Brevet FR2607455A1 — publié le 19880603

Système de cantonnement pour la circulation de mobiles automoteurs se déplaçant sur une voie de guidage La présente invention concerne un système de cantonnement pour la circulation de mobiles automoteurs se déplaçant sur une voie de guidage équipée de conducteurs électriques coopérant avec des frotteurs portés par le mobile, dans lequel la voie de guidage comporte au moins deux conducteurs découpés en cantons successifs par des isolants dont la largeur est inférieure à celle des frotteurs, les cantons du premier conducteur étant légèrement décalés vers l'aval par rapport aux cantons du deuxième conducteur, d'une distance au moins égale à la largeur des frotteurs, chaque canton du deuxième conducteur étant en outre séparé en au moins deux sous-cantons par un autre isolant, et un conducteur commun non cantonné. On utilise actuellement en manutention, en particulier dans l'industrie automobile, des mobiles automoteurs de ce genre qui sont supportés par un monorail électrique aérien constituant la voie de guidage. De telles installations de manutention permettent notamment de transporter facilement des charges isolées le long d'un trajet déterminé, par exemple sur la ligne d'assemblage d'un véhicule automobile. Pour assurer de façon sécuritaire la circulation des mobiles le long de la voie de guidage, on a déjà pensé à utiliser des systèmes de cantonnement. Toutefois, les différents systèmes connus jusqutà présent ne permettent pas de résoudre de façon simple et économique les différents problèmes qui se posent dans ce type d'application. La présente invention a donc pour but principal de remédier à cet inconvénient et, pour ce faire, elle a pour objet un système de cantonnement qui se caractérise essentiellement en ce que chacun des cantons est équipé d'un boitier de commande autonome comprenant au moins un relais avec au moins deux contacts normalement fermés interposés respectivement entre le conducteur commun et les deux sous-cantons du deuxième conducteur cantonne, le sous-canton amont étant par ailleurs relié en permanence au conducteur commun par l'intermédiaire d'une diode, tandis que la bobine d'excitation de ce relais est reliée au canton aval du premier conducteur cantonné, et en ce que chaque mobile est équipé - d'un moyen d'excitation du relais appliqué en permanence sur le premier conducteur cantonné - d'un générateur d'un signal alternatif appliqué en permanence sur le conducteur commun - d'un premier moyen pour détecter la présence de l'une des alternances du signal alternatif sur le deuxième conducteur cantonné ; et - d'un second moyen pour détecter la présence de l'autre alternance sur le même deuxième conducteur cantonné la détection des deux alternances entrainant le déplacement du mobile à vitesse normale, la détection d'une seule des alternances entraînant le déplacement du mobile à vitesse réduite et la détection d'aucune des deux alternances provoquant l'arrêt dudit mobile. Ainsi, lorsqu'un mobile occupe un canton déterminé, le mobile arrivant par derrière est automatiquement ralenti, puis stoppé. La disposition selon l'invention permet donc de réaliser très simplement une accumulation des mobiles dans une zone déterminée du circuit. On notera en outre que ce système est très sécuritaire, puisque l'absence de signal sur le deuxième conducteur cantonné provoque automatiquement l'arrêt de tous les mobiles se trouvant sur la voie. Avantageusement, le relais est un relais à mémoire dont la bobine de désexcitation est reliée au canton aval suivant du premier conducteur cantonné. Ainsi, lorsqu'un mobile arrive sur un canton déterminé, il provoque l'excitation du relais associé au canton situé immédiatement en amont et la désexcitation du relais associé au canton amont suivant, ce qui constitue une sécurité supplémentaire. Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue simplifiée d'un mcbile automoteur selon l'invention sur sa voie de guidage constituée par un monorail électrique - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 est un schéma synoptique du système de cantonnement selon l'invention dans une portion courante de la voie ; et - les figures 4 à 6 sont des vues analogues à la figure 3, illustrant le fonctionnement du système de cantonnement selon l'invention. Le mobile représenté sur les figures 1 et 2 est désigné dans son ensemble par la référence 1 et circule de manière autonome sur une voie de guidage constituée ici par un monorail électrique aérien 2. Ce mobile comporte, de façon connue en soi, un chariot moteur 3 et un chariot suiveur 4 reliés l'un à l'autre par un palonnier 5 supportant une charge 6 constituée par exemple par une carrosserie automobile. Le chariot suiveur 4 repose sur le rail 2 par l'intermédiaire d'une roue libre 7, tandis que le chariot moteur 3 repose sur le même rail par l'intermédiaire d'une roue motrice 8 susceptible d'être entraînée en rotation par un groupe moto-réducteur frein 9. Un certain nombre de galets 10 sont également prévus pour assurer le guidage latéral des chariots le long du rail. La commande en puissance du moteur-frein 9 et l'avancement séquentiel du mobile le long de la voie sont assurés de manière autonome par un module électronique embarqué disposé à l'intérieur d'un coffret 11 porté par le chariot moteur 3. L'énergie ainsi que les différents signaux de commande nécessaires sont captés directement par le mobile, grâce à des frotteurs appropriés tels que 12, sur un certain nombre de conducteurs électriques 13 disposés dans une gaine conductrice fixée sur l'rame du rail porteur 2, du côté opposé au moyen de suspension 14. On va maintenant décrire le système de cantonnement selon l'invention en se référant plus particulièrement à la figure 3 qui représente une portion courante de la voie sur laquelle se trouvent deux mobiles A et B. Sur cette figure, on retrouve tout d'abord les différents conducteurs 13 coopérant avec les frotteurs 12 des mobiles. Dans l'exemple particulier décrit ici, les conducteurs 13 sont au nombre de sept, à savoir, un conducteur de terre T, trois conducteurs L1, L2, L3, constituant les trois phases d'alimentation en énergie du moteur-frein 9 et du module électronique embarqué 11, un conducteur PN dit de présence de mobile, un conducteur OM dit d'ordre de marche, et un conducteur commun CM. De façon connue en soi, les conducteurs PM et OM sont découpés en cantons successifs Cn par des isolants 15. Les frotteurs 12 sont prévus plus larges que les isolants, de manière à ce qu'ils soient toujours en contact avec le conducteur, soit d'un côté de l'isolant, soit de l'autre. Dans la pratique, ils seront constitués chacun par un double frotteur. Par ailleurs, le sens de circulation étant représenté par la flèche F, les cantons du conducteur PM sont légèrement décalés vers l'aval par rapport aux cantons du conducteur OM, d'une distance au moins égale à la largeur des frotteurs, de manière que le mobile aborde les cantons du conducteur OM avant d'aborder les cantons correspondants du conducteur PM. Chacun des cantons du conducteur OM est en outre séparé en deux sous-cantons tels que 16 et 17 par un autre isolant 15. Quant au conducteur commun CM, il est totalement dépourvu d'isolants 15 et n'est donc pas cantonné. Conformément à l'invention, chacun des cantons Cn est équipé d'un boîtier de commande autonome BCn comportant un relais Rn avec deux contacts a et b normalement fermés au repos. Le contact a est connecté entre le conducteur commun CM et le sous-canton 16 correspondant du conducteur OM, tandis que le contact b est connecté entre le conducteur commun CM et le souscanton 17 correspondant du conducteur OM. Le sous-canton 17 est par ailleurs relié en permanence au conducteur commun CM par l'intermédiaire d'une diode telle que Dl qui est incorporée au boîtier de commande amont, soit BCn-1 pour le canton Cn. Le relais Rn est un relais à mémoire, ctest-à-dire un relais bistable qui conserve l'état dans lequel il se trouve en l'absence de tension appliquée. A cet effet, le relais comporte deux bobines e et d, l'une pour l'exciter à l'état travail et l'autre pour le désexciter afin de le ramener à l'état repos. De plus, si le relais est forcé à l'état repos et qu'on I'exciteà l'état travail, c'est l'état travail qui l'emporte. La bobine d'excitation e du relais Rn est connectée entre le conducteur commun CM et le canton aval Cn + 1 du conducteur PM, tandis que la bobine de désexcitation d est connectée entre le conducteur commun CM et le canton aval suivant Cn + 2 du conducteur PM. Quant au module électronique 11 embarqué à bord de chacun des mobiles tels que A et B, il comprend, outre les moyens de commande non représentés du moteur-frein 9, un générateur G d'une tension alternative, par exemple de 48 volts, qui est appliquée en permanence sur le conducteur commun CM par l'intermédiaire d'un frotteur 12. Cette même tension, redressée au moyen d'une diode D2, est appliquée en permanence sur le conducteur PM par l'intermédiaire d'un autre frotteur 12. Le module électronique 11 comprend également un premier moyen M1 associé à une diode D3 pour détecter la présence sur le conducteur OM d'une alternance de la tension alternative engendrée par le générateur G, et un second moyen M2 associé à une diode inversée D4 pour détecter la présence de l'autre alternance sur le même conducteur OM. Les moyens M1 et M2 pourront être simplement constitués par des relais. On va maintenant expliciter le fonctionnement du système de cantonnement qui vient d'être décrit. Supposons que le mobile A soit arrêté sur le canton Cn + 2, comme représenté sur la figure 3. Ce faisant, le relais Rn + 1 du boîtier de commande BCn + 1 est excité par l'intermédiaire de la diode D2 et ses contacts a et b sont ouverts. il n'y a donc aucune alternance sur le sous-canton 16 du canton Cn + 1 et seulement une alternance sur le sous-canton 17 du même canton Cn + 1 par l'intermédiaire de la diode D1 du boîtier de commande BCn. Simultanément, le relais Rn du boîtier BCn est désexcité et ses contacts a et b sont fermés. On retrouve donc le signal alternatif complet sur les deux sous-cantons 16 et 17 du canton Cn. Il en est de même du relais Rn - 1 du boîtier BCn - 1 associé au canton Cn - 1. Le mobile B qui se trouve sur le canton Cn - 1 détecte donc la présence de deux alternances sur le conducteur OM par l'intermédiaire des moyens M1 efi M2, et avance ainsi à grande vitesse sur ce canton. En arrivant sur le canton Cn, le mobile B provoque l'excitation du relais Rn - 1 et l'ouverture de ses contacts a et b, comme représenté sur la figure 4. Par suite, la tension alternative disparait sur le canton Cn - 1 du conducteur OM, ce qui empêche l'avancement du mobile suivant, ainsi qu'on le verra plus clairement par la suite. Le mobile B continue à avancer à grande vitesse sur le canton Cm et lorsqu'il arrive sur le sous-canton 17 du canton Cn + 1, comme représenté sur la figure 5, il ne détecte plus qu'une seule alternance de la tension alternative sur le conducteur OM, du fait de l'ouverture du contact b du relais Rn + 1. Le mobile se met alors en petite vitesse sur toute la longueur du sous-canton 17. En arrivant sur le sous-canton 16, le mobile B ne détecte plus aucune alternance sur le conducteur OM, ce qui provoque son arrêt dans la position représentée sur la figure 6, avec blocage éventuel du frein. Simultanément, le relais Rn est excité par l'intermédiaire de la diode D2 du mobile B, tandis que le relais Rn-l est désexcité. Par suite, un autre mobile arrivant par derrière pourra avancer normalement sur le canton Cn-1, mais s'arrêtera automatiquement sur le sous-canton 16 du canton Cn après être passé en petite vitesse sur le sous-canton 17. Le mobile B arrêté sur le canton Cn + 1 ne pourra repartir que lorsque le mobile A aura quitté le canton Cn + 2 et sera -arrivé sur le canton Cn + 3, réalisant ainsi un "trou" entre les deux mobiles On voit donc en définitive que le système de cantonnement selon l'invention permet de réaliser très facilement une accumulation des mobiles dans une zone quelconque de la voie. On notera en outre que ce système présente une très grande sécurité, puisque l'absence de tension sur le conducteur OM, par exemple à la suite d'une rupture de fil, provoque automatiquement l'arrêt des mobiles. De plus, lorsqu'il se produit un incident de fonctionnement, les différents relais Rn des boîtiers de commande restent dans l'état où ils se trouvaient avant l'incident, de sorte que le système peut être remis en route très rapidement. REVENDICATIONS 1. Système de cantonnement pour la circulation de mobiles automoteurs (A, B) se déplaçant sur une voie de guidage équipée de conducteurs électriques (13) coopérant avec des frotteurs (12) portés par le mobile, dans lequel la voie de guidage comporte au moins deux conducteurs (PM, OM) découpés en cantons successifs (Cn) par des isolants (15) dont la largeur est inférieure à celle des frotteurs (12), les cantons (Cn) du premier conducteur (PM) étant légèrement décalés vers l'aval par rapport aux cantons du deuxième conducteur (OM), d'une distance au moins égale à la largeur des frotteurs, chaque canton (Cn) du deuxième conducteur (OM) étant en outre séparé en au moins deux sous-cantons (16, 17) par un autre isolant (15), et un conducteur commun (CM) non cantonné, caractérisé en ce que chacun des cantons (Cn) est équipé d'un boîtier de commande autonome (BCn) comprenant au moins un relais (Rn) avec au moins deux contacts (a, b) normalement fermés interposés respectivement entre le conducteur commun (CM) et les deux sous-cantons (16, 17) du deuxième conducteur cantonné (OM), le souscanton amont (15) étant par ailleurs relié en permanence au conducteur commun (CM) par l'intermédiaire d'une diode (D1), tandis que la bobine d'excitation (e) de ce relais (Rn) est reliée au canton aval (Cn + 1) du premier conducteur cantonné (PM), et en ce que chaque mobile est équipé - d'un moyen d'excitation (D2) du relais (Rn) appliqué en permanence sur le premier conducteur cantonné (PM) - d'un générateur (G) d'un signal alternatif appliqué en permanence sur le conducteur commun (CM) - d'un premier moyen (M1) pour détecter la présence de l'une des alternances du signal alternatif sur le deuxième conducteur cantonné (OM) ; et - d'un second moyen (M2) pour détecter la présence de l'autre alternance sur le même deuxième conducteur cantonné (OM), la détection des deux alternances entraînant le déplacement du mobile à vitesse normale, la détection d'une seule des alternances entraînant le déplacement du mobile à vitesse réduite et la détection d'aucune des deux alternances provoquant l'arrêt dudit mobile. 2. Système de cantonnement selon la revendication 1 cracterisé en ce que le relais (Rn) est un relais à mémoire dont la bobine dedésexcitat on (d) est reliée au canton aval suivant (Cn+2) du premier conducteur cantonné (pttS,