Brevet FR2919942A1 — publié le 20090213

Procédé et système de traçabilité de la charge vibratoire d'un outil et l'outil du système L'invention concerne les outils qu'on utilise notamment sur les chantiers du bâtiment et des travaux publics, comme les visseuses, les perceuses, les foreuses et autres outils de scellement fonctionnant à l'énergie électrique (secteur ou batterie), gaz (cartouche de gaz) ou poudre (charges propulsives). 10 Tous ces outils, en cours de fonctionnement, sont animés de mouvements de vibrations. Les constructeurs ont toujours cherché à les faire vibrer le moins possible et vont être 15 poussés à accentuer leurs efforts dans ce sens lorsque les directives européennes seront en vigueur. On traduit les vibrations d'un outil par son accélération propre, une accélération de 2,5 ms-2 pour une visseuse étant parfaitement tolérable. Pour un outil dont les vibrations s'expriment par une accélération comprise entre 2,5 et 5 ms-2, les dispositions réglementaires impliquent qu'on s'assure que l'opérateur ne l'utilise pas plus de 8 heures de manière continue. 25 Il en est ainsi du fait des risques sur la santé, notamment au plan de la circulation. La demanderesse a cherché une solution à ce problème du temps d'utilisation par un opérateur d'un outil entraîné en vibrations durant son fonctionnement, c'est-à-dire le problème de la traçabilité de la charge vibratoire par opérateur, et c'est ainsi qu'elle 30 propose son invention. La présente demande concerne tout d'abord un procédé de traçabilité de la charge vibratoire d'un outil entraîné en vibrations au cours de son fonctionnement, dans lequel 35 - on mesure dans l'outil les accélérations subies par l'outil lors de son fonctionnement et les temps de travail correspondants formant des données de traçabilité ; - on sauvergarde dans l'outil les données de traçabilité ; - on transmet les données de traçabilité à un badge personnel d'opérateur. 40 Dans une mise en oeuvre particulière du procédé de l'invention, les données de traçabilité sont transmises sur requête à un terminal distant, fixe ou mobile, un téléphone cellulaire ou un ordinateur, portable ou non. De préférence, on détermine les temps de travail par plages vibratoires. Dans la mise en oeuvre préférée du procédé, - le fonctionnement de l'outil est contrôlé par un badge d'opérateur, 20 455 - après échange de données entre l'outil et le badge, - on calcule, pour le porteur du badge, une durée de repos compensatoire pour éventuellement bloquer le fonctionnement de l'outil en cas de dépassement du temps de travail autorisé. Avantageusement, - on compte le temps de travail à partir de l'actionnement de la commande de pilotage en énergie de l'outil et - on sauvegarde les données de traçabilité à l'arrêt de la commande en énergie. 10 De préférence, les données de traçabilité sont transmises au badge d'opérateur à l'arrêt de la commande en énergie de l'outil. La demande concerne également un système de traçabilité vibratoire et de commande 15 d'un outil, destiné à bloquer son fonctionnement pour au moins un opérateur porteur d'un badge dont le temps de travail autorisé est dépassé, comprenant - le badge opérateur, comprenant une mémoire de stockage du temps de travail effectué par l'opérateur et un bloc de communication, éventuellement, 20 - un terminal de pilotage de l'outil, qui comporte un bloc de communication et des moyens de blocage du fonctionnement de l'outil et - l'outil, qui comporte, outre des moyens d'alimentation en énergie et des moyens d'actionnement, un capteur accélérométrique et un boîtier de contrôle et de traçabilité vibratoire comprenant un module de communication, agencé pour échanger des 25 données avec le badge opérateur et le terminal de pilotage, et des moyens pour bloquer le fonctionnement de l'outil. La présente demande concerne aussi l'outil comportant le boîtier de contrôle de traçabilité vibratoire et de capteur accélérométrique, à titre de produit intermédiaire du 30 système de traçabilité vibratoire de l'invention. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante du système de traçabilité vibratoire, en référence à la figure unique en annexe qui représente un schéma par blocs de système. 35 Le système de traçabilité vibratoire qui va être décrit maintenant est relatif à un outil, ici une perçeuse 1, qui peut être utilisée par divers opérateurs tous porteurs, chacun, d'un badge opérateur 2, et à un terminal de pilotage 3. 40 L'outil 1 comporte un boîtier récepteur 4 duquel sont solidaires une poignée de préhension 5 et une poignée d'actionnement 6. Egalement solidaire du boîtier de l'outil, se trouve un boîtier de contrôle et de traçabilité vibratoire 7. L'outil comporte, ici dans la poignée d'actionnement 6, un actionneur manuel 8, pour la mise en marche de l'outil, et un capteur accélérométrique 9, ici un accéléromètre trois axes 0-25 g (g étant 45 la constante de gravité). Il est également prévu des moyens d'alimentation de l'outil en énergie, ici une batterie 10. Tous les éléments et composants qui vont maintenant être décrits font partie du boîtier de contrôle 7, même si, sur le dessin, l'appartenance à ce boîtier n'a pas été bien respectée ni même bien illustrée. Le boîtier de contrôle 7 comporte ici, comme unité centrale, un microcontrôleur 11, relié par bus à un module de commande de pilotage 12, un module de communication sans fil 13, une mémoire 14, une horloge 15 et un bloc d'alarme 16. Le microcontrôleur 11 est une unité de gestion et de contrôle qui doit être considérée ici comme des moyens de blocage du fonctionnement de l'outil. Le module de communication 13 est ici une carte de transmission de données Bluetooth. Le bloc d'alarme 16 fournit une alarme sonore et/ou visuelle. Par son module de communication sans fil 13, l'outil peut communiquer avec un badge 15 opérateur 2. Le badge 2, ici du type carte de crédit mais un badge bracelet est tout aussi envisageable, comporte un bloc de communication sans fil (Bluetooth) 21, avec son antenne radio, un microcontrôleur 22, une mémoire 23 et une propre source d'énergie 20 24, tous les composants étant reliés au microcontrôleur 22. Par son module de communication 13, l'outil peut communiquer avec le terminal de pilotage 3. Il s'agit ici d'un téléphone cellulaire comportant également un bloc de communication sans fil (Bluetooth) 31 et en liaison avec un microcontrôleur 32, une 25 mémoire 33 de stockage ici d'un logiciel JAVA pour la visualisation des données de traçabilité vibratoire. Le microcontrôleur 32 doit être considéré ici comme constituant, avec la mémoire 33, les moyens de blocage de fonctionnement de l'outil. Le fonctionnement du système va maintenant être décrit. 30 Les accélérations de l'outil, lors de son fonctionnement, sont mesurées par le capteur 9 et répartis selon des plages vibratoires prédéterminées. Grâce à l'horloge 15, les temps de travail correspondant aux différentes plages 35 d'accélération sont également déterminés par le microcontrôleur 11 et lorsque le fonctionnement de l'outil est arrêté, les temps de travail sont stockés dans la mémoire 14 et transmis instantanément au badge de l'opérateur 2, dans sa mémoire 23. L'outil 1 ne peut fonctionner qu'avec un badge 2. 40 Quand un opérateur veut l'utiliser, il met en communication Bluetooth l'outil et son badge. L'outil récupère les temps de travail de l'opérateur et son microcontrôleur 11 calcule la durée de repos compensatoire relative à l'opérateur. Si le temps de travail autorisé n'est pas dépassé, le microcontrôleur laisse l'actionneur manuel 8 commander 45 le module de commande et de pilotage 12 pour qu'il mette en marche l'outil. Sinon, le microcontrôleur 11 bloque le fonctionnement de l'outil. L'opérateur est prévenu par l'alarme du bloc 16 avant dépassement du temps de travail autorisé. La mémoire 14 dû boîtier de contrôle 7 de l'outil 1 peut être lue à distance par le terminal 3, à sa requête, pour gérer et contrôler les données de la mémoire. Cette caractéristique du système est intéressante dans le cas d'une flotte d'outils d'un chantier, pour la gestion de la flotte par le responsable du chantier. 15 20 25 30 35 40 45 Revendications 1. Procédé de traçabilité de la charge vibratoire d'un outil (1) entraîné en vibrations au cours de son fonctionnement, dans lequel - on mesure (9) dans l'outil les accélérations subies par l'outil lors de son fonctionnement et les temps de travail correspondants formant des données de traçabilité ; - on sauvegarde (14) dans l'outil les données de traçabilité ; - on transmet (13) les données de traçabilité à un badge personnel d'opérateur (2). 10 2. Procédé de traçabilité selon la revendication 1, dans lequel les données de traçabilité sont transmises sur requête à un terminal distant (3). 3. Procédé de traçabilité selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel on 15 détermine les temps de travail par plages vibratoires. 4. Procédé de traçabilité selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel - le fonctionnement de l'outil est contrôlé par un badge d'opérateur (2), - après échange de données entre l'outil (1) et le badge (2), 20 - on calcule, pour le porteur du badge, une durée de repos compensatoire pour éventuellement bloquer le fonctionnement de l'outil en cas de dépassement du temps de travail autorisé. 7. Procédé de traçabilité selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel on 25 compte le temps de travail à partir de l'actionnement de la commande de pilotage en énergie de l'outil. 8. Procédé de traçabilité selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel on sauvegarde les données de traçabilité à l'arrêt de la commande en énergie. 9. Procédé de traçabilité selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel les données de traçabilité sont transmises (13, 21) au badge d'opérateur (2) à l'arrêt de la commande en énergie de l'outil (1). 35 8. Système de traçabilité vibratoire et de commande d'un outil (1), destiné à bloquer son fonctionnement pour au moins un opérateur porteur d'un badge (2) dont le temps de travail autorisé est dépassé, comprenant - le badge opérateur (2), comprenant une mémoire (23) de stockage du temps de travail effectué par l'opérateur et un bloc de communication (21), 40 - l'outil (1), qui comporte, outre des moyens d'alimentation en énergie (10) et des moyens d'actionnement (8), un capteur accélérométrique (9) et un boîtier de contrôle et de traçabilité vibratoire (7) comprenant un module de communication (13), agencé pour échanger des données avec le badge opérateur (2) et des moyens (11) pour bloquer le fonctionnement de l'outil (1). 45 9. Système de traçabilité vibratoire selon la revendication 8, comportant en outre un terminal (3) de pilotage de l'outil (1), qui comporte un bloc de communication (31) 30et des moyens (32) de blocage du fonctionnement de l'outil (1). 10. Outil du système de l'une des revendications 8 et 9, avec son boîtier (7) de contrôle de traçabilité vibratoire et son capteur accélérométrique (9). 10 15 20 25 30 35 40 45