L'invention concerne un procédé de chargement d'un conteneur sur
une plate-forme d'un moyen de transport et une installation de stockage et
de manutention de conteneurs dans laquelle on réalise le chargement de
conteneurs sur des moyens de transport tels que des remorques de camion
ou des wagons de chemin de fer.
On connaít des installations de stockage et de chargement de conteneurs
qui comportent un magasin de stockage dans lequel les conteneurs
sont empilés dans une disposition bien définie et répertoriée et des moyens
de manutention des conteneurs généralement constitués par un portique de
transbordement permettant de prendre en charge les conteneurs dans le
magasin de stockage et de les amener à la verticale d'une zone de stationnement
d'un moyen de transport comportant une plate-forme de réception
du conteneur, la prise en charge des conteneurs dans le magasin de stockage
et le déplacement d'un moyen de manutention du portique de transbordement
entre le magasin et la zone de stationnement des moyens de transport
étant totalement automatiques.
Le portique de transbordement constitue une structure de manutention
qui est mobile sur des voies de circulation dans une première direction
horizontale, sur laquelle est monté mobile, au moins dans une seconde direction
de circulation perpendiculaire à la direction de circulation du portique,
un palonnier comportant des moyens de prise et de levage de conteneurs,
généralement réalisé sous la forme d'un «spreader» qui peut être relié au
palonnier par des moyens permettant de régler l'orientation et l'inclinaison
d'un conteneur pris en charge par le spreader avant son chargement sur la
plate-forme du moyen de transport et d'un treuil de levage. Le palonnier est
lui-même suspendu à un chariot circulant sur le portique, par l'intermédiaire
du treuil de levage.
L'ensemble des opérations de chargement d'un conteneur sur la
plate-forme d'un moyen de transport tel que la remorque d'un camion, peut
être réalisé de manière totalement automatique entre le moment où la remorque
a été placée dans la zone de chargement par le conducteur du camion
et la dépose du conteneur sur la remorque par le palonnier.
Toutefois, la mise en place de la plate-forme de chargement de la
remorque sur l'aire de stationnement de l'installation de stockage et de manutention
de conteneurs, par le chauffeur du camion, n'est généralement
pas réalisée de manière suffisamment précise pour qu'on puisse assurer un
chargement du conteneur sur la remorque dans une position idéale.
En effet, le chauffeur du camion place sa remorque entre des lignes
de parcage tracées sur l'aire de stationnement, généralement dans la première
direction de déplacement du portique. La mise en place de la plate-forme
de chargement est réalisée, par exemple, avec une précision de
l'ordre de 500 mm dans la première direction de circulation du portique.
Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de chargement
d'un conteneur sur une plate-forme d'un moyen de transport, dans une installation
de stockage et de manutention de conteneurs comportant un magasin
de stockage de conteneurs, une structure de manutention mobile sur des
voies de circulation, dans une première direction horizontale, un palonnier
comportant des moyens de prise et de levage de conteneurs, monté mobile
sur la structure de manutention, au moins dans une seconde direction de
circulation horizontale perpendiculaire à la première direction, et des moyens
de commande de déplacement de la structure de manutention et du palonnier
pour déplacer le palonnier entre une position initiale à la verticale d'une
zone de stationnement du moyen de transport et une position de prise du
conteneur dans le magasin et pour déposer le conteneur sur la plate-forme,
le moyen de transport étant placé dans sa zone de stationnement et le conteneur
stocké dans le magasin, dans une étape initiale du procédé qui est
mis en oeuvre de manière totalement automatique avec une mise en place
parfaite du conteneur sur la plate-forme du moyen de transport.
Dans ce but :
- on place le palonnier dans sa position initiale,
- on détermine la position du palonnier, par rapport à un repère fixe
de l'installation, situé à proximité de la zone de stationnement,
- on détermine la position de la plate-forme par rapport au palonnier,
- on détermine à partir des positions du palonnier et de la plate-forme,
par rapport au repère fixe et au palonnier, respectivement, la position de la
plate-forme par rapport au repère fixe,
- on réalise automatiquement la prise en charge du conteneur par le
palonnier, dans le magasin,
- on déplace le palonnier portant le conteneur jusqu'à venir à la verticale
de la zone de stationnement,
- on détermine la position exacte du palonnier portant le conteneur,
par rapport au repère fixe, situé à proximité de la zone de stationnement,
- on détermine, à partir de la position exacte du palonnier portant le
conteneur et de la position de la plate-forme, par rapport au repère fixe de
l'installation, les déplacements à faire effectuer au palonnier pour déposer le
conteneur sur la plate-forme du moyen de transport, dans une position parfaite,
- on dépose et on relâche le conteneur sur la plate-forme du moyen
de transport, et
- on replace le palonnier dans sa position initiale.
L'invention est également relative à une installation de stockage et de
manutention de conteneurs pour la mise en oeuvre du procédé de chargement
selon l'invention qui comporte :
- un repère fixe adjacent à la zone de stationnement du moyen de
transport,
- un premier capteur porté par le palonnier, pour le repérage de la
position du palonnier par rapport au repère fixe,
- un second capteur porté par le palonnier, pour le repérage de la position
de la plate-forme du moyen de transport par rapport au palonnier, et
- une unité de traitement des signaux du premier et du second capteurs,
reliée au moyen de commande de déplacement de la structure de
manutention et du palonnier.
Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à
titre d'exemple, en se référant aux figures jointes en annexe, une installation
de stockage et de manutention de conteneurs et un procédé de chargement
de conteneurs suivant l'invention.
La figure 1 est une vue en élévation frontale d'une installation de
stockage et de manutention de conteneurs sur laquelle peut être mis en oeuvre
le procédé de l'invention.
La figure 2 est une vue de dessus suivant 2-2 de la figure 1, d'une
installation de stockage et de manutention de conteneurs suivant l'invention.
Les figures 3, 4, 5 et 6 sont des vues frontales schématiques montrant
une installation de stockage et de manutention de conteneurs suivant
l'invention, au cours de quatre étapes successives du procédé de chargement
de conteneurs suivant l'invention.
Sur les figures 1 et 2, on voit une installation de stockage et de manutention
de conteneurs désignée de manière générale par le repère 1.
L'installation de stockage et de manutention 1 comporte principalement
un portique de transbordement 2 monté mobile, dans une première
direction X (voir figure 2), dans un sens et dans l'autre, sur des voies de circulation
parallèles 3 qui peuvent être constituées par des rails fixés sur la
surface plane de l'aire de stockage et de circulation 4 de l'installation 1, ainsi
qu'un magasin 5 de stockage de conteneurs constitué par des conteneurs 6
empilés reposant sur l'aire de stockage et de circulation 4 de l'installation.
Une partie de l'aire de stockage et de circulation 4 de l'installation,
disposée latéralement et s'étendant dans la direction d'une voie de circulation
3 du portique 2, constitue une zone de stationnement 7 pour un moyen
de transport tel qu'un camion 8 (ou un wagon) comportant une plate-forme 9
sur laquelle peut être chargé au moins un conteneur 6 stocké dans le magasin
5. Le portique de transbordement 2, qui sera décrit par la suite permet
d'assurer la prise en charge d'un conteneur 6a dans une position quelconque
dans le magasin 5, le levage et le transport du conteneur à l'aplomb de
la plate-forme 9 ainsi que la dépose du conteneur sur la plate-forme, dans la
zone de stationnement du moyen de transport 8.
Le moyen de transport 8 peut être un camion assurant la traction
d'une remorque ou d'une semi-remorque dont la plate-forme 9 peut recevoir
le conteneur 6a ou encore un wagon de chemin de fer 8' dont la plate-forme
peut recevoir un conteneur 6.
Le portique de transbordement 2 comporte une structure de manutention
de grande dimension constituée de quatre colonnes verticales 11
reliées entre elles à leur partie inférieure par des longerons, sur la partie supérieure
desquelles repose une structure horizontale de support et de guidage
12 d'un chariot 15 mobile dans une direction de déplacement horizontale
Y perpendiculaire à la direction X de déplacement du portique 2, dans
un sens et dans l'autre. Le chariot 15 porte un treuil auquel est suspendu un
palonnier 14, par l'intermédiaire d'un ensemble de câbles et de poulies
constituant un dispositif de suspension anti-balancement. Le palonnier 14
porte lui-même un moyen de prise d'un conteneur 6 constitué sous la forme
d'un spreader 13. Le treuil porté par le chariot 15 permet de faire descendre
le palonnier et le spreader en position de prise d'un conteneur dans le magasin
5 et d'assurer le levage du conteneur pour permettre son transport par
le chariot 15, jusqu'à venir à l'aplomb de la zone de stationnement 7 du
moyen de transport 8.
Sur la figure 1, on a représenté en trait plein le chariot 15, le palonnier
14 et le spreader 13 auquel un conteneur 6a est accroché, dans une position
de chargement de la plate-forme 9 de la remorque du camion 8 et en
traits interrompus dans une position à l'aplomb du magasin de stockage,
dans lequel on a réalisé la prise en charge d'un conteneur 6.
Les moteurs de déplacement du portique, du chariot 15, du treuil et
du palonnier 14 ainsi que les moyens d'actionnement du spreader 13 pour la
prise et le relâchement d'un conteneur 6 sont reliés à un automate de commande
21 (Voir figure 3) permettant de réaliser de manière totalement automatique
le chargement d'un conteneur sur la plate-forme 9 d'un moyen de
transport 8 placé dans la zone de stationnement 7.
Cependant, du fait de l'imprécision du positionnement de la plate-forme
9 du moyen de transport 8 dans la zone de stationnement 7, le conteneur
6 risque d'être déposé sur la plate-forme dans une position décentrée
ou désaxée inadéquate.
Le procédé suivant l'invention, dont la mise en oeuvre sera décrite, en
particulier en se référant aux figures 3 à 6, permet de réaliser la dépose d'un
conteneur sur une plate-forme d'un moyen de transport tel qu'une remorque
ou une semi-remorque routière, dans une position idéale parfaitement centrée
sur la plate-forme du moyen de transport.
Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, le palonnier 14
du pont de transbordement 2 porte un premier capteur de position 16 et un
second capteur de position 17 qui peuvent être constitués par exemple par
des dispositifs de visée et de repérage de position utilisant des caméras vidéo.
De plus, l'installation de stockage et de manutention de conteneurs
comporte un repère fixe 10 qui peut être constitué par exemple, comme il est
visible sur les figures 1 et 2 et sur les figures 3 à 6, par un élément de
structure rigide solidaire de la dalle constituant l'aire de stockage 4, disposé
sur le bord externe de la zone de stationnement 7 du moyen de transport
comportant la plate-forme 9. Le repère fixe 10 peut être réalisé en particulier
sous la forme d'un muret parallèle aux voies de circulation du portique 2,
dans une disposition adjacente par rapport à la position de stationnement de
la plate-forme 9 dans la zone de stationnement 7.
Comme il est visible sur la figure 2, sur la surface supérieure horizontale
du repère fixe 10 réalisé sous la forme d'un muret sont fixés à des
intervalles réguliers, suivant la longueur du muret 10, des moyens de détection
de position 18 qui peuvent être constitués par des repères optiques.
Le premier capteur 16 porté par le palonnier 14 est un système de
télévision, par exemple une caméra vidéo, placé dans une disposition latérale
par rapport au palonnier et ayant un champ de mesure 16' dirigé vers la
surface supérieure du repère fixe 10 portant les éléments de repérage optiques
18.
Le second capteur 17 porté par le palonnier 14 est un système de
détection par télévision, tel qu'une caméra vidéo disposé à la partie inférieure
du palonnier, dans une disposition sensiblement centrale, et ayant un
champ de mesure 17' dirigé vers des éléments de repérage 19 disposés sur
la surface supérieure de la plate-forme 9 et en particulier au voisinage de
chacun des angles de la plate-forme.
Ces capteurs de repérage 16 et 17 sont reliés par des conducteurs à
une unité de traitement 20 portée par le portique de transbordement 2, de
manière que l'unité de traitement 20 reçoive des signaux de mesure des
capteurs 16 et 17.
L'unité de traitement 20 est reliée à l'automate 21 de commande et de
conduite du pont de transbordement 2.
On va maintenant se reporter aux figures 3 à 6 pour décrire la mise
en oeuvre du procédé de chargement d'un conteneur suivant l'invention.
Préalablement à l'opération de chargement, on a mis en place, dans
la zone de stationnement 7 de l'aire de stockage 4, la plate-forme 9 d'un
moyen de transport qui peut être constitué par une remorque d'un camion 8.
A l'arrivée du camion sur l'aire de stockage et de circulation de
l'installation de manutention de conteneurs 1, on a réalisé, de manière automatique,
la lecture d'un badge remis au chauffeur du camion pour identifier
un conteneur 6a disposé dans le magasin 5 dont on doit assurer le chargement
sur la plate-forme 9 de la remorque du camion.
Les instructions concernant le conteneur identifié par sa position dans
le magasin de stockage sont transmises à l'automate de commande 21.
Comme représenté sur la figure 3, dans une étape initiale du procédé
de chargement, on déplace le palonnier 14 pour l'amener dans une position
initiale à l'aplomb de la zone de stationnement 7 et de la plate-forme 9 ou on
vérifie que le palonnier est déjà dans sa position initiale.
On utilise le premier capteur 16 pour repérer de manière précise la
position du palonnier 14 par rapport au repère fixe 10. Les signaux de mesure
de position correspondants sont transmis à l'unité de traitement 20. On
utilise le second capteur 17 pour déterminer la position de la plate-forme 9,
c'est-à-dire des repères 19 de la plate-forme 9, par rapport au palonnier 14.
Les signaux de mesure de position correspondants sont transmis à
l'unité de traitement 20.
En utilisant les signaux de mesure de position du palonnier 14 par
rapport au repère fixe 10 et de la remorque 9 par rapport au palonnier 14,
l'unité de traitement 20 détermine la position exacte de la plate-forme 9 du
moyen de transport, par rapport au repère fixe 10.
Les données relatives à la position de la plate-forme 9 par rapport au
repère fixe 10 sont mis en mémoire dans l'unité de traitement 20 qui est généralement
constituée par un calculateur.
On réalise ensuite, de manière totalement automatique, une suite
d'opérations permettant au palonnier 14 de prendre en charge, dans le magasin
5, le conteneur 6a qu'on doit charger sur la plate-forme 9. Pour cela,
l'automate 21 commande le déplacement du palonnier 14, par l'intermédiaire
du chariot 15, de la position initiale représentée sur la figure 3, à une position
à l'aplomb de la position, du conteneur 6a dont on doit effectuer le chargement
sur la plate-forme 9. L'automate commande ensuite la descente du
palonnier 14 et du spreader 13 jusqu'en position de prise du conteneur 6a,
le serrage des éléments de prise du spreader et le levage du palonnier 14,
du spreader 13 et du conteneur 6a fixé au spreader.
Sur la figure 4, on a représenté le palonnier 14 et le spreader 13 en
position de prise sur le conteneur 6a.
L'automate 21 du pont de transbordement 2 commande ensuite le
levage du palonnier 14, du spreader 13 et du conteneur 6a, par l'intermédiaire
du treuil porté par le chariot 15. Le chariot 15 déplace ensuite le palonnier
14 et le spreader 13 auquel est fixé le conteneur 6a, pour ramener le
palonnier 14 dans une position initiale à l'aplomb de la remorque 9 dans la
zone de stationnement 7, comme représenté sur la figure 5. Le palonnier 14
est arrêté dans sa position initiale et on utilise le premier capteur 16 pour
déterminer la position exacte du palonnier 14 portant le conteneur 6a, par
rapport au repère fixe 10.
Les signaux représentatifs de la position exacte du palonnier 14 par
rapport au repère fixe 10 sont transmis au calculateur 20.
Le calculateur 20 détermine, à partir des signaux représentatifs de la
position exacte du palonnier 14 et des signaux représentatifs de la position
de la plate-forme 9 de la remorque par rapport au repère fixe 10, qui a été
mise en mémoire, les déplacements qu'il est nécessaire de faire effectuer au
palonnier pour déposer le conteneur 6a sur la remorque 9, dans une position
parfaitement centrée.
Les ordres de déplacement du palonnier et du conteneur 6a sont
transmis à l'automate de commande du portique de manutention. Les déplacements
du palonnier 14 portant le conteneur 6a sont réalisés sous la conduite
de l'automate, de manière à déposer le conteneur 6a sur la plate-forme
9 dans une position parfaitement centrée, comme représenté sur la figure 6.
On réalise alors le relâchement des moyens de préhension du spreader 13
et le levage du palonnier pour l'amener dans sa position initiale à l'aplomb
de la zone de chargement et de stationnement 7.
On donne alors au chauffeur du camion l'autorisation de quitter la
zone de stationnement 7 de l'aire de stockage.
Une nouvelle opération de chargement d'un conteneur peut être alors
effectuée, après qu'on a amené dans la zone de stationnement une remorque
d'un camion sur laquelle on doit réaliser le chargement d'un conteneur.
Le procédé et le dispositif suivant l'invention permettent donc de réaliser
de manière parfaite le chargement d'une plate-forme d'un moyen de
transport disposée dans une zone de stationnement d'une installation de
stockage et de manutention de conteneurs, sans qu'il soit nécessaire
d'ajuster de manière très précise la position de la plate-forme dans la zone
de stationnement.
L'invention permet en particulier de réaliser le chargement de moyens
de transport de manière totalement automatique et sans risque de placer un
conteneur dans une position déséquilibrée sur la plate-forme du moyen de
transport.
Le procédé et l'installation suivant l'invention ne mettent en oeuvre
Que des éléments de repérage, des capteurs et des moyens de traitement
de signaux de mesure qui peuvent être réalisés de manière simple et selon
des techniques habituelles.
L'invention ne se limite pas strictement au mode de réalisation qui a
été décrit.
C'est ainsi qu'au lieu de capteurs optiques tels que des caméras et
des repères optiques, on peut utiliser d'autres moyens de repérage de position
permettant d'obtenir une très bonne précision de mesure.
L'invention peut également être mise en oeuvre en utilisant des
moyens de manutention différents d'un portique de transbordement tel que
décrit plus haut. L'invention est applicable par exemple dans le cas d'une
installation de stockage et de manutention de charge telle que des conteneurs
comportant un pont roulant se déplaçant sur une structure fixe de
l'installation de stockage et de manutention de conteneurs.
Dans le cas d'un portique de transbordement, les déplacements du
palonnier dans la direction horizontale X peuvent être réalisés aussi bien par
déplacement du portique sur sa voie de circulation que par déplacement du
chariot du palonnier sur le portique.