Brevet FR2640072A1 — publié le 19900608

INSTALLATION DE CHARGEMENT DE BARRES DANS DES ALVEOLES DESCRIPTION La présente invention se rapporte à une instaltation de chargement de barres dans des alvéoles verticaux et peut notamment s'appliquer au chargement de barres irradiees dans des conteneurs de béton appeles emballages de transport au fond d'une fosse constituée par une piscine remplie dteau. Les alvéoles sont à peine plus larges que les barres qu'iLs reçoivent, ce qui oblige à une grande précision de positionnement en dépit de la distance séparant L'opérateur du fond de La fosse. Il faut en outre orienter correctement Les barres par rapport aux alvéoles dans le cas de sections non circulaires. La figure I illustre une barre 1 vue de dessus et mal positionnée par rapport à un alvéole 2 qui prétend dans un conteneur cylindrique 3. Il est nécessaire de tourner La barre 1 et de la déplacer horizontalement suivant les deux axes X et r pour pouvoir l'introduire dans l'alvéole 2. Les tentatives à vue ne sont pas suffisantes car le jeu n'est que de quelques millimètres pour des sections carrées d'une vingtaine de centimètres de côté et le conteneur 3 est separé de l'opérateur par plusieurs mètres de hauteur d'eau de protection biologique. L'invention incorpore des moyens destinés à résoudre ce probLème. Sous sa forme la plus génerale, elle concerne une installation de chargement de barres dans des alvéoles verticaux situés au fond d'une fosse, comprenant une plate-forme mobiLe horizontalement en X et Y au-dessus de La fosse, un outil de préhension d'une barre à charger assujetti à la plate-forme, l'outil etant mobile verticaLement (par exemple télescopique) et rotatif autour d'un axe vertical, la barre pendant verticalement de l'outil, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un premier motif de repérage immobile dans la fosse, un moyen d'illumination en position fixe dans la fosse et produisant un faisceau lumineux plan coupant la barre, un premier moyen de prise de vue également en position fixe dans la fosse et orienté pour voir la partie de barre eclairée par le faisceau et le premier motif de repérage, ainsi que des moyens de traitement de vues produites par Le premier moyen de prise de vue pour déduire la position des barres par rapport aux alvéoles. Les alvéoles appartiennent souvent à un conteneur mobile par rapport à la fosse. Il faut donc alors déterminer également leur position exacte. Un second moyen de prise de vue est fréquemment nécessaire en pratique pour cela. Avantageusement, ce second moyen de prise de vue localise les alvéoles à L'aide d'un second motif de repérage qui leur est proche et qui est solidaire de la fosse. Dans ce dernier cas, le second moyen de prise de vue repère avantageusement également le premier motif de repérage et bénéficie ainsi d'une redondance d'informations. Le faisceau d'illumination, de même que le premier motif de repérage, sont de préférence aussi proches que possible des alvéoles. On peut préconiser un faisceau d'illumination dans un plan horizontal très près du fond de la fosse. L'invention va être mieux comprise à L'aide des figures suivantes données à titre illustratif et non limitatif - la figure 1, déjà décrite, illustre le problème technique ayant suscité l'invention ; - les figures 2A et 2B sont des vues gEné- rales des constituants de l'invention ; - la figure 3 représente un conteneur particulier prévu en utilisation avec l'invention ; et - la figure 4 illustre une image enregistrée par le premier moyen de prise de vue. La figure 2A represente une fosse 4 à parois de béton et remplie d'eau d'absorption du rayonnement des barres irradiées. La fosse 4 a treize mètres de profondeur et est munie à son extrémité inférieure d'une embouchure 5 verticale de trois mètres de hauteur communiquant avec le conteneur 3 ; un joint d'étanchéité 6 est disposé à l'interface pour éviter L'écoulement d'eau contaminée. Les alvéoles 2 viennent en face de l'embouchure 5. Un laser 7 est disposé près du fond 8 de la fosse 4 et produit un faisceau d'illumination plan horizontal 9 juste au-dessus de L'embouchure 5 ; une caméra 10 constituant un pr-emier moyen de prise de vue présente un cône de diffusion 10a orienté obliquement et dont l'intersection 11 avec le faisceau d'iLlumination 9 inclut la totalité de la projection verticale 12 de l'embouchure 5. Un premier motif de repérage est constitué de piges 13 étabLies verticales sur le fond 8. Les piges 13 peuvent être au nombre de trois ou quatre et être disposées à intervalles angulaires égaux autour de l'embouchure 5. Le faisceau d'illumination 9 affleure les extrémités, coplanaires, des piges 13. On a également représenté une caméra supé- rieure 14 qui constitue un second moyen de prise de vue. Il est en effet impossible, dans La réalisation représentée, de connaître la position des alvéoles 2 du conteneur 3 à l'aide de la caméra 10 puisque l'embouchure 5 est trop profonde. La caméra supérieure 14 serait cependant inutile si les alvéoles 2 avaient une position fixe par rapport à la fosse 4 et au premier motif de repérage, ou encore s'ils affleuraient à peu de distance du fond 8, car la caméra 10 serait alors suffisante pour les repérer. La caméra supérieure 14 peut être à une position connue ou non par rapport à la fosse 4 ; son cône de diffusion 14a doit, dans le second cas, englober les piges 13 pour fournir une indication de positionnement. Elle peut avantageusement être conçue pour être plongée partiellement dans l'eau de la fosse 4 ; on la munit alors d'un objectif 15 en forme de tube transparent qui entoure la partie immergée et La protège de l'eau. Cette disposition améliore grandement la qualité de l'image. La localisation des alvéoles -2 fournie par la caméra supérieure 14 peut être suffisante pour charger correctement les barres. On peut toutefois préférer disposer un second motif de repérage au-dessous du premier. La figure 3 montre, au-dessus de la face supérieure d'un conteneur 3 muni de douze alvéoles 2 disposés en croix, deux rangées de deux aLvéoLes entourant deux rangées de quatre alvéoLes, qu'on peut ainsi disposer quatre piges 18 entre les branches de la croix, à intervalles angulaires égaux sur le conteneur 3. Ces quatre piges 18, disposées en bas de l'embouchure 5, permettent une meilleure Localisation des alvéoles à cause de leur proximité. La caméra supérieure 14 fournit l'image représentative de la position des alvéoles 2 à un système informatique 19 équipé d'un écran 20. Elle est ensuite retiree et l'opérateur peut procéder au chargement. La figure 2B représente une plate-forme 21 roulant horizontalement sur un pont roulant 22 lui-meme déplaçable horizontalement dans une direction perpendiculaire sur deux rails 23 de part et d'autre de la fosse 4. Un outil de préhension 24 est suspendu à la plate-forme 21 ; il se compose d'un crochet tournant 25 soutenant un bras télescopique 26 qui porte une pince 27 à son extrémité inferieure. La pince 27 est munie de griffes porteuses chacune d'une excroissance qui pénètre dans un enfoncement de forme adaptée de La barre à charger 1, qui pend donc verticalement à partir de La pince 27. L'opérateur commande les mouvements de la plate-forme 21, du pont roulant 22 et de l'outil de préhension 24 à l'aide de moteurs pas à pas ou de vérins. il peut ainsi déplacer horizontalement la barre 1 au-dessus du réseau d'alvéoles 2, l'abaisser avec L'alvéole choisi 2, la tourner pour la mettre en position angulaire correcte et ouvrir La pince 27 quand la barre 1 a été introduite complètement dans l'alvéole 2. Quand la barre 1 est descendue vers l'embouchure 5, elle intercepte une partie du faisceau d'iLlu- mination 9 qui illumine une partie du périmètre d'une de ses sections. Dans le cas d'une barre 1 de section carrée, un demi-périmètre est en principe illuminé. La caméra 10 enregistre une image schématisée sur la figure 4 : les piges 13 du premier motif de repérage apparaissent sous forme de quatre taches quasi-ponctuelles 30 et La partie illuminée de la barre 1 sous forme d'une ligne brisée formée de deux segments 31 et 32. -La position de la ligne brisée sur L'image par rapport aux taches 30 permet de déduire La position horizontale de la barre 1 par rapport au premier motif de repérage, c'est-à-dire par rapport à la fosse 4. La géométrie relative (longueur et orientation) des segments 31 et 32 fournit l'orientation angulaire de la barre 1 par rapport à la camera 10 : s'ils sont de longueur égale, une arête-de la barre 1 est dirigée vers la caméra 10-; si un seul segment apparat, c'est une face plane de la barre 1 qui est dirigée vers la caméra 10 on considère toutefois que ta mesure angulaire n'est pas suffisamment précise dans ce dernier cas et qu'il est nécessaire de recommencer La mesure après avoir tourné le crochet 25. Comme la caméra supérieure 14 a fourni la position des alvéoles 2 par rapport à La fosse 4 et au premier motif de repérage, il est possible de représenter graphiquement la position de la barre 1 par rapport aux alvéoles 2 après que l'image enregistrée par la caméra 10 a été fournie au système informatique 19. Une image -analogue à cet le de ta figure 1- appa raSt sur l'écran 20 situé devant l'opérateur : une image d'un carré, mobile en fonction des mouvements horizontaux de la barre 1, se superpose à une image fixe d'un réseau de carrés représentant les alvéoles 2. Quand le carré mobile a été superposé à un des carrés fixes à la suite de manoeuvres correctes de l'opérateur, la barre 1 peut être descendue dans l'aI- véole 2 correspondant. Il faut remarquer que le premier motif de repérage est nécessaire car, si le laser 7 et la caméra 10 sont en principe en position fixe dans la fosse 4, ils doivent être périodiquement démontés pour l'en- tretien et éventuellement remplacés, ce qui impose de les fixer à la fosse 4 par des liaisons boulonnées qui ne permettent pas de retrouver parfaitement la position précédant le démontage, notamment en ce qui concerne l'orientation, ce qui, compte tenu des grandes dimensions de la fosse 4 et des faibles tolérances de positionnement, conduirait à des incertitudes inadmissibles. Un autre avantage de l'invention consiste en ce que ni le laser 7 ni la caméra 10 ne comprennent des pièces mobiles qui seraient défavorables à leur fiabilité et à leur précision. L'invention n'est évidemment pas limitée à des fosses remplies de liquide mais peut aussi être employée pour des installations entièrement à l'air libre. REVENDICATIONS 1. Installation de chargement de barres (1) dans des alvéoles verticaux (2) situés au fond d'une fosse (4), comprenant une plate-forme (21) mobile horizontalement en X et Y au-dessus de la fosse, un outil de préhension (24) d'une barre à charger assujetti à la plate-forme, l'outil étant mobile vertical ment, la barre pendant verticalement de l'outil, caractérisée en outre en ce qu'elle comprend un premier motif de repérage (13) immobile dans la fosse, un moyen d'illumination (7) en position fixe dans la fosse et produisant un faisceau lumineux plan (9) coupant la barre, un premier moyen de prise de vue (10) également en position fixe dans la fosse et orienté pour voir la partie de barre (31 et 32) éclairee par le faisceau et le premier motif de repérage (30), ainsi que des moyens de traitement (19) des vues produites par le premier moyen de prise de vue pour déduire La position des barres par rapport aux alvéoles. 2. Installation de chargement de - barres dans des alvéoles verticaux suivant la revendication 1, où les alvéoles appartiennent à un conteneur (3) venant devant une ouverture (5) de la fosse, caractérisée en ce qu'elle comprend un second moyen de prise de vue (14) orienté pour voir la position des alvéoles dans la fosse et la communiquer aux moyens de- traitement des vues. 3. Installation de chargement de barres dans des alvéoles verticaux suivant la revendication 2 dans laquelle la fosse est remplie d'eau, caracteri- sée en ce que le second moyen de prise de vue plonge partiellement dans l'eau et comprend un objectif transparent (15) qui entoure sa partie plongeant dans l'eau. 4. Installation de- chargement de barres dans des alvéoles verticaux suivant la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le second moyen de prise de vue est fixe par rapport à la fosse. 5. Installation de chargement de barres dans des alvéoles verticaux suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un second motif de repérage (20) solidaire de la fosse (4) et visible par le second moyen de prise de vue. 6. Installation de chargement de barres dans des alvéoles verticaux suivant la revendication 5, caractérisée en ce que les deux motifs de repérage sont visibles par le second moyen de prise de vue. 7. Installation de chargement de barres dans des alvéoles verticaux suivant L'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le faisceau lumineux plan est sensiblement horizontal. 8. Installation de chargement de barres dans des alvéoles verticaux suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le premier motif de repérage est constitué de piges à extrémités coplanaires et en ce que le faisceau lumineux ptan affleure les extrémités des piges. 9. Installation de chargement de barres dans des alvéoles verticaux suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'outil de préhension est rotatif autour d'un axe vertical.