CA2639893A1

CA2639893A1 - Module de service pilotable a distance destine aux usines de production d'aluminium

Info

Publication number: CA2639893A1
Application number: CA002639893A
Authority: CA
Inventors: Benoit Wartelle
Original assignee: Individual
Current assignee: Fives ECL SAS
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2007-09-13
Also published as: FR2898137A1; EP1991719A2; FR2898137B1; WO2007101928A2; RU2008139310A; WO2007101928A3

Abstract

Module de service (7) d'une série de cellules d'électrolyse destinée à la production d'aluminium par électrolyse ignée comprenant un châssis apte à être fixé sur un chariot se déplaçant le long d'un pont mobile et équipé d'un ensemble d'outils incluant notamment au moins un organe de manutention des anodes (11), caractérisé en ce qu'il est également équipé d'au moins deux moyens de visualisation (41 et 42) aptes à transmettre les vues prises sous forme de signaux électromagnétiques, typiquement deux caméras vidéo, lesdits moyens de visualisation étant éloignés l'un de l'autre et de la zone de travail, pour pouvoir viser la zone de travail dudit ou desdits organes de manutention des anodes sous deux directions (D1) et (D2) non parallèles, de préférence faisant un angle voisin de 90- entre elles, Ce module de service peut également comprendre une troisième caméra (43) qui permet une vue d'ensemble des outils et de leur zone de travail ainsi qu'une quatrième caméra fixée à la base des actionneurs des pinces à anodes.

Description

MODULE DE SERVICE PILOTABLE A DISTANCE DESTINE AUX USINES DE
PRODUCTION D'ALUMINIUM
DOMAINE TECHNIQUE

L'invention concerne la production d'aluminium par électrolyse ignée selon le procédé de Hall-Héroult. Elle concerne plus particuiièrement le pilotage à
distance des "machines de service électrolyse" (MSE) utilisées dans les usines de production d'aluminium.
ETAT DE LA TECHNIQUE

L'aluminium est produit industriellement par électrolyse ignée, c'est-à-dire par électrolyse de l'alumine en solution dans un bain de cryolithe fondue, appelé
bain d'électrolyte, selon le procédé Hall-Hérouit. Le bain d'électrolyte est contenu dans des cuves d'électrolyse qui comprennent un caisson en acier revêtu intérieurement de matériaux réfractaires et/ou isolants et un ensemble cathodique situé au fond de la cuve. Des anodes, typiquement en matériau 2o carboné, sont fixées à une superstructure pourvue de moyens qui permettent de les déplacer verticalement, lesdites anodes étant consommées progressivement au cours du processus d'électrolyse. L'ensemble formé par une cuve d'électrolyse, ses anodes et le bain d'électrolyte est appelé cellule d'électrolyse.
Les usines contiennent un grand nombre de cellules d'électrolyse disposées en ligne, dans des bâtiments appelés halls ou salles d'électrolyse, et raccordées électriquement en série à l'aide de conducteurs de liaison, de façon à
optimiser l'occupation au sol des usines. Les cellules sont généralement 3o disposées en ligne de sorte que des véhicules peuvent se déplacer sur une allée de circulation le long de la salle d'électrolyse. Elles comprennent une série

-2-d'anodes munies d'une tige métallique destinée à la fixation et au raccordement électrique des anodes à un cadre anodique métallique solidaire de la superstructure.

En fonctionnement, une usine d'électrolyse nécessite des interventions sur les cellules d'électrolyse parmi lesquelles figurent, notamment, le remplacement des anodes usées par des anodes neuves, le prélèvement de métal liquide des cellules et les prélèvements ou ajouts d'électrolyte. Afin d'effectuer ces interventions, les usines les plus modernes sont équipées d'une ou plusieurs io unités de service comprenant un pont mobile qui peut être translaté au-dessus des cellules d'électrolyse, et un chariot qui se déplace le long du pont et sur lequel est fixé un module de service comprenant des organes de manutention et d'intervention (également appelés outils ), tels que des pelles et des palans. Le module de service est placé au-dessus de la zone de la cellule sur laquelle l'intervention doit être effectuée et les outils sont amenés, typiquement à l'aide de bras télescopiques, sur la zone de travail proprement dite en suivant une trajectoire qui comprend une composante substantiellement verticale vers le bas. Par la suite, nous noterons par X la direction du grand côté d'une cellule, Y la direction du petit côté de la cellule et Z la direction verticale.
Lesdites 2o unités de service sont souvent appelées "machines de service électrolyse"
ou "M.S,E" ("PTA" ou "Pot Tending Assembly" ou "PTM" ou "Pot Tending Machine" en langue anglaise).

Les opérations de changement d'anode requièrent à l'heure actuelle la présence de deux opérateurs:
- un opérateur qui pilote le pont mobile et les outils de la MSE à partir d'une cabine embarquée; ladite cabine embarquée est en général solidaire de la MSE: elle se déplace avec la MSE et peut être mise en place de sorte qu'elle se trouve en face et en surplomb de l'anode à

-3-remplacer, l'opérateur se trouvant alors en accès visuel direct de la zone de travail;
- et un opérateur au sol qui effectue toutes les tâches délicates ou impossibles à réaliser depuis la cabine, en raison par exemple d'une visibilité insuffisante ou de difficultés techniques empêchant de commander à distance un outil particulier pour une opération spécifique donnée, Cet opérateur est exposé à des risques multiples liés à la proximité de la cellule d'électrolyse et à la présence d'outils de manutention, notamment les outils de la MSE qui sont situés au voisinage io de la zone de travail.

Typiquement, au cours du changement des anodes, l'opérateur en cabine embarquée utilise:
a) un piqueur attaché à la MSE, qui sert à briser la croûte d'alumine et de bain 1s solidifié qui couvre généralement les anodes de la cellule, b) une pelle à godets attachée à la MSE, qui sert à dégager l'emplacement de l'anode, après le retrait de l'anode usée, par enlèvement des matières solides (telles que des morceaux de croûte et de carbone et de l'alumine) qui s'y trouvent;
2o c) une ou des pinces à anodes attachée(s) à la MSE, qui ser(ven)t à saisir et à
manipuler les anodes par leur tige, notamment pour l'enlèvement des anodes usées et la mise en place d'anodes neuves dans la cellule d'électrolyse;
En général, l'opérateur au sol, qui voit la zone de travail sous un autre angle, aide l'opérateur à effectuer ces manipulations. De plus, l'opérateur au sol saisit 25 un conduit escamotable, également attaché à la MSE et qui sert à introduire de l'alumine et/ou du bain broyé dans la cellule d'électrolyse, de manière à
reformer une couche de revêtement, après la mise en place d'une anode neuve.

3o Dans un objectif de réduction des coûts d'exploitation et d'amélioration de la sécurité, des recherches ont été entreprises pour faire réaliser ces opérations

-4-par un seul opérateur pouvant agir en toute sécurité à une distance suffisante de la zone de travail, Dans la demande européenne EP 0 618 313 (TECHMO), il est proposé un ensemble modulaire permettant de remplacer automatiquement des anodes.
Ce dernier comprend un pont mobile, deux modules sur chariots qui se déplacent le long du pont, chaque module étant spécialisé pour certaines tâches, un véhicule de service et un véhicule de transport circulant chacun io dans une voie placée de part et d'autre d'une rangée de cellules. Dans cet équipement modulaire, le véhicule de service comprend une cabine de contrôle d'où l'on peut piloter les opérations de manutention et d'intervention. II
est mentionné, sans plus de précision, que cette cabine de contrôle peut être équipée d'un système de télécommande et d'un système de visualisation par caméra.

Les premiers essais tentés par la demanderesse ont montré que le pilotage à
distance d'opérations telles que le changement d'anode ne pouvait pas être assuré avec des moyens quelconques de visualisation de la zone de travail et 2o de transmission des ordres aux outils, car lesdits moyens doivent obligatoirement permettre à l'opérateur d'agir avec la réactivité nécessaire.
Par exemple, les moyens classiquement utilisés dans d'autres domaines techniques, tels que la télémanipulation de charges radioactives, répondent à
des contraintes différentes qui ne correspondent aux besoins particuliers relatifs aux opérations intervenant au cours du changement des anodes, en particulier en raison de la nécessité d'intervenir très rapidement au cours desdites opérations.

De plus, l'ensemble modulaire décrit dans EP 0 618 313 implique une 3o configuration trop spécifique de la salle d'électrolyse, avec par exemple deux voies de circulation de part et d'autre de la rangée de cellules d'électrolyse.

-5-Dans la demande US2004/211663 (ALCOA), l'objectif visé est différent: il s'agit, des mesurer les hauteurs des anodes. Pour cela, il est suggéré, dans une modalité particulière, de mesurer des distances verticales à l'aide de trois caméras numériques montées sur un bras rigide mobile, Dans le cadre de la présente invention, il ne s'agit pas de mesurer des distances verticales précises mais de concevoir un dispositif qui permet de remplacer à distance les anodes, qui soit facilement adaptable à la majorité
io des ateliers d'électrolyse existants et qui puisse fonctionner de façon fiable, avec des temps de réponse courts, dans le contexte industriel spécifique d'une usine de fabrication d'aluminium par électrolyse ignée.

DESCRIPTION DE L'INVENTION
Un premier objet selon l'invention est un module de service d'une série de cellules d'électrolyse destinée à la production d'aluminium par électrolyse Ignée comprenant un châssis apte à être fixé sur un ensemble mobile, typiquement un chariot se déplaçant le long d'un pont mobile, et équipé d'un 2o ensemble d'outils incluant notamment au moins un organe de manutention des anodes, caractérisé en ce qu'il est également équipé d'au moins deux moyens de visualisation aptes à prendre des vues et à les transmettre sous forme de signaux électromagnétiques, typiquement deux caméras vidéo, lesdits moyens de visualisation étant placés sur ledit module de service de telle sorte qu'ils peuvent viser la zone de travail dudit ou desdits organes de manutention des anodes sous deux directions D1 et D2 non parallèles, faisant entre elles un angle typiquement supérieur à 45 , de préférence voisin de 90 , Plus précisément, selon l'invention, un premier moyen de visualisation est placé de telle sorte qu'il peut viser la zone de travail sous la direction (D1) d'une droite 3o contenue dans un plan vertical (Vl ) et un deuxième moyen de visualisation est placé de telle sorte qu'il peut viser la zone de travail sous la direction (D2) d'une

-6-droite contenue dans un plan vertical (V2), les plans (V1) et (V2) n'étant pas parallèles, leur intersection étant une droite verticale traversant la zone de travail, Les plans verticaux (Vl) et (V2) font entre eux un angle aussi grand que possible, typiquement supérieur à 45 , de préférence compris entre 600 et 90 .

Le module de service selon l'invention est muni de moyens de visualisation qui permetfent de piloter à distance les outils dont il est muni, sans avoir besoin d'un opérateur placé à l'intérieur d'une cabine embarquée solidaire dudit module de service. En effet, si l'opérateur reste dans ladite cabine embarquée io du module de service, il ne peut matériellement pas effectuer les opérations urgentes qui doivent être effectuées par l'opérateur au sol. II faut donc, comme dans EP 0 618 313, piloter les opérations à partir du sol, pour pouvoir intervenir sur la cellule en cas de nécessité, sans pour autant être condamné
à
employer un véhicule au sol avec cabine de pilotage embarquée. Mais 75 l'opérateur au sol doit pouvoir avoir un accès visuel à la zone de travail au moins aussi bon que celui offert à l'opérateur qui se trouvait dans la cabine embarquée sur la MSE.

Pour l'ensemble des opérations intervenant au cours du remplacement des ao anodes et qui sont à l'heure actuelle pilotées de la cabine embarquée sur la MSE (cassage de la croûte d'alumine et de bain fondu autour de l'anode;
enlèvement, dans l'emplacement laissé par l'anode enlevée, des morceaux solides pouvant contenir des débris de croûte, de carbone et de l'alumine;
saisie et manipulation des anodes par leur tige), il est important d'avoir une 25 bonne estimation des distances dans l'espace, c'est-à-dire autant des distances horizontales que des distances verticales. Selon l'invention, on utilise au moins deux moyens de visualisation qui visualisent la zone de travail en la visant à partir de deux endroits différents, chacun selon une direction comprise dans un plan vertical passant par la zone de travail. On permet ainsi à
30 l'opérateur d'apprécier les distances, d'éviter les collisions entre les outils et d'atteindre l'objectif avec une bonne précision.

-7-De toutes ces opérations, c'est assurément la saisie de la tige d'anode qui s'avère être l'opération la plus délicate à réaliser et lesdits moyens de visualisation sont déterminés selon l'invention en nombre, en positionnement et en direction de visée, en premier lieu pour faciliter cette opération.

L'organe de manutention qui est destiné à la manutention et au déplacement des anodes est utilisé notamment pour l'enlèvement des anodes usées et la io mise en place d'anodes neuves dans la cellule d'électrolyse. II comporte en général une pince apte à saisir l'anode. Celle-ci est placée à proximité de l'extrémité de la tige de l'anode destinée à être saisie, puis est fermée sur ladite extrémité, l'anode ainsi saisie pouvant être soulevée et transportée en dehors de la cellule d'électrolyse, typiquement pour être acheminée vers l'atelier de 75 recyclage des anodes. La pince de manutention des anodes est typiquement munie de deux organes de préhension qui pivotent autour d'un axe commun ou autour d'axes sensiblement parallèles. La direction (P) de l'axe commun ou des axes parallèles est sensiblement horizontale. Ces deux organes forment une mâchoire qui présente une configuration ouverte, dans laquelle les extrémités 2o desdits organes délimitent une ouverture typiquement tournée vers le bas et dans laquelle l'extrémité supérieure de la tige peut être insérée, et une configuration fermée, dans laquelle les extrémités desdits organes viennent en appui latéral sur la tige de sorte que ladite tige est piégée et retenue.

25 Les extrémités des organes de préhension de la mâchoire dessinent un contour qui suit globalement la forme de la section de l'extrémité de la tige d'anode.
Généralement, celle-ci est rectangulaire, l'un des côtés du rectangle correspondant à la surface de contact de la tige d'anode sur le cadre anodique. Lorsque la pince se referme sur l'extrémité de la tige, la direction (P) 3o de l'axe de pivotement des éléments de préhension de la pince est, ou

8 PCT/FR2007/000348 s'oriente, dans la direction de l'un (L) ou l'autre (I) des côtés de la section rectangulaire de la tige.

En général, la pince à anode est conçue avec un axe (P) fixe par rapport au châssis, Dans ce cas, l'une des directions D1 ou D2 est de préférence substantiellement parallèle audit axe, Mais si la pince à anode est conçue pour conserver une certaine liberté en rotation autour d'un axe vertical, l'axe (P) n'est pas fixe par rapport au châssis et il est dans ces conditions préférable de définir les directions D1 et D2 non pas directement par rapport au châssis mais io par rapport à la cellule d'électrolyse, ce qui peut facilement se faire puisque le module de service doit se trouver dans une position précise qui est fixe par rapport à l'ensemble mobile auquel il est rattaché (typiquement le chariot) et qui est orientée de telle sorte que ledit module de service se trouve à
proximité
et en surplomb de l'anode à remplacer avant que les outils soient activés.
Ainsi, 75 les directions D1 et D2 peuvent par exemple correspondre substantiellement, lorsque le module de service est mis en place pour travailler sur une anode donnée, aux directions X et Y des grand et petit côtés de la cellule d'électrolyse.

2o De préférence, les directions D1 et D2 de visée des deux moyens de visualisation correspondent substantiellement, lorsque la MSE est mise en place pour travailler sur une anode donnée, aux directions (L) et (I) des côtés de la section rectangulaire de la tige d'anode.

25 Lorsque le module de service est muni d'un seul organe de préhension des anodes, chacun des deux moyens de visualisation est de préférence placé
dans un plan vertical qui, lorsque la MSE est mise en place pour travailler sur une anode donnée, passe par une médiatrice de la section rectangulaire de la tige d'anode. Lesdits moyens de visualisation, que nous appellerons par la ao suite caméras, sont placés à une hauteur aussi basse que possible au-dessus de la cellule, de préférence sur ou légèrement au-dessus du niveau dit "niveau de

-9-sécurité", qui définit une altitude au-dessus de laquelle toute extrémité
inférieure d'outil doit se trouver lorsque la MSE doit se déplacer au-dessus des cellules d'électrolyse, Lorsque le module de service est muni de plusieurs organes de préhension d'anode, ceux-ci, lorsqu'ils sont mis en place pour travailler sur les anodes à
remplacer, sont alignés suivant la direction d'alignement des tiges d'anode qui elle-même co'incide avec la direction du cadre anodique, c'est-à-dire la direction X du grand côté de la cellule d'électrolyse, à laquelle est io substantiellement parallèle l'un des côtés (L ou i) de la section rectangulaire de la tige d'anode, Dans ce cas, l'une des caméras est placée dans le plan vertical qui contient la direction d'alignement des organes de préhension et qui coïncide, lorsque la MSE est mise en place pour travailler sur les anodes à
remplacer, avec le plan médiateur commun des tiges d'anode alignées, qui 7e est lui-même parallèle au cadre d'anode. L'autre caméra est placée dans un plan vertical substantiellement perpendiculaire au précédent et passant par le barycentre des organes de préhension. Les caméras sont placées à une hauteur aussi basse que possible au-dessus de la cellule, de préférence sur ou légèrement au-dessus, typiquement une centaine de millimètres, du niveau de 2o sécurité. Bien que situées à une hauteur basse, elle surplombent de plusieurs mètres la zone de travail, ce qui permet par exemple à la première caméra (située dans le plan médiateur commun des tiges d'anode) de visualiser autant la pince la plus proche que la ou les pinces à anode suivantes, Pour améliorer la visibilité de la ou des pinces suivantes, deux possibilités s'offrent:
25 a) on décale très légèrement la première caméra par rapport au plan d'alignement des pinces;
b) on effectue chaque accrochage ou décrochage d'anode par étapes successives en commençant par l'anode la plus éloignée de la caméra et en se rapprochant progressivement de la première caméra.

-10-Généralement, les organes de préhension sont mus verticalement soit par gravité soit en utilisant des bras télescopiques verticaux. La première caméra se trouve alors dans l'alignement des axes verticaux sur lesquels sont actionnés lesdits organes de préhension et la seconde caméra est placée perpendiculairement à cette direction d'alignement, dans un plan vertical qui passe typiquement au milieu desdits organes de préhension, Les deux caméras, fixées au module de service mais situées en deux endroits éloignés l'un de l'autre et de la zone de travail, doivent pouvoir viser, sous deux io directions de préférence sensiblement orthogonales, la zone de travail c'est-à-dire l'ensemble des points correspondants aux positions basses possibles dudit ou desdits organes de préhension des anodes, La première caméra peut faire une prise de vue fixe en site, en azimut et en zoom, définie une fois pour toutes en fonction de l'ensemble desdites positions basses possibles dudit ou desdits organes de préhension des anodes. La deuxième caméra, située "en face" de la ou des pinces à anodes, est de préférence motorisée en site (rotation possible autour d'un axe horizontal), en azimut (rotation possible autour d'un axe vertical), et en zoom de façon à ce que différentes conditions de prise de vue puissent être définies en fonction de l'opération à réaliser, car le module de service est de préférence également muni d'autres outils et ladite deuxième caméra doit pouvoir également visualiser leur zone de travail. De manière générale, la première caméra comme la deuxième caméra doivent être placées assez loin de la partie active des outils de façon à procurer une grande visibilité dans le champ d'action des outils.

Le module de service peut être équipé d'autres outils, en particulier:
a) un piqueur, qui sert à briser la croûte d'alumine et de bain solidifié qui couvre généralement les anodes de la cellule ;

-11-b) une pelle à godets qui sert à dégager l'emplacement de l'anode, après le retrait de l'anode usée, par enlèvement des matières solides (telles que des morceaux de croûte et de carbone et de l'alumine) qui s'y trouvent ;
c) une trémie associée à un conduit escamotable qui sert à introduire de l'alumine et/ou du bain broyé dans la cellule d'électrolyse, de manière à
reformer une couche de revêtement, après la mise en place d'une anode neuve;
d) un outil de levage de lourdes charges tel qu'un palan.

io Au moins pour la seconde caméra, les conditions précises de prise de vue (zone visée, échelle) peuvent être définies spécifiquement au cours de la manipulation par l'opérateur ou, de préférence, être prédéfinies en fonction de l'outil choisi par l'opérateur, Typiquement, de façon à ce que la seconde caméra puisse facilement observer l'ensemble des outils du module de service, l'angle de débattement en site est compris entre -60 et +60 par rapport au plan vertical passant par D2. De même, de façon à pouvoir suivre l'outil dans sa descente vers la zone de travail ou au contraire le suivre au cours de sa remontée, en particulier lorsque la pince munie de l'anode usée est relevée, l'angle de débattement en site de la deuxième caméra est compris entre 00 et - 80 par rapport au plan horizontal. Le facteur de grossissement en zoom de la deuxième caméra est avantageusement compris entre 1 et 25.

De préférence, la première caméra est placée sur la MSE dans le plan vertical P1 qui coïncide, lorsque la MSE est mise en place pour opérer sur une anode donnée, avec le plan de symétrie de l'alignement des tiges d'anode, parallèle au cadre d'anode. Elle est placée à une altitude sensiblement égale à celle du 3o niveau de sécurité, typiquement égale à 3 mètres, et située vers l'extérieur du plus périphérique des organes de préhension, typiquement à une distance

-12-horizontale de celui-ci_comprise entre 1 et 3 mètres, de préférence voisine de mètre.

De préférence, la deuxième caméra est placée sur la MSE dans le plan vertical P2 qui, lorsque la MSE est mise en place pour opérer sur une anode donnée, est perpendiculaire au plan P1 et passe par le barycentre des organes de préhension, à une altitude sensiblement égale à celle du niveau de sécurité, typiquement égale à 3 mètres, et dans une position qui, par rapport au barycentre desdits organes de préhensions, est opposée à la face de la ou des 1o pinces qui correspond, lorsque la MSE est mise en place pour travailler sur la ou les anodes données, à la face de la ou des tiges d'anode qui est destinée à
entrer en contact avec le cadre anodique, typiquement à une distance horizontale dudit barycentre des organes de préhension çomprise entre 2 et 4 mètres, de préférence voisine de 3 mètres.

Dans des modalités préférées de l'invention, le module de service comporte un châssis, typiquement une plate-forme, apte à être fixé à un ensemble mobile et au moins une tourelle montée sur le châssis de manière à pouvoir pivoter en utilisation autour d'un axe vertical A. Ladite tourelle est équipée d'un ensemble 2o déterminé d'outils tels que ceux décrits plus haut. Elle peut être équipée également des deux caméras qui se trouvent donc dans ce cas en position fixe par rapport aux outils. Mais lesdites caméras peuvent également être placées sur une deuxième tourelle indépendante de la première, coaxiale et extérieure à celle-ci, c'est-à-dire entourant la première tourelle et susceptible de tourner autour du même axe vertical A.

Une tourelle unique permet d'avoir un module compact, dans lequel les outils sont placés à proximité de l'axe de rotation de la tourelle, sans trop nuire à
la visibilité. Elle permet en outre de rendre les opérations symétriques, de sorte 3o qu'un tel module compact peut être utilisé indifféremment quelle que soit la

-13-position des cellules par rapport aux côtés latéraux de la salle d'électrolyse et quelle que soit la position de l'anode à remplacer dans la cellule.

Un module à deux tourelles est plus difficile à concevoir, plus onéreux, moins compact mais il permet d'avoir une meilleure visibilité et de déplacer au moins une caméra par rapport aux outils de façon à obtenir un angle de vue plus favorable.

Optionnellement, le module de service selon l'invention comprend une io troisième caméra, placée non loin de la deuxième caméra, destinée à
présenter une vue d'ensemble des outils du module et des zones de travail relatives à chacun de ces outils.

Optionnellement, le module de service selon l'invention comprend une autre caméra, placée à proximité de l'actionneur de l'un des organes de préhension des anodes, typiquement fixée sur la base du bras télescopique qui actionne ledit organe de préhension, et visant une zone qui comprend la position basse du ou des organes de préhension, Les images perçues par les caméras sont transmises sous forme de données analogiques ou, de préférence, numériques vers un système ou un ensemble de systèmes de traitement des signaux qui aboutit à la création d'images affichées sur des écrans placés en dehors du module de service.
Avantageusement, le module de service est muni d'un dispositif central de traitement d'images relié, typiquement par câbles blindés, aux caméras et qui traite les images reçues de telle sorte qu'il peut les associer en les regroupant sous forme d'une image numérique unique ("mise en page"), qui est ensuite avantageusement comprimée sous les formats standards de compression d'image vidéo (MPEG, JPEG, ..,). Avantageusement, ledit dispositif central de 3o traitement d'images est associé à un émetteur qui transmet les fichiers numériques associées aux images vidéo (avantageusement comprimées) sous

- 14-forme d'ondes électromagnétiques, de préférence par voie aérienne, vers des récepteurs situés en-dehors du module de service et équipés d'écrans.

Pour améliorer la sécurité du pilotage à distance du module de service, ledit dispositif central de traitement des images perçues par les caméras traite le signal de telle sorte qu'un numéro identifiant le module de service auquel il est associé s'incruste dans au moins une zone, de préférence périphérique, de l'image transmise et/ou l'émetteur - qui transmet les fichiers numériques associées aux images vidéo - émet dans une fréquence ou une pluralité de io fréquences spécifique, représentative du module de service auquel l'émetteur est associé.

L'invention a également pour objet une machine de service comprenant un élément mobile, typiquement un chariot, et un module de service tel que décrit précédemment.

L'invention a encore pour objet une unité de service d'une usine de production d'aluminium par électrolyse ignée qui comprend un pont mobile et au moins une machine de service comprenant un chariot susceptible de se déplacer le 2o long dudit pont mobile et un module de service selon l'invention.

L'invention a encore pour objet l'utilisation d'une unité de service selon l'invention pour les interventions sur des cellules d'électrolyse destinées à
la production d'aluminium par électrolyse ignée, en particulier pour effectuer le changement des anodes.

L'invention a également pour objet un système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention sur une cellule d'électrolyse, typiquement destinées au remplacement des anodes, ledit système comprenant;

- 15-- une unité de service comprenant elle-même un module de service et se déplaçant à l'aide d'actionneurs motorisés, ledit module de service étant muni d'outils actionnés par des moteurs, ladite unité de service étant munie de moyens de visualisation, - un module de contrôle muni d'au moins un moniteur reproduisant l'image de la zone de travail prise par au moins une caméra et - un module de commande apte à transmettre des ordres aux actionneurs de l'unité de service, caractérisé en ce que:
70 a) ledit module de service est un module de service selon l'invention muni d'un dispositif de traitement des images perçues par les caméras associé à un émetteur émettant des signaux associés aux images numériques sous forme d'ondes électromagnétiques de préférence hertziennes;
b) ledit module de contrôle est muni d'un récepteur apte à recevoir lesdites ondes électromagnétiques et d'au moins un moniteur qui présente au moins l'image d'une des deux caméras avec une définition minimale de 350 000 pixels, de préférence, en prenant le format standard 2:3, avec une définition minimale de 768*512 pixels, de préférence encore avec une définition minimale de 1024*768 pixels, La taille de l'écran est essentiellement une affaire d'encombrement du module de contrôle et de recul offert à l'opérateur. Typiquement, le moniteur est un écran numérique de diamètre supérieur à 12" et de préférence au moins égal à 14".

Optionnellement, ledit moniteur peut également présenter à tout moment, sur demande, l'image de l'autre caméra avec une définition minimale identique, De préférence encore, ledit moniteur possède une surface suffisante pour 3o présenter simultanément les deux images avec la même définition, l'ensemble

-16-accolé occupant typiquement une diagonale minimale de 17", de préférence 20".

Bien évidemment, ledit dispositif de traitement des images perçues par les caméras peut être un dispositif central relié, typiquement par câbles blindés, aux caméras et qui traite les images reçues de telle sorte qu'il peut les associer en les regroupant sous forme d'une image numérique unique ("mise en page"), qui est ensuite avantageusement comprimée sous un format de compression d'image vidéo (MPEG, JPEG, . .).
Avantageusement, le système de transmission entre le dispositif émetteur du module de service qui émet les images vidéo et le dispositif récepteur associé
au(x) moniteur(s) du module de contrôle est un système de transmission numérique à étalement de spectre, typiquement le système de modulation 1s numérique appelé COFDM (Coded Orthogonal Frequency Multiplex). On décompose l'information sous forme numérique codée de façon à la répartir sur plusieurs ondes porteuses orthogonales. On crée ainsi des sous-canaux très étroits en fréquence et les signaux ainsi transmis, qui présentent une faible probabilité d'être perturbés tous en même temps, sont, après réception, 2o retraités numériquement de façon à reconstruire l'information complète, Un tel système permet d'avoir des temps de réponse inférieurs à 200 ms, ce qui permet à l'opérateur de réagir à temps en fonction de ce qu'il observe sur l'écran.

25 En effet, pour que le pilotage à distance des outils intervenant au cours du changement des anodes puisse être effectué efficacement, il importe non seulement que l'opérateur ait une vision parfaite de la zone de travail mais également qu'il n'y ait pas de décalages temporels importants entre un événement, l'image qui représente cet événement sur l'écran et le signal qui 3o entraîne un mouvement correcteur de l'actionneur de l'outil: il faut que l'opérateur puisse voir tout incident, qu'il puisse disposer d'un temps minimum

-17-pour réagir et que son ordre pour corriger la manipulation en cours soit transmis à temps à l'actionneur. Or la demanderesse a constaté qu'une transmission purement numérique entraînait un temps de réponse de l'ordre de 500 ms, voire supérieur, ce qui est insuffisant vis-à-vis des contraintes opérationnelles liées au remplacement des anodes. Une transmission purement analogique permet par contre des temps de réponse nettement inférieurs mais la demanderesse a constaté que, dans l'environnement particulier d'une cellule d'électrolyse, elle est soumise à trop de perturbations importantes, ce qui ne permet pas d'obtenir un système de pilotage à distance fiable. C'est pourquoi io la demanderesse a développé la solution décrite plus haut qui combine la rapidité d'une transmission analogique avec la fiabilité d'une transmission numérique.

Dans une modalité de l'invention, le module de contrôle est également muni d'un moniteur permettant la vision du champ filmé par la troisième caméra, et/ou d'un moniteur permettant la vision du champ filmé par la quatrième caméra, associée aux organes de préhension des anodes et fixée à proximité
de la base de l'actionneur de l'un des organe de préhension. De préférence, l'image de cette troisième caméra et celle de la quatrième caméra sont 2o également transmises avec une définition suffisante, correspondant à un minimum de 350 000 pixels. Dans une modalité préférée de l'invention, le module de contrôle est muni d'un écran de dimension suffisante pour fournir simultanément trois ou quatre images, les deux premières occupant chacune une surface définie par une diagonale supérieure ou égale à 12".
Ledit module de commande se présente sous la forme d'un boîtier muni de boutons, facilement transportable. Il permet de commander le mouvement du pont mobile, du chariot, de la ou des tourelles du module de service, des caméras ainsi que des outils, montés de préférence sur des bras télescopiques.
3o Il est équipé d'un dispositif émetteur transmettant les commandes aux divers actionneurs. Certaines commandes sont directement liées à une action

-18-particulière d'un outil, d'autres peuvent être induites par cette action, Par exemple, si l'opérateur choisit une action particulière à effectuer par un outil donné, le système peut déclencher automatiquement une ou plusieurs commandes liées à la mise en fonctionnement, avec un réglage prédéfini des paramètres de visualisation, d'une caméra ou de plusieurs caméras, Dans une modalité de l'invention, ledit module de contrôle et ledit module de commande sont installés dans un véhicule qui se déplace dans l'allée de circulation de la salle d'électrolyse.
Dans une autre modalité de l'invention, la salle d'électrolyse est équipée d'une pluralité de modules de contrôle situés dans des cabines fixes associées chacune à un groupe de n cellules (n typiquement compris entre 2 et 10); le module de commande est porté par l'opérateur qui se déplace jusqu'à la 15 cabine associée à la cellule concernée par le changement d'anode.
L'opérateur installe ledit module de commande dans ladite cabine en le connectant de sorte que le système d'assistance au pilotage est rendu complet dans ladite cabine et peut ainsi fonctionner.

20 Les dispositifs de télécommande du module de commande sont appairés avec les machines: un canal et une adresse sont attribués à chaque couple commande - actionneur. Le système de transmission des signaux entre les caméras et les moniteurs du module de contrôle n'est pas forcément le même que le système de transmission des commandes entre le module de 25 commande et les divers actionneurs du pont mobile, du chariot, de la ou des tourelles, des caméras, des bras télescopiques et des outils. En effet, le premier système a à gérer la transmission d'un flux de données considérablement plus grand que le second, même si les ordres de télécommandes nécessitent une certaine sécurisation qui par exemple peut se traduire par une certaine 30 redondance des informations transmises. On peut donc faire appel pour la transmission des télécommandes à un système "classique", de préférence

- 19-numérique pour éviter les perturbations liées à l'environnement particulier de l'électrolyse.

Cependant, dans le cas où un système de type COFDM serait employé pour la transmission des images, il apparaît avantageux de l'utiliser également pour transmettre les commandes aux différents actionneurs de l'unité de service (pont mobile, chariot, module de servïce; tourelle, caméras, bras télescopiques et outils), io L'invention a encore pour objet un procédé de changement d'anode d'une cellule d'électrolyse destinée à la production d'aluminium par électrolyse ignée, dans lequel on remplace au moins une anode déterminée par une anode neuve en utilisant le système d'assistance au pilotage selon l'invention tel que décrit précédemment.
L'invention est décrite en détail ci-après à l'aide des figures annexées.
FIGURES
La figure 1 illustre une salle d'électrolyse typique, vue en section, destinée à la production d'aluminium et comprenant une unité de service représentée de manière schématique.

La figures 2 représente, de manière schématique, une disposition particulière des outils de base et de trois caméras d'un module de service selon l'invention, en vue du dessous, .

La figures 3 représente, de manière schématique, le module de service de la figure 2, en vue de côté.

-20-Exemple (Figures 1 à 3) Les usines d'électrolyse destinées à la production d'aluminium comprennent une zone de production d'aluminium liquide qui comprend une ou plusieurs salles d'électrolyse (1). Telle qu'illustrée à la figure 1, la salle d'électrolyse (1) comporte des cellules d'électrolyse (2) et au moins une "unité de service" ou "machine de service" (3). Les cellules d'électrolyse (2) sont normalement disposées en rangées ou files, chaque rangée ou file comportant typiquement io plus d'une centaine de cellules. Les cellules (2) sont disposées de manière à
dégager une allée de circulation (31) sur le long de la salle d'électrolyse (1). Les cellules (2) comprennent une série d'anodes (21) munies d'une tige métallique (22) destinée à la fixation et au raccordement électrique des anodes à un cadre anodique métallique (non illustré).
L'unité de service (3) sert à effectuer des opérations sur les cellules (2) telles que les changements d'anode ou le remplissage des trémies d'alimentation en bain broyé et en AIF3 des cellules d'électrolyse. Elle peut également servir à
manutentionner des charges diverses, telles que des éléments de cuve, des 2o poches de métal liquide ou des anodes. L'invention concerne tout particulièrement les unités de service aptes à effectuer les changements d'anode.

L'unité de service (3) comprend un pont mobile (4) qui peut être translaté au-dessus des cellules d'électrolyse (2) et une machine de service (5) comprenant un chariot mobile (6) apte à être déplacé sur le pont mobile (4) et un module de service (7) équipé de plusieurs organes de manutention et d'intervention (10), tels que des outils (pelles, organes de préhension des anodes, également appelés pinces à anode, piqueurs,,.,). Le pont mobile (4) repose et circule sur 3o des chemins de roulement (30, 30') disposés parallèlement l'un à l'autre et à
l'axe principal du hall (et de la file de cellules). Dans la configuration

-21-géométrique de cet exemple, la direction de l'axe principal du hall coïncide avec la direction (Y) du petit côté d'une cellule. Au cours du déplacement du module de service au-dessus des cellules d'électrolyse, les outils sont disposés sur ledit module de service de telle sorte que leur extrémité basse soit toujours au-dessus d'une certaine hauteur, correspondant à un niveau de sécurité (S).
Le module de service (7) comporte un châssis (8) fixé sur un chariot (6) qui se déplace le long du pont mobile (4) (dans la direction X du grand côté de la cellule d'électrolyse). Ce châssis est équipé d'un ensemble d'outils (10) incluant io deux organes de manutention des anodes (11 et 11') et de quatre caméras (41, 42, 43 et 44) qui permettent de visualiser à distance les zones de travail desdits organes de manutention des anodes sous au moins deux directions (D1) et (D2) sensiblement perpendiculaires entre elles, 75 La pince à anode (11) se présente sous la forme d'une mâchoire dont les extrémités des éléments pivotants dessinent un contour qui suit globalement la forme carrée de la section de l'extrémité de la tige d'anode. La direction (D2) est choisie de telle sorte qu'elle soit parallèle à la direction (P) de l'axe de pivotement des éléments de préhension de la pince. De la sorte, la deuxième 2o caméra (42) peut voir la pince sensiblement de face.

Le module de service est ici muni de deux pinces à anode (11 et 11') qui, lorsqu'elles sont mises en place pour travailler sur les anodes à remplacer, sont alignées suivant la direction d'alignement des tiges d'anodes qui elle-même 25 coïncide avec la direction du cadre anodique, c'est-à-dire la direction X
du grand côté de la cellule d'électrolyse, laquelle est substantiellement parallèle au côté L de la âection rectangulaire de la tige d'anode. Les directions (Dl) et (D2) de visée des deux caméras (41) et (42) coïncident, lorsque la MSE est mise en place pour travailler sur une anode donnée, aux directions (L) et (I) des 3o côtés de la section carrée de la tige d'anode.

-22-La première caméra (41) est placée dans le plan vertical qui contient la direction d'alignement des pinces à anode, ou plutôt à proximité (typiquement une centaine de millimètres) de ce plan pour faciliter la vision de la pince à
anodes la plus éloignée (11'). Ce plan, qui coïncide, lorsque la MSE est mise en place pour travailler sur les anodes à remplacer, avec le plan médiateur commun des tiges d'anode, parallèle au cadre anodique (non représenté), correspond substantiellement au plan (Vl ) qui comprend la première direction de visée (D1). La deuxième caméra (42) est placée dans un plan vertical (P2) perpendiculaire au précédent et passant au milieu (110) des pinces à anodes (11) et (11'). La deuxième caméra (42) vise la zone de travail suivant une direction (D2) comprise dans un plan vertical (V2) qui coïncide avec (P2) ou fait un angle faible avec ce dernier (cas illustré en figure 2), Les caméras (41), (42) et (43) sont placées à une hauteur correspondant au niveau de sécurité
(S), typiquement à trois mètres au-dessus du sol.
1s Les pinces à anode (11 et 11') sont mues verticalement par des bras télescopiques verticaux (111). La première caméra (41) se trouve alors dans l'alignement bras télescopiques verticaux et la seconde caméra (42) est placée perpendiculairement à cette direction d'alignement, dans un plan 2o vertical qui passe typiquement au milieu (110) des pinces. Les deux caméras sont réglées de façon à pouvoir viser au moins l'ensemble des points correspondant aux positions basses possibles pinces à anodes.

La première caméra (41) réalise une prise de vue fixe en site, en azimut et en 25 zoom, définie une fois pour toutes. La deuxième caméra (42), située "en face"
des pinces à anodes, est motorisée en azimut (rotation possible autour d'un axe vertical), en site (rotation possible autour d'un axe horizontal) et en zoom de façon à ce que différentes conditions de prise de vue puissent être définies en fonction de l'opération à réaliser,

-23-La première caméra (41) et la deuxième caméra (42) sont placées assez loin de la partie active des outils de façon à procurer une grande visibilité dans le champ d'action des outils.

Le module de service est équipé d'outils autres que les pinces à anode:
a) un piqueur (13), b) une pelle à godets (12) ;
c) une trémie (14) associée à un conduit escamotable (15) io La seconde caméra (42) peut visualiser facilement l'ensemble des outils du module de service. Pour cela, dans la configuration géométrique particulière du module de service de cet exemple, l'angle de débattement en site de ladite seconde caméra (42) est compris entre -60 et +300 (sens trigonométrique) par rapport au plan vertical P2. De même, de façon à
pouvoir suivre l'outil dans sa descente vers la zone de travail ou au cours de sa remontée, l'angle de débattement en azimut de la deuxième caméra (42) est compris entre 0 et - 80 par rapport au plan horizontal. Le facteur de grossissement en zoom de la deuxième caméra (42) est compris entre 1 et 25.

2o La première caméra (41) est placée sur la MSE dans le plan vertical (P1) à
une altitude sensiblement égale à celle du niveau de sécurité, typiquement égale à 3 mètres, et située vers l'extérieur de la plus périphérique des pinces à
anode (11), typiquement à une distance horizontale (dl ) de celui-ci voisine de 1 mètre.
La deuxième caméra (42) est placée sur la MSE dans le plan vertical (P2), à
une altitude sensiblement égale à celle du niveau de sécurité, typiquement égale à 3 mètres, et dans une position opposée à celle de la face (F) des pinces qui correspond, lorsque la MSE est mise en place pour travailler sur deux anodes so données, à la face des tiges d'anode qui est destinée à entrer en contact

-24-avec le cadre anodique, à une distance horizontale (d2) du barycentre (110) des pinces voisine de 3 mètres, Les images perçues par les caméras numériques (41) et (42) sont transmises à
un dispositif central de traitement des images relié par câbles blindés auxdites caméras et qui traite les images reçues de telle sorte qu'il peut les associer en les regroupant sous forme d'une image numérique unique. Un numéro identifiant le module service auquel le dispositif central de traitement d'images est associé s'incruste dans au moins une zone périphérique de l'image ainsi io composée. Cette image numérique est ensuite comprimée sous le format JPEG2000. Le module est associé à un système de transmission de type COFDM.
Le module de service (7) comporte un châssis (8) et une tourelle (9) montée sur le châssis de manière à pouvoir pivoter en utilisation autour d'un axe vertical (A) et équipée des deux caméras (41) et (42), en position fixe par rapport aux outils. Il comprend également une troisième caméra (43), placée non loin de la deuxième caméra 42) et destinée à présenter continuellement une vue d'ensemble des outils du module et de la zone de travail. Une quatrième caméra (44) est placée à proximité de la base de l'actionneur (111) de l'une 2o des pinces à anode (11). Elle vise une zone (23) qui englobe les positions basses des pinces à anodes (11) et (11').

Le module de service (7) est associé à un système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention sur une cellule d'électrolyse, destinées au remplacement des anodes, Ledit système comprend l'unité de service décrite ci-dessus, un module de contrôle muni d'au moins un moniteur reproduisant l'image de la zone de travail filmée par au moins une caméra et un module de commande transmettant des ordres aux actionneurs de l'unité
de service.

-25-Le module de contrôle est muni d'un moniteur de 21" qui présente simultanément les images des deux premières caméras (41 et 42) sur une diagonale de 15". Chaque image est fournie sur un format de 1024*768 pixels.

Le module de contrôle est également muni d'un écran de 17" permettant la vision continue simultanée des champs filmés par la troisième et la quatrième caméras.

Le module de commande se présente sous la forme d'un boitier muni de boutons, facilement transportable. Il permet de commander le mouvement du pont mobile, du chariot, de la ou des tourelles du module de service, des caméras ainsi que des outils, montés de préférence sur des bras télescopiques.
La transmission des commandes aux différents actionneurs des éléments de l'unité de service est assurée par un système de radiocommandes appairées conventionnel.

La salle d'électrolyse est équipée d'une pluralité de modules de contrôle situés dans des cabines fixes associées chacune à un groupe de 4 cellules. Le module de commande est porté par l'opérateur qui se déplace jusqu'à la cabine associée à la cellule concernée par le changement d'anode.
L'opérateur installe ledit module de commande dans la cabine en le connectant de sorte que le système d'assistance au pilotage est rendu complet dans ladite cabine et peut ainsi fonctionner.

Claims

1. Module de service (7) d'une série de cellules d'électrolyse destinée à la production d'aluminium par électrolyse ignée comprenant un châssis (8) apte à être fixé sur un ensemble mobile, typiquement un chariot (6) se déplaçant le long d'un pont mobile (4), et équipé d'un ensemble d'outils incluant notamment au moins un organe de manutention des anodes (11), caractérisé en ce qu'il est également équipé d'au moins deux moyens de visualisation (41 et 42) aptes à prendre des vues et à les transmettre sous forme de signaux électromagnétiques, typiquement deux caméras vidéo, un premier moyen de visualisation étant placé de telle sorte qu'il peut viser ladite zone de travail sous la direction (D1) d'une droite contenue dans un plan vertical (V1) et un deuxième moyen de visualisation étant placé de telle sorte qu'il peut viser ladite zone de travail sous la direction (D2) d'une droite contenue dans un plan vertical (V2) non parallèle à(V1), l'intersection des plans (V1) et (V2) étant une droite verticale traversant ladite zone de travail, lesdits plans verticaux (V1) et (V2) faisant entre eux un angle typiquement supérieur à 45°, de préférence compris entre 60° et 90°.

2) Module de service selon la revendication 1 dans lequel le ou les organes de manutention des anodes sont des pinces munies de deux organes de préhension pivotant autour d'une direction (P) et en ce que l'une ou l'autre desdites directions D1 ou D2 est substantiellement parallèle à ladite direction (P).

3) Module de service selon la revendication 1 caractérisé en ce que lesdites directions (D1) et (D2) correspondent substantiellement, lorsque ledit module de service est mis en place pour travailler sur une anode donnée, aux directions X et Y des grand et petit côtés de la cellule d'électrolyse.

4) Module de service selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit au moins un organe de manutention des anodes (11) est adapté pour saisir une tige d'anode de section rectangulaire et en ce que lesdites directions (D1) et (D2) de visée des deux moyens de visualisation correspondent substantiellement, lorsque ledit module de service est mis en place pour travailler sur une anode donnée, aux directions (L) et (I) des côtés de la section rectangulaire de la tige d'anode.

5) Module de service selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est muni de plusieurs organes de préhension d'anode (11 et 11') alignés, le premier moyen de visualisation (41) étant placé dans le plan vertical (P1) qui contient la direction d'alignement des organes de préhension, le deuxième moyen de visualisation (42) étant placé dans un plan vertical (P2) substantiellement perpendiculaire au précédent et passant par le barycentre (110) desdits organes de préhensions.

6) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel lesdits moyens de visualisation sont placés sur ou légèrement au-dessus du niveau de sécurité (S), qui définit l'altitude au-dessus de laquelle toute extrémité inférieure d'outil doit se trouver lorsque ledit module de service doit se déplacer au-dessus des cellules d'électrolyse.

7) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel le deuxième moyen de visualisation (42) est motorisé en site, en azimut et en zoom.

8) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend également l'un au moins des outils suivants :
a) un piqueur (13);
b) une pelle à godets (12) ;

c) une trémie (14) associée à un conduit escamotable (15) ;
d) un outil de levage de lourdes charges,

9) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel ledit premier moyen de visualisation (41) est situé vers l'extérieur du plus périphérique (11) des organes de préhension (11 et 11'), typiquement à
une distance horizontale de celui-ci comprise entre 1 et 3 mètres, de préférence voisine de 1 mètre.

10) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 dans lequel ledit deuxième moyen de visualisation (42) est placé sur le plan P2 dans une position qui, par rapport au barycentre (110) desdits organes de préhension, est opposée à la face (F) de la ou des pinces qui correspond, lorsque la MSE est mise en place pour travailler sur la ou les anodes données, à la face de la ou des tiges d'anode qui est destinée à entrer en contact avec le cadre anodique, typiquement à une distance horizontale dudit barycentre des organes de préhension comprise entre 2 et 4 mètres, de préférence voisine de 3 mètres.

11) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comporte un châssis, typiquement une plate-forme, apte à être fixé à un chariot (6) et une tourelle montée sur le châssis de manière à pouvoir pivoter en utilisation autour d'un axe vertical (A), ladite tourelle étant équipée d'un ensemble déterminé d'outils (11, 12, 13, 14) et desdits deux moyens de visualisation (41 et 42).

12) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comporte un châssis, typiquement une plate-forme, apte à être fixé à un chariot, une première tourelle montée sur le châssis de manière à pouvoir pivoter en utilisation autour d'un axe vertical, ladite première tourelle étant équipée d'un ensemble déterminé d'outils, et une deuxième tourelle qui entoure ladite première tourelle et qui est susceptible de tourner autour du même axe vertical, sur laquelle sont fixés lesdits deux moyens de visualisation.

13) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 12 caractérisé en ce qu'il comprend un troisième moyen de visualisation (43), placé non loin du deuxième moyen de visualisation (42), ledit troisième moyen de visualisation étant destiné à présenter une vue d'ensemble des outils dudit module de service et de la zone de travail de l'ensemble des outils.

14) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 caractérisé en ce qu'il comprend un autre moyen de visualisation (44), placée à proximité de l'actionneur (111) de l'un des organes de préhension (11) des anodes, typiquement fixé sur la base du bras télescopique qui actionne ledit organe de préhension, et visant une zone (23) qui comprend la position basse du ou des organes de préhension.

15) Module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisé en ce que les images perçues au moins par les première et deuxième caméras (41 et 42) sont transmises sous forme de données analogiques ou, de préférence, numériques vers un système ou un ensemble de systèmes de traitement des signaux qui aboutit à la création d'images affichées sur des écrans placés en dehors dudit module de service.

16) Module de service selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif central de traitement des images relié aux caméras et qui traite les images reçues de telle sorte qu'il peut les associer en les regroupant sous forme d'une image vidéo numérique unique, qui est ensuite de préférence comprimée sous un format standard de compression d'image vidéo, et en ce qu'il est également muni d'un émetteur émettant le signal associé à l'image vidéo numérique unique sous forme d'ondes électromagnétiques vers au moins un récepteur situé en dehors dudit module de service.

17) Module de service selon la revendication 16, caractérisé en ce ledit dispositif central de traitement des images perçues par les caméras traite le signal de telle sorte qu'un numéro identifiant le module de service auquel il est associé s'incruste dans au moins une zone, de préférence périphérique, de l'image transmise et/ou en ce que ledit émetteur émet dans une fréquence ou une pluralité de fréquences spécifique identifiant ledit module de service.

18) Machine de service (5) comprenant un élément mobile, typiquement un chariot (6), et un module de service (7) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17,

19) Unité de service (3) comprenant un pont mobile (4) qui peut être translaté
au-dessus des cellules d'électrolyse (2) et au moins une machine de service (5) comprenant un chariot (6), susceptible de se déplacer le long dudit pont mobile et un module de service (7) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17.

20) Utilisation d'une unité de service selon la revendication 19 pour intervenir sur des cellules d'électrolyse destinées à la production d'aluminium par électrolyse ignée, en particulier pour effectuer le changement des anodes.

21) Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention sur une cellule d'électrolyse, typiquement destinées au remplacement des anodes, ledit système comprenant:

-~ une unité de service comprenant elle-même un module de service et se déplaçant à l'aide d'actionneurs motorisés, ledit module de service étant muni d'outils actionnés par des moteurs, ladite unité de service étant munie de moyens de visualisation, -~ un module de contrôle muni d'au moins un moniteur reproduisant l'image de la zone de travail prise par au moins un moyen de visualisation et -~ un module de commande apte à transmettre des ordres aux actionneurs de l'unité de service, caractérisé en ce que:
a) ledit module de service est un module de service selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, muni d'un dispositif de traitement des images perçues par les caméras associé à un émetteur émettant des signaux associés aux images numériques sous forme d'ondes électromagnétiques;
b) ledit module de contrôle est muni d'un dispositif récepteur apte à
recevoir lesdites ondes électromagnétiques et d'au moins un moniteur qui présente au moins l'image d'un des deux moyens de visualisation avec une définition minimale de 350 000 pixels, de préférence avec une définition minimale de 768*512 pixels, de préférence encore avec une définition minimale de 1024*768 pixels.

22) Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon la revendication 21 dans lequel le système de transmission entre le dispositif émetteur du module de service qui émet les images vidéo et le dispositif récepteur associé au(x) moniteur(s) du module de contrôle est un système de transmission numérique à étalement de spectre, typiquement le système de modulation numérique appelé COFDM
(Coded Orthogonal Frequency Multiplex).

23)Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon la revendication 21 ou 22 dans lequel ledit moniteur peut également présenter à tout moment, sur demande, l'image de l'autre moyen de visualisation avec une définition minimale identique.

24) Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon la revendication 21 ou 22 dans lequel ledit moniteur possède une surface suffisante pour présenter simultanément les deux images, l'ensemble accolé occupant typiquement une diagonale minimale de 17", de préférence 20"

25) Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon l'une quelconque des revendications 21 à 24 dans lequel ledit module de contrôle est également muni d'un moniteur permettant la vision de l'image d'ensemble prise par la troisième caméra (43), et/ou d'un moniteur permettant la vision de l'image prise par la caméra (44) associée aux organes de préhension des anodes, fixée à
proximité de la base de l'actionneur de l'un des organes de préhension.

26)Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon l'une quelconque des revendications 21 à 25 dans lequel le module de contrôle est muni d'un moniteur de dimension suffisante pour fournir simultanément trois ou quatre images, les images correspondant aux deux premières caméras (41 et 42) étant présentées chacune avec une définition minimale de 350 000 pixels.

27)Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon l'une quelconque des revendications 21 à 26 dans lequel ledit module de commande se présente sous la forme d'un boîtier muni de boutons, facilement transportable et permettant de commander le mouvement du pont mobile, du chariot, de la ou des tourelles du module de service, des caméras ainsi que des outils.

28)Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon l'une quelconque des revendications 21 à 27 dans lequel, lorsque l'opérateur choisit une action particulière à effectuer par un outil donné, la mise en fonctionnement, avec un réglage prédéfini des paramètres de visualisation, d'un ou de plusieurs moyens de visualisation est automatiquement déclenchée.

29)Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon l'une quelconque des revendications 21 à 28 dans lequel ledit module de contrôle et ledit module de commande sont installés dans un véhicule qui se déplace dans l'allée de circulation (31) de la salle d'électrolyse (1).

30) Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon l'une quelconque des revendications 21 à 29 dans lequel la salle d'électrolyse (1) est équipée d'une pluralité de modules de contrôle situés dans des cabines fixes associées chacune à un groupe de n cellules d'électrolyse (2), n étant typiquement compris entre 2 et 10, ledit module de commande étant porté par l'opérateur qui se déplace jusqu'à
la cabine associée à la cellule concernée par le changement d'anode, pour installer ledit module de commande en le connectant de sorte que le système d'assistance au pilotage est rendu complet dans ladite cabine et peut ainsi fonctionner.

31) Système d'assistance au pilotage d'opérations de manutention et d'intervention selon l'une quelconque des revendications 21 à 30 dans lequel le système de transmission des signaux entre les moyens de visualisation et les moniteurs du module de contrôle est le même que le système de transmission des commandes entre le module de commande et les divers actionneurs du pont mobile, du chariot, de la ou des tourelles, des caméras, des bras télescopiques et des outils.

32) Procédé de changement d'anode d'une cellule d'électrolyse destinée à la production d'aluminium par électrolyse ignée, dans lequel on remplace au moins une anode déterminée par une anode neuve en utilisant le système d'assistance au pilotage selon l'une quelconque des revendications 21 à 31.