresse dans le dépôt et un signal représentant un numéro de container est envoyé, par l'intermédiaire d'un décodeur 504S à un dispositif d'affichage 506 de l'adresse du container et à un dispositif d'affichage 505 du numéro du contaminer, dispositifs qui sont montés sur le panneau de commande de la cabine de la grue; le tout de façon que l'adresse du- container et le numéro du container soient affichés par des dispositifs d'affichage appropriés, par exemple par des lampes Le conducteur situé dans la cabine agit sur un organe de commande 514 pour amener la grue à l'adresse particulière affichée par le dispositif d'affichage 506. Le récepteur 503 sépare le signal d'adresse codé du signal de commande de chargement et l'applique à un contrôleur 507 auquel est également appliqué un signal codé représentant la position occupée par la cabine de manière que le signal d'adresse soit comparé avec ce signal de position. Pour détecter la position de la cabine, il est nécessaire de déterminer la position-que la grue occupe dans le dépôt et la position transversale de la cabine le long des poutres 33. La détection de la position de la grue est effectuée en utilisant le conducteur d'induction décrit plus haut.De façon plus précise la détection de la position occupée par la grue est obtenue en tordant les conducteurs d'induction ou les lignes d'émission avec un espacement déterminé de manière à faire varier le déphasage du courant induit dans l'antenne chaque fois que l'antenne montée sur la grue passe par ces portions tordues. Lorsqu'un système à quatre lignes tordues par paires est adopté pour la ligne d'émis sinon, il est possible d'empêcher de façon plus efficace les effets des bruits parasites extérieurs induits dans la ligne d'émission et dans l'antenne et de limiter de façon plus efficace le champ électrique rayonné par la ligne d'é- mission et l'antenne que dans les systèmes connus où les lignes d'émission ne sont pas tordues. Pour assurer une émission efficace du signal de commande par le système radio à couplage inductif en même temps qu'une détection efficace de la position de la grue, il est nécessaire de faire déplacer la grue de façon rectiligne même si celle-ci est pourvue de bandages en caoutchouc. Pour contrôler de cette façon le chemin suivi par la grue, on fait passer un courant basse fréquence dans le conducteur d'induction enterré dans le dépôt et un détecteur est utilisé pour détecter tout écart de la grue de la trajectoire rectiligne. Le signal d' écart produit de cette façon est converti en un signal de commande utilisé pour rectifier la trajectoire à l'aide d'un convertisseur de signal non représenté. Le signal de commande obtenu est utilisé pour faire varier le nombre de tours des moteurs entraînant la grue de manière que celle-ci se déplace le long d'une trajectoire déterminée. Ainsi, il est possible de maintenir la trajectoire de la grue à plus ou moins 100 mm du conducteur d'induction rectiligne. La position transversale de la cabine peut être détectée en convertissant la distance de parcours de la cabine en une position angulaire. De cette façon, l'adresse où la grue doit être amenée et la position occupée par la grue sont comparées l'une avec l'autre pour afficher le sens du mouvement transversal de la cabine. Lorsque la grue approche de adresse voulue, l'approche et l'arrivée sont affichées sur le dispositif d'affichage 506 de commande des opérations. L'évaluation d'une adresse dans le dépôt peut être effectuée automatiquement en établissant une relation entre l'adresse occupée par le container dans le dépôt et les positions transversale et longitudinale occupées par la cabine. La figure 6 illustre un exemple de disposition des containers dans le dépôt. Dans le cas de containers ayant chacun 6, 06 mètres de long et 2, 45 mètres de large, une zone dans le dépôt est divisée en plusieurs adresses espacées de 0, 44 mètre dans le sens longitudinal et de 0, 4 mètre dans le sens transversal. Dans cet arrangement, un container de 12 12 mètres de long occupe deux adresses. Il existe la relation suivante entre les informations de position détectée et l'adresse BN. Dans le cas de containers de 6, 06 mètres N = (bon) x n Dans le cas de containers de 12, 12 mètres N = 3N x n Distance entre deux adresses adjacentes (mètres) où n = minimum détecté par le détecteur de position (mètres) N = chiffre de position correspondant au chiffre d'adresse (BN) Revenant à la figure 5, le signal représentant la position occupée par la cabine est détecté par un détecteur de position longitudinale 508 et un dé- tecteur de position transversale 509 > ce signal de position étant appliqué à un organe de commande 507 par l'intermédiaire d'un conformateur 510 drun dispositif de codage 511. Lorsqu'il y a coincidence entre le signal de commande reçu du récepteur 503 et ie signal de position de la cabine de la grue: le contrôleur 507 produit un signal de sortie qui est utilisé pour actionner un dispositif d'affichage 512 pour le guidage des opérations constitué par exemple par une lampe.En même temps, le signal de sortie du contrôleur 507 est également appliqué à un dispositif de verrouillage 513, dont le signal de sortie permet l'actionnement d'un dispositif 515 commandant le dispositif de préhension. Ceci provoque l'abaissement du dispositif de préhension de la grue pour saisir ou libérer un container Lorsque le dispositif de préhension a terminé une série d'opérations, un signal électrique est émis qui est transmis sous forme d'un signal de fin d'opération au poste de commande central 501, ceci par l'intermédiaire du contrôleur 507 et d'un émetteur 516. Dans le système décrit ci-dessus de surveillance de la manutention de containers dans un dépôt à l'aide d'une grue: le conducteur de la grue reçoit: dans la cabine, un signal de commande de chargement pour chaque container: il assure l'exécution de l'opération de manutention commandée et lorsque l'opération commande est terminée un signal de fin d'opération est envoyé automatiquement au poste de commande central pour demander un nouveau signal de commande. Lorsque le chariot-treuil de la grue se trouve à une adresse autre que celle commandée: les opérations de saisie et de libération du dispositif de préhension sont empêchées automatiquement. Il en résulte qutil est possible d'alléger le travail de l'opérateur et d'empê- cher de fausses manipulations. Ces caractéristiques sont importantes pour l'automatisation d'un dépôt pour containers. REVENDICATIONS 1. Procédé de surveillance des opérations de manutention faites à l'aide d'une grue de containers dans un dépôt pour containers, selon lequel le con ducteur logé dans la cabine de la grue exécute les opérations de manutention des containers en réponse à un signal de commande d'adresse et à un signal indiquant le numéro du container qui sont émis depuis un centre de commande:: caractérisé encre qu'un ensemble de plusieurs adresses déterminées sont attribuées à des zones du dépôt où les containers doivent être placés, en ce que l'adresse d'un container déterminé est émise par le centre de commande vers la cabine du conducteur sous la forme d'un signal de commande d'une opération, en ce que l'adresse de la position de la cabine est détectée en ce que l'opérateur est autorisé à manipuler le container déterminé seulement lorsque adresse commandée et l'adresse de la position de la cabine coïncident lune avec l'autre et en ce que la grue est guidée de manière à se déplacer en ligne droite le long d'un chemin déterminé même lorsque la grue est pourvue de bandages en caoutchouc. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison entre le centre de commande et la cabine du conducteur est assurée par un système radio à couplage inductif comprenant un conducteur d'induction dispose dans le dépôt et relie à un émetteur haute fréquence du centre de commande: et une antenne portée par la grue 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un courant haute fréquence circule dans le conducteur inductif pour guider la grue 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque le conducteur de la grue termine les opérations de manutention du container qui ont été ordonnées, un signal de find'opération est émis depuis la cabine de l'opérateur vers le centre de commande. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le signal de - commande d'opérations comprend un signal d'adresse codé et un signal codé indiquant le numéro du container. 6. Système pour surveiller les opérations de manutention faites à l'aide d'une grue de containers dans un dépôt pour containers, dans lequel le con ducteur logé dans la cabine de la grue exécute les opérations de manutention -des containers en réponse à un signal codé de commande d'adresse et à un signal codé indiquant le numero du container qui sont émis depuis un centre de commande: caractérisé en ce qu'il comprend un détecteur de position pour détecter l'adresse correspondant à la position de la cabine, un contrôleur relié à la sortie du détecteur de position pour produire un signal seulement lorsque l'adresse indiquantla position qui a été détectée coïncide avec l'adresse indiquée par le centre de commande: des moyens de verrouillage commandés par la sortie du contrôleur, des moyens de commande d'un dispositif de préhension commandés par le signal de sortie: des moyens de verrouillage pour manutentionner un container commandé par le centre de commande, et des moyens pour émettre un signal de fin d'opérations vers le centre de commande et par l'intermédiaire du contrôleur lorsque l'opération de manutention commandée est terminée. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le détecteur de position comprend un détecteur de la position longitudinale de la cabine et un détecteur de la position transversale de la cabine. 8. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des conducteurs d'induction disposés dans le dépôt et alimentés en courant hautefréquence modulé par le signalcodé de commande d'adresse et le signal codé représentant le numéro du container, et une antenne portée par la grue gracie à laquelle les liaisons peuvent être assurées sans fil entre le centre de commande et la grue.