Brevet FR2938911A1 — publié le 20100528

-1- SYSTEME DE MESURE DYNAMIQUE D'UNE CHARGE SOULEVEE PAR UN ENGIN DE LEVAGE A COMMANDE ELECTRIQUE DESCRIPTION DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un système de mesure dynamique d'une charge soulevée par un engin de levage du type comprenant un châssis mobile, un mât relié audit châssis, une plateforme apte à recevoir et à soulever la charge à peser et à se déplacer le long dudit mât, au moins un moyen d'entraînement, de type électrique, de ladite plateforme. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE Les systèmes connus agencés sur des engins de levage du genre en question et destinés à mesurer des charges comportent généralement des capteurs de charges des types suivants : - à jauge de contrainte, travaillant au cisaillement ou à la compression, agencés entre la plateforme et un point du châssis ; - de pression agencés sur le circuit hydraulique d'un mécanisme d'entraînement de la plateforme, du type vérin hydraulique ; - de tension agencés sur la chaîne d'un mécanisme d'entraînement de la plateforme, du type à chaîne et motoréducteur. Le premier type, à jauge de contrainte, nécessite, pour sa mise en oeuvre, des interventions mécaniques sophistiquées et coûteuses sur la plateforme et/ou sur le châssis. Le deuxième type, de pression, n'est applicable que sur des systèmes à commande hydraulique. Le troisième type, à tension, n'est applicable que sur des systèmes à entraînement par chaîne. Des engins de manutention et de levage mettant en oeuvre des capteurs de charges 25 sont décrits dans les brevets FR2627766, FR2693159 et FR2790463 du même déposant. RESUME DE L'INVENTION L'invention vise à réaliser un système de mesure d'une charge soulevée par un engin de levage du type en question qui s'affranchit totalement du type de moyen 30 d'entraînement utilisé (mécanique, hydraulique, à chaîne, ou de tout autre type) pour déplacer la plateforme le long du mât, à la seule condition que ledit moyen d'entraînement utilise, à un quelconque niveau, un moyen utilisant de l'énergie électrique pour son fonctionnement. A cet effet, le système selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte une unité de traitement et de commande apte : a) à prélever, à l'instant Ti où la plateforme passe par un niveau bien déterminée situé au dessus de son point de repos bas, les données fournies par un capteur de courant qui mesure le courant absorbé par le moyen d'entraînement ; b) à comparer lesdites données à des données d'étalonnage préenregistrées, saisies à des niveaux identiques, relatives à la variation de l'intensité du courant absorbé par le moyen d'entraînement en fonction de la variation de la charge ; c) à générer, en fonction des résultats de ladite comparaison, les données relatives au poids de la charge et à les transférer à une unité de visualisation. II se caractérise également en ce que, pour tenir compte de la structure mécanique du moyen d'entraînement et dans le but d'obtenir des résultats reproductibles, l'unité de traitement et de commande effectue la moyenne arithmétique des données fournies par le capteur de courant pendant un intervalle de temps T2-Tl dans lequel T2 est paramétrable. Selon deux variantes de réalisation de l'invention, le niveau H1 de mesure de l'intensité du courant absorbé par le moyen d'entraînement est déterminé : - soit par un capteur de position, disposé sur le mât ; - soit par une temporisation T1-TO dans laquelle TO correspond à l'instant d'actionnement du moyen d'entraînement. Selon d'autres particularités de l'invention : - le moyen d'entraînement peut être choisi parmi un dispositif hydraulique dont la pompe est commandée électriquement ou un motoréducteur entraînant une chaîne ou une vis sans fin ; - le capteur de courant peut être couplé à un capteur de tension placé à l'entrée du moyen d'entraînement ; - le capteur de courant peut être choisi parmi un dispositif à bobine à induction ou à résistance. PRESENTATION DES FIGURES Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de celle-ci donné à titre d'exemple non limitatif et représenté sur la figure 1 qui est une vue schématique de celui-ci. La description s'appuie également sur : - le graphique (figure 2) représente la courbe du courant absorbé par le moyen d'entraînement électrique en fonction du temps pour une charge donnée ; - le graphique (figure 3) représente la courbe d'étalonnage du courant absorbé par le moyen d'entraînement électrique en fonction du poids de la charge. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'ensemble représenté est du type comprenant un châssis mobile (1), un mât (2) relié audit châssis, une plateforme (3) apte à recevoir et à soulever la charge (4) à peser et à se déplacer le long dudit mât, au moins un moyen d'entraînement (5), de type électrique, de ladite plateforme. Le système de mesure dynamique d'une charge soulevée par un engin de levage du type en question comporte une unité de traitement et de commande (6) apte : a) à prélever, à l'instant Ti où la plateforme (3) passe par un niveau bien déterminée H1 situé au dessus de son point de repos bas HO, les données fournies par un capteur de courant (7) qui mesure le courant absorbé par le moyen d'entraînement (5) ; b) à comparer lesdites données à des données d'étalonnage préenregistrées, saisies à des niveaux identiques H1, relatives à la variation de l'intensité du courant absorbé par le moyen d'entraînement (5) en fonction de la variation de la charge (4) ; c) à générer, en fonction des résultats de ladite comparaison, les données relatives au poids de la charge et à les transférer à une unité de visualisation (8), intégré ou non à 20 l'engin de levage. Pour prendre en compte la structure mécanique du moyen d'entraînement et dans le but d'obtenir des résultats reproductibles, l'unité de traitement et de commande (6) effectue la moyenne arithmétique des données fournies par le capteur de courant (7) pendant un intervalle de temps T2-T1 dans lequel T2 est paramétrable. 25 A titre indicatif des essais ont été effectués sur un chariot de manutention à fourches avec pour caractéristiques : - concernant les données de mesures (Fig.2) : 10 à 20 mesures par intervalle de temps T2-T1 de l'ordre de 0,5 s ; - concernant les données d'étalonnage (Fig.3) : des poids successifs de 10, 50, 100, 30 200 et 300 Kgs, l'intensité absorbée (I) par le moyen d'entraînement étant proportionnelle au poids (P) de la charge. Sur la figure 2, T3-TO correspond au temps de levée de la charge. La partie stabilisée de l'intensité par rapport au temps n'est pas une constante parfaite, d'où l'intérêt de faire la moyenne de plusieurs mesures faites dans un intervalle de temps donné. Selon deux variantes de réalisation, le niveau H1 de mesure de l'intensité du courant absorbé par le moyen d'entraînement (5) est déterminé : - soit par un capteur de position (9), disposé sur le mât (2) ; - soit par une temporisation T1-TO dans laquelle TO correspond à l'instant d'actionnement du moyen d'entraînement (5). Le capteur de courant (7) et le capteur de position (9) sont reliés à un convertisseur analogique/digital qui peut être localisé au niveau de l'unité de traitement et de commande (6). Le moyen d'entraînement (5) peut être choisi parmi un dispositif hydraulique dont la 10 pompe est commandée électriquement ou un motoréducteur entraînant une chaîne ou une vis sans fin. Le capteur de courant (7) peut être choisi parmi un dispositif à bobine à induction ou à résistance. II peut également être couplé à un capteur de tension placé à l'entrée du moyen 15 d'entraînement (5). L'unité de traitement et de commande (6) peut comporter, préenregistrées, par valeur de charge et par hauteur de plateforme, les données relatives aux limites de sécurité à ne pas dépasser. Bien entendu, l'homme de métier sera apte à réaliser l'invention telle que 20 décrite et représentée en appliquant et en adaptant des moyens mécaniques ou électroniques connus. II pourra également prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de celle-ci qui est déterminé par la teneur des revendications. Il pourra également l'étendre à d'autres engins ou appareils de levage des types ponts 25 ou palans de pesage. REVENDICATIONS1- Système de mesure dynamique d'une charge soulevée par un engin de levage du type comprenant un châssis mobile (1), un mât (2) relié audit châssis, une plateforme (3) apte à recevoir et à soulever la charge (4) à peser et à se déplacer le long dudit mât, au moins un moyen d'entraînement (5), de type électrique, de ladite plateforme ; caractérisé en ce qu'il comporte une unité de traitement et de commande (6) apte : a) à prélever, à l'instant Ti où la plateforme (3) passe par un niveau bien déterminée H1 situé au dessus de son point de repos bas HO, les données fournies par un capteur de courant (7) qui mesure le courant absorbé par le moyen d'entraînement (5) ; b) à comparer lesdites données à des données d'étalonnage préenregistrées, saisies à des niveaux identiques H1, relatives à la variation de l'intensité du courant absorbé par le moyen d'entraînement (5) en fonction de la variation de la charge (4) ; c) à générer, en fonction des résultats de ladite comparaison, les données relatives au poids de la charge et à les transférer à une unité de visualisation (8). 2- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traitement et de commande (6) effectue la moyenne arithmétique des données fournies par le capteur de courant (7) pendant un intervalle de temps T2-T1 dans lequel T2 est paramétrable. 3- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le niveau H1 de mesure de l'intensité du courant absorbé par le moyen d'entraînement (5) est déterminé par un capteur de position (9), disposé sur le mât (2). 4- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le niveau H1 de mesure de l'intensité du courant absorbé par le moyen d'entraînement (5) est déterminé par une temporisation T1-TO dans laquelle TO correspond à l'instant d'actionnement du moyen d'entraînement (5). 5- Système, selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le capteur de courant (7) et le capteur de position (9) sont reliés à un convertisseur analogique/digital localisé au niveau de l'unité de traitement et de commande (6). 6- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'entraînement (5) est choisi parmi un dispositif hydraulique dont la pompe est commandée électriquement ou un motoréducteur entraînant une chaîne ou une vis sans fin. 7- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de courant (7) est choisi parmi un dispositif à bobine à induction ou à résistance. 8- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de courant (7) est couplé à un capteur de tension placé à l'entrée du moyen d'entraînement (5). 9- Système, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traitement 5 et de commande (6) comporte, préenregistrées, par valeur de charge et par hauteur de plateforme, les données relatives aux limites de sécurité à ne pas dépasser.