Brevet FR2980184A1 — publié le 20130322

L'invention est relative à un procédé de gestion de déplacement, notamment pour nacelle élévatrice de personnel. L'invention est également relative à un dispositif de gestion de déplacement, notamment pour nacelle élévatrice de personnel. Des nacelles élévatrices de personnel de type connu sont des véhicules automoteurs d'élévation de personnel du type comportant un châssis à roues supportant un bras télescopique articulé à l'arrière du châssis autour d'un axe sensiblement horizontal et comportant un panier de réception de personnel monté sur ce bras télescopique. Ces nacelles élévatrices de personnel de type connu permettent l'élévation de 10 personnel à l'aide d'un panier de réception de personnel de dimensions importantes susceptible de contenir des charges de matériel ou d'outillage de poids important. Ces nacelles élévatrices de personnel de type connu présentent une forte capacité de levage et une structure robuste, tant en ce qui concerne le châssis automoteur que le bras télescopique de levage. 15 Certaines nacelles élévatrices de personnel particulières peuvent présenter une tourelle permettant au bras télescopique de tourner par rapport au châssis, pour permettre d'accéder à différents emplacements sans nécessiter de déplacer le châssis à roues. Pour garantir la sécurité du personnel, il est nécessaire de limiter la vitesse linéaire 20 des déplacements du panier de réception de personnel, en évitant ainsi les déséquilibres susceptibles d'entraîner des accidents de personnel et les chocs susceptibles d'entraîner des dommages matériels. Cette vitesse linéaire du panier de réception de personnel est d'autant plus élevée que le panier de réception de personnel est plus éloigné du châssis à roues, pour une 25 même vitesse de déplacement angulaire du bras articulé. Pour des nacelles élévatrices de personnel particulières présentant une tourelle, la vitesse linéaire du panier de réception de personnel est d'autant plus élevée que le panier de réception de personnel est plus éloigné du châssis à roues, pour une même vitesse angulaire de rotation de la tourelle. Dans les nacelles élévatrices de personnel de type connu, afin de maintenir la vitesse linéaire du panier de réception du personnel en deçà d'un seuil prédéterminé dans toutes les positions du panier, les vitesses angulaires des mouvements sont déterminées pour une distance maximum entre panier et châssis à roue, ce qui conduit à des vitesses linéaires inutilement faibles lorsque le panier est plus proche du châssis. Un but de l'invention est d'améliorer l'état de la technique connue, en proposant un nouveau procédé de gestion de déplacement pour nacelle élévatrice de personnel. Un autre but de l'invention est de perfectionner l'état de la technique connue, en 10 proposant un nouveau dispositif de gestion de déplacement pour nacelle élévatrice de personnel. L'invention a pour objet un procédé de gestion de déplacement, notamment pour nacelle élévatrice de personnel, comportant les étapes suivantes : a) mesurer le déplacement d'un bras télescopique ; 15 b) mesurer l'angle d'élévation du bras télescopique ; c) calculer la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel ; d) piloter et ajuster de manière continue les débits hydrauliques des actionneurs produisant les mouvements de la nacelle élévatrice pour imposer une vitesse linéaire 20 d'évolution du panier constante. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - l'invention s'applique aussi au cas d'une nacelle élévatrice de personnel présentant une tourelle permettant au bras télescopique de tourner par rapport au châssis. - la composante horizontale de la vitesse de déplacement du panier est maintenue 25 inférieure à un seuil prédéterminé. - la composante verticale de la vitesse de déplacement du panier est maintenue inférieure à un seuil prédéterminé. L'invention a également pour objet un dispositif de gestion de déplacement, notamment pour nacelle élévatrice de personnel, comportant des moyens pour mesurer le déplacement du bras télescopique , des moyens pour mesurer l'angle d'élévation du bras télescopique , des moyens pour calculer la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel , des moyens pour piloter et ajuster de manière continue les débits hydrauliques des actionneurs produisant les mouvements de la nacelle élévatrice pour imposer une vitesse linéaire d'évolution de panier constante. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : - les moyens pour calculer la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel associent un capteur d'angle du bras articulé (par exemple un potentiomètre rotatif), un capteur d'extension du bras télescopique (par exemple un potentiomètre à câble), et un calculateur - les moyens pour piloter et ajuster de manière continue les débits hydrauliques des actionneurs produisant les mouvements de la nacelle élévatrice associent un calculateur connaissant la position du panier de réception du personnel en coordonnées rectangulaires et pilotant le régime moteur entraînant la pompe et/ou des valves hydrauliques proportionnelles envoyant le débit correct aux actionneurs hydrauliques, de façon à obtenir une vitesse linéaire du panier en deçà d'une limite prédéterminée. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente schématiquement une nacelle élévatrice de personnel pour la mise en oeuvre de l'invention. La figure 2 représente schématiquement un diagramme fonctionnel pour la mise en oeuvre de l'invention. La figure 3 représente schématiquement un ensemble de tableaux pour la mise en oeuvre de l'invention.30 En référence à la figure 1, une nacelle élévatrice de personnel comporte un châssis (1) monté sur quatre roues (2). Le châssis (1) porte une couronne d'orientation (3, 4) supportant une tourelle (5) apte à tourner autour d'un axe vertical (A). La tourelle (5) porte un bras télescopique (6) articulé autour d'un axe sensiblement horizontal (6a). Le bras télescopique (6) porte à son extrémité distale un panier (7) de réception de personnel. Le bras télescopique (6) est élevé ou abaissé dans le sens de la flèche B grâce à l'action d'un vérin de levage (8). Le bras télescopique (6) s'étend ou se rétracte dans le sens de la flèche C pour atteindre un emplacement désiré par un opérateur situé dans le panier (7) de réception de personnel. Des capteurs de mouvement sont prévus pour mesurer l'élévation ou l'abaissement du bras télescopique (6) dans le sens de la flèche B et le télescopage ou la rétraction du bras télescopique dans le sens de la flèche C. Un calculateur embarqué sur la nacelle élévatrice déduit des mesures effectuées en continu la position du panier dans la zone de travail. Le calculateur embarqué sur la nacelle élévatrice traite les mesures en continu des déplacements selon les flèches B et C pour en dériver la vitesse de déplacement du panier, et en particulier la vitesse linéaire et leurs composantes selon des coordonnées trirectangulaires pour accroître la sécurité de l'utilisateur. À cet effet, le calculateur comporte un programme contenant une boucle de régulation pour imposer au panier (7) de réception de personnel un déplacement à vitesse linéaire constante. Cette vitesse constante d'évolution du panier de réception dans l'espace obtenu grâce à l'invention permet ainsi d'éviter les chocs ou les heurts dus au déplacement, tout en augmentant la stabilité du personnel embarqué dans le panier de réception. Sur la figure 2, un calculateur (10) embarqué sur la nacelle élévatrice est relié à une mémoire (11) contenant plusieurs tableaux de coefficients établis en fonction de la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel : un premier tableau de coefficients de correction de débit de fluide hydraulique imposant le maintien d'une vitesse constante de la fonction « rotation de tourelle », un deuxième tableau de coefficients de correction de débit de fluide hydraulique imposant de maintenir une vitesse constante, sur la fonction « levage de bras télescopique », et un troisième tableau répertoriant toutes les combinaisons de mouvements autorisées et définissant des coefficients de réduction des vitesses propres de chacune des fonctions selon leur sens d'action pour réduire la vitesse linéaire du panier de réception de personnel à un niveau désiré sensiblement constant en deçà de la vitesse maximale obtenue en additionnant les vitesses correspondantes des fonctions de mouvement prises isolément, par exemple de la fonction « rotation tourelle » et de la fonction « levage de bras télescopique ». Le calculateur (10) embarqué sur la nacelle élévatrice reçoit d'un capteur (12) un signal de mesure en continu de l'élévation du bras télescopique (6) selon la flèche B de la figure 1, et d'un capteur (13) un signal de mesure d'un capteur de télescopage dans le sens de la flèche C de la figure 1. Le calculateur (10) reçoit également une consigne d'un opérateur agissant sur une commande (14). Le calculateur (10) traite les mesures obtenues des capteurs (12 et 13) et de l'organe de commande (14) pour calculer les composantes linéaires horizontales et verticales de vitesse de déplacement du panier de réception (7). Le calculateur (10) interroge la mémoire (11) pour extraire les coefficients de correction de débit de fluide hydraulique correspondant aux mouvements demandés et à la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel venant d'être calculée et affecte ces coefficients de correction de débit de fluide hydraulique en continu à un registre de travail (15) contenant les valeurs de référence admissibles pour le travail à effectuer à l'aide de la nacelle élévatrice selon l'invention. Le calculateur (10) utilise ces coefficients de correction de débit de fluide hydraulique du registre de travail (15) pour calculer en continu les consignes de débits de fluide hydrauliques des actionneurs correspondant aux mouvements demandés et affecte ces consignes à une mémoire (16) de données de consignes. Le calculateur (10) applique ces consignes de la mémoire (16) de données de consignes et agit sur le système de commande (17) de déplacement de la nacelle élévatrice pour déplacer le panier de réception (7) à une vitesse constante en préservant ainsi la stabilité des opérateurs embarqués dans le panier de réception (7). De préférence, le calculateur (10) agit de manière proportionnelle et continue sur les débits hydrauliques des actionneurs engendrant les mouvements de la nacelle élévatrice selon l'invention, en particulier les mouvements référencés par rapport à l'axe A, et par rapport aux flèches B et C de la figure 1. L'invention permet ainsi de garantir une vitesse constante du panier de réception (7) en ajustant les débits hydrauliques des mouvements hydrauliques correspondants, grâce à la mesure du télescopage du bras (6) et de la mesure en continu de l'angle d'élévation du bras télescopique (6). Les mesures permettent de déterminer non seulement les positions en coordonnées trirectangulaires du panier de réception dans la zone de travail, mais fournissent également les différentielles entre deux positions correspondantes du panier de réception, c'est-à-dire les vitesses de déplacement du panier de réception (7) dans la zone de travail. Le pilotage et l'ajustage des mouvements hydrauliques des actionneurs de la nacelle élévatrice suivant l'invention s'effectuent de manière avantageuse à l'aide de vannes de régulation proportionnelle et continue. Grâce à l'invention, les mouvements de la nacelle élévatrice selon l'invention sont régulés pour fournir une vitesse constante de déplacement du panier de réception (7) dans l'espace de travail. Selon un mode de fonctionnement avantageux de l'invention, par exemple lors d'un mouvement d'élévation du bras télescopique et d'extension du bras télescopique à une longueur mesurée, le calculateur (10) embarqué calcule ainsi les débits hydrauliques et les régimes moteur pour assurer une vitesse verticale constante et une vitesse horizontale constante du panier (7) de réception de personnel. Les vitesses horizontale et verticale de déplacement du panier de réception (7) sont 30 déterminées par calcul en fonction de la consigne imposée à la commande (14) par l'utilisateur, en fonction de l'élévation du bras télescopique et de sa longueur télescopée. Dans le cas d'une nacelle à bras télescopique comportant une tourelle, comme décrit en référence à la figure 1, le calculateur (10) embarqué calcule les débits hydrauliques et les régimes moteur fournissant une vitesse horizontale constante du panier de réception (7) de personnel en fonction de la longueur actuelle du bras télescopique (6). Les vitesses horizontale et verticale de mouvement du panier de réception (7) sont déterminées par calcul en fonction de la longueur actuelle du bras télescopique en 10 tenant compte de la consigne imposée par l'utilisateur à la commande. L'invention est également applicable à une nacelle élévatrice de personnel ne comportant pas de tourelle et comportant une base non rotative solidarisée au châssis à roues. L'invention peut également être appliquée à d'autres domaines que celui de la 15 nacelle élévatrice de personnel. L'invention peut enfin être appliquée au cas de mouvements supplémentaires ayant une incidence sur une vitesse de déplacement d'un panier (7) de réception de personnel, par exemple en tenant compte éventuellement d'une vitesse de mouvement d'un bras pendulaire. 20 Sur la figure 3, un ensemble de plusieurs tableaux de coefficients établis en fonction de la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel comporte notamment : un premier tableau 101 de coefficients de correction de débit de fluide hydraulique imposant le maintien d'une vitesse constante de la fonction « rotation de tourelle », un deuxième tableau 102 de 25 coefficients de correction de débit de fluide hydraulique imposant de maintenir une vitesse constante, sur la fonction « levage de bras télescopique », et un troisième tableau 103 répertoriant toutes les combinaisons de mouvements autorisées et définissant des coefficients de réduction des vitesses propres de chacune des fonctions selon leur sens d'action pour réduire la vitesse linéaire du panier de 30 réception de personnel à un niveau désiré sensiblement constant en deçà de la vitesse maximale obtenue en additionnant les vitesses correspondantes des fonctions de mouvement prises isolément, par exemple de la fonction « rotation tourelle » et de la fonction « levage de bras télescopique ». Le premier tableau 101 de coefficients de correction de débit de fluide hydraulique imposant le maintien d'une vitesse constante de la fonction « rotation de tourelle » définit des coefficients de débit de fluide hydraulique décroissants en fonction de la distance horizontale du panier de réception de personnel à l'axe A vertical de rotation. Le deuxième tableau 102 de coefficients de correction de débit de fluide hydraulique imposant de maintenir une vitesse constante, sur la fonction « levage de bras télescopique » définit des coefficients de débit de fluide hydraulique décroissants en fonction de l'extension horizontale du bras télescopique. Le troisième tableau 103 répertoriant toutes les combinaisons de mouvements autorisées définit des coefficients de réduction des vitesses propres de chacune des fonctions cinématiques selon leur sens d'action pour réduire la vitesse linéaire du panier de réception de personnel à un niveau désiré sensiblement constant en deçà de la vitesse maximale obtenue en additionnant les vitesses correspondantes des fonctions de mouvement prises isolément, par exemple de la fonction « rotation tourelle » et de la fonction « levage de bras télescopique ». Grâce au premier tableau 101 de coefficients de correction de débit de fluide hydraulique, un calcul de la vitesse de la rotation de la tourelle à appliquer est réalisé par le dispositif de gestion, en fonction de la position du panier dans l'espace. Ce calcul est effectué sur la base des données: longueur de sortie du télescope et angle de bras télescopique par rapport à l'horizontale en partant d'une vitesse de référence en configuration de bras télescopique horizontal et de télescope totalement rentré. Cette vitesse de référence est généralement définie par la durée d'un tour complet de rotation pour obtenir une vitesse maximale du panier de réception de personnel, par exemple de 0.5 m/s. Cette vitesse calculée de la rotation de la tourelle est maintenue et contrôlée par la consigne de débit de fluide hydraulique affecté à cette fonction. Grâce au deuxième tableau 102 de coefficients de correction de débit de fluide hydraulique, imposant de maintenir une vitesse constante sur la fonction « levage de bras télescopique », un calcul de la vitesse de déplacement du bras télescopique est réalisé par le dispositif de gestion, en fonction de la position du panier dans l'espace. Ce calcul est effectué sur la base des données: longueur de sortie du télescope et angle de bras télescopique par rapport à l'horizontale en partant d'une vitesse de référence en configuration de bras télescopique horizontal et de télescope totalement rentré. Cette vitesse de référence est généralement définie par la durée d'une trajectoire complète de levage pour obtenir une vitesse maximale du panier de réception de personnel, par exemple de 0,4 m/s. Partant de la vitesse maximale de référence en télescope rentré et en bras télescopique horizontal, par exemple 0.4 m/s, et une autre vitesse maximale de référence en télescope sorti et en bras télescopique horizontal, par exemple également 0.4 m/s, le dispositif de gestion effectue une interpolation des coefficients de débit hydraulique entre ces deux vitesses de référence en fonction de la mesure de position de sortie du télescope pour les vitesses de levage de bras télescopique. Cette vitesse ainsi calculée par interpolation de déplacement du bras télescopique est maintenue et contrôlée par la consigne de débit de fluide hydraulique affecté à cette fonction. Grâce au troisième tableau 103 répertoriant toutes les combinaisons de mouvements autorisées, en imposant de maintenir une vitesse constante du panier de réception de personnel dans l'espace, un calcul de la vitesse de déplacement du bras télescopique est réalisé par le dispositif de gestion, en fonction des cumuls de mouvements réalisés simultanément et en fonction de la position du panier. En actionnant simultanément plusieurs mouvements tels que levage de bras télescopique, télescopage, rotation de la tourelle et levage d'un éventuel bras pendulaire, la vitesse linéaire de déplacement du panier de réception de personnel dans l'espace peut être amplifiée. Pour éviter le risque de choc ou d'accident correspondant, tout en maintenant des vitesses unitaires rapides et conformes, lors d'une élévation réalisée en cumulant deux ou trois fonctions, le dispositif de gestion applique un coefficient de réduction de débit sur chacune des fonctions du cumul en cours. A chaque combinaison d'un cumul possible de fonctions correspond un ensemble de coefficients de réduction de vitesses de ces fonctions. Le dispositif de gestion selon l'invention applique, pour chacune des combinaisons de cumuls réalisables parmi quatre-vingts combinaisons possibles, un ensemble de coefficients de réduction de vitesse propres à ces fonctions, de façon à maintenir une vitesse linéaire d'évolution du panier constante. L'invention décrite en référence à un mode de réalisation particulier ne lui est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS1. Procédé de gestion de déplacement, notamment pour nacelle élévatrice de personnel, comportant les étapes suivantes : a) mesurer le déplacement d'un bras télescopique ; b) mesurer l'angle d'élévation du bras télescopique ; c) calculer la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel ; d) piloter et ajuster de manière continue les débits hydrauliques des actionneurs produisant les mouvements de la nacelle élévatrice pour imposer une vitesse linéaire d'évolution du panier constante. 2. Procédé de gestion de déplacement selon la revendication 1, dans le cas d'une nacelle élévatrice de personnel présentant une tourelle (5) permettant au bras télescopique (6) de tourner par rapport au châssis (1) de la nacelle élévatrice, dans lequel on calcule la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel, et dans lequel on pilote et ajuste de manière continue les débits hydrauliques des actionneurs produisant le mouvement de rotation de tourelle de la nacelle élévatrice pour imposer une vitesse linéaire d'évolution du panier constante. 3. Procédé de gestion de déplacement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la composante horizontale de la vitesse de déplacement du panier (7) est maintenue inférieure à un seuil prédéterminé. 4. Procédé de gestion de déplacement selon la revendication fou 2, dans lequel la composante verticale de la vitesse de déplacement du panier (7) est maintenue inférieure à un seuil prédéterminé. 5. Dispositif de gestion de déplacement, notamment pour nacelle élévatrice de personnel, comportant des moyens (13) pour mesurer le déplacement du bras télescopique , des moyens pour mesurer (12) l'angle d'élévation du brastélescopique, des moyens (10) pour calculer la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel , des moyens (17) pour piloter et ajuster de manière continue les débits hydrauliques des actionneurs produisant les mouvements de la nacelle élévatrice , et des moyens (10) pour contrôler le déplacement de la nacelle élévatrice de personnel pour imposer une vitesse constante absolue d'évolution de panier. 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les moyens pour calculer la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel associent un capteur d'angle d'élévation du bras télescopique, un capteur d'extension du bras télescopique, et un calculateur. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les moyens pour piloter et ajuster de manière continue les débits hydrauliques des actionneurs (8) produisant les mouvements de la nacelle élévatrice associent un calculateur connaissant la position du panier de réception du personnel en coordonnées rectangulaires et pilotant le régime moteur entraînant la pompe et/ou des valves hydrauliques proportionnelles, de façon à obtenir une vitesse linéaire du panier en deçà d'une limite prédéterminée. 8. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les moyens pour contrôler le déplacement de la nacelle élévatrice de personnel pour imposer une vitesse constante absolue d'évolution de panier associent un premier coefficient de correction de débit de fluide hydraulique imposant le maintien d'une vitesse constante de la fonction « rotation de tourelle » et un deuxième coefficient de correction de débit de fluide hydraulique imposant de maintenir une vitesse constante, sur la fonction « levage de bras télescopique » pour piloter et ajuster de manière continue les débits hydrauliques des actionneurs (8) produisant les mouvements de la nacelle élévatrice, de façon à obtenir une vitesse linéaire du panier en deçà d'une limite prédéterminé. 9. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les moyens pour contrôler le déplacement de la nacelle élévatrice de personnel pour imposer une vitesse constante absolue d'évolution de panier associent des coefficients d'un troisième tableau répertoriant toutes les combinaisons de mouvements autorisées et définissant des coefficients de réduction des vitesses propres de chacune des fonctions selon leursens d'action pour réduire la vitesse linéaire du panier de réception de personnel à un niveau désiré sensiblement constant. 10. Dispositif selon la revendication 5, dans le cas d'une nacelle élévatrice de personnel présentant une tourelle (5) permettant au bras télescopique (6) de tourner par rapport au châssis (1) de la nacelle élévatrice, dans lequel on calcule la position en coordonnées rectangulaires du panier de réception de personnel, et dans lequel on pilote et ajuste de manière continue les débits hydrauliques des actionneurs produisant le mouvement de rotation de tourelle de la nacelle élévatrice pour imposer une vitesse linéaire d'évolution du panier constante.