Brevet FR2708316A1 — publié le 19950203

SYSTEME DE COMMANDE DE L'ALIMENTATION D'UN VERIN D'EQUILIBRAGE D'UNE CHARGE La présente invention concerne le domaine technique général de la manutention d'une charge au sens général, et elle vise, plus précisément, le domaine du déplacement vertical d'une charge à l'aide d'un vérin dit d'équilibrage ou d'apesanteur. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des appareils de manipulation de charges, installés à poste fixe le long d'une chaîne de montage ou de fabrication, notamment de véhicules. Dans le domaine technique préféré ci-dessus, il est connu, dans l'état de la technique, d'utiliser un appareil de manutention comportant un bâti porteur qui, en général, est monté pour être suspendu et guidé en déplacement horizontal sur une voie de circulation. Un vérin d'équilibrage, en général de type pneumatique, est monté verticalement sur le bâti porteur. La tige de piston du vérin est reliée à un chariot guidé en déplacement vertical sur le bâti. Le chariot est équipé, généralement, d'un bras qui s'étend en porte-à-faux à partir du bâti, en vue de permettre le support de la charge à manipuler. Une poignée de manoeuvre est montée sur le chariot pour permettre, à un opérateur, d'assurer, à l'aide du vérin d'équilibrage, la montée ou la descente du chariot en fonction de la nature de l'opération à effectuer. Les appareils de manutention de ce type donne satisfaction, d'une manière générale, pour l'aide qu'ils apportent à la manipulation de charges diverses. I apparaît, toutefois, que la répétition des opérations de montée et de descente des charges conduit à une fatigue pour l'opérateur, qui est d'autant plus accrue qu'il est nécessaire d'effectuer un effort plus important pour la montée de la charge que pour la descente, dans la mesure o la pression d'alimentation du vérin ne permet pas d'obtenir la montée et la descente de la charge dans les mêmes conditions d'effort à exercer par l'opérateur. La présente invention vise donc à remédier au problème énoncé ci-dessus en proposant un système adapté pour commander l'alimentation d'un vérin d'équilibrage, de manière que l'opérateur exerce un effort minimum aussi bien pour la montée que pour la descente des charges. Pour atteindre cet objectif, le système de commande de l'alimentation en fluide d'un vérin d'équilibrage d'une charge, comporte selon l'invention: - des moyens de détection du sens de déplacement de la charge, - et une unité de commande reliée aux moyens de détection et destinée à permettre d'alimenter en fluide le vérin selon au moins deux pressions différentes correspondant chacune à un sens donné de déplacement de la tige du vérin. Un autre objectif de l'invention est de proposer un système de commande capable de sélectionner automatiquement la valeur de la pression du fluide d'alimentation du vérin. A cet effet, les moyens de détection sont constitués par deux capteurs placés de part et d'autre d'une poignée montée en pivotement limité selon un axe sensiblement horizontal et destinée à assurer le déplacement vertical de la charge et à actionner les capteurs lors des mouvements de montée et de descente de la charge. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci- dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La Fig. 1 est une vue schématique en élévation d'un appareil de manutention équipé d'un vérin pneumatique commandé par un système conforme à l'invention. La Fig. 2 est une vue schématique montrant le principe de fonctionnement du système de commande selon l'invention. L'appareil de manutention 1, représenté à titre d'exemple à la Fig. 1, comporte un bâti porteur 2 monté pour être suspendu et, de préférence, également guidé en déplacement horizontal sur une voie de guidage 3 de tous types appropriés. Sur le bâti porteur 2 est monté, selon une direction verticale, un vérin d'équilibrage 4 dont la tige de piston 5 est fixée à un chariot 6 adapté pour coulisser le long d'une glissière verticale 7 portée par le bâti 2. Dans l'exemple illustré, le chariot 6 est pourvu d'un bras 8 s'étendant en porte-à-faux à partir du bâti 2 pour permettre le support d'une charge 9 au sens général, représentée à titre schématique. Le vérin 4 assure l'équilibrage de la charge 9 portée par le chariot 6 qui est destiné à être déplacé en coulissement vertical ascendant et descendant par l'intermédiaire d'une poignée de manoeuvre 11. Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 2, le vérin 4 est alimenté en fluide, par exemple en air, par l'intermédiaire d'un distributeur 13, à une valeur de pression déterminée par une électrovanne proportionnelle 14 reliée par une canalisation 15 au distributeur 13. Conformément à l'invention, l'électrovanne proportionnelle 14 d'alimentation en fluide du vérin 4 est pilotée par un système de commande 16 comportant des moyens 17 de détection du sens de déplacement de la charge et une unité 18 de commande reliée aux moyens de détection 17 et destinée à permettre d'alimenter en fluide le vérin 4 selon au moins deux pressions différentes correspondant chacune à un sens donné de déplacement de la tige 5 du vérin. Dans la variante de réalisation préférée illustrée, les moyens de détection 17 sont constitués par deux capteurs 20, 21 montés de part et d'autre de la poignée de manoeuvre 11 qui est montée en pivotement limité, selon un axe 22 sensiblement horizontal. Les capteurs 20, 21 sont ainsi montés de manière qu'en fin de course de la poignée 11, lors du déplacement de montée et du déplacement de descente du chariot 6, la poignée 11 actionne respectivement les capteurs 21 et 20. Par exemple, les capteurs 20, 21 sont du type inductif et délivrent un signal électrique dès que la poignée 11 se trouve à une distance donnée des capteurs qui est supérieure à celle déterminée lorsque la poignée 11 se trouve en butée basse et haute. Les capteurs 20 et 21 permettent donc de déterminer le sens selon lequel la charge est destinée à être déplacée. Les capteurs 20, 21 sont reliés à l'unité de commande 18 qui sélectionne en fonction du signal délivré par le capteur 20 ou 21, l'ordre de commande devant être appliqué à l'électrovanne proportionnelle 14, afin que cette dernière délivre deux pressions différentes. L'unité 18 pilote l'électrovanne proportionnelle 14 de manière que lorsque le capteur 21 de détection du mouvement ascendant est activé, le vérin 4 se trouve alimenté à une pression supérieure par rapport à la pression d'alimentation appliquée lorsque le chariot 6 effectue un mouvement descendant détecté par le capteur 20. Le fonctionnement du système selon l'invention découle directement de la description qui précède. Lorsque l'opérateur souhaite assurer la montée de la charge 9, l'effort exercé sur la poignée de manoeuvre 11 pour assurer le déplacement vertical de la charge conduit à un pivotement limité de la poignée selon le sens donné par la flèche fi. En position de butée de la poignée, pour laquelle le chariot peut être déplacé, le capteur 21 est actionné et délivre un signal à l'unité 18 qui permet de commander l'alimentation du vérin 4 à une pression prédéterminée, adaptée pour limiter les efforts exercés par l'opérateur pour soulever la charge. Lors de la descente du chariot 6, l'effort exercé par l'opérateur sur la poignée 11 entraîne le pivotement limité de la poignée selon le sens de la flèche f2. Le capteur 20 est activé et délivre un signal à l'unité 18 qui commande l'alimentation du vérin à une pression inférieure par rapport à celle appliquée pour un mouvement ascendant pour lequel l'effort développé est supérieur pour vaincre l'effet de gravité. L'avantage du système selon l'invention réside dans le fait que l'opérateur exerce un effort minimum aussi bien pour le mouvement de descente que pour le mouvement de montée de la charge. Dans l'exemple qui précède, la différence de pression pour les mouvements de montée et de descente du vérin est appliquée pour une seule valeur de masse de la charge 9. Selon une autre caractéristique de l'invention, cette différence de pression est appliquée par une série, par exemple, quatre valeurs CI à C4 différentes de masse pour la charge 9. Les diverses valeurs de masses de la charge sont sélectionnées par l'opérateur et correspondent chacune à une sélection d'un couple différent de valeurs de pression d'alimentation, adaptées pour manipuler la charge en question. L'unité de commande 18 est apte à fournir, pour chacune des masses des charges sélectionnées Cl à C4, deux valeurs de pression d'alimentation, correspondant à une valeur de pression pour le mouvement ascendant et à une valeur inférieure de pression pour le mouvement descendant. Chaque couple de pression est donc adapté à la masse de la charge à transporter et tient compte de la différence de pression à appliquer pour compenser l'effet de gravité et pour limiter l'effort exercé par l'opérateur. REVENDICATIONS: 1 - Système de commande de l'alimentation en fluide d'un vérin d'équilibrage (4) d'une charge (9), caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens (17) de détection du sens de déplacement de la charge, - et une unité (18) de commande reliée aux moyens de détection (17) et destinée à permettre d'alimenter en fluide le vérin (4) selon au moins deux pressions différentes correspondant chacune à un sens donné de déplacement de la tige du vérin. 2 - Système de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection (17) sont constitués par deux capteurs (20, 21) placés de part et d'autre d'une poignée (11) montée en pivotement limité selon un axe (22) sensiblement horizontal et destinée à assurer le déplacement vertical de la charge et à actionner les capteurs (20, 21) lors des mouvements de montée et de descente de la charge. 3 - Système de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité (18) commande l'alimentation en fluide du vérin (4) pour un mouvement de montée du vérin, à une valeur supérieure à celle appliquée lors d'un mouvement de descente du vérin. 4 - Système de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande (18) délivre deux pressions différentes pour chacune des valeurs (CI,..., C4) de masse de la charge (9) susceptible d'être équilibrée par le vérin. 5 - Appareil de manutention du type comportant un bâti porteur (2) sur lequel est monté le vérin d'équilibrage (4) dont la tige (5) de piston est reliée à un chariot (6) de support de la charge, guidé en déplacement vertical sur le bâti, caractérisé en ce qu'il comporte: - un système (18) de commande de l'alimentation du vérin, conforme à la revendication 1, - et une poignée (11) de manoeuvre du chariot (6) de support de la charge, monté en pivotement limité selon un axe sensiblement horizontal (22).