Brevet FR2334587A1 — publié le 19770708

La présente invention concerne les dispositifs de manutention à guidage automatique, du type comprenant des chariots de manutention présentant à 11 avant un détecteur sans contact qui est sensible à la présence d1un chemin de guidage disposé à demeure et qui commande les mouvements de braquage d'un essieu avant directeur du chariot , ainsi qu'un entrannement muni d'un inverseur de direction. On contact déjà des dispositifs de ce type dans lesquels les chariots assurent le transport de charges sans commande manuelle. Ces chariots sont éauipés de détecteurs sans contact qui fournissent un signal de manoeuvre pour la commande de direction. Ces détecteurs sont sensibles à la présence d'un chemin de guidage posé à l'avance, constitué par exemple par un conducteur électrique alimenté sous haute fréquence ou par une ligne repérable par des moyens optiques. La commande de la direction s'effectue de maniere que le détecteur, qui est fixé sur le véhicule, plus précisément sur un essieu directeur de celui-ei, soit toujours astreint à prendre une position située exactement au dessus du chemin de guidage. On connait déjà (Jurgen Schick "La direction des chariots de manutention dans le système de guidage automatique", revue Elektronik n 12, Déc. 1969) la structure et le fonctionnement d'un détecteur électromagnétique adapté à un chemin de guidage à haute fréquence. Dans ce dispositif connu, le détecteur est consti- tué par deux bobines, l'une de signal de commande à axe vertical, qui est montée sur une sorte de timon du véhicule fixé à demeure sur l'essieu avant directeur, et l'autre de signal de référence, qui est montée horizontalement sur le véhicule. Un fil disposé dans le sol produit un champ magnétique circulaire qui présente une composante verticale à gauche et à droite de part et d'autre du plan vertical passant par le fil.Ce n'est qu'exactement au dessus du fil que le vecteur intensité du champ magnétique est ho rizontal, sans comDosanQe verticale. Dans ce système connu, l'amn- litude de cette composante verticale du champ magnétique sert à indiquer l'écart latéral du chariot par rapport à sa ligne de con signe. La bobine de signal de référence disposée horizontaleent permet de déterminer si l'écart qui est mesuré rar la bobine de signal de commande s'et produit à gauche ou à droite du fil.Les signaux de ces deux bobines sont envoyés à un régulateur de åirec- tion qui envole lui-bme des signaux de commande correspondants à un moteur de direction. Celui-ci commande le braçaage de l'essieu avant du chariot, Ces chariots connus ne conviennent en principe que pour un tracé de guidage en forme de lacet étant donné qu'ils ne peuvent parcourir de grandes distances qu'en marche avant. Si des reculs sont possibles dans le cadre de ce s-sbème, il ne s'agit dans cha- que cas que de courtes distances pour prendre ou déposer une charge Lors d'un tel recul, l'essieu avant directeur du chariot se trouve à l'arrière par rapport au sens du déplacement.Si cet essieu s' écarte de la ligne de consigne sous l'effet d'irrégularités du sol ou sous d'autres influences, le véhicule suit alors une courbe. Le détecteur enregistre alors un écart par rapport au chemin de gui- dage et envoie au régulateur une impulsion de commande de braquage qui renforce encore le défaut d1alignement du véhicule. Ainsi, les chariots connus ne conviennent pas par exemple pour entre utilisés dans des allées de rayonnages étroites qui ne sont ouvertes que d'un c8té à l'entrée et à la sortie des chariots. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un dis positif de manutention avec lequel il soit possible de conduire les chariots sur de grandes distances aussi bien en avan9ant aplten reculant. A cet effet, elle a pour objet un dispositif du type prévu cité, caractérisé en ce que le chariot de manutention présente en outre un essieu arrière directeur qui peut être commandé à l'aide d'un second détecteur sans contact prévu à l'extrémité arrière, et en ce que la mise en circuit au détecteur qui assure la commande des mouvements de direction est accouplée à l'inverseur de direction de l'entrainement. Un tel chariot est, lors de la marche avant, dirigé par son détecteur avant qui règle l'orientation de l'essieu avant en fonction de l'écart relevé par rapport au chemin de guidage. Si on fait passer le véhicule en marche arrière, ce détecteur avant est alors mis hors circuit et c'est alors le détecteur arrière qui assure le guidage, ce détecteur se trouvant dans ce cas en avant. Il agit alors sur l'orientation de l'essieu arrière du véhicule. On obtient de cette manière l'assurance que c'est toujours l'es- sieu du véhicule qui se trouve en avant dans le sens du décl & e- ment,qui assure la direction, ce qui permet un respect le plus grand possible du tracé, avec un écart le plus faiblie possible par rapport au chemin de guidage. On peut ainsi mettre en place également un gudae auto- tigue sur des chariots de manutention de rayonnages et autres véhicules qui doivent parcourir de longues distances aussi bien en avançant qu'en reculant. Dans les deux sens de déplacement, on maintien les écarts aussi faibles que possible. Le terme "détecteur" qui est utilisé dans la présente description et dans les revendications doit toujours se comDrentre en jonction avec le chemin de guidage utilisé dans chaque cas. C' est ainsi que, si ce chemin de guidage est constitué par un il alimenté sous haute fréquence, le détecteur comprend par exemple une bobine verticale de signal de commande et une bobine horizontale de signal de référence qui sont montées de la manière indiqué nlus haut. En cas de chemin de guidage optique, constitué par ex emplie par une ligne blanche disposée sur le sol le long du trac on utilise des détecteurs optiques. Si l'on parle en outre a1" essieu" ou d'"essieu dIrecteur' cela ne signifie pas exclusivement un ensemble de deux roues avec une jonction rigide. Ces roues peuvent au contraire être suspendu-- séparément et être reliées entre elles par une barre de connexion ou bien encore l'essieu peut n'etre constitué que par une roue unique. Les chariots ae manutention doivent souvent pouvoir étr manoeuvrés dans un espace très faible. La direction toutes roues, dans laquelle tous les essieux du véhicule sont directeurs et sonaccouplés entre eux, su est avéré convenir extraordinairemen > bien pour la mise en place dans des allées étroites. L'invention s'an- plique également de manière p rticulièremenv avantageuse sur des véhicules de ce type a roues toutes directrices. On n' besoin qui d'une commande de direction unique pour manoeuvrer en synchronisme les deux essieux.Cette commande est actionnée par le détecteur avant ou le détecteur arrière en fonction du réglage de l'inver- seur de direction de l'entrainement du véhicule. Le seul agencement supplémentaire nécessaire par rapport à un vésicule qui ne peut être guidé sur de longues distances le long d'un chemin de guidage qu'en marche avant, se limite par conséquent au détecteur supplémentaire et au dispositif de commutation. Le régulateur et la commande de direction ne sont prévu qu'en un seul exemplaire et sont utilisés aussi bien en marche avant qu'en marche arrière. Dans un mode de réalisatlon particulièrement avantageux de l'invention, dans le cas d'un véhicule dans lequel les deux essieux directeurs sont indépendants l'un de l'autre, il est prévu des dispositifs de blocage qui bloquent l'orientation d'un essieu lorsque le détecteur associé à l'autre essieu est en circuit. tin- si, l'essieu situé en arrière dans le sens du déplacement se trouve toujours bloque, tandis cue c' est l'essieu situé en avant qui, avec son détecteur associé, assure la direction. Il peut être prévu entre les essieux directeurs un ou plusieurs essieux fixes. Dans ce cas également, c'est l'essieu directeur situé en avant dans le sens du déDlacement qui assure la commande avec son détecteur associé. Dans le cas de véhicules qui sont surtout manoeuvrés en marche avant, mais doivent toutefois pouvoir également être conduits en marche arrière sur de grandes distances, par exemple dans des allées étroites, le braquage maximal de l'essieu directeur arrière est avantageusement notablement plus faible que celui de 1' essieu avant. Entant donné que l'orientation de l'essieu arrière ne sert en principe que pour maintenir rectiligne la sortie en marche arrière, il suffit à cet effet d'un intervalle de réglage relative- ment faible. Lorsauton doit parcourir des courbes avec un tel véhicule, cela se fait en orientant l'essieu avant. Dans le cas de véhicules à roues toutes directrices, mais également avec d'autres types de direction, l'entrée dans une allée étroite entre deux rayonnages de stockage ainsi que la sortie hors de cette allée peuvent présenter certaines difficultés, en particulier lorsque l'allée transversale qui s'étend le long des extrémités frontales des rayonnages est étroite. Il peut alors être avantageux de disposer le chemin de guidage pour l'entrée dans l'allée le long a'un autre tracé que le chemin de guidage pour la sortie hors de cette allée. Les deux chemins peuvent se distinguer par des fréquences différentes des chants d'excitation qui les parcourent. De manière avantageuse, les détecteurs peuvent être constitués par des éléments inductifs qui sont sensIbles aux champs électromagnétiques produits par des courants haute fréquence dans les chemins de guidage formés par des fils, le détecteur avant étant sensible à une autre fréquence que le détecteur arrière. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront axe la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexes sur lesquels la vig. 1 représente une vue latérale d'un manutention conforme à l'invention la Fig. 2 en représente une vue de dessus la Fig. 3 est une vue latérale de la commande de direction la Fig. 4 en est une vue de dessus la Fig. 5 illustre, en vue de dessus, le principe de ma- noeuvre de ce chariot, en marche avant et en marche arrière, dans des allées de rayonnaees longues et étroites la Fig. 6 représente schématiquement la vue en plan d'un autre chariot présentant deux essieux directeurs indépendants l'ui de l'autre et dont l'un ou l'autre est bloqué suivant le cas la whig. 7 représente une vue analogue d1 encore un autre chariot présentant trois essieux, avec un essieu central fixe. Le chariot de manutention représenté par les Tu g. 1 à 4 est un véhicule à trois roues toutes directrices. Il comprend une plateforme élévatrice 3 présentant un poste de commande 4 et une colonne 5 présentant un dispositif élévateur 6. Sur la plateforme 3 se trouve disposé un plateau 7 qui peut être déplacé en hauteur sur la colonne 8. L'entrainement 2 du chariot est disposé à l'ava (revrésenté à gauche) de celui-ci. Ce chariot comporte des roues de roulement i, 10 et 11, la roue 9 étant montée suivant l'axe longitudinal médian du véhi- cule et à l'avant de celui-ci et les roues 10 et il sur ses côtés longitudinaux et à l'arrière. Chacune de ces roues est montée piv Les roues latérales 10 et 11 sont montées pivotantes au tour de fusées d'essieux verticales 13 et 14. Les extrémités des leviers de connexion 18 fixés sur les axes 35 de ces roues sont reliées de manière articulée à la façon connue par une barre de connexion 16. Les mouvements de rotation de la manivelle 15 sont train mis par un arbre vertical 20 à l'extrémité inférieure duquel est disposée une roue à chaîne 21 aui, par l'intermédiaire d'une ornai entraîne une autre roue à chaîne 22. Celle-ci est disposée sur un arbre 23 à l'extrémité inférieure duquel se trouve une roue vente 24 qui engrène avec une autre roue dentée 25. Celle-ci est située horizontalement à peu près au milieu au dessus de la roue 9.Ains en faisant tourner cette roue dentée 25, on règle l'angle de bratuage de la roue.9. Pour des raisons de clareté, on n' a pas représenté les organes de transmission qui accouplent la roue dentée à la fourche ae la roue 9. Sur 12 roue dentée 25 se trouve disposé un doigt 26 sur lequel est articulée une biellette 27. Celle-ci est reliée par un axe 28 é un bras 29 monté solidaire- en rotation sur un axe vertical 30, Cet axe 30 est monté pivotant dans un palier 31 et porte à son extrémité inférieure un levier 32 sur lequel est articulée une barre d'accouplement 33. L'autre extrémité de celle-ci est articulée par une articulation 34 sur le levier de connexion 18 de la roue 10.Alnsi, les roues 10 et 11, qui sont reliées par la barre de connexion 16, sont accouplées à la roue 9 en ce cui concerne les mouvements de braquage. Les roues 9, 10 et 11 sont aInsI accouplées de manière que, lorsqu'on fait pivoter la roue 9 dans un sens, les autres roues 10 et 11 pivotent en sens inverse. Ceci s'obteint grâce au mécanisme de transmission 26, 27, 28, 29, 30, 32, 33 qui permet une inversion de direction dans l'accouplement des roues 9 et 10. Il est prévu sur le véhicule, au voisinage de son plancher et à l'extrémité avant, un détecteur 40 qui est sensible, sans contact, a la présence d'un chemin de guidage 41. Celui-ci est constitué par un fil disposé dans le sol et qui est alimenté en courant haute fréquence. Le détecteur 40 est constitué à la ma nière connue par une bobine verticale de signal de commande 42 et une bobinie horizontale de signal de référence 43. Ces deux bobines fournissent ensemble un signal qui représente ia direction (gauche ou droite) de l'écart par rapport au chemin 41 et la grandeur de cet écart. Un détecteur analogue 44 est disposé au voisinage du plancher à l'extrémité arrière du véhicule. Les deux détecteurs 40 et 44 peuvent erre alternativement raccordés à un régulateur 45 grâce à un commutateur 46. Sur le conducteur provenant du détecteur 44 se trouve interposé en outre un étage d'inversion de di- rectlon 47 qui laisse inchangée l'amplitude du signal, mais en modifie la direction (gauche ou droite). La sortie du régulateur 45 est reliée à un moteur de di- rection 48 qui est accouplé à la roue dentée 25 par exemple par l'intermédiaire d'un engrenage a vis sans win 49 et Q une roue den- tée 50. Le commutateur 46 est représente dans la position corres pondant à la conduite en avant et suivant laquelle c'est le détec- teur 40 qui est relié au régulateur 45. Si l'on suppose que le véhicule est sans conducteur ou que le conducteur ne tienS tas la manivelle et que l'entrainement est en service, le détecteur 40 maintient alors le véhicule sur le chemin 41, étant donné que tout écart latéral est immédiatement compensé grace au régulateur 45 et au moteur 48, du fait que la roue 9 est braquée dans une direction convenable à cet effet. tes roues arrière 10 et 11 sont simultané- ment braquées en sens inverse. Pour la marche en arrière, on change la position du commutateur 46 de manière que le détecteur 40 soit inactif, tandis. que le détecteur 44 est relié zu régulateur 45 par l'intermédiaire de l'étage d'inversion 47. Dans cette marche arrière, ce sont éga ment les roues 10 et Il qui assurent le braquage sous l'effet des signaux du détecteur 44, alors que la roue 9, qui est maintenant située derrière, est braquée en sens inverse. L'étage d'inversion de direction 47 est rendu nécessaire du fait de ce braquage en sens inverse des roues 9 et 10. Sur le schéma de guidage ou de pose du chemin de guidage représenté par la Fig. 5, on voit plusieurs rayonnages de sWocka t de grande longueur, qui sont disposés les uns à coté des autres, mais sont séparés les und des autres par des allées 52 parallèles Le chariot de manutention 1, dont la largeur n'est que de peu ln- férieure à celle de ces allées, doit pouvoir entrer dans celles-c: à partir dtune allée transversale 53. Ce chariot 1 est conçu de la manière représentée aux Fig. 1 à 4. L'allée transversale est prévue, pour des raisons d'encombrement, la plus étroite possible Les chemins de guidage, qui sont posés sous forme de fi sont alimentés à partir d'un générateur à haute fréquence 57.Il est prévu ou bien plusieurs fils qui sont en partie parallèles et dont chacun est alimenté sous une fréquence différente, ou bien a fil uniaue qui est alimenté simultanément en plusieurs fréquences Les fils sont tout d'abord posés ensemble dans l'allée transversa 53, puis se séparent ensuite un par un ou par paires dans les al- lées des rayonnages 52. Etant donné que lors de la sortie de 1'allée 52, c'es un autre détecteur que pour l'entrée qui est en service, le char 1 décrit des chemins différents à l'entrée et à la sortie. Alors que, lors de l'entrée, le détecteur avant 40 pilote le véhicule c manière qu'il passe perpendiculairement devant l'allée de rayonnage en sortant d'un trajet en courbe, lors du recul, le détecteur correspondant doit d'abord, après avoir quitté l'allée, continuer à conduire en ligne droite le véhicule jusqu a ce que celui-ci ait aussi quitté sur toute sa longueur cette allée. Ce n' est qu' alors qu'a lieu le braquage.Le véhicule est ainsi à nouveau guidé sur la ligne de consigne dans l'allée transversale 53. Entant donné que le trajet que le détecteur 44 décrit pour le recul à l'extré- mité de l'allée de rayonnage 52 est différent de celui de l'entrée, les chemins de guidage doivent aussi etre posés de manière différente pour l'entrée et pour la sortie. La Fig. 5 représente en 54 le chemin de guidage, c'est-à-dire le trac de pose du fil, pour 1'entrée dans l'allée de rayonnage 52 et en 55 le chemin de gui- dabe pour la sortie hors de cette allée. Dans l'allée transversale, les chemins de guidage suivent le meme tracé. Les différents fils d'entrée dans les allées de rayonnage sont alimentés en fréquences différentes. La fréquence cerqce par le détecteur est réglée sur le véhicule de manière que celuici se déplace automatiquement le long du chemin suivant lequel est posé le fil alimenté sous cette fréquence. On peut de cette manière préselectionner n'importe quelle allée de rayonnage 52 dans laquelle doit entrer le véhicule. Les conducteurs de sortie 55 prévus pour le recul hors des allées de rayonnages et dans l'allée transversale 53 sont les memes pour toutes les allées de rayonnages. Ces allées 52 ne sont ouvertes que du côte de l'allée transversale 53 et sont fermées à l'extrémité opposée. Pour réaliser une boucle conductrice complète, il est prévu un conducteur de retour 56 qui revient de l'extrémité de chaque allée de rayonnage jusqu'au générateur 57. D'autres exemples de réalisation de la direction de cna- riots de manutention conformes à l'invention sont représentés aux Fig. 6 et 7. Le schéma de la whig. 6 correspond à uu véhicule à deux essieux indépendants l'un de l'autre. La fusée de l'urne des roues de l'essieu avant 60 est attaquée par une tige 61 qui peut entre déplacée longitudinalement par un moteur de direction 62. Celui-ci est mis en service par le détecteur avant 63 et il eé- place de ce fait les roues avant de manière que le véhicule suive le chemin prescrit. Un mécanise de verrouillage 64 agissant sur la barre de connexion de l'essieu 60 permet d'immobiliser l'essieu avant lorsque celui-ci, lors d'un recul, se trouve à l'arrière du véhicule. De la même manière, la fusée de l'une des roues de l'es- sieu arrière 65 est attaquée par une tige 66 qui peut être déplacé par un second moteur de direction 67. Celui-ci est mis en service par le détecteur arrière 68 par l'intermédiaire d'un régulateur non représente. Il est également prévu ici un mécanisme de verrouillage 69 qui bloque le braquage de l'essieu arrière lors de le marche avant du véhicule. Dans chaque cas, seul est actif le détecteur 63, 68 qui est situé devant dans le sens de la marche et dont l'essieu est libéré par le mécanisme de verrouillage correspondant 64, 69. Dans l'exemple de réalisation schématisé sur la Fig. 7, il est prévu sur le véhicule, entre l'essieu avant 70 et l'essieu arrière 71, qui sont tous deux directeurs et qui sont accouplés par une barre 77, un troisième essieu qui est fixe. L' entrainement du véhicule peut se faire par cet essieu fixe 72. L'essieu avant 70 peut être braqué grâce à un moteur de direction 73 et l'essieu arrière 71 par ce même moteur 73. il est également prévu un àétecteur 75 pour l'essieu avant 70 et un détecteur 76 pour l'essieu arrière 71. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de manutention à guidage automatique, du type comprenant des chariots de manutention présentant à l'avant un détecteur sans contact qui est sensible à la présence d'un cLe- min de guidage disposé à demeure et qui commande les mouvements de braquage d'un essieu avant directeur du-chariot, ainsI qu'un entrainement muni d'un inverseur de direction, caractérisé en ce que le chariot de manutention présente en outre un essieu arrière directeur oui peuQ êkre commandé à l'aide d'un second détecteur sans contact (44, 68, 76) prévu à l'extrémité arrière, et en ce que la mise en circuit du détecteur (40, 63, 75 ;; 44, 68, 76) qui assure la commande des mouvements de direction est accouplée à l'inverse seur de direction de l'entralnement. 2 - Dispositif suivant ia revendication 1, caractérisé en ce que l'essieu avant et l'essieu arrière du chariot sont reliés entre eux par une tringlerie d'accouplement (26 à 34) de telle sorte que les deux essieux peuvent être manoeuvrés en synchronisme à l'aide d'une commande de direction (48) unique, et en ce que cette commande peut entre actionnée soit par le détecteur avant, soit par le détecteur arrière, suivant la position de l'inverseur de direction de l'entrainement. 3 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux essieux directeurs sont indépendants l1un de l'autre et présentent chacun un mécanisme de verrouillage (64, 69) qui bloque le braquage d'un essieu lorsaue c'est le détecteur (63, 68) associé à l'autre essieu qui est en service. 4 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu entre les essieux directeurs (70,71) un ou plusieurs essieux fixes (72). 5 - Dispositif suivant l'une quelconaue des revendlca- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le braquage maximal de l'esse- directeur arrière est notablement plus faible que celui de l'es- sieu avant. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins un essieu directeur comporte deux roues qui sont montées sur des fusées distinctes (35) et qui sont relIées entre elles par des leviers de connexe (16) et une barre de connexion (16). 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce que, transversalement à une rangée de rayonnages de stockage parallèles (51) qui sont séparés les uns des autres par des allées (52), se trouve disposé un chemin ae gai dage en forme de ligne à partir duquel des embranchements pénètren dans chaque allée (52), et en ce aue, pour chaque allée (52), le chemin de guidage (54) présente pour l'entrée dans cette allée un autre tracé de ligne que le chemin (55) de sortie hors de cette allée. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les détecteurs (40, 44) comprennent aes éléments inductifs (42, 43) qui sont sensibles aux champs électromagnétiques produits par des courants haute fré q'rence dans les chemins de guidage formés par des fils, le détecteur avant (42) étant sensible à une autre fréquence que le détecteur arrière (44).