EP2644561A1 - Dispositif de détection d'outil ou d'accessoire - Google Patents

Dispositif de détection d'outil ou d'accessoire Download PDF

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EP2644561A1
EP2644561A1 EP13159948.2A EP13159948A EP2644561A1 EP 2644561 A1 EP2644561 A1 EP 2644561A1 EP 13159948 A EP13159948 A EP 13159948A EP 2644561 A1 EP2644561 A1 EP 2644561A1
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EP
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magnetic
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accessory
passive
active
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Laurent Derval
Matthieu Herbert-Tetart
Philippe Lebreton
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Manitou BF SA
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Manitou BF SA
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Publication date
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    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/065—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted
    • B66F9/0655—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted with a telescopic boom
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/3604—Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3609—Devices to connect tools to arms, booms or the like of the quick acting type, e.g. controlled from the operator seat
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)

Definitions

  • the invention relates to a tool detection device or machine accessory, in particular for a handling trolley.
  • the invention is particularly advantageous in its application to off-road forklifts, this application being subject to high safety regulatory requirements.
  • Off-road trucks especially telehandlers, can be used as load lifters, loaders, cranes, boom lifts, and other remote load handling applications.
  • the all-terrain forklift trucks are designed as tool holders, and consequently require the tool or accessory to be changed according to the application used by the operator.
  • a first object of the invention is to enable the detection of a tool or an accessory for adapting and optimizing the behavior of the machine or the off-road carriage to the tool or the accessory used, with a view to ensure the proper functioning of their assembly.
  • the detection of the tool or accessory thus makes it possible to meet the legislative or normative constraints relating to the corresponding use, to adapt the behavior of the industrial truck or of the machine by adapting the required level of safety to the accessory or tool used, to limit or possibly prohibit the use of an accessory or tool for improper use to a type of machine or industrial truck, to allow the automatic return of personal settings of the operator, to settle automatically charting the hydraulic flows, adjusting the load charts according to the accessory or the tool, and / or authorizing the operation of the accessory or the tool after recognizing the type of accessory or approved by the manufacturer of the machine or off-road truck.
  • the accessories or tools used may be one-piece accessories requiring no power, for example a loading bucket or a portico.
  • the accessories or tools used may be accessories or tools requiring a supply of hydraulic power or electrical power generally provided by the industrial truck or the machine to which the tool or accessory is intended.
  • These types of tools or accessories requiring a power supply for their operation are generally made of several parts articulated or movable relative to each other: unloaders, clamps, winders or unwinders, multi-axis manipulators, or the like.
  • the document WO 2011/121400 discloses a quick safety connection for coupling a tool to an operating machine, and provides a means for automatically identifying the type of tool to be coupled to a machine.
  • This identification means may comprise a detection module that can interact with an identification module, preferably with a passive transponder.
  • the document WO 2007/106918 discloses a quick coupling tool identification for coupling a work tool to a boom of a public works machine.
  • the tool recognition is performed by mechanical means and provides approach sensors that can be capacitive, inductive, or optical, or ultrasound.
  • a second object of the invention is to allow the detection of a tool or accessory without risk of error, using magnetic identification devices.
  • the invention relates to a tool detection device or accessory for a machine, in particular for a handling trolley, wherein the device comprises a passive identification member integral with a tool or accessory and an active recognition means attached to the machine or handling trolley, in order to identify the tool or accessory for the proper functioning of their assembly, in which the recognition of the passive identification member by the active recognition means is a non-contact recognition, in which the passive identification member is a passive magnetic organ and the active recognition means is an active means of magnetic detection, characterized in that the passive magnetic member is a magnetic pattern member having a plurality of magnetic poles.
  • a telescopic arm carriage according to the invention is designated as a whole by (1).
  • the carriage (1) with telescopic arm comprises a telescopic arm with a distal end (1a) generally called by the skilled person "arrow head”.
  • the jib head (1a) is intended to be coupled to a tool or accessory (2) by a suitable conformation (2a) coupling.
  • a passive magnetic member (2b) implanted in the vicinity of the conformation coupling (2a) is detected by a recognition means (1b) implanted in the vicinity or on the jib head (1a).
  • the active recognition means (1b) is an active means of non-contact recognition.
  • the active recognition means (1b) is preferably an active means of magnetic detection.
  • the active magnetic detection means (1b) may comprise at least one Hall sensor, or a sensor with REED technology.
  • the passive magnetic member (2b) is preferably a magnetic pattern member having a plurality of different magnetic poles.
  • This passive magnetic member (2b) preferably comprises a magnetic pattern whose ends are polarized, so as to have an identification or recognition width allowing the correct positioning of the recognition means (1b) relative to the passive magnetic member (2b).
  • a passive magnetic member (2b) has six bars designated by the references A, B, C, D, E, F.
  • the end strips correspond to polarized magnetic poles, while the four central strips may be chosen from the group comprising the positive poles, the negative poles or the magnetically neutral poles.
  • the magnetic pattern defined by the set of strips A, B, C, D, E, F is a pattern chosen in a group avoiding the risk of inversion or confusion of magnetic patterns.
  • Each tool or accessory is thus associated with a unique magnetic pattern for recognizing without error the tool or accessory intended for a particular use of the machine or the corresponding off-road truck.
  • an array of choice of magnetic patterns for defining passive magnetic members (2b) intended to be fixed to a tool or accessory (2a) comprises three columns defining the choice of the polarity of the first pole, the second pole and the third pole of the passive magnetic organ.
  • the invention is not limited to magnetic patterns with three magnetic poles, but instead extends to any arrangement or pattern having a plurality of magnetic poles arranged linearly, matrix or otherwise.
  • the positive magnetic pole is marked by the sign "+”
  • the negative magnetic pole is marked by the sign "-”
  • the neutral magnetic pole is marked by the letter "N”.
  • the invention thus makes it possible to reliably determine, without risk of inversion of magnetic pattern, the identification of a particular tool or accessory intended for a machine or a industrial truck.
  • the device advantageously comprises a default adjustment means for the machine or the industrial truck, to ensure in a safe and reliable way the proper functioning of their assembly.
  • the invention makes it possible to identify the tools or accessories without mechanical wear of the passive magnetic member or the active recognition means integral with the machine or the industrial truck.
  • the integral identification member of the tool or accessory is a passive member, there is no need for power supply to the tool or accessory to perform the recognition of this tool or this accessory.
  • the choice of magnetic patterns of the passive identification member makes it possible to eliminate errors by eliminating duplicates or palindromes, and also makes it possible to ensure a good centering of the magnetic pattern with respect to the active recognition means, by ensuring thus securely identifying the corresponding tool or accessory.

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Abstract

Un dispositif de détection d'outil (2) ou d'accessoire pour machine (1), notamment pour chariot de manutention, comporte un organe (2b) d'identification passive solidaire d'un outil (2) ou accessoire et un moyen actif(16) de reconnaissance solidaire de la machine ou du chariot (1) de manutention, de manière à identifier l'outil (2) ou accessoire en vue du bon fonctionnement de leur assemblage (1, 2).

Description

  • L'invention est relative à un dispositif de détection d'outil ou d'accessoire pour machine, notamment pour chariot de manutention.
  • L'invention est particulièrement avantageuse dans son application à des chariots de manutention tout terrain, cette application étant soumise à des contraintes réglementaires de sécurité élevées.
  • Les chariots de manutention tout terrain, en particulier les chariots à bras télescopique, peuvent être utilisés comme élévateurs de charges, chargeuses, grues, nacelles élévatrices de personnes, et autres applications de manipulation de charge déportée.
  • Pour effectuer ces applications, les chariots de manutention tout terrain sont conformés en porte-outils, et nécessitent par conséquent de changer d'outil ou d'accessoire selon l'application utilisée par l'opérateur.
  • L'utilisation du chariot de manutention est différente en fonction de l'application et nécessite un réglage particulier pour assurer le bon fonctionnement de l'assemblage du chariot tout terrain et de l'outil ou accessoire correspondant.
  • Ainsi, l'utilisation d'un chariot de manutention pour une application de chargeuse nécessite force et rapidité, tandis qu'une application d'un chariot de manutention pour le placement de charge nécessite une finesse de positionnement et une précision du mouvement.
  • Un premier but de l'invention est de permettre la détection d'un outil ou d'un accessoire pour adapter et optimiser le comportement de la machine ou du chariot tout terrain à l'outil ou à l'accessoire utilisé, en vue d'assurer le bon fonctionnement de leur assemblage.
  • La détection de l'outil ou de l'accessoire permet ainsi de répondre aux contraintes législatives ou normatives relatives à l'utilisation correspondante, d'adapter le comportement du chariot de manutention ou de la machine en adaptant le niveau de sécurité requis à l'accessoire ou outil utilisé, de limiter ou d'interdire éventuellement l'utilisation d'un accessoire ou d'un outil pour une utilisation inappropriée à un type de machine ou de chariot de manutention, de permettre la restitution automatique des réglages personnels de l'opérateur, de régler automatiquement la cartographie des débits hydrauliques, de régler les abaques de charges en fonction de l'accessoire ou de l'outil, et/ou d'autoriser le fonctionnement de l'accessoire ou de l'outil après reconnaissance du type d'accessoire ou d'outil homologué par le constructeur de la machine ou du chariot tout terrain.
  • Les accessoires ou les outils utilisés peuvent être des accessoires monobloc ne nécessitant aucune puissance, par exemple un godet de chargement ou un portepique.
  • Les accessoires ou les outils utilisés peuvent être des accessoires ou outils demandant une alimentation en puissance hydraulique ou en puissance électrique généralement fournie par le chariot de manutention ou la machine à laquelle l'outil ou accessoire est destiné. Ces types d'outils ou d'accessoires nécessitant un apport de puissance pour leur fonctionnement sont généralement constitués en plusieurs parties articulées ou mobiles les unes par rapport aux autres : désileuses, pinces, enrouleuses ou dérouleuses, manipulateurs multiaxes, ou analogues.
  • Le document WO 2011/121400 décrit une connexion de sécurité rapide pour accoupler un outil à une machine opératoire, et prévoit un moyen d'identification automatique du type d'outil à accoupler à une machine. Ce moyen d'identification peut comporter un module de détection pouvant interagir avec un module d'identification, de préférence avec un transpondeur passif.
  • Le document WO 2007/106918 décrit une identification d'outil pour accouplement rapide destiné à accoupler un outil de travail à une flèche de machine de travaux publics. La reconnaissance d'outil s'effectue par des moyens mécaniques et prévoit des capteurs d'approche pouvant être capacitifs, inductifs, ou optiques, ou encore à ultrasons.
  • Un deuxième but de l'invention est de permettre la détection d'un outil ou d'un accessoire sans risque d'erreur, en utilisant des organes d'identification magnétiques.
  • L'invention a pour objet un dispositif de détection d'outil ou d'accessoire pour machine, notamment pour chariot de manutention, dans lequel le dispositif comporte un organe d'identification passif solidaire d'un outil ou accessoire et un moyen actif de reconnaissance solidaire de la machine ou chariot de manutention, de manière à identifier l'outil ou accessoire en vue du bon fonctionnement de leur assemblage, dans lequel la reconnaissance de l'organe d'identification passif par le moyen actif de reconnaissance est une reconnaissance sans contact, dans lequel l'organe d'identification passif est un organe magnétique passif et le moyen de reconnaissance actif est un moyen actif de détection magnétique, caractérisé par le fait que l'organe magnétique passif est un organe à motif magnétique comportant plusieurs pôles magnétiques.
  • Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention :
    • l'organe magnétique passif est de préférence un organe à motif magnétique dont les extrémités sont polarisées ;
    • l'organe magnétique passif est avantageusement un organe à motif non palindromique ;
    • le dispositif peut avantageusement comporter un moyen de réglage par défaut de la machine ou du chariot de manutention en cas de non-identification de l'outil ou accessoire ;
    • le moyen actif de détection magnétique peut comporter un capteur à effet Hall ;
    • le moyen actif de détection magnétique peut comporter un capteur à technologie REED .
  • L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 représente schématiquement une vue en élévation latérale éclatée d'un dispositif selon l'invention implanté sur un chariot à bras télescopique.
    • La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'un organe magnétique passif comportant des pôles magnétiques.
    • La figure 3 représente schématiquement une table de choix de motifs magnétiques pour organe magnétique passif de dispositif selon l'invention.
  • Sur la figure 1, un chariot à bras télescopique selon l'invention est désigné dans son ensemble par (1).
  • Le chariot (1) à bras télescopique comporte un bras télescopique avec une extrémité distale (1a) appelée généralement par les hommes du métier «tête de flèche ».
  • La tête de flèche (1a) est destinée à être accouplée à un outil ou accessoire (2) par une conformation appropriée (2a) d'accouplement.
  • Lorsque la tête de flèche (1a) et la conformation (2a) d'accouplement de l'outil ou accessoire (2) sont à proximité l'une de l'autre, un organe magnétique passif(2b) implanté au voisinage de la conformation d'accouplement (2a) est détecté par un moyen de reconnaissance (1b) implanté au voisinage ou sur la tête de flèche (1a).
  • Le moyen actif de reconnaissance (1b) est un moyen actif de reconnaissance sans contact.
  • Le moyen actif de reconnaissance (1b) est de préférence un moyen actif de détection magnétique.
  • Le moyen actif (1b) de détection magnétique peut comporter au moins un capteur à effet Hall, ou encore un capteur à technologie REED.
  • L'organe magnétique passif(2b) est de préférence un organe à motif magnétique comportant plusieurs pôles magnétiques distincts.
  • Cet organe magnétique passif(2b) comporte de préférence un motif magnétique dont les extrémités sont polarisées, de manière à présenter une largeur d'identification ou de reconnaissance permettant le bon positionnement du moyen de reconnaissance (1b) par rapport à l'organe magnétique passif(2b).
  • Sur la figure 2, un organe magnétique passif(2b) comporte six barrettes désignées par les références A, B, C, D, E, F.
  • Les barrettes d'extrémités correspondent à des pôles magnétiques polarisés, tandis que les quatre barrettes centrales peuvent être choisies dans le groupe comportant les pôles positifs, les pôles négatifs ou les pôles magnétiquement neutres.
  • Avantageusement, le motif magnétique défini par l'ensemble des barrettes A, B, C, D, E, F est un motif choisi dans un groupe évitant le risque d'inversion ou de confusion de motifs magnétiques.
  • Chaque outil ou accessoire est ainsi associé à un motif magnétique unique permettant de reconnaître sans erreur l'outil ou accessoire destiné à une utilisation particulière de la machine ou du chariot tout terrain correspondant.
  • Sur la figure 3, un tableau de choix de motifs magnétiques pour définir des organes magnétiques passifs (2b) destinés à être fixés à un outil ou accessoire (2a) comporte trois colonnes définissant le choix de la polarité du premier pôle, du deuxième pôle et du troisième pôle de l'organe magnétique passif.
  • L'invention n'est pas limitée à des motifs magnétiques à trois pôles magnétiques, mais s'étend au contraire à tout arrangement ou motif comportant une pluralité de pôles magnétiques agencés de manière linéaire, matricielle ou autre.
  • Le pôle magnétique positif est repéré par le signe « + », le pôle magnétique négatif est repéré par le signe « - », et le pôle magnétique neutre est repéré par la lettre « N ».
  • En utilisant tous les pôles magnétiques, il serait possible d'obtenir vingt-sept motifs différents.
  • Pour éviter un risque d'inversion de motifs magnétiques, les motifs palindromiques qui correspondent à la lecture inversée d'un autre motif sont éliminés. Parmi les vingt-sept possibilités de motifs magnétiques on retire ainsi les trois motifs: « - + + », « - - + » et « - N + »,
    qui sont des palindromes des motifs : « + + - », « + - -», et « + N - » .
  • Pour éviter un décentrage lors de la reconnaissance du motif, on élimine également tous les motifs dont une extrémité correspond à un pôle magnétique N neutre.
  • L'élimination des motifs à extrémité correspondant à un pôle magnétique N neutre conduit ainsi à retirer quinze autres motifs.
  • Finalement, après avoir retiré trois motifs palindromiques et quinze motifs à extrémité correspondant à un pôle magnétique N neutre, il reste neuf motifs permettant une identification fiable de l'outil ou de l'accessoire.
  • Une étude comparable effectuée par l'homme du métier conduira à conclure qu'un tableau similaire à quatre colonnes permettrait d'obtenir vingt-et-un motifs identifiants fiables composés de quatre pôles magnétiques ou barrettes répondant aux mêmes critères.
  • L'invention permet ainsi de déterminer de manière fiable, sans risque d'inversion de motif magnétique, l'identification d'un outil ou accessoire particulier destiné à une machine ou à un chariot de manutention.
  • Dans le cas d'un outil ou accessoire démuni d'organe d'identification passif, ou présentant un organe d'identification passif non reconnu, le dispositif comporte avantageusement un moyen de réglage par défaut de la machine ou du chariot de manutention, pour assurer de manière sûre et fiable le bon fonctionnement de leur assemblage.
  • L'invention permet d'identifier les outils ou accessoires sans usure mécanique de l'organe magnétique passif ou du moyen actif de reconnaissance solidaire de la machine ou du chariot de manutention.
  • Du fait que l'organe d'identification solidaire de l'outil ou de l'accessoire est un organe passif, il n'y a aucun besoin d'apport de puissance à l'outil ou à l'accessoire pour effectuer la reconnaissance de cet outil ou de cet accessoire.
  • En outre, le choix des motifs magnétiques de l'organe d'identification passif permet de supprimer les erreurs en écartant les doublons ou palindromes, et permet également d'assurer un bon centrage du motif magnétique par rapport au moyen actif de reconnaissance, en assurant ainsi de manière sûre l'identification de l'outil ou de l'accessoire correspondant.
  • L'invention décrite en référence à des modes de réalisation particuliers ne leur est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre des revendications annexées.

Claims (6)

  1. - Dispositif de détection d'outil (2) ou d'accessoire pour machine, notamment pour chariot (1) de manutention, dans lequel le dispositif comporte un organe (2b) d'identification passif solidaire d'un outil (2) ou accessoire et un moyen actif(1b) de reconnaissance solidaire de la machine (1) ou chariot de manutention, de manière à identifier l'outil (2) ou accessoire en vue du bon fonctionnement de leur assemblage (1, 2), dans lequel la reconnaissance de l'organe d'identification passif(2b) par le moyen actif(1b) de reconnaissance est une reconnaissance sans contact, dans lequel l'organe d'identification passif(2b) est un organe magnétique passif et le moyen de reconnaissance actif(1b) est un moyen actif de détection magnétique, caractérisé par le fait que l'organe magnétique passif(2b) est un organe à motif magnétique comportant plusieurs pôles magnétiques.
  2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'organe magnétique passif(2b) est un organe à motif magnétique dont les extrémités sont polarisées.
  3. - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que l'organe magnétique passif(2b) est un organe à motif non palindromique.
  4. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif comporte un moyen de réglage par défaut de la machine (1) ou du chariot de manutention en cas de non-identification de l'outil (2) ou accessoire.
  5. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen actif de détection magnétique (1b) comporte un capteur à effet Hall.
  6. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen actif de détection magnétique (1b) comporte un capteur à technologie REED.
EP20130159948 2012-03-28 2013-03-19 Dispositif de détection d'outil ou d'accessoire Not-in-force EP2644561B1 (fr)

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