Brevet FR2942812A1 — publié le 20100910

La présente invention concerne un dispositif automatique de ramassage et de pose des cônes de signalisation autoroutière ou routière. Les cônes de signalisation autoroutière ou routière sont actuellement ramassés ou posés manuellement par une équipe d'agents au moyen d'un véhicule type fourgon. Le ramassage comme la pose, s'effectue toujours de sorte à ce que le véhicule se trouve orienté dans le sens de la circulation pour des raisons évidentes de sécurité. Il en ressort donc que le ramassage des cônes de signalisation s'effectue en marche arrière du coté droit ou gauche car le véhicule possède deux portes latérales. La pose quant à elle se fait en marche avant du coté gauche comme du coté droit. Dans tous les cas, ces opérations nécessitent la présence au minimum de trois personnes. Pour le ramassage, le chauffeur recule au pas le long des cônes, un agent, à l'intérieur du fourgon, prend le cône manuellement lors de son passage à proximité, par la porte latérale et le dépose derrière lui à l'intérieur. Le troisième agent est chargé du rangement des cônes ramassés dans le fourgon. Pour ce qui est de la pose, l'agent se trouvant à l'intérieur approche les cônes du second agent, situé proche de la porte latérale,qui dépose alors manuellement, un à un, les cônes sur la voie avec une fréquence totalement aléatoire, en espérant obtenir un intervalle entre chaque cône d'environ vingt mètres, ce qui est directement lié à la vitesse à laquelle le chauffeur roule. Il en résulte que ces opérations sont pénibles physiquement et dans un environnement en permanence dangereux. Afin de pouvoir remédier à tous ces inconvénients, des dispositifs ont été pensés tel que dans le document FR2832435B 1 où un dispositif fixé sur le coté du véhicule permet, au moyen d'une cane, de pénétrer dans le cône préalablement couché par le véhicule, et de le redresser afin que l'agent puisse l'attraper et le déposer à l'intérieur du fourgon. Il n'en demeure pas moins que la présence des trois agents est maintenue. Certes les conditions de travail du second agent sont améliorées, mais ce dispositif permet de ramasser les cônes et non de les poser, et, ceci de façon encore manuelle. Dans le document N°2556378 un dispositif automatique de ramassage et de pose est proposé, mais demeure néanmoins très encombrant et ne fonctionne pas avec les cônes standards. Dans le document N°2709767 le système de ramassage, ou de pose, doit être monté ou démonté sur le véhicule à chaque utilisation et de plus ces ensembles ne font pas preuve d'une sécurité exemplaire de par leur réalisation ainsi que leur encombrement sur la voie. La présente invention remédie à tous ces problèmes cités par le ramassage et la pose automatique des cônes de signalisation autoroutière ou routière sans intervention humaine, si ce n'est que le chauffeur du véhicule sur lequel le dispositif faisant l'objet de l'invention sera installée. En effet ce dispositif comporte un ro ensemble de caissons de rangement pouvant stocker les cônes empilés les uns dans les autres verticalement et pouvant circuler dans un sens comme dans l'autre sur un tapis roulant de forme oblongue. Des deux cotés du dispositif, une fourchette de tri assure le stockage ou la dépose des cônes. En dessous de ces fourchettes, 15 se trouve un système de pelle permettant le rangement des cônes dans les caissons par un mouvement vertical ainsi que leur dépose par son mouvement inverse. Sur les cotés du véhicule et solidaire de celui-ci,un ensemble de rouleau brosse et d'un bras manipulateur a pour fonction d'acheminer les cônes toujours au même 20 emplacement afin de pouvoir les saisir et les soulever après avoir détecté leur présence au moyen d'un système de détection. Lors de la dépose cette cinématique sera alors inversée, le système rouleau brosse ayant été escamoté au préalable, le bras manipulateur vient déposer les cônes sur la voie. Afin de respecter l'intervalle entre 25 deux cônes, conforme aux normes en vigueur, un dispositif de comptage réglable sera installé sur une roue du véhicule afin de ne pas dépendre de la vitesse de ce dernier. Tous les mouvements formant cette chaîne cinématique seront assurés par des vérins pneumatiques alimentés, en air comprimé par un compresseur 30 embarqué et le tout géré par un automate programmable simplifié situé à proximité du chauffeur. La description détaillée ainsi que les dessins qui vont être présentés montrent les intérêts et avantages que comporte ladite invention. La figure 1 représente une vue de dessus d'un véhicule équipé 35 du dispositif de stockage de cônes de forme oblongue ainsi que des rouleaux brosse escamotables situés sur les cotés du véhicule. La figure 2 représente une vue de coté du véhicule sur laquelle on peut voir le système de bras manipulateur utilisé pour le ramassage et la dépose des cônes. La figure 3 est une coupe transversale représentant le système de bras manipulateur solidaire du véhicule ainsi que celui de la pelle de translation également solidaire du véhicule. On peut y voir aussi les vérins pneumatiques qui assureront tous ces mouvements. La figure 4 représente une vue générale du système d'effeuillage prêt à recevoir un nouveau cône. Les cônes empilés dans les caissons forment un magasin et peuvent facilement se déplacer sur des rouleaux. Ce magasin pourra se déplacer grâce à un ensemble moteur, pignon et chaîne dans un sens pour le ramassage 1 o et dans l'autre pour la dépose. Les figures 5A et 5B sont des vues partielles montrant le dispositif rouleau brosse et le rail de guidage pendant le ramassage des cônes,dispositif assurant l'acheminement du cône toujours au même endroit afin qu'il y soit détecté puis enlevé. 15 Les figures 6A, 6B, 6C sont des vues en coupe partielles indiquant la procédure de ramassage du cône tout en le repositionnant en rotation, autour de son axe vertical, toujours dans la même position pour faciliter le stockage et de manière à anticiper la dépose qui sera alors de façon régulière dans l'alignement des 20 cônes entre eux. La figure 6D représente une coupe partielle de l'embout plastique introduit à l'intérieur d'un cône, dans sa partie supérieure, permettant de le serrer afin de le soulever. Les figures 7A, 7B, 7C, 7D, 7E illustrent le cycle complet de 25 stockage du cône dans le caisson, dès lors qu'il a été soulevé de la voie et ce par une succession de déplacements combinés de l'ensemble des vérins pneumatiques. Les figures 8A, 8B, 8C représentent la procédure de stockage d'un cône, après son ramassage, dans le caisson qui le reçoit. 30 Les figures 9A, 9B, 9C représentent la procédure d'extraction d'un cône du magasin lors de la dépose. Les figures 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G illustrent le cycle complet d'acheminement d'un cône de la sortie du magasin jusqu'au bras manipulateur. 35 Les figures 11 A, 11B, 11C, 11D décomposent les mouvements du bras manipulateur lors de la dépose d'un cône sur la voie. La figure 12 représente le véhicule à la fin de la dépose,on remarquera que le rouleau brosse est escamoté. La figure 13 est la représentation du magasin lorsque le stock de cônes est complètement épuisé. La présente invention est essentiellement caractérisée en ce que le dispositif de ramassage et de pose des cônes de signalisation autoroutière ou routière est entièrement automatique. Pendant la phase de ramassage le véhicule évolue à reculons, à l'approche d'un cône 1 selon la figure 1, le rouleau brosse 6 lors de sa rotation autour de son axe vertical figure 5A pousse le cône 1 contre le rail de guidage 10 figure 5B. Ainsi tous les cônes prennent la même lo trajectoire durant le déplacement du véhicule. Lorsque la plaque de guidage en orientation 9 arrive à proximité du cône 1, sa présence est détectée par le capteur 22 figure 2 et le cycle de ramassage est alors enclenché. Selon les figures 6A, 6B, 6C, 6D représentant le cycle d'enlèvement du cône 1 par le bras manipulateur 7, qui lui- 15 même est composé d'un entonnoir 11, d'un embout plastique 13, d'un vérin de serrage 12, d'un vérin de coiffage 14 et d'un vérin de levée 15. Dans la figure 6A le vérin de levée 15 fait descendre l'ensemble ainsi formé. L'entonnoir 11, lors de sa descente, permet le recentrage de l'embout plastique 13 afin qu'il puisse pénétrer à 20 l'intérieur du cône 1. A la fin de la descente, le vérin de serrage 12 recule et comprime ainsi l'embout plastique 13 qui par son gonflement, figure 6D, se coince dans le cône 1. La prise du cône 1 par l'extérieur plutôt que l'intérieur peut constituer une variante. Dans la figure 6B le vérin de levée 15 peut alors remonter soulevant 25 ainsi le cône 1. Dans le même temps le vérin de coiffage 14 recule également retirant ainsi l'entonnoir 11 du cône 1. Pendant la remontée du cône 1, celui-ci frotte contre la tôle de guidage en orientation 9 qui permet donc de faire tourner le cône 1 autour de son axe vertical, ramenant ainsi sa base carrée toujours dans une 30 position parallèle au sens de déplacement du véhicule comme l'indique la figure 6C. La figure 6D montre que l'embout plastique 13 évolue autour d'un ensemble de douilles à billes 16 permettant ainsi le mouvement de rotation du cône 1 autour de son axe vertical. Le vérin de levée 15 ayant terminé sa course figure 7A, le vérin de 35 stockage 19 lors de sa sortie descend l'ensemble vérin de transfert 20 et pelle 5 jusqu'en position basse, ce qui entraîne alors la sortie du vérin de transfert 20 transportant la pelle 5 sous le cône 1 figure 7B. Le vérin de serrage 12 est alors activé et permet à l'embout plastique 13 de reprendre sa forme initiale libérant ainsi le cône 1 qui, par gravité, tombera sur la pelle 5 figure 7C. Le vérin de transfert 20 retourne alors dans sa position d'origine figure 7D ramenant avec lui la pelle 5 qui soutient le cône 1. Le vérin de stockage 19 reprend alors sa position de départ et entraîne ainsi l'ensemble vérin de transfert 20, la pelle 5 et le cône 1 en position haute. Le cône 1, lors de sa montée, traverse la fourchette de tri 3, qui grâce à son ajourage, permet l'arrivée d'un cône par le dessous tout en soutenant celui qui se trouve immédiatement au dessus comme on peut le voir figure 7E. Le cycle de ramassage est donc 1 o terminé, on peut alors procéder au stockage du cône 1 afin de libérer l'emplacement pour l'arrivée du prochain. Le centreur 17 figure 3 permet de maintenir verticalement le premier cône qui sera stocké. Dans la figure 8A,les caissons 4 qui sont tous solidaires de la chaîne de transport 24, vont être animés d'un mouvement de translation par 15 le moteur 25 figure 1 entraînant avec eux toutes les piles de cônes, ce qui permet alors au dernier cône 1 ramassé de monter sur l'effeuilleur 8 figure 8B. La chaîne de transport 24, entraînée par le moteur 25 figure 1 de la valeur d'un pas, c'est-à-dire lorsque la pile de cônes suivante se trouvera au dessus de la fourchette 3 comme 20 indiqué figure 8C. Le principe d'effeuillage est utilisé couramment dans l'industrie et n'a plus rien à prouver. Le ramassage et le stockage du cône 1 sont donc terminés et peuvent ainsi être répétés. Du fait du stockage dans les caissons 4 les uns après les autres, on équilibre ainsi la charge sur toute la surface du véhicule au fur et à 25 mesure du ramassage. Par mesure de sécurité, un capteur de proximité 18A figure 3 pourra stopper le cycle de ramassage lorsque le centreur 17 aura atteint sa position maximum dans tous les caissons et le chauffeur du véhicule sera donc averti par un quelconque moyen. On peut noter également que lorsque le 30 ramassage s'effectue de l'autre coté du véhicule, l'effeuilleur 8 sera mis en position horizontale par le vérin 23 afin de permettre le déplacement des caissons 4 dans les deux sens. L'effeuilleur se trouvant de l'autre coté du véhicule sera à son tour basculé en position d'effeuillage par le même procédé. On constate que le 35 cycle complet de ramassage d'un cônel est ordonné par le détecteur de présence 22 figure 6A. On en déduit facilement que la fréquence des cycles est directement liée à la vitesse de déplacement du véhicule, il sera de toute évidence nécessaire de limiter celle-ci après quelques essais. En ce qui concerne la dépose des cônes 1, la cinématique se trouve inversée. Tout d'abord le véhicule avance, ensuite la distance entre les cônes déposés ne doit pas être liée à la vitesse du véhicule et pour ce faire un système de comptage de tour de roue ou tout autre système sera mis en place, ceci ne faisant pas l'objet de l'invention. La dépose débute dans la position finale du ramassage figure 9A. La chaîne de transport 24 évoluera cette fois ci dans l'autre sens afin de pouvoir glisser le cône 1 entre la fourchette de tri 3 et la pelle 5 comme indiqué figure 9B. La chaîne de transport l0 24 est entraînée par le moteur 25 figure 1 et ce durant la valeur d'un pas, dans un sens comme dans l'autre. A la fin du mouvement, le cône 1 se trouve sur la pelle 5 comme indiqué figure 9C. Après avoir examiné plusieurs cônes, il en est ressorti que les cônes empilés ne sont jamais coincés les uns dans les autres, c'est 15 pourquoi dans la figure 10A, lors de la descente du vérin de levée 19, le cône 1 suit facilement la pelle 5 et le vérin de transfert 20 jusqu'en position basse figure 10B, ainsi par la sortie du vérin de transfert 20, la pelle 5 et le cône 1 se retrouvent sous le bras manipulateur 7 figure 10C. Le vérin de coiffage 14 fera alors sortir 20 l'entonnoir 11 en position de recentrage, ainsi le vérin de levée 15 sortira à son tour afin de faire pénétrer l'embout plastique 13 dans le cône 1 figure 10D. Dans cette phase la course du vérin de levée 15 n'est que partielle et devra donc être contrôlée par un capteur de fin de course quelconque qui équipe les vérins du commerce. Par ce fait 25 le vérin de serrage 12 comprimera à son tour l'embout plastique 13 afin de coincer le cône 1 comme pour le ramassage. Le vérin de levée 15 ainsi que le vérin de coiffage 14 pourront reprendre leur position, décollant ainsi le cône 1 de la pelle 5 figure 10E ce qui pourra permettre au vérin de transfert 20 de rentrer entraînant ainsi 30 la pelle 5 sous le caisson 4 figure 10F. Dans la figure 10G, la pelle 5, par l'intermédiaire de la rentrée du vérin de stockage 19, va reprendre sa position de début de cycle. Le vérin de levée 15 figure 11A va pouvoir descendre le cône 1 juste au dessus du sol figure 11B, cette course sera également limitée par un capteur de fin de 35 course du commerce. Le vérin de serrage 12 peut alors libérer l'embout plastique 13 ce qui entraînera la chute du cône 1 sur la route figure 11C. Pour réduire le phénomène de rebond, la hauteur à laquelle sera libéré le cône 1, sera déterminée après quelques essais. L'ordre au vérin de serrage 12 sera donné pour sa part par le système de comptage déjà précité afin de respecter des intervalles réguliers sur la voie. Le vérin de levée 15 peut alors reprendre sa position de début de cycle figure 11 D. Pendant son déplacement le véhicule va écarter le cône l figure 12, par l'intermédiaire du rail de guidage 10, sur le coté dans sa position définitive (le rouleau brosse 6 aura été escamoté au préalable afin de faciliter la procédure). Le cycle de dépose est terminé et sera renouvelé jusqu'à épuisement du stock de cônes 1 dans les caissons 4 qui sera détecté par le capteur 1 8B figure 13 lorsque le centreur 17 sera en position basse. Pour le ramassage et pour la dépose des cônes 1, toutes les manipulations restent dans la surface au sol engendrée par le véhicule, il n'y a pas de mouvement à l'extérieur. 20 25 30 35 REVENDICATIONS1) Dispositif automatique équipant un véhicule pour le ramassage et la dépose des cônes (1) de signalisation autoroutière et routière (fig 1) qui comporte un ensemble de caissons (4), pouvant stocker des cônes empilés verticalement, reliés entre eux par une 1 o chaîne (24) et évoluant sur un tapis roulant (2) de forme oblongue par l'intermédiaire d'un moteur (25), formant ainsi un magasin (fig2) dans lequel les cônes soulevés de la voie et transférés par un ensemble de bras manipulateur (7) y seront introduis un à un et emprisonnés par l'intermédiaire d' un système d'effeuilleur (8), 15 caractérisé en ce que le magasin ainsi formé évolue sur un tapis roulant (2) déplaçant les caissons de stockage (4) jusqu'au dessus de l'effeuilleur (8) formé d'une fourchette ajourée (3) permettant le passage d'un cône par le dessous lors du ramassage. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 20 magasin animé d'un mouvement inverse transportera la pile de cônes sur la fourchette (3) de l'effeuilleur (8) séparant ainsi le dernier cône des autres pour permettre sa descente lors de la dépose. 3) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors du ramassage, le système de bras manipulateur (7) soulève le 25 cône de la voie pour le déposer sur une pelle (5) qui le transfert sous l'ouverture de la fourchette (3) de l'effeuilleur (8) pour y être introduit. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bras manipulateur (7) possède un entonnoir de recentrage (11) ainsi 30 qu'un embout de serrage en plastique (13) qui sera introduit à l'intérieur du cône dans sa partie supérieure. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la saisie du cône par l'extérieur plutôt que l'intérieur constitue une variante. 35 6) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'embout de serrage en plastique (13) à l'intérieur du cône sera comprimé afin de provoquer son gonflement pour le coincer dans le cône pouvant ainsi le soulever. 7) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de bras manipulateur (7) dispose d'une pelle de transfert (5) qui viendra se positionner sous le cône afin qu'il puisse y être déposé. 8) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pelle de transfert (5) animée de mouvements successifs transportera le cône verticalement au travers de la fourchette (3) de l'effeuilleur (8) et sous les cônes déjà stockés. 9) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le magasin, animé d'un mouvement de translation, déplacera la pile de cônes, de la fourchette (3) sur le tapis roulant (2), emprisonnant ainsi le dernier cône. 10) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lors du soulèvement du cône de la voie, sa rotation autour de son axe vertical reste libre, et permet ainsi de par le frottement de son embase sur une tôle de guidage (9), de l'orienter toujours dans la même position. 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du ramassage, les cônes sont acheminés contre un rail de guidage (10) par l'intermédiaire d'un rouleau brosse (6), afin d'emprunter toujours la même trajectoire pour y être facilement détectés au moyen d'un capteur (22). 12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que, pour le ramassage comme pour la dépose, toutes les opérations de manipulation des cônes s'effectuent à l'intérieur de la surface au sol engendrée par le véhicule et non en dehors du véhicule. 13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble des mouvements, constituant les procédures de ramassage et de dépose, sera piloté par un automate programmable disposé à proximité du chauffeur afin qu'il puisse intervenir à tout moment. 14) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que (fig3) des capteurs (18A et 18B) seront installés sur chaque caisson (4) afin de pouvoir détecter lorsqu'ils seront vides ou pleins et en informer le chauffeur. 15) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de la dépose, un système decomptage de tour de roue du véhicule sera mis en oeuvre afin de pouvoir régler l'intervalle nécessaire entre chaque cône. 10 15 20 25 30 35