Brevet FR2634447A1 — publié le 19900126

CHARIOT FILOGUIDé ET A FONCTIONNEMENT MAMEL La présente invention concerne un chariot de manutention à guidage automatique,c'est-à-dire un chariot dont le déplacement suivant un parcours donné est rendu automatique grâce soit à la mise en place sur le sol d'un élément de guidage et sur le chariot d'un capteur capable de commander I entrainement du chariot en suivant l'emplacement de l'élément de guidage sur le sol, il s'agit dans ce cas d'un filoguidage ou d'un optoguidage, soit à un système de codage capable de commander les organes de déplacement du chariot selon un parcours prédéterminé, il s'agit dans ce cas de guidage odométrique. Plus particulièrement l'invention concerne un chariot à guidage automatique capable d'être utilisé en fonctionnement purement manuel. Les chariots de manutention à guidage automatique et les avantages que procure leur fonctionnement sont bien connus .Ils présentent a contrario l'inconvénient d'être inutilisables en dehors de leur fonctionnement habituel, par exemple en cas de panne de l'installation ou -dans le cas où une manutention s'avérerait nécessaire en une zone extérieure au parcours programmé. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de l'invention, un chariot automatique de manutention qui pallie l'inconvénient précité, en ce sens qu'il comporte des moyens le rendant apte à être utilisé en fonctionnementt manuel. Le chariot selon l'invention est du type connu par les chariots à guidage automatique en ce qu'il comporte un ensemble moteur, un système intégré de guidage automatique et un bouclier frontal.De manière caractéristique, le chariot comporte a. un timon de guidage manuel équipé de commandes manuelles de déplacement, b. des moyens de verrouillage ne rendant possible l'utilisation du chariot qu'en astomatique ou en manuel, c. des moyens de repérage du positionnement du chariot dans la zone de guidage automatique,et le bouclier frontal a pour fonction ou bien en fonctionnement automatique la détection des obstacles et l'arrêt subséquent du chariot, ou bien en fonctionnement manuel, la protection mécanique du chariot contre les chocs. Les commandes manuelles montées sur le timon sont du type connu dans les chariots manuels, elles sont reliées à l'ensemble moteur réalisant le déplacement du chariot lors du guidage automatique.Ainsi il n, y a qu'un seul ensemble moteur, commandé automatiquement soit par le système intégré de guidage automatique soit par les co.-.=.andes manuelles équipant le timon. De préférence les moyens de verrouillage ne permettant qu'un seul mode d'utilisation consistent en un contacteur ,ayant une première position où il connecte ensemble moteur sur le système intégré de guidage automatique commandée par le timon lorsque celu-ci est placé dans une position déterminée correspondant au fonctionnement automatique, et une seconde position ou il connecte l'ensemble moteur sur les commandes manuelles commandée par l'absence du timon dans la position déterminée. Lorsque le châssis du chariot comporte un logement pré pour positionner le timon lorsque le chariot est en fonctionnement automatique, le contacteur est fixé dans ledit logement. Lorsqu'un tel logement n'existe pas mais que la position du timon lors du fonctionnement automatique est déterminée par un verrouillage , le contacteur est fixé à proximité immédiate du dispositif de verrouillage et coopère avec celui-ci. Les moyens de repérage sont destinés à permettre le positionnement du chariot sur le parcours de guidage automatique après son utilisation manuelle, en sorte que le système intégré de guidage automatique puisse remplir sa fonction après le passage en fonctionnement automatique.Ils- consistent en un capteur de présence des éléments de guidage, monté sur la partie inférieure du chariot et relié à un voyant lumineux placé sur le timon de guidage, préférentiellement sur la partie du timon faisant face au logement du timon sur le châssis . Ainsi lors du placement du chariot sur le parcours de guidage automatique, 1' opérateur a immédiatement sous les yeux sur le timon qu'il a entre les mains le voyant lumineux signalant la présence du chariot sur la bonne trajectoire. Le capteur de présence est bien sûr fonction des éléments de guidage qui sont sur le parcours de guidage automatique : fil, en cas de filoguidage, ruban coloré ou peinture dans le cas optoguidage , glissière ou élément métallique dans certaines zones du parcours en cas de guidage odométrique. Les chariots à guidage automatique sont équipés d'un bouclier frontal dont le rôle est de détecter les obstacles éventuels sur le parcours de guidage automatique et de commander l'arrêt du chariot en cas de détection d'un obstacle Selon l'invention le bouclier frontal conserve cette fonction lors du fonctionnement automatique, par contre en fonctionnement manuel son rôle est de protéger le chariot-contre les chocs, c' est a l'opérateur qui dirige le chariot de commander, s'il le souhaite, l'arrêt du chariot en fonction de l'obstacle rencontré. Selon une version préférée du chariot, le bouclier frontal est rétractable entre une position avancée où il est mobile en position par rapport au châssis et une position reculée où il est fixe en position par rapport au châssis. -Dans la position avancée, correspondant au fonctionnement automatique, le bouclier réagit aux chocs grâce à sa faculté de déplacement par rapport au châssis: ctest le déplacement du bouclier qui est détecté par des capteurs, lesdits capteurs commandant l'arrêt de l'ensemble moteur. Par contre dans la position reculée, correspondant au fonctionnement manuel, le bouclier est fixe par rapport au châssis et le protége contre les chocs, sans intervention des capteurs de détection précités. Le bouclier frontal rétractable comprend par exemple un élément rigide, formant le bouclier proprement dit, et un dispositif rétractable composé de deux bras articulés du même type mais montés symétriques par rapport à l'axe central du charIot, chaque bras comportant deux tiges reliées entre elles par une charnière et-dont les deux extrémités libres sont solidaires de l'élément rigide par un premier point de pivotement et du châssis par un second point de pivotement, et chaque bras étant artlculable entre une première position où la charnière reliant les deux tiges est maintenue ouverte , grâce à un système à ressorts,et une seconde position où la même charnière est maintenue refermée.De plus au moins un capteur, relié à l'ensemble moteur du chariot, commande l'arrêt dudit ensemble lorsque l'angle formé par les deux tiges dans la première position subit une variation. Ainsi en fonctionnement automatique, correspondant à la première position du bouclier frontal, tout choc sur l'élément rigide contrariera l'action de système à ressorts , modifiera l'angle formé par les deux tiges de chaque bras, laquelle variation sera détectée et commandera l'arrêt du chariot. Par contre en fonctionnement manuel, correspondant à la seconde position du bouclier frontal, le capteur est mis hors circuit, et l'élément rigide est bloqué contre le châssis du fait du repli des deux bras articulés dans la seconde position. Selon un premier mode de réalisation, la partie frontale du châssis présente un renfoncement, et les deux bras articulés sont solidaires du chassie par deux seconds points de pivotement distincts situés de part et d'autre et en avant du renfoncement, et sont solidaires de l'élément rigide pàr deux premiers points de pivotement distincts et situés en regard des deux premiers points de pivotement. La charnière reliant les deux tiges est maintenue ouverte, grâce à une butée et à un jeu de ressorts, en avant du second point de pivotement , et elle est maintenue fermée en arrière du second point de pivotement. Le capteur est un contacteur monté sur l'une des tiges de chaque bras et muni d'un ergot s'appuyant constamment sur l'autre tige à proximité de la charnière lorsque celle-ci est maintenue dans la première position. Selon un second mode de réalisation, les deux tiges de chaque bras ont mêro dimension et les deux bras articulés sont solidaires symétriquement du châssis par le même second point de pivotement et de l'élément rigide par le même premier point de pivotement, situés selon l'axe central du chariot. Les deux charnières reliant les deux tiges des deux bras sont maintenues ouvertes, grâce à un ressort de rappel qui relie les deux charnières et à quatre chaînes de maintien qui relient les deux tiges avant à l'élément rigide et les deux tiges arrière au châssis de part et d'autre des points de pivotement correspondants. Le capteur est un contacteur monté sur l'une des tiges de chaque bras et muni d'un ergot s'appuyant constamment sur l'élément d'accrochage d'une des chaînes de maintien sur la tige lorsque les bras sont maintenus en position d'équilibre, la channe de maintien étant tendue. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va maintenant être faite d'un exemple de réalisation du chariot filoguidé et à fonctionnement manuel selon l'invention, illustré par le dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue en perspective du chariot La figure 2 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation du bouclier frontal en fonctionnement automatique La figure 3 est une représentation schématique du bouclier frontal en fonctionnement manuel selon le mode de réalisation de la figure 2 La figure 4 est une représentation schématique d'un second mode de réalisation du bouclier frontal en fonctionnement automatique La figure 5 est une représentation schématique du bouclier frontal selon la figure 4 en présence d'un obstacle. Le chariot I est du type filoguidé destiné à la manutention notamment de pallettes et de caisses, grâce à ses deux fourches 2. I1 comporte de manière connue , sans qu'il soit besoin ni de les décrire plus avant, tous les moyens entrant dans la structure d'un chariot filoguidé : ensemble moteur commandant la rotation des roues, système d'asservissement comandant le pivotement des roues en fonction des données fournies par un capteur de détection du fil, bottier de commande du chariot et de programmation éventuelle de son fonctionnement le long du parcours filoguidé, le tout étant monté sur un châssis. Sur.la partie frontale et supérieure, le chariot 1 comporte un timon 3 qui est solidaire du châssis 4 et pivotant autour d'un axe de rotation horizontal 5. Le timon 3 présente à l'opposé de son axe de rotation 5 deux poignées latérales 6 à proximité desquelles se trouvent placés les organes de commande manuelle du chariot 1 : marche, arrêt , déplacement avant, arrière, à droite, à gauche. Face au timon 3, le châssis 4 présente un léger enfoncement 7 correspondant au logement du timon 3 lorsque le chariot 1 est en fonctionnement automatique, filoguidé. Dans cet enfoncement 7 est placé un contacteur 8 sur lequel vient s'appliquer le timon 3 lorsque celui-ci est mis dans son logement. Le contacteur 8 est connecté à l'ensemble de commande du filoguldage, de sorte que la mise en fonctionnement de celui-ci ne peut intervenir que si le contacteur 8 est enfoncé. Sur la face du timon 3 opposée au châssis 4 est fixé le boîtier åe commande 9 et de programmation du filoguidage. Sur la face du timon 3 qui est en regard du châssis 4 est placé un voyant lumineux (non visible sur la figure 1) relié au capteur de détection du fil. Sur la partie frontale et basse du chariot 1, le bouclier 10 est composé de trois panneaux rigides, le premier central 1 et les deux panneaux latéraux 12 et 13 montés coulissants le long des ailes du panneau 11.Selon un premier mode de réalisation illustré par les figures 2 et 3, le panneau 11 est solidaire du châssis 4 par l'intermédiaire des deux bras 14 et 15, respectivement fixés d'une part au panneau central 11 par les charnières 16 et 17 et d'autre part au châssis 4 par les charnières 18 et 19. Les deux bras 14 et 15 sont composés de deux tiges respectivement 20,21 et 22,23, articulées entre elles par les charnières 24 et 25. Chaque tige 20,21,22,23 est assortie d'un système ressort tendant à la repousser vers le flanc du châssis 4 ou du bouclier 10 par rapport à la charnière d'ancrage 18,19 sur le châssis 4 ou 16,17 sur le bouclier.Ce système de ressort 26 est lui-même composé d'une tige 27 rendue solidaire de la tige correspondante (21 sur les figures 2 et 3) par une barre de liaison 28 dont une extrémité est fixée sur la tige 21 à proximité de la charnière 24 et l'autre munie d'un oeilleton 29 dans lequel la tige 27 peut librement coulisser. La tige 27 est rendue solidaire du châssis 4 par la charnière 30 équipée d'un ressort 31 qui tend à repousser la tige 27 vers la tige correspondante 21 dans le sens de la flèche F. Comme montré sur les figures 2 et 3, les points d'ancrage du système ressort 26 sur le châssis 4 se trouvent dans un renfoncement 32 pratiqué sur la partie frontale du châssis 4. Une butée 33 , formant un prolongement recourbé de la tige 20 au-delà de la charnière 24, limite à une valeur maximale donnée l'ouverture de l'angle formé par le bras 14 entre les deux tiges 20 et 21. Face à la butée 33, lorsque celle-ci s' applique contre la tige 21, un contacteur 34 est fixé sur la tige 21. I1 comporte un ergot 35 qui est actionné par la butée 33 : l'ergot 35 est repoussé par la butée 33 lorsque l'angle du bras 14 est maximum, et il est sorti lorsque, l'angle du bras 14 diminuant, la butée 33 s'écarte de la tige 21. Le contacteur 34 est connecté à l'ensemble de commande de filoguidage. Le fonctionnement du chariot 1 est le suivant . En fonctionnement automatique, le timon 3 est poussé dans son logement 7 où il appuie constamment sur le contacteur 8 , mettant l'ensemble de commande de filoguidage en état de fonctionner. Le chariot est placé sur le parcours filoguidé au droit de l'emplacement du fil de guidage sur le sol. Le bouclier frontal 10 est dans la position avancée c'est-à-dire que l'angle formé par les deux bras 14 et 15 est maximal , et que les butées 33 correspondantes repoussent les ergots 35 des contacteurs 34, ce qui met l'ensemble de commande de filoguidage en état de fonctionner. L'opérateur , a l'aide du boîtier de commande 9, communique au circuit interne de filoguidage les informations correspondant au parcours souhaité , et le chariot exécute les ordres qui lui ont été donnés. Dans le cas où un obstacle se présente sur le parcours, il rencontre le chariot 1 sur la partie frontale et donc le bouclier 10. Quel que soit ltemplacetnent de l'obstacle , au niveau de l'un ou de l'autre des trois panneaux 11,12 ou 13, le choc frontal se traduit par une déformation de l'ensemble géométrique constitué par le panneau 11, les deux bras 14 et 15 et le châssis 4. Cette déformation provoque une variation de l'angle des bras et un éloignement de la butée 33 par rapport à l'ergot 35 du contacteur 34. L'ergot 35 étant en position sortie, le circuit interne de filoguidage est coupé , ce qui commande l'arrêt de l'ensemble moteur et donc du chariot 10. Lorsque l'opérateur veut passer en fonctionnement manuel, il doit procéder à deux opérations : la mise en position rétractée du-bouclier 10 et le décrochement du timon 4. Pcur la première opération, l'opérateur exerce sur le panneau 11 du bouclier 10 une pression suffisante pour déformer les deux bras 14 et 15 jusqu'a ce que les charnières 24 et 25 d'articulation centrale des bras passent à 1 'intérieur du renfoncement 32 pratiqué dans la partie frontale du châssis 4 et soient dans la position extrême la plus reculée, qui correspond à la position du bouclier 10 en fonctionnement manuel pour lequel le bouclier 10 a pour seul rôle de protéger le châssis contre les chocs. Dans cette position extrême, les panneaux latéraux 12 et 13 sont sensiblement le long des flancs du châssis 4, de sorte que la surface au sol occupée par le chariot est la plus réduite possible et que la maniabilité du chariot 1 en est améliorée.Les bras 14 et 15 sont repliés, l'angle formé par les deux tiges 20 et 21 étant minimum, et l'action des ressorts 30 tend à réduire. encore cet angle. L'ergot 35 , libéré de la butée 33, est en position sortie, et le circuit interne de filoguidage est coupé. Pour la seconde opération, il suffit à l'opérateur de se saisir du timon 3, de le sortir de son logement 7, ce qui coupe le circuit interne de filoguidage et alimente le circuit de commandes manuelles. Il reste à l'opérateur à guider le chariot 1 à l'aide des poignées 6 et des commandes manuelles correspondantes qui commandent l'ensemble moteur et les différents organes permettant les manoeuvres de manutention. Ainsi le chariot 1 peut sortir du parcours filoguidé et être utilisé librement. Une fois que l'opérateur a terminé son travail de manutention, s'il veut que soit repris le cours normal en fonctionnement automatique, il doit replacer le chariot 1 sur le parcours filoguidé à proximité du fil 36 de guidage. La bonne position lui est signalée par un voyant lumineux placé sur le timon qui s'allume des que le chariot est pris en compte par le capteur de guidage. Puis il replace le timon 3 dans son logement 7. Enfin il exerce sur le panneau 11 du bouclier 10 une traction suffisante pour déformer les deux bras 14 et 15 jusqu'à ce que les charnières 24 et 25 d'articulation centrale des bras passent à l'extérieur du renfoncement 32 et que sous 1 'action des ressorts 31 les bras 14 et 15 se positionnent dans leur position avancée, les tiges 21 étant appuyées sur les butées correspondantes 33 .Il écarte latéralement les panneaux 12 et 13 pour élargir le champ de- protection du bouclier 10. Il ne reste ensuite à l'opérateur qu'à commander à partir du boîtier 9 le déplacement automatique du chariot Selon un second mode de réalisation illustré par les figures 4 et 5, le panneau 11 est solidaire du châssis 4 par l'intermédiaire des deux bras 36 et 37, respectivement fixés d'une part au panneau central 1 1 par le même axe de pivotement 38 et d'autre part au châssis 4 par le même axe de pivotement 39. Les deux bras 36 et 37 sont composés de deux tiges respectivement 40,41 et 42,43, toutes de même dimension, articulées entre elles par les charnières 44 et 45. Les deux charnières sont reliées par un ressort de rappel 46 qui tend à les rapprocher.Les deux tiges avant 40,42 sont reliées au panneau il par deux chaînes de maintien 47,48 et les deux tiges arrière 41,43 sont reliées au châssis 4 par deux chaînes de maintien 49,50. Les points d'aceroehage des chaînes de maintien sur le panneau il et le châssis 4 et la longueur de ces chaînes sont choisis en sorte que les deux bras articulés 36 et 37 aient ensemble , sous l'action du ressort de rappel 46, à l'équilibre une forme approximativement carrée, comme cela est montré à la figure 4. Le point d'accrochage d'une chaîne de maintien 49 sur une tige arrière 41, consiste en un évidement transversal dans la tige 41 dans lequel peut pénétrer l'extrémIté effilée d'un cône 54 à laquelle est fixée la chalne 49 correspondante. Sur les deux tiges arrière 41 et 43 solidaires du châssis 4 sont fixés deux contacteurs 52 à ergot 53 . Cet ergot 53 est actionné par le cône ; l'ergot 53 est repoussé par ce cône 54 lorsque les deux bras 36 et 37 étant a l'équilibre la chaîne de maintien 49 est tendue entre la tige 41 et le châssis 4, et il est sorti lorsque la chaîne de maintien 49 se détend et que le cône 54, dégagé de la tension de la chaîne 49, remonte dans l'évidement , sous l'action du ressort repoussant l'ergot 53.Le contacteur 52 est connecté à l'ensemble de commande de filoguidage. Lorsqu'un obstacle 51 se présente et exerce une pression sur l'un des panneaux, par exemple le panneau latéral 12 comme cela est montré sur la figure 5, l'équilibre formé par les bras articulés est rompu ; l'ensemble des trois panneaux rigides 11,12,13 se déplace vers le chassies 4 sous la pression de l'obstacle 51, les chaînes de maintien 47,49 correspondant au côté où se trouve l'obstacle 51 se détendent, le carré se transforme en un losange. La chaîne de maintien 49 n'étant plus tendue, le cône 54 se déplace entraînant la sortie de l'ergot 53, ce qui coupe le circuit interne de filoguidage et l'arrêt du chariot 10. L'invention n' est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit , mais en couvre toutes les variantes. En particulier le guidage automatique n est pas nécessairement par fil, il peut s'agir d'un optoguidage par détection optique d'un ruban placé sur le sol le long du parcours de guidage, il peut s'agir également d'un guidage odométrique par introduction dans un codeur de toutes les données- concernant le parcours à accomplir. Enfin l'invention s'applique à tout chariot , quels que soient sa destination et ses organes de manutention. Il est même possible d'adapter un chariot existant à guidage automatique en l'équipant des moyens caractérIstiques de l'invention, en particulier un timon et un boucler rétractable selon le second mode de réalisation, spécialement conçus pour être montés facilement. REVENDICATIONS . Chariot (I) de manutention à guidage automatique du type comportant un système intégré de guidage automatique relié à un ensemble moteur et un bouclier frontal, caractérisé en ce qu'il comporte a. un timon (3) de guidage manuel équipé de commandes manuelles de l'ensemble moteur, b. des moyens (8) de verrouillage connectant alternativement soit le système intégré de guidage automatique soit les commandes manuelles, c. et des moyens de repérage du positionnement du chariot (1) dans la zone de guidage automatique, et en ce que le bouclier frontal (10) a pour fonction soit, en fonctionnement automatique, la détection des obstacles et l'arrêt subséquent du chariot (1) soit, en fonctionnement manuel, la protection mécanique du chariot (1) contre les chocs. 2. Chariot selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de verrouillage consistent en un contacteur (8), ayant une première position où il connecte l'ensemble moteur surale système intégré de guidage automatique commandée par le timon (3) lorsque celui-ci est placé dans une position déterminée correspondant au fonctionnement automatique, et une seconde position où il connecte l'ensemble moteur sur les commandes manuelles commandée par l'absence du timon (3) dans la position déterminée. 3. Chariot selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de repérage consistent en un capteur de présence des éléments (36) de guidage , monté sur la partie inférieure du chariot (1) et allumant en cas de présence des éléments de guidage (36) un voyant lumineux. 4. Chariot selon la revendication 3 caractérisé en ce que le voyant lumineux est placé sur le timon (3) sur la partie au timon faisant face au châssis (4). 5. Chariot selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bouclier frontal (10) est rétractable entre une position avancée où il est mobile en position par rapport au châssis (4) et une position reculée où il est fixe en position par rapport au châssis, et en ce que des capteurs commandent l'arrêt de l'ensemble moteur en cas de déplacement du bouclier (10) autour de sa position avancée. 6. Chariot selon la revendication 5 caractérisé en ce que le bouclier frontal (10) comprend un élément rigide (11) , formant le bouclier proprement dit , et un dispositif rétractable composé de deux bras articulés du même type mais montés symétriques par rapport à l'axe central (AA') du chariot, chaque bras comportant deux tiges reliées entre elles par une charnière et dont les deux extrémités libres sont solidaires de l'élément rigide (11) par un premier point de pivotement et du châssis (4) par un second point de pivotement , et chaque bras étant articulable entre une première position où la charnière reliant les deux tiges est maintenue ouverte et déformable sous contrainte, grâce à un système de ressorts, et une seconde position où la même charnière est maintenue refermée. 7. Chariot selon la revendication 6 caractérisé en ce que la partie frontale du châssis présente un renfoncement (32) , en ce que les deux bras articulés (14,15) sont solidaires du châssis (4) par deux seconds points de pivotement (18,19) distincts situés .de part et d'autre et en avant du renfoncement (32), et sont solidaires de l'élément rigide (11) par deux premiers points de pivotement (16,17) distincts et situés en regard des deux premiers points de pivotement (18,19), et en ce que la charnière (24,25) reliant les deux tiges de chaque bras est maintenue ouverte, grâce à une butée (33) et à un jeu de ressorts (31), en avant du second point de pivotement (18,19) et est maintenue fermée en arrière du second point de pivotement (18,19). 8. Chariot selon la revendication 6 caractérisé en ce que les deux tiges de chaque bras ont même dimension et les deux bras articulés (36,37) sont solidaires symétriquement du châssis (4) par le même second point de pivotement (39) et de l'élément rigide-(11) par le même premier point de pivotement (38) , situés selon l'axe central (AA') du chariot, en ce que les deux charnières (44,45) reliant les deux tiges des deux bras (36,37) sont maintenues ouvertes, grâce à un ressort de rappel (46) qui relie les deux charnières (44,45) et à quatre chaînes de maintien (47,48,49,50) qui relient les deux tiges avant (40,42) à ltélénzent rigide (11) et les deux tiges arrière (41,43) au châssis (4) de part et d'autre des points de pivotement (38,39) correspondants. 9. Chariot selon l'une des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que l'élément rigide comprend un panneau central (11) et deux panneaux latéraux (12,13) montés coulissants trssnsversalement le long des ailes du panneau central (11). 10. Chariot selon la revendication 1 caractérisé en ce que le boîtier de commande (9) du circuit interne de filoguidage est placé sur la face du timon (3) opposée au châssis (4).