BR122014025280B1 - braço de carregamento marinho consistindo de motores elétricos - Google Patents

Abstract

BRAÇO DE CARREGAMENTO MARINHO CONSISTINDO DE MOTORES ELÉTRICOS. Um braço de carga marinho compreendendo pelo menos uma limha de transferência de fluidos que tem uma extremidade fixa a uma base (21) e uma linha móvel dotada com um acoplamento (26 ) adaptação para ser ligado a um canal de destino (35), o acoplamento tendo pelo menos três graus de liberdade (A, B, C ) em relação à base e, pelo menos, um membro do acoplamento de grupo / duto alvo ou um membro imediato vizinho de, pelo menos, um dos membros do acoplamento de grupo / duto alvo que compreende pelo menos um meio (33, 34 ) para fornecer informação sobre o posicionamento do acoplamento; e um dispoistivo de controle (1 ) para o movimento e posicionamento do acoplamento (26 ), incluindo pelo menos três atuadores (27, 28, 29 ) cada um para controlar o movimento do sistema de um certo grau de liberdade, em que cada atuadores consiste de um motor elétrico e é fornecido em uma articulação do braço de carregamento proporcionando um dos graus de liberdade, o dispositivo de controle compreendendo, além disso, meios de cálculo (41) adaptados para: calcular o posicionamento relativo do acoplamento direto em relação ao alvo de acordo com a informação fornecida pelo meio de informações de posicionamento de acoplamento, calcular instruções (...).

Description

Dividido do PI 0822902-3, apresentado em 22 de novembro de 2010.

[0001] A presente invenção refere-se genericamente a sistemas de carga e / ou descarga de fluidos para os navios, vulgarmente referidos como sistemas de carregamento marinhos. Estes sistemas são utilizados para transferir um produto fluido entre um navio e um cais ou entre dois navios.

[0002] Produto fluido entende-se um produto líquido ou gasoso. Mais particularmente, a presente invenção refere-se aos dispositivos para controlar o movimento, posicionamento e ligação de tal carga e / ou sistemas de descarga.

[0003] Geralmente, os sistemas de carregamento marinho têm uma extremidade de linha de transferência de fluido que é fixada a uma base e ligada a um tanque de fluido a ser transferido, e uma extremidade da linha oposta que é móvel e dotada de um acoplamento adaptado para ligação a um duto alvo, o própria ligado a um tanque de fluido.

[0004] Duas famílias de sistemas de carregamento de fluidos para navios são conhecidos, que se distinguem pela sua estrutura: sistemas para a transferência por tubulações e sistemas rígidos para a transferência de tubos flexíveis. Na família de sistemas de transferência de tubulação rígida, sistemas de braço de carga e sistemas pantográficos podem ser distinguidos.

[0005] O braço de carga é um arranjo de tubulação articulada, que compreende uma base, ligada ao tanque de fluido, no qual está montado um primeiro tubo, designado tubo interno, através de uma porção de tubo com um ângulo de 90 ° que permite a rotação de uma das suas extremidades sobre um eixo vertical, e a outra extremidade de um eixo horizontal. Na extremidade oposta do tubo interior, um segundo tubo, designado tubo exterior, está montado rotativamente em torno de um eixo horizontal. Um acoplamento é montado na extremidade do tubo externo. Cada uma das três rotações é controlada por um macaco ou um motor hidráulico.

[0006] Os sistemas pantográficos, como os braços de carga, compreendem uma base ligada a um tanque. O guindaste é montada de modo rotativo naquela base. O guindaste compreende uma lança carregando um tubo para o fluido. Na extremidade da lança está montado um pantógrafo composto de tubos articulados para o fluido, e que permite que um acoplamento seja movido, que é montado na extremidade livre do pantógrafo. A inclinação do pantógrafo é controlada por uma rotação no final da lança. O movimento do pantógrafo é controlado por motores hidráulicos e por uma tomada para a rotação sobre a base.

[0007] Por último, os sistemas de tubulações flexíveis compreendem, geralmente, uma linha em que é transmitido o produto fluido e um sistema mecânico permitindo que a linha seja manobrada. Existem vários tipos de sistemas de manobra, mas em todos os casos, eles incluem um guindaste de manipulação ou a estrutura que suporta o acoplamento de ligação da tubulação flexível.

[0008] Em geral, o sistema de carregamento compreende um atuador na sua extremidade permitindo que a ligação seja fixada ou não amortecida. Em geral, este é um ou mais macacos ou um ou mais motores hidráulicos.

[0009] Na prática, na maior parte dos sistemas, o acoplamento é articulado na sua extremidade com três graus de liberdade de rotação. Desta forma, uma orientação angular do plano de acoplamento em relação ao plano do duto alvo é possível independentemente da inclinação do braço, o plano de acoplamento permanece paralelo ao plano do duto alvo na abordagem para a ligação, e, em seguida, uma vez que o acoplamento foi preso no duto alvo, essas articulações permitem um movimento "flutuante" do conjunto. Na prática, as rotações são controladas pelo operador por meio de motores hidráulicos ou macacos até ligação ter acoplamento para o duto alvo que foi atingido. Uma vez que o acoplamento foi apertado nos motores hidráulicos ou macacos são desengatados ou "definidos como roda livre" para permitir que o sistema de carregamento siga os movimentos do duto alvo sem restringir o acoplamento.

[0010] As duas famílias de dispositivos de carregamento acima descritas têm diferenças estruturais, mas os seus sistemas de controle são projetados de acordo com o mesmo princípio geral de funcionamento. Deve ser notado que, em todos os casos, o acoplamento tem, pelo menos, três graus de liberdade em relação à base de rolamento da extremidade fixa do duto, e que os movimentos em cada um destes graus de liberdade são controlados independentemente através de atuadores. O operador tem uma interface de comando que lhe permite controlar o movimento do acoplamento.

[0011] Cada atuador é controlado separadamente por um controle independente de tipo on / off, ou por um controle proporcional simultâneo.

[0012] No caso de controles independentes de ON/OFF, o operador pode atuar de forma independente em cada um dos controles para controlar um determinado membro do sistema de carregamento. A ação combinada sobre o grupo de atuadores permite que o acoplamento seja posicionado num ponto desejado no espaço.

[0013] No caso de controles proporcional, o operador tem uma interface de entrada de comando que compreende um controle proporcional que coopera com uma calculadora de tal modo que atua sobre o referido controle proporcional, com maior ou menor grandeza que conduz a, pelo menos, uma instrução de controle proporcional, que é, respectivamente, de maior ou menor grandeza para os atuadores correspondentes, resultando num movimento de ligação, com uma velocidade de circulação que é, respectivamente, mais alta ou mais baixa.

[0014] O operador pode assim controlar diretamente o movimento de engate, e podem, assim, em particular, realizar o movimento do acoplamento que é retilíneo, e / ou a uma velocidade constante, uma vez que a calculadora compõe o movimento do acoplamento, agindo sobre todos os atuadores em simultâneo.

[0015] Em geral, os atuadores hidráulicos usados são, por exemplo, um motor hidráulico ou um macaco, mas a utilização de atuadores eléctricos, também é conhecida, por exemplo, motores elétricos ou atuadores pneumáticos. Os atuadores equipando sistemas de carregamento marinho são controlados por controle on / off, com uma velocidade constante de movimento e, em certos casos, com a possibilidade de ajuste de duas velocidades de movimento para os controles independentes de on / off tipo, ou por distribuidores proporcionais, no caso dos controles proporcionais.

[0016] Em todos os casos, a ligação de acoplamento para o duto de destino é feito manualmente, o operador, assim, manobra o sistema de carga, com ou sem o intermediário de uma calculadora de controle, a fim de chegar a conectar o acoplamento no duto alvo.

[0017] Estes dispositivos de controle são difíceis de aplicar, em que o operador tem de saber o funcionamento e a cinemática do sistema de carregamento marinho perfeitamente. Além disso, ele deve compensar os movimentos do navio, em especial no caso de mar agitado. Isso aumenta o risco de acoplamento contra obstáculos ou contra o duto alvo, que pode danificar os selos do acoplamento. As manobras e a conexão requerem, portanto, pessoal qualificado.

[0018] Um sistema é conhecido que permita facilitar a ligação de um acoplamento a um duto alvo em que o engate é ligado antecipadamente por um cabo para o ducto alvo. Um cabo é acionado entre o cais ou o navio tendo a base e o navio tendo o duto alvo, em seguida, ligado por operadores entre o duto alvo e a base. Um guincho, então, permite que o braço seja avançado ao longo do cabo sob tensão e, assim, o acoplamento é atraído para o duto alvo. Este sistema é comumente chamado de "sistema de metas". É um sistema semi- automático: uma vez que o cabo tenha sido ligado, o operador tem de controlar o movimento do acoplamento, juntamente com o cabo, que aciona a operação de enrolamento. Um cone de guia é fornecido para a fase final da aproximação. Uma vez que o acoplamento foi trazido para perto, o operador deve finalizar sua conexão e seu fechamento manualmente.

[0019] Este modo de ligação semi-automática requer pessoal experiente e uma estrutura mecânica forte adequada (em particular um motor adaptado para extrair o braço ao longo do cabo, de um ponto de ancoragem para a extremidade oposta do cabo, e um cone de orientação para a abordagem na fase final).

[0020] Com base nestas observações, a presente invenção tem como objetivo proporcionar um dispositivo para facilitar a operação de controlar o movimento do acoplamento para o operador, em particular, para tornar possível ter sucesso na ligação do acoplamento em condições de mar desfavoráveis, e mais geralmente para facilitar a ligação e torná-la mais rápida em todos os casos, ao mesmo tempo reduzindo o risco do acoplamento.

[0021] Para esse efeito, a invenção proporciona um dispositivo de controle para o movimento e posicionamento de um acoplamento para um sistema de carregamento marinho, o referido sistema de carga marítima compreendendo, pelo menos, uma linha de transferência de fluido que tem uma extremidade fixa a uma base, e uma extremidade da linha móvel provida de um acoplamento adaptado para ser ligado a um duto alvo, o acoplamento com, pelo menos, três graus de liberdade em relação à base, sendo o dispositivo caracterizado por compreender, pelo menos, três atuadores cada para controlar o movimento do sistema de um certo grau de liberdade, e pelo menos um membro de acoplamento de grupo / duto alvo ou um elemento imediatamente vizinho de pelo menos um dos membros de acoplamento de grupo / duto alvo compreende pelo menos um meio para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento, e o dispositivo compreende, além disso, meios para calcular adaptados para: - calcular o posicionamento relativo da ligação direta em relação ao duto alvo de acordo com a informação fornecida pelos meios de informação de posicionamento do acoplamento, - calcular as instruções de controle para dar a cada um dos atuadores tal modo que os seus movimentos combinados resultando num movimento do engate com o objetivo de levar o acoplamento mais perto do duto alvo, aplicar as referidas instruções de controle para trazer o acoplamento mais perto do duto alvo, reiterar os três passos anteriores até que o acoplamento é apresentado em frente do duto alvo em condições de ligação.

[0022] Membros imediatamente vizinhos são entendidos como os membros do sistema de carregamento no mar que são fixos ou móveis em relação ao acoplamento ou o duto alvo, respectivamente, mas suficientemente perto do mesmo qualquer que seja a configuração geométrica do sistema de carga, para se obter informação precisa sobre a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo, em particular, para tornar possível a apresentação precisamente o acoplamento automaticamente, em frente do duto alvo com o objetivo de conexão.

[0023] De um modo vantajoso, o dispositivo de acordo com a invenção permite que o operador dispense o controle do movimento do acoplamento, durante a abordagem de ligação do duto alvo, uma vez que o dispositivo assume a tarefa de controlar o movimento do acoplamento automaticamente até que o último é apresentado em frente do duto alvo.

[0024] Em outras palavras, o dispositivo de acordo com a invenção permite que o acoplamento seja transferido automaticamente até que está localizado em frente ao duto alvo em posição para a ligação. O operador não precisa controlar o movimento do acoplamento para a ligação ao duto alvo, o movimento do acoplamento na posição para a ligação é feito automaticamente.

[0025] Isto torna possível, vantajosamente, para facilitar a ligação e torná-la mais rápida em todos os casos, e mais particularmente para conseguir fazer a ligação do acoplamento em condições de mar desfavoráveis, embora reduzindo o risco do acoplamento.

[0026] Com o dispositivo de acordo com a invenção, a ligação é possível mesmo para um operador principiante. O dispositivo de acordo com a invenção permite que a segurança de utilização seja aumentada, eliminando qualquer risco de manipulação indevida.

[0027] De um modo vantajoso, a invenção adapta-se a qualquer tipo de sistema de carregamento marinho, para os sistemas de transferência de tubulação rígida, bem como para os sistemas de transferência de tubos flexíveis, uma vez que os meios para o fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento permitem que a informação seja obtida no posicionamento relativo da ligação direta em relação ao duto alvo, independentemente da cinemática e da estrutura do sistema de carregamento.

[0028] De acordo com características vantajosas, as quais podem ser combinadas: pelo menos um membro de acoplamento de grupo / duto alvo ou um membro que é fixo em relação a pelo menos um dos membros de acoplamento de grupo / duto alvo compreende pelo menos um meio para fornecer informações no posicionamento do duto alvo e os meios de cálculo são adaptados para deduzir, com base nas informações sobre o posicionamento do duto e das informações sobre o posicionamento do acoplamento proporcionado por pelo menos dois meios para proporcionar informação de posicionamento, a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo; os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento e os meios para o fornecimento de informações sobre o posicionamento do duto alvo são desenhados para comunicarem-se uns com os outros, e compreendem o cálculo de médias para calcular e fornecer informação diretamente sobre o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo. O acoplamento está articulado na sua extremidade com três graus de liberdade de rotação e, pelo menos, um dos três rotações é controlado por um atuador, sendo o dispositivo dotado com meios para fornecimento de informações sobre a orientação angular do acoplamento e os meios para fornecer informações sobre a orientação angular do duto alvo, os meios de cálculo adaptados para calcular, em função das informações fornecidas pelos meios para fornecer informação sobre a orientação angular, instruções de controle para dar a pelo menos um atuador, para que a orientação angular do acoplamento, na posição de ligação, a ser substancialmente a mesma que a orientação angular do duto alvo.

[0029] Com vantagem, o acoplamento é orientado ao longo do mesmo eixo que o duto alvo, que permite uma ligação exata e confiável, ao mesmo tempo que limita o risco de colisão e deterioração dos selos.

[0030] De acordo com a características vantajosas da invenção, que podem ser combinadas: o dispositivo compreende ainda um atuador que permite o acoplamento seja fixado e não amortecido, e, uma vez que o engate foi apresentada em frente ao duto alvo numa posição de ligação, os meios de cálculo aplicam uma instrução de controle ao dito atuador para apertar o acoplamento para o duto alvo, uma vez que o acoplamento foi ligado e fixado no duto alvo, os meios de cálculo aplicam uma instrução para desengatar os atuadores para controlar o movimento do sistema nos seus graus de liberdade, de modo a tornar os movimentos do sistema livre.

[0031] Assim, com vantagem, a conexão é feita sem intervenção humana, mesmo se o duto alvo se move, por exemplo, quando o mar está agitado. A fixação do acoplamento é automática, uma vez que foi apresentado na posição de ligação. Os atuadores do sistema de carga são, então, permitidos serem livres nos seus movimentos para permitir o acoplamento, o sistema de carregamento segue os movimentos do duto alvo sem danificar o sistema de carregamento. De acordo com características vantajosas, as quais podem ser combinadas: os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do duto alvo incluem um dispositivo de um sistema de posicionamento global, em particular, do tipo GPS, tornando-se possível obter uma posição absoluta do duto alvo, os meios de cálculo adaptados para calcular, com base nas informações sobre o posicionamento absoluto do duto alvo, o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento incluem um dispositivo de um sistema de posicionamento global, em particular, do tipo GPS, acoplamento, os meios de cálculo adaptados para calcular, em função das informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento e do duto alvo, o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; os dispositivos de posicionamento global, em particular do tipo GPS são dispositivos projetados para se comunicar um com o outro e compreendem o cálculo de médias para calcular e fornecer diretamente informações sobre o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; um dos meios para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento ou do duto alvo inclui um dispositivo óptico, adaptado para cooperar com o duto alvo ou o acoplamento ou, respectivamente, um alvo que é fixo em relação ao duto alvo ou em relação ao acoplamento, respectivamente, através da emissão de um feixe luminoso, tal como um raio laser, em direção ao duto alvo ou o acoplamento ou um alvo, que é fixa em relação ao duto alvo ou o acoplamento, respectivamente, e para detectar o feixe refletido e para medir o tempo de percurso do feixe para deduzir daí a informação sobre o posicionamento relativo do acoplamento diretamente em relação ao duto alvo. O meio para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento inclui uma câmara óptica, projetada e montada para fornecer uma imagem de acoplamento para os meios de cálculo, os meios de cálculo adaptados para processar a imagem fornecida pela câmara, para calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; pelo menos um cordão é tensionado através de uma bobina de acoplamento entre o duto alvo e os meios para o fornecimento de informações sobre o posicionamento são, pelo menos, um sensor de ângulo e / ou, pelo menos, um sensor de comprimento de cabo desenrolado sobre o carretel, escolhido de modo a proporcionar o meio de cálculo com informações que permitem calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo; pelo menos um de cada um dos atuadores para controlar o movimento do sistema de um certo grau de liberdade é um atuador de controle proporcional; o dispositivo compreende uma interface de comando por um operador, e a comunicação entre a interface de comando e os meios de cálculo são realizados sem fios, a interface de comando que compreende um transmissor para a comunicação sem fios com um receptor ligado aos meios de cálculo, o dispositivo compreende pelo menos dois meios para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento, um que permita determinar o posicionamento do acoplamento com maior precisão do que a outra e meios de cálculo da utilização, para o posicionamento do acoplamento, o meio de posicionamento que tem maior precisão quando a distância entre o acoplamento e o duto alvo torna-se menor de uma distância pré-definida.

[0032] Quando o acoplamento é movido demasiado longe da base, existe um risco de dano para o sistema, em particular, por ruptura ou interferência. Quando o acoplamento é movido demasiado longe da base durante a extensão existe um risco de ruptura do sistema. Quando o acoplamento é girado em relação à base, em especial quando vários sistemas de carga estão dispostos em paralelo em um cais, existe um risco de colisão com os sistemas de carregamento vizinhos: o termo danos por interferência é utilizado.

[0033] Para evitar tais danos ao sistema de carregamento, dispositivos de alarme foram fornecidos em determinados tipos de dispositivos de carregamento.

[0034] Os sistemas são conhecidos usando detectores de proximidade e sensores de ângulo dispostos sobre os membros ou no caminho de membros do sistema de carregamento. Os sistemas de detecção de proximidade ou comutadores têm o inconveniente de exigir o conhecimento da cinemática do sistema de carga e, consequentemente, para posição ou sensores no sistema para a definição de zonas de trabalho. Além disso, estes sensores só emitem um sinal do tipo ligar / desligar, o que limita as possibilidades de alarmes. Existe uma única zona limite por sensor. Os dispositivos com sensores de ângulo permitem trabalhar as zonas a serem definidas, mas impõem um sistema com uma estrutura rígida para a colocação dos sensores na mesma. Por fim, os sistemas são conhecidos atualmente alarmes que permitem a ser acionada para os sistemas com tubulação flexível.

[0035] Para esse efeito, de acordo com uma característica vantajosa da presente invenção, o pelo menos um meio para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento ou é adaptado para cooperar diretamente com um meio para fornecer informações sobre o posicionamento da base disposta sobre a base ou sobre um membro que é fixo em relação à base, para proporcionar, com base na informação sobre o posicionamento da base, as informações sobre o posicionamento relativo da ligação direta em relação à base, ou adaptada para fornecer informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento no espaço, e, a base tendo uma posição fixa no espaço, o dispositivo compreende um meios de cálculo que permite calcular, com base nas informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento e os dados sobre a base de posicionamento fixa no espaço, as informações sobre o posicionamento relativo diretamente do acoplamento em relação à base, o dispositivo compreende ainda meios adaptados para calcular: calcular, em tempo real, de acordo com os movimentos do acoplamento em relação à base, as informações sobre o posicionamento do acoplamento em relação à base, de dados definindo, pelo menos, uma zona de posicionamento para o acoplamento autorizado a ser parametrizado nos meios de cálculo, verificar, em tempo real, se o acoplamento situa-se dentro da zona autorizada, emitem um alarme quando o acoplamento específico deixa a zona correspondente autorizado para alertar o operador.

[0036] Assim, as zonas autorizadas ou zonas de trabalho são definidas praticamente pelos meios de calcular. Não é necessário proporcionar sensores ou comutadores fisicamente dispostos sobre o sistema de carregamento para definir as referidas zonas e que são fáceis de parametrizar através dos meios de cálculo.

[0037] Isto faz com que seja possível aumentar a segurança de utilização, em virtude de alarmes desencadeados mais precisamente, de forma independente da cinemática e da estrutura do sistema de carregamento.

[0038] Além disso, é possível proporcionar uma pluralidade de zonas autorizadas, por exemplo, sobrepondo- com diferentes graus de risco de trabalho, e que correspondem a vários alarmes de acordo com o trabalho na zona em questão leva um risco maior ou menor.

[0039] De acordo com uma característica vantajosa, os meios de cálculo são adaptados para interromper a aplicação das instruções de controle para dar a cada um dos atuadores para transmitir o movimento para o acoplamento.

[0040] Assim, o procedimento de ligação é automaticamente interrompido quando o alarme foi disparado, o que permite que o dispositivo de acordo com a invenção, seja mais seguro.

[0041] De acordo com uma característica vantajosa, diversos sistemas de carregamento marinho estão ligados aos meios de cálculo, e um seletor é fornecido na interface de comando para controlar seletivamente um dos sistemas de carga ligados aos meios de cálculo.

[0042] Assim, o operador apenas tem de selecionar o braço do qual ele deseja ligar o acoplamento, e a operação será efetuada automaticamente, se o duto alvo é móvel ou estático.

[0043] De acordo com um outro aspecto, a invenção proporciona uma calculadora para um dispositivo tal como descrito acima, que está adaptado para: calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo de acordo com as informações fornecidas pelos meios de fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento, calcular as instruções de controle para dar a cada um dos atuadores tal modo que os seus movimentos combinados resultam num movimento de acoplamento com o objetivo de levar o acoplamento mais perto do duto alvo, aplicar as referidas instruções de controle para trazer o acoplamento mais perto do duto alvo até que seja apresentado em frente do duto alvo em condições de ligação.

[0044] De acordo com um outro aspecto, a invenção proporciona um método para os meios de cálculo de um dispositivo como descrito acima, compreendendo os seguintes passos de cálculo: calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo de acordo com as informações fornecidas pelos meios de fornecimento de informações sobre posicionamento do acoplamento, o cálculo de instruções de controle para dar a cada um dos atuadores tal modo que os seus movimentos combinados resultam num movimento de acoplamento com o objetivo de levar o acoplamento mais perto do duto alvo, a aplicação das referidas instruções de controle para trazer o acoplamento mais perto do alvo duto até que seja apresentada em frente do duto alvo em uma posição para ligação.

[0045] A explicação da invenção irá agora ser continuada com a descrição detalhada de uma concretização, dada a seguir a título de exemplo não limitativo, com referência aos desenhos anexos. Nos desenhos:

[0046] A Figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção,

[0047] A Figura 2 é um diagrama sinóptico do funcionamento do dispositivo de acordo com a Figura 1,

[0048] A Figura 3 é um diagrama de função de representar o princípio de funcionamento do dispositivo de controle de acordo com as Figuras 1 e 2,

[0049] A Figura 4 é uma vista esquemática em perspectiva de uma outra concretização de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção;

[0050] A Figura 5 é uma vista esquemática em perspectiva de uma outra concretização de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção.

[0051] A Figura 1 é uma representação muito esquemática de um braço de carga 2 equipado com um dispositivo de controle 1 de acordo com a invenção. A representação do braço de carga aqui é muito simplificado, e deve recordar-se, neste contexto, que o dispositivo de controle de acordo com a invenção adapta-se a qualquer tipo de sistema de carregamento marinho, em particular para os sistemas de carregamento acima descritos.

[0052] O braço de carga da Figura 1 compreende uma base 21 ligada a um reservatório de fluido, que está localizado por baixo da superfície 22, na qual a base é fixa. No presente caso, é um cais, mas numa variante é um navio. No vértice da base, está rotativamente articulado um tubo curvo 23, sobre o qual está articulado, por sua vez, um primeiro tubo denominado tubo interno 24, que está articulado na sua extremidade oposta com um segundo tubo referido como tubo exterior 25. O termo do tubo exterior 26 transporta um acoplamento adaptado para ser ligado a um duto alvo 35, disposto no presente exemplo de um navio 36, representado muito esquematicamente.

[0053] Na concretização representada, de uma maneira conhecida per se, o acoplamento tem três graus de liberdade em rotação em relação à extremidade do tubo externo. Na presente concretização, estas três rotações são livres, de tal modo que o operador pode facilmente ajustar o ângulo de acoplamento durante a fase final de abordagem para a ligação de acoplamento para o tubo alvo.

[0054] Numa concretização alternativa, não representada, uma ou mais destas rotações são controladas por atuadores e ligadas a uma interface de comando para permitir diretamente ao operador controlar as rotações na aproximação final do acoplamento. De uma maneira conhecida de per si, o acoplamento na presente concretização tem garras de bloqueio 31, que estão fechadas por um atuador 30, representado muito esquematicamente, para segurar o engate 26 em torno do duto alvo 35, uma vez que eles estão ligados.

[0055] Geralmente, este tipo de braço de carga é conhecido per se, e não será descrito em mais detalhe aqui. É, além disso, vai ser lembrado que o dispositivo de controle de acordo com a invenção adapta-se a todos os sistemas de carregamento marinho, e que a adaptação do dispositivo de controle de acordo com a invenção para qualquer outro tipo de sistema de carregamento, em particular, um dos sistemas acima descritos, está dentro da capacidade do perito na técnica. No dispositivo de acordo com a invenção, tal como representado esquematicamente na Figura 1, atuadores 27, 28, 29 são fornecidos a cada uma das três articulações do braço de carga (simbolizado pelas setas duplas A, B, C). Mais especificamente, um primeiro atuador 27 é fornecido entre o vértice da base 21 e o tubo dobrado 23, para girar o último horizontalmente em relação à base, um segundo dispositivo de acionamento 28 é proporcionado entre a extremidade do tubo dobrado 23 e o tubo interno 24, de modo a poder rodar no interior do tubo vertical, e um terceiro atuador 29 é proporcionado entre o tubo interno 24 e o tubo exterior 25 para fazer o último pivotar vertical.

[0056] Os três atuadores 27, 28, 29 são macacos hidráulicos aqui representados muito esquematicamente na figura 1. Numa variante não ilustrada, um ou mais dos macacos hidráulicos são substituídos por motores hidráulicos. De acordo com outra variante não ilustrada, os atuadores são motores eléctricos ou pneumáticos.

[0057] O duto alvo 35 fornecido aqui num navio 36, representado muito esquematicamente é fornecido com uma caixa 34 que envolve um meio para fornecer informações sobre o posicionamento do tubo de alvo, que é, na presente concretização, um dispositivo de um sistema de posicionamento global de tipo GPS, permitindo que uma posição absoluta seja administrada, e, mais particularmente, as coordenadas espaciais da extremidade livre do duto alvo.

[0058] O mesmo aplica-se para o acoplamento 26, o qual compreende uma caixa 33 que envolve um dispositivo de um sistema de posicionamento global de tipo GPS, permitindo que uma posição absoluta seja administrada, e, mais particularmente, as coordenadas espaciais da extremidade de ligação do acoplamento.

[0059] Os meios de cálculo do dispositivo de comando são combinados em uma calculadora 41 disposta dentro de um armário de controle elétrico 40.

[0060] A unidade de energia hidráulica 42 é fornecida para fornecer os atuadores com a energia hidráulica necessária para o seu funcionamento. Isso é controlado pela calculadora 41.

[0061] As caixas de GPS 33 e 34, respectivamente, estão cada um equipados com um dispositivo de emissão 33A e 34A para emitir um sinal de informação que compreende o posicionamento.

[0062] A calculadora está ligada a um dispositivo receptor 4OA adaptado para receber os ditos sinais 33A e 34A dos emissores. Além disso, o dispositivo de controle compreende uma interface de comando 60 para um operador.

[0063] Alternativamente, a caixa 33 é posicionada sobre um elemento imediatamente vizinho do acoplamento, por exemplo, um dos membros articulados para a extremidade do braço, a meios de cálculo adaptados para extrapolar as informações sobre o posicionamento do acoplamento em relação à informação fornecida pela caixa.

[0064] Como pode ser visto mais particularmente na figura 2, no diagrama sinóptico da operação do dispositivo de acordo com a Figura 1, a calculadora 41 é ligada ao dispositivo receptor 4OA, que é um receptor de rádio, adaptado para comunicar com os dispositivos transmissores de rádio 33A e 34A, respectivamente ligados às caixas de GPS 33 e 34 do acoplamento e do duto alvo. As caixas de GPS, assim, fornecem, à calculadora, informações sobre o posicionamento do acoplamento e do duto alvo.

[0065] Numa concretização alternativa, as caixas de GPS são dispositivos projetados para comunicar uns com os outros, de modo a fornecer informação diretamente sobre a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo, para a calculadora.

[0066] O braço de carga 2 é equipado com atuadores 27, 28, 29, controlados por válvulas por si controladas pela calculadora. A unidade de energia hidráulica 42 fornece aos atuadores a energia hidráulica necessária para o seu funcionamento através das referidas válvulas. É controlada pela calculadora via relés de potência 43 para controlar a partida e a parada da unidade de potência hidráulica. A unidade hidráulica compreende uma bomba (não representada) adaptada para bombear um fluido hidráulico para fornecer os atuadores.

[0067] A interface de comando 60 está ligada à calculadora para permitir a um operador comandar a ligação do acoplamento ao duto alvo.

[0068] Como pode ser visto nas Figuras 2 e 3, quando o operador deseja ligar o acoplamento ao duto alvo, ele aciona um botão 61 na interface de comando 60 para pedir a ligação. Um sinal correspondente à sua encomenda é, então, enviada para a calculadora. A calculadora, então, inicia o procedimento de conexão automática.

[0069] A calculadora recebe, através do receptor de rádio 4OA, as informações sobre o posicionamento do acoplamento e o duto alvo a partir das respectivas caixas de GPS 33 e 34. Alternativamente, em uma outra concretização, a calculadora recebe a informação através de um cabo diretamente a partir das caixas de GPS.

[0070] De acordo com uma concretização alternativa, a caixa de GPS 34 situada no navio envia a informação sobre o posicionamento do duto alvo para a caixa de GPS.

[0071] O braço de carga, que calcula o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo e envia o resultado para a calculadora por rádio ou ligação de arame.

[0072] A calculadora converte essa informação em coordenadas espaciais para obter a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo.

[0073] Com base nas informações sobre a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo, a calculadora calcula as distâncias que permanecem entre o acoplamento e o duto alvo ao longo dos X, Y e Z., esquematicamente representada na Figura 1.

[0074] Se essas três distâncias não são zero, ou iguais a distâncias parametrizadas como distâncias de referência que são conhecidas para a conexão, a calculadora calcula instruções de controle para cada um dos atuadores 27, 28, 29 do braço de modo que seus movimentos combinados resultam em um movimento do engate com o objetivo de trazer para mais perto do acoplamento do duto alvo ao longo dos três eixos. A calculadora aplica as instruções de controle calculadas para cada atuador através das válvulas correspondentes, para os atuadores 27, 28, 29. Uma vez que as instruções foram executadas pelos atuadores, a calculadora novamente calcula as distâncias restantes entre o acoplamento e o duto alvo ao longo o X, Y e Z. Se estas distâncias não são ainda zero ou iguais às distâncias parametrizadas (por exemplo, quando as condições do mar são ruins) a calculadora recomeça os cálculos das instruções para os atuadores e aplica os mesmos até que as distâncias são zero ou iguais às distâncias parametrizadas. Por outras palavras, aplica-se a calculadora de instruções de controle, na ordem do operador, através da interface de comando 60, para trazer o acoplamento na direção ao duto alvo até que seja apresentada em frente do duto alvo em condições de ligação.

[0075] Se as três distâncias são zero ou iguais às distâncias parametrizadas, isso significa que o acoplamento situa-se de frente para o duto alvo em posição para a ligação. A calculadora, em seguida, envia uma instrução de controle para o acionamento do engate 30 para fixar o acoplamento ao duto alvo, e, em seguida, uma instrução para desengatar os atuadores 27, 28, 29 do braço, de modo a tornar os movimentos do braço livres, uma vez que o acoplamento foi ligado e fixado ao duto alvo. Por fim, uma luz indicadora 62 indica ao operador na interface de comando que a conexão automática terminou com sucesso.

[0076] Um botão de parada de emergência para parar o processo de ligação automática, não mostrado, é fornecido na interface de comando 60.

[0077] Numa variante, não representada, outros sinalizar ao operador avarias ou vários problemas no processo de ligação automática.

[0078] De acordo com uma concretização não representada, o meio para o fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento está adaptado para cooperar diretamente com um meio para fornecer informações sobre o posicionamento da base disposta sobre a base ou sobre um elemento que é fixo em relação à mesma, para proporcionar, em com base nas informações sobre o posicionamento da base, as informações sobre o posicionamento relativo do acoplamento diretamente em relação à base. Isto pode, por exemplo, ser a mesma caixa de GPS 33 que coopera com uma outra caixa de GPS disposta sobre a base. Alternativamente, se a base é fixada a um cais, os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento estão adaptados para fornecer informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento no espaço, por exemplo, através de uma caixa de GPS e, com a base que tem uma posição fixa em espaço, a calculadora adaptada para calcular, em função das coordenadas de GPS da base fixa e as coordenadas GPS do móvel no espaço de acoplamento, o posicionamento relativo do acoplamento diretamente em relação à base. Nesta concretização, a calculadora calcula em tempo real informações sobre o posicionamento do acoplamento em relação à base de acordo com os movimentos do acoplamento e as informações fornecidas pelos meios de fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento. A calculadora é parametrizada com dados que definem pelo menos uma zona autorizada para o posicionamento de acoplamento e adaptada para verificar, em tempo real, se o acoplamento está na zona autorizada. No caso oposto, a calculadora está adaptada para emitir um alarme quando o acoplamento deixa a zona autorizada correspondente. Com vantagem, de acordo com uma variante, os meios de cálculo são adaptados para parar o comando para a ligação automática do acoplamento quando é um alarme emitido. De um modo vantajoso, o fato de proporcionar as referidas zonas autorizadas ou nas zonas de trabalho faz com que seja possível evitar o risco de dano para o sistema em particular, por ruptura ou de interferência, quando o acoplamento é movido demasiado longe da base durante a extensão ou a rotação.

[0079] Neste caso, a calculadora é programável de modo a definir zonas de trabalho e / ou zonas proibidas que podem ser parametrizadas pelo operador de acordo com cada operação de carga ou descarga de produtos fluidos. Isto torna possível, por exemplo, para adaptar o processo automático de ligação para diferentes tipos de navios, que podem ter diferentes zonas de possíveis colisões.

[0080] Indicadores emissores luminosos ou sonoros são fornecidos para alertar o operador da passagem de uma fronteira da zona autorizada.

[0081] Em uma concretização que não está representada, vários sistemas de carregamento marinho são ligados à mesma calculadora 40, e um seletor é fornecido na interface de comando para controlar seletivamente a ligação de um ou outro dos sistemas de carregamento ligados à calculadora. Zonas de trabalho correspondentes ao sistema de carregamento vizinho são programadas de modo a evitar as colisões entre os diferentes sistemas de carregamento.

[0082] Numa concretização alternativa, não representada, os três graus de liberdade de rotação do acoplamento, na sua extremidade em relação à extremidade do tubo exterior são controlados por atuadores, por exemplo, motores hidráulicos ou macacos. O dispositivo é fornecido com meios para fornecer informações sobre a orientação angular do acoplamento, e os meios para fornecer informações sobre a orientação angular do duto alvo, por exemplo, sensores de pêndulo. Meios de cálculo adequados são fornecidos para o cálculo, de acordo com as informações fornecidas pelos meios de fornecimento de informações sobre a orientação angular do acoplamento e do duto alvo, instruções de controle dadas para os atuadores, para que a orientação angular do acoplamento, na posição para conexão, seja substancialmente a mesma que a orientação angular do duto alvo. Assim, a conexão é feita mais precisa e mais confiável em que, em conexão, o duto alvo e o acoplamento estão alinhados. Isso torna possível, em particular, reduzir os riscos de danos nas juntas entre o acoplamento e o duto alvo.

[0083] Em todos os casos, quando a ligação foi feita, isto é, quando o acoplamento é fixado no duto alvo, a calculadora emite uma instrução para desengatar os atuadores, de modo a tornar os movimentos do sistema de livre a fim de permitir que o acoplamento siga livremente os movimentos do duto alvo.

[0084] A Figura 4 é uma vista esquemática em perspectiva de uma outra concretização de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção, em que os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento são uma câmara montada no acoplamento. A representação do acoplamento foi simplificada por uma questão de clareza.

[0085] O alvo 71 está disposto sobre o duto alvo 35. A câmera foi projetada para focar o alvo e fornecer a calculadora com uma imagem do alvo. Na base daquela imagem, a calculadora adaptada para calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo. Para esse fim, a calculadora está provida de um algoritmo para processar a imagem e para o reconhecimento de formas, a fim de determinar a distância e o ângulo, de modo a deduzir, a partir daí, a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo. Para o cálculo da distância, o algoritmo usa o princípio de que quanto maior for a distância entre o acoplamento e o duto alvo, menor é a imagem do alvo, e para o cálculo do ângulo, o princípio segundo o qual, para um alvo circular, quando o acoplamento está ao longo do eixo do duto alvo, a imagem do alvo é circular, e quando o acoplamento está desfasado axialmente em relação ao duto alvo, a imagem do alvo é elíptica. Numa outra variante, várias câmaras estão dispostas para se concentrar no mesmo alvo e proporcionar várias imagens à calculadora, sendo este última adaptada para processar todas essas imagens para calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo.

[0086] Numa outra concretização, uma câmara é montada num suporte motorizado, por sua vez, controlado pelos meios de cálculo para rodar de forma a ser continuamente orientado para o alvo e permitindo que a orientação angular da câmara em relação ao eixo de acoplamento seja conhecida a qualquer momento, os meios de cálculo adaptados para processar esta informação e orientação angular da imagem enviada pela câmara, para controlar o movimento do acoplamento para uma posição de ligação.

[0087] De preferência, por razões de desempenho, o alvo é um dispositivo de observação reflexiva.

[0088] De acordo com uma variante vantajosa, não ilustrada, o alvo pode ser omitido, e a câmara projetada de modo a levar a extremidade livre do próprio duto alvo como um alvo. Esta concretização faz com que seja possível, em particular, dispensar com um dispositivo de mira ou alvo no duto alvo. Assim, por exemplo, se o duto alvo está em um barco, será possível que o dispositivo se adapte a todos os barcos em que os dutos sejam compatíveis com o acoplamento, se eles estão equipados com um alvo ou não.

[0089] Além das diferenças acima descritas, estruturalmente e funcionalmente, esta concretização é a mesma que a concretização das Figuras 1 a 3, e não será, portanto, descrita em mais detalhe aqui.

[0090] De acordo com uma outra concretização não ilustrada, a câmara pode disposta no duto alvo ou na ponte de um barco, de modo a fixar ou motorizada em relação à ponte do barco e ser orientada para fornecer a calculadora com uma imagem do acoplamento, de modo a permitir que a calculadora para calcular, utilizando o mesmo princípio de posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo.

[0091] A Figura 5 é uma vista esquemática em perspectiva de uma outra concretização de um braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção, em que os meios para fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento é um cabo tensionado entre o duto alvo e o acoplamento.

[0092] Numa das suas extremidades, o cabo 75 tem meios para fixação ao duto alvo. A outra extremidade do cabo é ligada ao tambor de bobina 72, em si montado no acoplamento. A bobina compreende um sensor incremental 73 tornando-se possível determinar o comprimento de cabo desenrolado, esta informação a ser enviada para a calculadora que deduz daí a distância entre o acoplamento e o duto alvo.

[0093] Além disso, um sensor de ângulo 74 do cabo é fornecido para o cabo 75, a fim de determinar a inclinação do cabo em relação a, pelo menos, dois ângulos de referência.

[0094] Desta forma, é possível determinar a posição relativa do acoplamento em relação ao duto alvo com base em dois ângulos de referência e a distância dos cabos de desenroladas. O sensor de ângulo é, por exemplo, um sensor com um ângulo de inclinação ou um laser para determinar a inclinação do cabo em relação ao dito, pelo menos, dois, ângulos de referência.

[0095] Como uma variante, o dispositivo é fornecido com uma pluralidade de bobinas de que os cabos estão ligados em locais separados, de modo que com base exclusivamente da informação sobre as distâncias desenroladas fornecidas pelos sensores de bobinas, a calculadora calcula os ângulos e a distância para o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo.

[0096] Em colocá-lo no lugar, o cabo é, em primeiro lugar, fixado a um projétil, que é acionado por meios conhecidos do perito na técnica a partir do cais para o navio, ou a partir do navio para o outro navio. O operador fixa, então, a extremidade livre do fio para um local previsto no duto alvo. O operador pode, então, iniciar o processo de ligação automática, utilizando o mesmo princípio como na concretização das Figuras 1 a 3.

[0097] De acordo com uma variante não representada, a bobina é fornecida com um detector de ruptura de cabo para suspender o processo de ligação em caso de ruptura do cabo e para desencadear um procedimento para a retração do braço. Um aviso correspondente é, então, comunicado ao operador através da interface de comando, por exemplo, por uma lâmpada de sinalização que indica a ruptura do cabo.

[0098] As Figuras 6a e 6b são vistas esquemáticas em perspectiva de uma outra concretização do braço de carregamento equipado com um dispositivo de controle de acordo com a invenção, na qual são utilizados dois meios diferentes de fornecimento de informações sobre o posicionamento do acoplamento. Um dos meios torna possível determinar o posicionamento do acoplamento com maior precisão do que a outra. A calculadora 40 é adaptada para usar os meios para o posicionamento do acoplamento com a menor precisão para realizar uma aproximação grosseira para a finalidade da ligação do acoplamento ao duto alvo e, em seguida, quando a distância entre o acoplamento e o duto alvo torna-se inferior a uma distância pré-definida, a calculadora utiliza a informação de posicionamento de meios de acoplamento com a maior precisão para realizar a fase final da aproximação para a finalidade de apresentar o acoplamento em frente do duto alvo em condições de ligação. Na prática, numa primeira fase, a calculadora utiliza as caixas de GPS 33 e 34 de acordo com o mesmo princípio que o descrito anteriormente, e, em uma segunda fase, um dispositivo a laser que compreende um laser emissor 77, e um alvo 76, sendo o dispositivo adaptado para determinar, em virtude de um feixe de laser 78, a relação de posicionamento do acoplamento em relação ao duto alvo durante a fase final da aproximação com o objetivo de apresentar o acoplamento em frente do duto alvo em condições de ligação. Assim, com vantagem, o dispositivo aproveita as características dos diferentes meios para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento e do duto alvo, combinando seus graus de precisão com a distância que falta para chegar a uma posição para a conexão. A precisão da conexão é otimizada assim. Como uma variante, o dispositivo de laser passa através de um dispositivo de infra-vermelho. Geralmente, numa variante, que não está ilustrada, que é aplicável a todas as concretizações descritas acima, vários braços são controlados pelo mesma calculadora. Um seletor fornecido sobre a interface de comando permite que uma pluralidade de braços de carregamento, ligados à mesma calculadora, sejam controlados, utilizando o mesmo princípio e com a mesma interface de comando. Em outra variante geral, que não é ilustrada, a interface de comando é uma unidade de controle remoto equipada com um transmissor para comunicação sem fio com um receptor ligado à calculadora no quadro de comando elétrico. O transmissor e receptor comunicam através de ondas de rádio. Como uma variante, o transmissor e o receptor comunicarem por ondas ópticas, por exemplo, ondas infravermelhas.

[0099] Numa variante não representada, pelo menos um dos atuadores do braço de carga é um atuador de controle proporcional. Nesta variante, a calculadora é adaptada para controlar os atuadores de controle proporcional. Com vantagem, a utilização de um atuador de controle proporcional torna possível ter o movimento do acoplamento que é direto e retilíneo, e, portanto, mais curto e mais rápido. Isto permite o tempo para o procedimento de ligação automática seja reduzido. Numerosas outras variantes são possíveis de acordo com as circunstâncias, e, a este respeito, é de notar que a que a invenção não está limitada os exemplos representados e descritos.

Claims (13)

1. Braço de carregamento marítimo caracterizado pelo fato de que compreende, pelo menos, uma linha de transferência de fluido que tem uma extremidade fixa a uma base (21) e uma linha móvel extremidade dotada de acoplamento (26) adaptado para ser ligado a um canal de destino (35), o engate com a pelo menos, três graus de liberdade (A, B, C) em relação à base e, pelo menos, um membro do acoplamento do grupo / duto alvo ou um membro imediatamente vizinho de pelo menos um dos membros do acoplamento de grupo / duto alvo compreendendo pelo menos, um meio (33, 34) para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento; e um dispositivo de controle (1) para o movimento e posicionamento do acoplamento (26), compreendendo, pelo menos, três atuadores (27, 28, 29) cada um para controlar o movimento do sistema de um certo grau de liberdade, em que cada atuador consiste de um motor elétrico e é fornecido a uma articulação do braço de carregamento proporcionando um dos graus de liberdade, o dispositivo de controle, além disso, compreende meios de cálculo (41) adaptados para: calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo de acordo com a informação fornecida pelos meios informações de posicionamento do acoplamento, calcular instruções de controle para dar a cada um dos motores elétricos de tal modo que os seus movimentos combinados resultam num movimento de acoplamento destinado em trazer o acoplamento mais perto do duto alvo, aplicar as referidas instruções de controle para trazer o acoplamento mais perto do alvo duto, reiterar as três etapas precedentes, até o acoplamento ser apresentado na frente do duto alvo em uma posição para acoplamento.

2. Braço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acoplamento (26) é articulado na sua extremidade com três graus de liberdade de rotação e em que pelo menos uma das três rotações é controlada por um motor elétrico, o dispositivo sendo proporcionado com meios para fornecer informação sobre a orientação angular da junção e meios para fornecer informações sobre a orientação angular do duto alvo, os meios de cálculo (41) sendo adaptados para calcular, na base nas informações fornecidas pelos meios para fornecer informações sobre a orientação angular, instruções de controle para dar aa pelo menos um motor elétrico para que a orientação angular do acoplamento (26), na posição de ligação, a ser substancialmente a mesma que a orientação angular do duto alvo (35).

3. Braço, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle compreende ainda um atuador (30) permitindo o acoplamento a ser apertado e desapertado, e em que, uma vez que o acoplamento foi apresentado em frente do duto alvo numa posição para conexão, os meios de cálculo (41) aplicam uma instrução de controle ao dito atuador (30) para apertar o acoplamento para o duto alvo.

4. Braço de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo fato de que uma vez que o acoplamento (26) tenha sido ligado e fixado no duto alvo (35), os meios de cálculo aplicam (41) uma instrução para desengatar os motores elétrico para controlar o movimento do sistema em seus graus de liberdade, de modo a fazer os movimentos do sistema livres.

5. Braço, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um membro do acoplamento de grupo / duto alvo ou um membro que é fixo em relação a pelo menos um dos membros do acoplamento de grupo/ duto alvo compreende pelo menos um meio (34) para fornecer informações sobre o posicionamento do duto alvo e em que os meios de cálculo são adaptados para deduzir, com base nas informações sobre o posicionamento do acoplamento proporcionado por pelo menos dois meios para fornecer informação de posicionamento (33, 34), a posição relativa do acoplamento (26) em relação ao duto alvo (35).

6. Braço, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que os meios (33) para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento e os meios para fornecer informação sobre o posicionamento do duto alvo (34) destinam-se a comunicar uns com os outros, e compreendem meios de cálculo para calcular e fornecer diretamente informações sobre o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo.

7. Braço, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que de pelo menos um cabo (75) é posto sob tensão através de uma bobina (72) entre o acoplamento e o duto alvo e em que os meios para proporcionar informações do posicionamento são, pelo menos, um sensor de ângulo (74) e / ou, pelo menos, um sensor de comprimento de cabo desenrolado (73) na bobina, escolhido de modo a proporcionar os meios de cálculo (41), com a informação que permitam calcular o posicionamento relativo do acoplamento em relação ao duto alvo.

8. Braço, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos motores elétricos (27, 28, 29) cada um para controlar o movimento do sistema em um certo grau de liberdade é um motor elétrico de controle proporcional.

9. Braço, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle compreende uma interface de comando (60) para um operador, e em que a comunicação entre a interface de comando (60) e os meios de cálculo é realizada sem fios, a interface de comando compreendendo um transmissor para a comunicação sem fios com um receptor ligado aos meios de cálculo.

10. Braço, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle compreende, pelo menos, dois meios (33, 34, 77, 15 76) para fornecer informações sobre o posicionamento do acoplamento, tornando-se possível determinar o posicionamento do acoplamento com maior precisão (77, 76) do que os outros (33, 34) e em que os meios de cálculo (41), utilizando, para posicionamento do acoplamento, o meio de posicionamento que tem maior precisão quando a distância entre o acoplamento e o duto alvo torna-se menor do que uma distância pré-definida.

11. Braço, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos um meio (33) para fornecer informações sobre o posicionamento de acoplamento está adaptado para cooperar, quer diretamente com os meios para fornecer informações sobre o posicionamento da base disposta na base (33) ou sobre um membro que é fixo em relação à base, para proporcionar, a partir da informação sobre posicionamento da base, as informações sobre o posicionamento relativo do acoplamento direto em relação à base, ou adaptada para fornecer informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento no espaço, e, a base tendo uma posição fixa no espaço; o dispositivo compreendendo meios de cálculo que permitem calcular, com base nas informações sobre o posicionamento absoluto do acoplamento e dados sobre o posicionamento da base fixa no espaço, informações sobre o posicionamento relativo do acoplamento diretamente em relação à base, o dispositivo ainda compreende meios de cálculo adaptados para: calcular, em tempo real, de acordo com os movimentos do acoplamento em relação à base, as informações sobre o posicionamento do acoplamento em relação à base, dados que definem, pelo menos, uma zona de posicionamento autorizada para o acoplamento sendo parametrizado nos meios de calcular, verificar, em tempo real, se o acoplamento situa-se no interior da zona autorizada, emitir um alarme quando o acoplamento específico deixa a zona autorizada correspondente para alertar o operador.

12. Braço, de acordo com a reivindicação anterior, 12 caracterizado pelo fato de que os meios de cálculo (41) estão adaptados para impedir a aplicação de instruções de controle para dar a cada um dos motores elétricos para transmitir movimento para o acoplamento.

13. Braço, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o braço compreende um tubo curvo (20) rotativamente articulado num vértice da base, em que está articulada, por sua vez em um tubo interno (24), que está articulado na sua extremidade oposta com um o tubo exterior (25), a extremidade do qual transporta o acoplamento (26), um primeiro motor elétrico (27) sendo proporcionado entre o vértice da base (21) e o tubo curvo (23), para rodar este último horizontalmente em relação à base, um segundo motor elétrico (28) a ser fornecido entre a extremidade do tubo curvo (23) e o tubo interior (24), de modo a poder rodar o tubo interior verticalmente, e um terceiro motor elétrico (29), sendo proporcionado entre o tubo interior (24) e o tubo exterior (25) para fazer com que este último rode verticalmente.

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