Brevet FR2663144A1 — publié le 19911213

Procédé et dispositif de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques DESCRIPTIF La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de contrôle d'entretien d'éléments. Le secteur technique de l'invention est le domaine de la réalisation de circuit électronique et électrique utilisant un micro ordinateur associé à tout matériel ou équipement sur lequel sont montés lesdits éléments mécaniques à contrôler en vue de prévenir leur entretien. Une des applications principales de l'invention est le contrôle et l'enregistrement de cycles de fonctionnement des pièces mécaniques, telles qu'une pelle, une porte, un poussoir,... qui équipent les véhicules de ramassage des ordures ménagères, et dont l'entretien doit être assuré à des périodes déterminées en fonction du nombre de ces cycles. D'autres applications sont envisageables pour d'autres types de véhicules tels que dans les travaux publics par exemple, et pour des machines qu'elles soient mobiles ou non. On connait à ce jour divers dispositifs permettant de contrôler un matériel en cours de son fonctionnement, afin d'en suivre les évolutions, les conditions d'utilisation, son environnement et/ou tous les paramètres pouvant permettre de faire les contrôles préventifs systématiques de celui-ci, d'évaluer la fiabilité, d'établir un diagnostic en cas d'anomalies et de pannes, de déclencher des alertes et/ou des procédures de secours en cas de pannes ou d'anomalies importantes, etc...Un des domaines ayant développé de tels dispositifs est celui des véhicules tels que les camions, les trains, les avions, etc... dont la fiabilité est d'une part nécessaire pour des raisons de sécurité mais aussi d'autre part pour éviter des immobilisations coûteuses et perturbant le fonctionnement de la société de gestion desdits véhicules. Suivant l'objectif recherché dans ces divers dispositifs ceux-ci sont plus ou moins complexes, depuis ce que l'on appelle les "boites noires" des avions qui enregistrent dans celui-ci certains paramètres liés à son fonctionnement et même les liaisons vocales entre celui-ci et des stations au sol, et entre le personnel de l'équipage, mais qui ne gardent en mémoire seulement une dernière période de fonctionnement qui est donc réactualisée : les supports sont indestructibles et inviolables pour être récupérés et analysés par des experts en cas d'accident. D'autres systèmes plus simples, à l'autre extrême si l'on peut dire, permettent par exemple de suivre les informations d'entretien d'un véhicule, tel que celui décrit dans la demande de brevet ER 2626399 déposée le 27/01/1988 par Monsieur G. SAVERI et qui remplace seulement les carnets de bord imprimés de ces véhicules car il s'agit d'introduire manuellement par un clavier dans des mémoires, en nombre égale aux fonctions mémorisées, des renseignements correspondant à ces fonctions pour pouvoir les relire sur un écran à tout moment. I1 n'y a même aucune connexion avec le véhicule même pour la saisie des informations, ce qui ne donne aucune garantie de fiabilité de contrôle à posteriori, ne permet pas d'alerter l'utilisateur et ne constitue qu'un recueil passif de ces informations. On peut citer également, dans ce domaine de l'automobile la demande de brevet ER 2.490.842 déposée le 23/09/1980 par la société RENIX ELECTRONIQUE, intitulée "dispositif adaptateur électronique d'une prise diagnostic aux informations fournies par un circuit électrique" : le dispositif comporte un microcalculateur. un circuit de surveillance, un voyant de contrôle et une fiche de sortie de microcalculateur, lié à ce voyant à travers un circuit de protection et d'allumage et en parallèle aux informations de diagnostic.On connaît également la demande de brevet FR. 2.563.631 déposée le 26/04/1984 par l'institut Russe BELORUSSKY POLITEKHNICHESKY sur un "dispositif pour la mesure de la fréquence de rotation", qui comprend un groupe électronique comparateur et enregistreur, et pouvant contrôler et mémoriser les défauts aux étages d'entrée des systèmes de freinage pourvu de moyens anti-blocage électronique. Ces équipements ne permettent en général qu'une analyse en temps réel pour une action immédiate éventuelle. On peut citer également divers dispositifs existants en matière de contrôle de matériel, mais il s'agit alors d'appareils de tests et de contrôle externes qui sont connectés à la demande sur le matériel concerné, ce qui d'une part, nécessite un branchement sur celui-ci ou sur un ou plusieurs de ces composants, et d'autre part, ne permet de relever des informations que durant la période de branchement, ce qui occulte tout ce qui a pu se passer entre les deux contrôles et limite la fiabilité du diagnostic, ce qui est le cas des systèmes de suivi de garantie d'un véhicule.Dans ce cadre, on relève la demande de Certificat d'Utilité nO FR 2.624.996 du 18/12/1987 par la société Informatique Réalité sur un "dispositif autonome portable de stockage, de transfert et de contrôle d'informations" qui comprend un support apte à recevoir des composants électriques, des moyens de connexion entre le support et l'appareil auquel il se raccorde, une horloge, une mémoire vive et une interface, l'ensemble électronique correspondant étant du type monolithique intégré. On connaît par ailleurs, dans la plupart des installations industrielles automatisées, divers équipements de contrôle qui sont eux-mêmes sous la surveillance d'opérateurs qui, à partir d'un centrale regroupant ces équipements, peuvent contrôler toute ladite installation : on note par exemple la demande de Certificat d'Utilité nO FR. 2.626.393 déposée le 27/01/1988 par la société FIRAC sur un "procédé et dispositif de contrôle de fonctionnement d'une installation industrielle commandé par un automate programmable" : le dispositif de type console comprend alors un microprocesseur, une mémoire vive, un écran de visualisation, une carte de gestion de l'écran, deux claviers et leur microprocesseur de gestion, des connecteurs, un lecteur de mémoire et un lecteur de disquettes avec leur contrôleur. Ainsi chacun des dispositifs cités ci-dessus répond à un besoin spécifique de contrôle et ceux-ci peuvent être regroupés en deux grandes familles indépendantes, dont les objectifs sont différents et les résultats sont souvent exploités par des personnes également différentes - les uns concernent les contrôles en temps réel, incluant les moyens de détection et de contrôle des paramètres de fonctionnement et de défaut éventuel : ils sont intégrés au matériel à contrôler pour une action immédiate sous forme par exemple de console de visualisation, d'alarme, d'arrêt automatique ou de connexion secours, mais ils ne gardent aucune trace des événements précédents l'information transmise ou la détection du défaut. - les autres regroupent tous les appareils de contrôle avec enregistrement, qui peuvent alors être embarqués sans être connectés, ou embarqués et intégrés avec des interfaces, ou seulement embarqués et connectés à la demande pour évaluer et garder une mémorisation temporaire des événements, sans souci direct d'action immédiate, mais plutôt d'analyse et de diagnostic en fonction des informations recueillies pendant le temps d'enregistrement, mais qui est souvent soit très complet et assez court, soit partiel et intermittent, et sur une longue période. La présente invention se situe dans cette deuxième grande famille de dispositifs de contrôle, en particulier dans la catégorie des équipements embarqués et intégrés avec des interfaces les reliant à des éléments mécaniques, lesquels dans l'application principale envisagée fonctionnent par cycles dont on veut en contrôler la durée et le nombre effectif ; en effet, les dispositifs de contrôle qui ne sont pas connectés ou qui ne le sont qu'à la demande comportent de grands risques d'erreurs, n'apportent pas de garantie de suivi et ne peuvent pas contrôler en continu le fonctionnement des cycles et donc de la machine elle-même : ils ne sont qu'une aide au diagnostic ou à la mémorisation d'événements. Dans la catégorie des dispositifs intégrés, les équipements alors nécessaires sont souvent assez lourds et complexes de mise en oeuvre, en particulier ils comportent en général un micro-ordinateur programmé avec un logiciel de gestion et surtout l'entrée des informations est généralement obtenue par des interfaces analogiques ou/et numériques sur un port d'entrée : ces interfaces sont des éléments électroniques complexes qui augmentent le coût de l'équipement et doivent être adaptés à chaque fois à la fonction mécanique dont elles doivent assurer le transfert des informations à l'ordinateur, en particulier lorsqu'il s'agit de contrôler les cycles de fonctionnement. Le problème posé est donc de pouvoir réaliser un équipement de contrôle d'éléments mécaniques, dont le fonctionnement a lieu par cycle, afin de pouvoir prévoir un entretien au bout d'un certain nombre de ces cycles et de connaître à tout moment le nombre effectif de ceux-ci dans un but d'évaluation, lequel équipement de contrôle devant être connecté simplement à l'élément mécanique qu'il doit contrôler. Une des solutions au problème posé est un procédé de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques fonctionnant par cycle utilisant un ordinateur associé à un programme connu de gestion d'informations relatifs à ces éléments pour en déterminer les entretiens nécessaires, et tel que - on dispose d'un connecteur d'entrée standard dudit ordinateur comportant diverses broches disponibles et on relie certaines de ces broches disponibles à une source d'alimentation de tension de référence au travers des résistances de telle façon que lesdites broches renvoient à l'ordinateur une information de leur état, dit "haut" quand la tension arrive sur lesdites broches, - on relie en parallèle auxdites résistances chaque broche disponible alimentée à un contacteur mécanique associé à un desdits éléments mécaniques et apte à la court-circuiter sur une masse, à chaque cycle de fonctionnement de cet élément mécanique, de telle façon que la broche correspondante peut renvoyer alors à l'ordinateur une information d'état dit bas" et que quand on interroge ledit port d'entrée, on détermine les contacteurs mis à la masse, - on comptabilise dans la mémoire dudit ordinateur le nombre des mouvements et des cycles des différents éléments mécaniques. Une autre solution au problème posé est un dispositif de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques fonctionnant par cycle et comportant un ordinateur associé à un programme connu de gestion d'informations relatif à ces éléments à contrôler pour en déterminer les entretiens nécessaires : le dispositif de contrôle suivant l'invention comporte des résistances dont une des extrémités de chacune est reliée à une source d'alimentation de tension de référence, et l'autre à une broche disponible d'un connecteur d'entrée dudit ordinateur et, des contacteurs mécaniques associés chacun à un desdits éléments mécaniques et aptes à se fermer à chaque cycle de fonctionnement de l'élément mécanique associé, lesquels contacteurs étant relié d'un côté à une broche dudit connecteur d'entrée alimentée par ladite tension, et de l'autre à une masse de référence. Le résultat est de nouveaux procédés et dispositifs de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques fonctionnant par cycle. Ces procédés et dispositifs répondent en effet au problème posé sans avoir les inconvénients cités précédemment en matière de complexité d'interfaces ou de mauvais contrôle de fonctionnement. De plus, les caractéristiques de base de la présente invention telles qu'énoncées ci-dessus peuvent être complétées par d'autres caractéristiques telle qu'un affichage d'informations pouvant permettre de connaître en clair l'état des cycles de fonctionnement et les demandes d'entretien en fonction du programme de gestion de celles-ci par rapport au nombre de cycles ; un voyant d'alerte peut compléter le dispositif et une clef de confirmation codée peut permettre une fois l'entretien réalisé de remettre à zéro l'état de la demande d'entretien tout en conservant en mémoire la totalité des cycles depuis la fabrication du matériel.Plusieurs éléments mécaniques peuvent être contrôlés ainsi simultanément avec des programmes d'entretien à des cycles différents suivant le temps de fonctionnement total et/ou le nombre de ces cycles. Ainsi les dispositifs et procédés suivant l'invention assurent une bonne prévention en ordonnant par information et/ou alerte la fréquence des opérations de maintenance puis en permettant la validation de l'exécution de celle-ci. De plus, ils restituent une image globale de l'activité du véhicule sur une longue période. Le résultat est un gain accru de sécurité, une maîtrise et une diminution des coûts du service et des temps imprévus d'immobilisations, et une augmentation de la connaissance des faiblesses éventuelles et donc de la fiabilité. On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, en particulier le faible coût de réalisation et de mise en oeuvre du dispositif, mais celui-ci et ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en démontrer l'intérêt et la nouveauté. La description et les figures ci-après représentent un exemple de réalisation de l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif d'autres réalisations sont possibles à partir de revendications qui précisent la portée et l'étendue de cette invention. la figure 1 est un schéma synoptique représentatif du procédé et du dispositif. La figure 2 est une vue de dessus d'un boîtier renfermant le dispositif. La figure 1 est un schéma simplifié d'un exemple de montage électrique du procédé et du dispositif suivant l'invention utilisant un micro-ordinateur 1 de type connu disposant d'une capacité mémoire suffisante pour gérer le reste du dispositif grâce à un programme suivant le procédé, et pour stocker toutes les informations souhaitées pendant une durée donnée, de préférence d'un an environ. De plus, il est associé à un horloge permettant de dater les mises en mémoire, et un écran de visualisation 2 qui permet d'afficher des informations il est alimenté 3 par une batterie intégrée ou par une source de courant externe et dispose au moins d'une entrée série par connecteur standard 4 de type tel qu'un port série RS 232, comportant des broches 5 qui sont au nombre de huit pour un port RS 232. Or l'on sait qu'un tel connecteur est relié à l'unité centrale de l'ordinateur en définissant pour celui-ci et pour certaines broches un état dit "haut" quand une broche est sous tension et un état dit "bas" quand une broche est hors tension : l'unité centrale est alors capable de déterminer cet état et donc son changement, ce qui, associé à un programme de gestion de ces changements d'état. permet de les comptabiliser et d'en gérer le nombre. Vers l'extérieur, on relie alors chaque broche 5 disponible et permettant un tel contrôle d'état par l'ordinateur 1 à une source d'alimentation 7 de tension appropriée de référence, généralement et par exemple + 5 Volts, à travers une résistance 6. Si l'ordinateur dispose d'une broche 8 alimentée à cette tension, ce qui est souvent le cas, ledit ordinateur 1 peut constituer alors ladite source d'alimentation 7 et on alimente lesdites résistances 6 reliées aux broches 5 du même connecteur ou port d'entrée 4, au travers de ladite broche 8. Toutes les broches disponibles ainsi connectées sont alors mises sous état "haut". On les relie en parallèle à un connecteur mécanique 9 associé à un des éléments mécaniques dont on veut contrôler et comptabiliser les cycles de fonctionnement et, apte à se fermer sur une masse électrique 10 à chaque cycle de fonctionnement, lorsqu'il est sollicité par l'élément concerné : la broche 5 correspondante est alors reliée directement en court-circuit à la masse, se trouve sous tension nulle et donc dans un état "bas" ; ainsi l'ordinateur est capable lorsqu'on lui demande d'interroger le connecteur 4 de déterminer les contacteurs 9 mis à la masse 10 et par là de comptabiliser les mouvements des différents éléments mécaniques reliés à ces contacteurs. Un tel dispositif installé par exemple sur un véhicule de ramassage des ordures ménagères peut avoir des contacteurs 9 reliés au mouvement de la pelle, de la porte, du fouloir, du basculeur... Il peut mémoriser et indiquer sur l'écran afficheur 2 le nombre de cycles effectués par chacun de ces éléments mécaniques, et contenir en mémoire tous les ordres d'entretien de ceux-ci en fonction de leur durée totale de fonctionnement réel grâce à l'horloge et du nombre de ces divers cycles. Lorsqu'un ou plusieurs éléments doivent recevoir un entretien tel que graissage, vidange, remplacement de joint, filtre, contrôle de pression,... le dispositif peut afficher en clair la demande et/ou l'ordre, et déclencher un avertisseur lumineux tel qu'un voyant 12 représenté sur la figure 2 avec et sur un boîtier 11 enfermant l'ordinateur 1, le cadran 2 et l'ensemble du port entrée série et des résistances pour ne disposer à l'extérieur que des sorties de connexion vers les contacteurs 9. Cette signalisation peut être affichée tant que l'entretien n'est pas effectué, et une fois celui-ci exécuté, une clef 14 est introduite dans un réceptacle 13 pour en signifier la validation : si aucun autre entretien n'est arrivé à terme au même moment, l'affichage et l'alarme 12 reviennent en état de contrôle normal sinon la demande d'entretien suivante s'affiche et l'avertisseur 12 ne s'éteint qu'au terme de la dernière confirmation d'exécution. Le boîtier peut disposer d'une source d'alimentation extérieure 3 avec un voyant de contrôle de mise sous tension 13. A -tout moment, il est possible également d'interroger les mémoires de l'ordinateur avec éventuellement un code d'accès limitant les personnes habilitées, et obtenir visuellement ou sur imprimante par connexion du boîtier à un poste extérieur, l'historique daté par élément mécanique concerné de tous les ordres d'entretien de la durée de fonctionnement etr du nombre de cycles effectués lors de ces demandes, ainsi que la date à laquelle l'entretien a été effectué. Il est possible alors de reinitialiser le système pour une nouvelle période de gestion de préférence basée sur une année. De plus, le système peut être connecté à un compteur kilométrique existant, ou un des connecteurs 9 peut être monté sur un élément mécanique lié au train de roues afin d'en compter les tours et constituer ainsi un enregistrement directe de distance parcourue ; celle-ci peut être associé alors à chaque date d'entretien tel que défini ci-dessus. Ce boîtier qui assez compact peut être installé sur le tableau de bord d'un véhicule, si le contrôle porte sur des éléments de celuici ou sur toute console de machine. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques fonctionnant par cycle utilisant un ordinateur associé à un programme connu de gestion d'informations relatifs à ces éléments pour en déterminer les entretiens nécessaires, caractérisé en ce que - on dispose d'un connecteur (4) d'entrée standard dudit ordinateur (1) comportant diverses broches disponibles (5) et on relie certaines de ces broches (5) disponibles à une source d'alimentation de tension de référence (7) au travers des résistances (6) de telle façon que lesdites broches (5) renvoient à l'ordinateur (1) une information de leur état, dit "haut" quand la tension (7) arrive sur lesdites broches, - on relie en parallèle auxdites résistances (6) chaque broche disponible (5) alimentée à un contacteur mécanique (9) associé à un desdits éléments mécaniques et apte à la court-circuiter sur une masse (10), à chaque cycle de fonctionnement de cet élément mécanique, de telle façon que la broche (5) correspondante peut renvoyer alors à l'ordinateur une information d'état dit bas" et que quand on interroge ledit port d'entrée (4), on détermine les contacteurs (9) mis à la masse, - on comptabilise dans la mémoire dudit ordinateur (1) le nombre des mouvements et des cycles des différents éléments mécaniques. 2. Procédé de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques suivant la revendication 1 caractérisé en ce que on alimente lesdites résistances (6) reliées aux broches (5) du port d'entrée (4) au travers une de ces broches (8) et directement depuis ledit ordinateur (1) qui constitue alors ladite source d'alimentation de tension de référence. 3. Dispositif de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques fonctionnant par cycle et comportant un ordinateur associé à un programme connu de gestion d'informations relatif à ces éléments à contrôler pour en déterminer les entretiens nécessaires, caractérisé en ce qu'il comporte des résistances (6) dont une des extrémités de chacune est reliée à une source d'alimentation (7) de tension de référence et l'autre à une broche disponible (5) d'un connecteur d'entrée (4) dudit ordinateur (1) et, des contacteurs (9) mécaniques associés chacun à un desdits éléments mécaniques et aptes à se fermer à chaque cycle de fonctionnement de l'élément mécanique associé, lesquels contacteurs (9) étant relié d'un côté à une broche (5) dudit connecteur d'entrée (4) alimentée par ladite tension (7), et de l'autre à une masse de référence (10). 4. Dispositif de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la source d'alimentation de tension de référence est fournie par une des broches (8) du connecteur (4) d'entrée dudit ordinateur (1). 5. Dispositif de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques fonctionnant par cycle suivant l'une quelconque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce qu'il comporte un afficheur (2) indiquant le nombre de cycles de fonctionnement effectué par chacun des éléments mécaniques et affichant tous les ordres d'entretien de ceux-ci en fonction de ces divers cycles. 6. Dispositif de contrôle d'entretien d'éléments mécaniques fonctionnant par cycle et suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un réceptacle (13) à clef (14) et un voyant (12) qui s'allume lorsque le nombre de cycles de fonctionnement d'un desdits éléments mécaniques atteint une valeur de consigne correspondant à un entretien déterminé, et qui s'éteint lorsque l'on introduit la clef (14) dans ledit réceptacle (13).