BE1008539A6 - Dispositif pour le positionnement et l'empilement corrects de recipients. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour le positionnement et l'empilement corrects de récipients, constitué d'une grue comportant un puits de câbles à faible oscillation placé entre un chariot roulant (5) et une tête médiane (10) de réception de la charge, un moyen (16) de réception de la charge, au moins un détecteur (20) pour la reconnaissance de position d'un récipient (18), un positionnement fin (12,13,14) disposé sur le moyen (16) de réception de la charge et une unité de calculateur qui surveille le fonctionnement automatique du dispositif. Des dispositifs de reconnaissance d'image, de préférence des vidéo-caméras conviennent comme détecteurs.

Description

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  DISPOSITIF POUR LE POSITIONNEMENT ET L'EMPILEMENT CORRECTS DE RECIPIENTS Description L'invention concerne un dispositif pour le positionnement et l'empilement corrects de récipients, de préférence de conteneurs. 



  Il peut être utilisé partout où des récipients doivent être positionnés et empilés de manière entièrement automatique. Les données de position peuvent être obtenues par l'intermédiaire d'une unité centrale de calcul. 



  L'utilisation du dispositif est particulièrement opportune lorsqu'il faut travailler avec peu d'oscillations et que l'on ne peut utiliser un jeu de détecteurs qui réagissent de manière très sensible et sont susceptibles de pannes dans de dures conditions d'environnement. 



  On connaît des dispositifs semi-automatiques pour le positionnement et l'empilement de conteneurs. Leur désavantage est fréquemment que les déplacements d'oscillations du cadre de levage sont mal compensés. Cela entraîne d'une part que dès que le cadre de levage est abaissé, les conteneurs sont difficiles à saisir, et d'autre part qu'une correction précise au moyen d'un chariot roulant est problématique. EP-A-0 242 655 fait 

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 connaître une installation de grue pour conteneurs qui fonctionne avec un système de reconnaissance à distance des conteneurs, ce système fonctionnant sur base de la réflexion de signaux (émetteurs de faisceaux rectilignes pulsés). Cela nécessite également des surfaces qui réfléchissent toujours le rayon émis de la manière désirée.

   A cause de modifications des surfaces (humidité, encrassement) ou d'oscillations gênantes, des erreurs de réflexion peuvent survenir. Une compensation du déplacement pendulaire du cadre de levage est réalisée par des surfaces coniques d'amortissement pendulaire sur le cadre de levage et n'est pas divulguée de manière plus détaillée. Un positionnement fin des conteneurs par le système de câble du chariot roulant paraît être problématique. 



  L'objet de l'invention est dès lors de développer un dispositif qui élimine les désavantages de l'état de la technique et qui permette un positionnement et un empilement corrects et précis de récipients. 



  Cet objet est atteint par la première revendication du brevet. Des modes de réalisation avantageux sont mentionnés dans les revendications secondaires. 



  Le dispositif selon l'invention, en vue du positionnement et de l'empilement corrects de récipients, est constitué d'une grue comportant un puits de câbles à faible oscillation pendulaire entre le chariot roulant et la tête médiane de réception de la charge, un moyen de réception de la charge et au moins un détecteur de reconnaissance de la position d'un récipient, un positionnement fin sur le moyen de réception de la charge et une unité de calcul qui surveille le fonctionnement automatique du dispositif. 

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 Grâce à des câbles s'étendant obliquement entre le mécanisme de levage et le moyen de réception de la charge, de chaque côté du moyen de réception de la charge, on obtient un fonctionnement largement dépourvu de mouvements pendulaires du moyen de réception de la charge.

   Il est alors avantageux que l'angle des câbles par rapport à la verticale soit maintenu aussi grand que possible. 



  Comme détecteur pour la reconnaissance de la position d'un conteneur, on utilise une reconnaissance d'image. Cette reconnaissance d'image délivre un signal à une unité de calcul qui évalue le signal en le comparant à une valeur de consigne. Comme signaux, on peut comparer par exemple des images des récipients ou des coins du conteneur. 



  Comme reconnaissance d'image, il s'est avéré avantageux d'utiliser des caméras vidéo, parce que celles-ci peuvent transmettre un signal à l'unité centrale de calcul de manière très largement exempte d'influences perturbatrices. Pour une reconnaissance d'images, on peut également proposer l'utilisation d'infrarouges et d'autres technologies. 



  Il s'est avéré avantageux de disposer ces caméras vidéo directement sur le moyen de réception de la charge, de telle sorte que des influences perturbatrices et des erreurs dues aux plus grandes distances par rapport au récipient, disparaissent. 



  Il est en outre avantageux de disposer sur le moyen de réception de la charge quatre dispositifs de reconnaissance d'images, c'est-à-dire un dispositif de reconnaissance d'image pour chaque coin du récipient. 



  Les dispositifs de reconnaissance d'image peuvent alors 

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 être fixés dans le haut sur le moyen de réception de la charge, et détecter le récipient par l'intermédiaire d'un miroir. On peut également imaginer de disposer les dispositifs de reconnaissance d'image sur les coins du moyen de réception de la charge. 



  Pour éviter des perturbations en fonctionnement, par exemple suite à des contraintes de percussion sur les dispositifs de reconnaissance d'image, on a la possibilité de monter et de fixer élastiquement les caméras. Une autre possibilité d'agencement du dispositif de reconnaissance d'image est un dispositif télescopique sur le cadre de levage, avec lequel le dispositif peut être rentré et déployé. 



  Il est en outre avantageux de disposer sur le cadre de levage un dispositif servant à empêcher des collisions avec d'autres récipients ou avec les parois de l'entrepôt. 



  Ce dispositif peut être un laser, un détecteur à ultrasons ou une caméra vidéo. 



  Dans le même but, on peut également disposer sur le cadre de levage des dispositifs de protection contre les coups de bélier, qui peuvent être des amortisseurs en caoutchouc ou des rouleaux ou des roues amortis. 



  Pour saisir ou empiler correctement un récipient, le chariot roulant qui est commandé par un calculateur central, est positionné au-dessus du récipient à saisir. 



  Avant que le réglage exact des coins du moyen de réception de la charge soit effectué par positionnement fin, on détermine si le moyen de réception de la charge se trouve également à la verticale en dessous du chariot roulant. 



  Cela s'effectue par le fait qu'un dispositif situé sur le chariot roulant détecte une marque de visée sur le cadre 

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 de levage, et envoie au calculateur un signal constitué de cet anomalie. Lorsque le positionnement grossier a été effectué, le moyen de réception de la charge, qui reprend ou non un nouveau récipient, est abaissé jusqu'à une distance de 50 cm au-dessus du récipient à saisir, au moyen du puits de câbles à faible oscillation. Le positionnement difficile du moyen de reprise de la charge dans les directions x/y et en rotation s'effectue alors par le fait qu'un positionnement fin est réalisé directement sur le moyen de reprise de la charge.

   Le positionnement fin peut être effectué par des cylindres de positionnement qui déplacent mutuellement les deux surfaces du positionnement fin du moyen de réception de la charge dans les directions x/y et en rotation, les signaux d'ajustement du positionnement fin étant fournis par le calculateur sur base des signaux obtenus par l'intermédiaire de la reconnaissance d'image. 



  Il est en outre essentiel à l'invention que des cylindres hydrauliques soient disposés sur les câbles de telle sorte que la tension des câbles puisse être modifiée par une rentrée ou une sortie du cylindre, de manière à éviter un mouvement pendulaire du moyen de reprise de la charge. A cet effet, on peut disposer des cylindres hydrauliques aux extrémités des câbles. Il est avantageux de réaliser la régulation nécessaire de la commande des cylindres à l'aide du calculateur. 



  L'invention présente l'avantage de permettre de réaliser un positionnement et un empilement corrects de récipients, de préférence de conteneurs, de manière totalement automatique, la reconnaissance de la position des récipients s'effectuant de manière exacte et non perturbée, et grâce au positionnement fin disposé sur le moyen de réception de la charge, un positionnement rapide 

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 et très fin des récipients est possible. 



  L'invention est ci-dessous expliquée à l'aide d'un exemple de réalisation et de neuf figures. De manière schématique : la figure 1 représente un dispositif de positionnement de conteneurs vu de l'avant, la figure 2 représente un dispositif de positionnement de conteneurs en vue latérale, la figure 3 représente un dispositif de détection sur le cadre de levage, en vue d'éviter des collisions, la figure 4 représente une protection contre les coups de bélier sur le cadre de levage, la figure 5 représente un système de reconnaissance d'un mouvement pendulaire de la charge entre le chariot roulant et le cadre de levage, la figure 6 représente un dispositif télescopique pour les caméras, la figure 7 représente la suspension élastique des caméras, latéralement sur le cadre de levage,

   la figure 8 représente un miroir de renvoi avec une caméra fixée élastiquement sur le cadre de levage, et la figure 9 représente un dispositif de positionnement de conteneurs avec des cylindres hydrauliques servant à empêcher des mouvements pendulaires. 



  La figure 1 montre vu de l'avant le dispositif selon l'invention pour le positionnement et l'empilement corrects de conteneurs 18. Sur la poutre de roulement 1 se trouve le pont 2 qui peut être déplacé le long de la poutre de roulement 1. Le chariot roulant 5 est disposé 

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 sur des roues de roulement 6 sur le pont 2 qui dispose d'un amortisseur 3. Des tambours de levage 4 relèvent et abaissent le moyen de reprise de la charge par l'intermédiaire de câbles de levage 7. Pour un levage et un abaissement peu oscillant du moyen de réception de la charge, les câbles de levage 7 sont fixés sur le cadre du treuil roulant par l'intermédiaire de poulies de renvoi 8, et sur des points fixes de la tête médiane 10.

   Pour les câbles qui sont suspendus en dessous du chariot roulant 5, un panier de reprise de câbles 9 est disposé sur la tête médiane 10. La tête médiane 10 est constituée d'un cadre sur lequel sont disposés des points fixes 11 pour la fixation des câbles 7. Le positionnement fin 12 est constitué d'une partie supérieure 13 et d'une partie inférieure 14. Entre la tête médiane et le positionnement fin 12 se trouve une liaison rigide 15. Le positionnement fin 12 est relié au cadre de levage 16 par l'intermédiaire de la tête 17 du cadre de levage, une caméra vidéo 20 étant disposée à chaque coin du cadre de levage. Cette caméra vidéo 20 détecte sur son champ de vision les coins du conteneur 18 situés en dessous du cadre de levage 16. 



  Dès que le cadre de levage 16 a été abaissé, par les tambours de levage 4 suffisamment près au-dessus du conteneur 18 à saisir et de manière peu oscillante, une correction dans les directions x/y et de rotation est effectuée grâce à l'ajustement fin 12, en déplaçant mutuellement la partie supérieure 13 et la partie inférieure 14 du positionnement fin. L'amplitude du déplacement est calculée au moyen du calculateur sur base de l'image de la caméra 20. Dès que la correction de position appropriée a été effectuée, les verrous tournants 19 du cadre de levage 16 sont abaissés et verrouillés sur les coins 22 du conteneur. 



  La figure 2 montre le cadre de levage dans sa position 

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 sortie 20b et dans sa position rentrée 20a, avec des caméras, au-dessus d'un conteneur 18. Pour empêcher une collision du cadre de levage avec d'autres conteneurs 18 ou avec des parois de l'entrepôt, des dispositifs de détection 28 qui envoient à un dispositif de surveillance des signaux émis dans un champ de contrôle 27 peuvent être disposés sur le cadre de levage 16. Ces dispositifs de détection 28 sont des lasers. On peut cependant aussi imaginer des caméras de surveillance ainsi que d'autres dispositifs appropriés, comme des dispositifs à ultrasons. 



  La figure 4 montre le dispositif selon l'invention sous une forme simplifiée, avec un amortisseur en caoutchouc 29 et une roue 30 amortie élastiquement, sur un cadre de levage 16. 



  La figure 5 montre un système dans lequel on détecte la déviation du cadre de levage en fonctionnement. Grâce à un dispositif de détection 25 disposé sur le chariot roulant 5, l'écart de position d'une marque de visée 26'par rapport à une position de consigne de la marque de visée 26 est détectée et transmise à un calculateur. Ce dispositif sert à positionner de manière exacte le cadre de levage 16 guidé de manière peu oscillante, pendant et après son abaissement sur le conteneur 18, et à corriger d'éventuels écarts dans les directions x/y et en rotation, par ajustement du chariot roulant 5 et du pont 2, ou pour que le calculateur en tienne compte lors du réglage fin. 



  Les figures 6,7 et 8 représentent de manière simplifiée différentes possibilités d'agencement des caméras 20 servant à détecter les coins 22 du conteneur. 



  La figure 9 montre un dispositif de positionnement de conteneurs comportant des cylindres hydrauliques (31) par 

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 l'intermédiaire desquels des leviers (32) sur lesquels sont disposés les câbles de levage (7) sont précontraints, une précontrainte ou une décharge appropriées des câbles (7) permettant d'empêcher un mouvement pendulaire du moyen (10) de réception de la charge. A cet effet, comme le montre la figure 9, deux points fixes de câble correspondants sont opportunément déplacés en sens inverse de manière forcée. La régulation nécessaire de la commande des cylindres est effectuée sous la commande du calculateur. 

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  Liste des références numériques utilisées 1 Poutre de roulement 2 Pont 3 Amortisseur du pont 4 Tambour de levage 5 Chariot roulant 6 Roue de roulement 7 Câble de levage 8 Poulie de déviation du cadre du chariot roulant 9 Panier de reprise des câbles 10 Tête médiane de réception de la charge 11 Point fixe de la tête médiane 12 Positionnement fin 13 Positionnement fin (partie supérieure) 14 Positionnement fin (partie inférieure)

   15 Liaison rigide entre la tête médiane et le positionnement fin 16 Cadre de levage 16'Cadre de levage dévié 17 Tête du cadre de levage 18 Conteneur 19 Verrou tournant 20 Caméra 20a Caméra sur le cadre de levage rentré 20b Caméra sur le cadre de levage sorti 21 Miroir 22 Coin du conteneur 23 Palier élastique 24 Dispositif télescopique pour caméra 25 Dispositif sur le chariot 5 pour la détection des marques de visée 26 26 Marque de visée 26'Marque de visée déviée 27 Champ de contrôle 

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 28 Dispositif de saisie 29 Amortisseur en caoutchouc 30 Roue amortie élastiquement 31 Cylindre hydraulique 32 Levier (à bascule)

Claims (12)

1. Revendications 1. Dispositif pour le positionnement et l'empilement corrects de récipients, constitué d'une grille comportant un puits de câbles à faible oscillation entre le chariot roulant (5) et une tête médiane (10) de réception de la charge, un moyen (16) de réception de la charge, au moins un détecteur (20) pour la reconnaissance de position d'un récipient (18), un positionnement fin (12,13, 14) sur le moyen (16) de réception de la charge et une unité de calcul qui commande le fonctionnement automatique du dispositif.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme détecteur (20) pour la reconnaissance de la position du conteneur (18) un dispositif de reconnaissance d'image.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise comme dispositif de reconnaissance d'image (20) une caméra vidéo.
4. 4. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la caméra vidéo (20) est disposée sur le moyen (16) de réception de la charge, et en ce qu'un miroir (21) permet la détection optique de la position de récipient (22).
5. 5. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une caméra vidéo (20) de surveillance est disposée sur le cadre de levage (16), au moins pour chaque coin (22) du conteneur (18).
6. 6. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la caméra (20) est disposée sur un <Desc/Clms Page number 13> dispositif télescopique (24) installé sur le cadre de levage (16).
7. 7. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la caméra (20) est disposée sur un côté du cadre de levage (16).
8. 8. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sur le cadre de levage (16) est installé un dispositif (28) pour la détection des risques de collision.
9. 9. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sur le chariot roulant (5) est installé un dispositif (25) pour la reconnaissance d'une marque de visée (26, 26') disposée sur le cadre de levage (16) en vue de la détection d'un écart.
10. 10. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la caméra vidéo (20) dispose d'un montage et d'une fixation (23) élastiques.
11. 11. Dispositif selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sur le cadre de levage (16) sont installés des dispositifs de protection contre les collisions (28,29).
12. 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des cylindres hydrauliques (31) sont disposés sur les câbles (7) de telle sorte que la tension des câbles puisse être modifiée par sortie ou rentrée des cylindres (31), de manière à empêcher un mouvement pendulaire de la tête médiane (10) de la réception de la charge.