EP4116251A1 - Procédé de pilotage de grue pour sélectionner et appliquer une courbe de charge préférentielle en fonction de l inclinaison d'un élément structurel de flèche - Google Patents

Procédé de pilotage de grue pour sélectionner et appliquer une courbe de charge préférentielle en fonction de l inclinaison d'un élément structurel de flèche Download PDF

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EP4116251A1
EP4116251A1 EP22180514.6A EP22180514A EP4116251A1 EP 4116251 A1 EP4116251 A1 EP 4116251A1 EP 22180514 A EP22180514 A EP 22180514A EP 4116251 A1 EP4116251 A1 EP 4116251A1
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EP
European Patent Office
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boom
structural element
boom structural
crane
load curve
Prior art date
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Pending
Application number
EP22180514.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas Larmonier
François LEMIRE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Manitowoc Crane Group France SAS
Original Assignee
Manitowoc Crane Group France SAS
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
    • B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical

Definitions

  • the invention relates to a crane control method for selecting and applying a preferential load curve adapted to a working configuration of a crane. It also relates to a crane comprising a mast supporting a luffing jib and means for implementing such a crane piloting method.
  • the invention finds a preferred, and non-limiting, application for a self-erecting crane with a luffing and collapsible jib.
  • Such a crane comprises a mast, generally of the collapsible mast or telescopic mast type, supporting a lifting and collapsible jib comprising structural elements of jib articulated between them.
  • a self-erecting crane is configurable between a transport configuration in which the mast and the jib are gathered together or folded on themselves or side-by-side, and at least one working configuration in which the mast is vertical and the jib is unfolded to allow operation of lifting and moving a load along the jib.
  • a fitter selects a load curve suited to the working configuration of the crane; it being noted that this load curve will depend on the working configuration of the crane, such as the length of the boom, the height of the boom, the inclination of the boom. Also, an error in selection by the fitter of the load curve adapted to the actual working configuration of the crane can have serious consequences, such as damage or even collapse of the lifting and handling device.
  • the object of the present invention is to solve all or part of this drawback, by proposing a solution for knowing at least partially the real working configuration of the crane, and automatically deducing therefrom the load curve adapted to this real working configuration.
  • the invention proposes to evaluate the working configuration of the crane from a measurement of the inclination of at least one boom structural element, thus making it possible to determine whether the boom is horizontal or raised, and therefore making it possible to adapt the load curve according to such an inclination.
  • Such a solution is particularly advantageous since it bases the selection of the preferential load curve on the inclinations of the two jib structural elements, thus allowing access to a greater number of working configurations of the crane, and in particular to working configurations in which the boom is partially extended.
  • the two jib structural elements comprise a first jib structural element, forming a jib foot, which is articulated on the mast, and a second jib structural element articulated on the first jib structural element.
  • the luffing jib comprises a third boom structural element, forming a jib tip, which is articulated on the second boom structural element and which is movable between two positions including a retracted position in which the third structural element of boom is folded and folded towards the second boom structural element, and a deployed position in which the third boom structural element is unfolded and extends in alignment the second boom structural element, wherein a position detection step implements detection of the actual position of the third boom structural member among its two positions, and wherein the selection step implements the automated selection of the preferential load curve as a function of the actual inclinations of the two boom structural elements and of the actual position of the third boom structural element, said preferential load curve being selected from among the plurality of load curves calculated beforehand for several inclinations of the two elements boom structural elements and for the two positions of the third boom structural element.
  • the selection of the preferential load curve is based on the inclinations of the first two boom structural elements, and also on the position of the third structural element forming the boom tip, which will allow access to even more large number of working configurations of the crane, and in particular to working configurations in which the jib tip is extended or retracted.
  • this third boom structural element it is possible to use an inclinometer (as for the first two boom structural elements), but alternatively it is possible to use a position or proximity sensor, since this third boom structural element is either in the deployed position or in the retracted position, with no intermediate position in the working configuration.
  • the crane piloting method further comprises a height measurement step implementing a measurement of an actual height of the luffing jib relative to the ground in the working configuration, and wherein the step of selecting implements the automated selection of the preferential load curve as a function of the actual inclination of the boom structural member and the actual height of the luffing boom, said preferential load curve being selected from among the plurality of load curves calculated beforehand for several inclinations of said boom structural element and for several heights of the luffing jib.
  • the selection of the preferential load curve is also based on the actual height of the luffing jib (similar to the height under the hook generally considered in the field of cranes), increasing the range of working configurations for the crane.
  • the mast is a telescopic mast comprising structural mast elements mounted in telescoping, and the height measurement step is performed by means of a sensor which measures a level of telescoping between the structural mast elements.
  • the selection step is operated by a control/command system, which control/command system is linked to the memory storing the plurality of load curves and to maneuvering actuators of the crane for perform the piloting step.
  • the luffing jib is foldable and comprises at least two boom structural elements hinged together and on which respective inclinometers are mounted to measure the actual inclinations of the two boom structural elements with respect to the reference axis in the working setup, and the control/command system is configured to operate the selection automation of the preferential load curve as a function of the actual inclinations of said two boom structural elements, said preferential load curve being selected from among the plurality of load curves calculated beforehand for several inclinations of said two boom structural elements.
  • the crane comprises a height measuring device implementing a measurement of an actual height of the luffing jib relative to the ground in the working configuration
  • the control/command system is configured to operate the automated selection of the preferential load curve as a function of the actual inclination of the boom structural element and the actual height of the luffing boom, said preferential load curve being selected from among the plurality of load curves calculated beforehand for several inclinations of said boom structural element and for several heights of the luffing jib.
  • the mast is a telescopic mast comprising structural mast elements mounted in telescoping
  • the height measuring device comprises a sensor which measures a level of telescoping between the structural mast elements.
  • height measurement devices such as for example a laser rangefinder, an ultrasonic rangefinder, a camera, etc.
  • a crane 1 comprises a mast 2 mounted on a platform 10 and supporting a luffing jib 3.
  • the mast 2 can be a foldable mast comprising mast elements hinged together, or be a telescopic mast comprising structural elements mast 21, 22 telescoping as in the example shown.
  • the luffing jib 3 is for its part a foldable jib comprising structural jib elements 31, 32, 33 hinged together.
  • the first boom structural element 31 and the second boom structural element 32 form the first two boom structural elements 31, 32.
  • the mast 2 is deployed, and more specifically the structural mast elements 21, 22 are unfolded (in the foldable mast version) or are deployed (in the telescopic mast version).
  • the crane 1 can be of the self-erecting crane type, and can thus also be configurable in a CT transport configuration (not shown) in which the mast 2 and the luffing jib 3 are combined on themselves or side-by-side. side by side and extend horizontally, in order to form a transportable package, and more specifically in which the mast structural elements 21, 22 are folded back on themselves (in the collapsible mast version) or are retracted on themselves (in the telescopic mast version) and the boom structural elements 31, 32, 33 are both folded back on themselves and on the mast structural elements 21, 22.
  • the crane 1 is thus equipped with a motorized folding/unfolding system 7 which is coupled to the mast 2 and to the luffing jib 3 to act on the mast 2 and the luffing jib 3 to fold and unfold the crane 1 and thus make it switch from a working configuration to the transport configuration, and vice versa.
  • this motorized folding/unfolding system 7 makes it possible to perform configuration change operations implementing kinematics of folding and unfolding of the luffing jib 3, and if necessary of deployment and retraction of the mast 2.
  • the crane 1 further comprises a control/command system 5 connected to maneuvering actuators (for example a lifting winch 81 to lower/raise a lifting hook 9, and a distribution winch 82 to move a distribution trolley 4 along arrow 3).
  • This control/command system 5 is configured to control maneuvers for lifting and moving a load along the luffing jib 3 in the working configuration of the crane 1, by controlling the maneuver actuators 81, 82, by function of piloting commands exerted by a crane pilot on a piloting interface, and by applying a preferential load curve; such a preferential load curve defining maximum loads of use at the spans considered along the luffing jib 3.
  • This control/command system 5 can for example be a microcontroller, a microprocessor, or an electronic control card.
  • the crane 1 comprises at least one inclinometer mounted on one of the structural boom elements 32, 32, 33 to measure the actual inclinations of this boom element with respect to a reference axis, such as a horizontal axis or a vertical axis.
  • the crane 1 comprises two inclinometers, namely a first inclinometer 61 and a second inclinometer 62, mounted on the first boom structural element 31 and the second boom structural element 32 respectively, to measure the actual inclinations of this first boom element 31 and this second arrow element 32 respectively.
  • the first inclinometer 61 fixed to the first boom structural element 31, can be placed close to the articulation of the first boom element 31 on the top of the mast.
  • the second inclinometer 62 fixed on the second boom structural element 32, can be placed near the articulation between the second boom structural element 32 and the first boom structural element 31.
  • Each of the two inclinometers 61, 62 can be an inclinometer with absolute angular measurement relative to the vertical or to the horizontal, depending on the model.
  • the inclinometers 61, 62 can be reduced-size sensors which are directly mounted in a protected location of the structure of each boom structural element 31, 32.
  • This sensor 63 may be an inclinometer mounted on the third boom structural element 33, or alternatively a position or proximity sensor which is mounted on the second boom structural element 32 or on the third boom structural element 33 to detect the presence/absence of the third arrow structural element 33 in one of the two positions.
  • the control/command system 5 is connected to the two inclinometers 61, 62 and to a memory 50 storing a plurality of load curves calculated beforehand for several inclinations of the first two boom structural elements 31, 32.
  • the control/command 5 is configured to operate an automated selection of a preferential load curve as a function of the actual inclinations of the first two boom structural elements 31, 32, the preferential load curve being selected from among the plurality of load curves stored in memory 50.
  • control/command system 5 is connected to the two inclinometers 61, 62 and also to the detector 63, and the memory 50 stores a plurality of load curves calculated beforehand for several inclinations of the first two boom structural elements 31, 32 and for the two positions of the third boom structural element 33.
  • the control/command system 5 is configured to operate an automated selection of a preferential load curve according to the actual inclinations of the first two boom structural elements 31, 32 and the actual position of the third boom structural element 33, the preferential load curve being selected from the plurality of load curves stored in the memory 50.
  • control/command system 5 selects the preferential load curve which is adapted to the working configuration of the crane 1; this working configuration being dependent on the real inclinations of the first two boom structural elements 31, 32 and the actual position of the third boom structural element 33.
  • the invention thus makes it possible to select and apply a preferential load curve adapted to the working configuration of the crane 1.
  • this height sensor 64 can be a sensor which measures a telescoping level between the mast structural elements 21, 22.
  • the control/command system 5 is connected to the two inclinometers 61, 62, optionally to the detector 63, and to the height sensor 64, and the memory 50 stores a plurality of load curves calculated beforehand for several inclinations of the first two boom structural elements 31, 32, for the two positions of the third boom structural element 33, and for several heights of the luffing boom 3.
  • control/command system 5 is configured to operate an automated selection of a preferential load curve as a function of the actual inclinations of the first two elements boom structures 31, 32, the actual position of the third boom structural element 33 and the actual height of the luffing boom 3, the preferential load curve being selected from the plurality of load curves stored in the memory 50.
  • control/command system 5 recovers measurement data from the various sensors 61, 62, 63, 64, and automatically applies the preferential load curve which is adapted to the working configuration deduced from these measurement data.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

Procédé de pilotage de grue (1) pour sélectionner et appliquer une courbe de charge préférentielle adaptée à une configuration de travail d'une grue comprenant un mât (2) supportant une flèche (3) relevable comprenant au moins un élément structurel de flèche (31 ; 32), avec :- une mesure de l'inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche dans la configuration de travail au moyen d'un inclinomètre (61 ; 62) ;- une sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction de l'inclinaison réelle dudit élément structurel de flèche, celle-ci étant sélectionnée parmi une pluralité de courbes de charge stockées dans une mémoire (50) et calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons dudit élément structurel de flèche ;- une étape de pilotage mettant en œuvre une application de ladite courbe de charge préférentielle pour des manœuvres de levage et de déplacement d'une charge le long de la flèche dans la configuration de travail.

Description

    [Domaine technique]
  • L'invention se rapporte à un procédé de pilotage de grue pour sélectionner et appliquer une courbe de charge préférentielle adaptée à une configuration de travail d'une grue. Elle se rapporte également à une grue comprenant un mât supportant une flèche relevable et des moyens pour la mise en œuvre d'un tel procédé de pilotage de grue.
  • L'invention trouve une application favorite, et non limitative, pour une grue à montage automatisé à flèche relevable et pliable.
    • [Etat de la technique]
  • Une telle grue comprend un mât, généralement de type mât pliable ou mât télescopique, supportant une flèche relevable et pliable comprenant des éléments structurels de flèche articulés entre eux. Dans le cadre de la présente description, une telle grue à montage automatisé est configurable entre une configuration de transport dans laquelle le mât et la flèche sont rassemblés ou repliés sur eux-mêmes ou côte-à-côte, et au moins une configuration de travail dans laquelle le mât est à la verticale et la flèche est dépliée pour permettre d'opérer des manœuvres de levage et de déplacement d'une charge le long de la flèche.
  • Ce type de grue peut présenter plusieurs configurations de travail, dont :
    • une configuration dans laquelle la flèche est complètement dépliée (de sorte que la flèche offre sa plus grande longueur) et s'étend sensiblement à l'horizontale,
    • une configuration dans laquelle la flèche est complètement dépliée et est inclinée par rapport à l'horizontale, autrement dit la flèche est relevée par rapport à l'horizontale, une telle configuration de travail étant appelée configuration sapine, l'inclinaison de la flèche permettant de rapprocher ou d'éloigner la charge et ainsi éviter par la même occasion de monter la grue trop haute ;
    • une configuration dans laquelle la flèche est partiellement dépliée, avec une pointe de flèche en position escamotée ou non dépliée (de sorte que la flèche offre une longueur réduite) et s'étend sensiblement à l'horizontale ;
    • une configuration dans laquelle la flèche est partiellement dépliée, avec une pointe de flèche en position escamotée ou non dépliée, et est inclinée par rapport à l'horizontale (autrement dit la flèche est relevée en sapine).
  • Ces configurations peuvent aussi être associées à plusieurs hauteur de la flèche par rapport au sol, aussi appelée hauteur sous crochet.
  • Une fois la grue montée, un monteur sélectionne par la suite une courbe de charge adaptée à la configuration de travail de la grue ; étant noté que cette courbe de charge va dépendre de la configuration de travail de la grue, comme la longueur de la flèche, la hauteur de la flèche, l'inclinaison de la flèche. Aussi, une erreur de sélection par le monteur de la courbe de charge adaptée à la configuration de travail réelle de la grue peut avoir avec de graves conséquences, telles qu'un endommagement ou même un effondrement du dispositif de levage et de manutention.
    • [Résumé de l'invention]
  • La présente invention a pour but de résoudre tout ou partie de cet inconvénient, en proposant une solution pour connaitre au moins partiellement la configuration de travail réelle de la grue, et en déduire automatiquement la courbe de charge adaptée à cette configuration de travail réelle.
  • Ainsi, l'invention propose un procédé de pilotage de grue pour sélectionner et appliquer une courbe de charge préférentielle adaptée à une configuration de travail d'une grue, une telle grue comprenant un mât supportant une flèche relevable comprenant au moins un élément structurel de flèche, ce procédé de pilotage de grue mettant en œuvre les étapes suivantes :
    • une étape de mesure d'inclinaison mettant en œuvre une mesure d'une inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche par rapport à un axe de référence dans la configuration de travail, au moyen d'un inclinomètre monté sur cet élément structurel de flèche ;
    • une étape de sélection mettant en œuvre une sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction de l'inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche, une telle courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi une pluralité de courbes de charge stockées dans une mémoire et calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons de cet élément structurel de flèche ;
    • une étape de pilotage mettant en œuvre une application de cette courbe de charge préférentielle pour des manœuvres de levage et de déplacement d'une charge le long de la flèche relevable dans la configuration de travail de la grue.
  • Ainsi l'invention propose d'évaluer la configuration de travail de la grue à partir d'une mesure de l'inclinaison d'au moins un élément structurel de flèche, permettant ainsi d'appréhender si la flèche est horizontale ou relevée, et donc permettant d'adapter la courbe de charge en fonction d'une telle inclinaison.
  • Selon une variante, l'élément structurel de flèche, dont l'inclinaison réelle est mesurée, est choisi parmi :
    • soit un premier élément structurel de flèche, formant un pied de flèche, qui est articulé sur le mât,
    • soit un second élément structurel de flèche qui est articulé sur le premier élément structurel de flèche.
  • Selon une caractéristique, la flèche relevable est pliable et comprend au moins deux éléments structurels de flèche articulés entre eux, et dans lequel :
    • l'étape de mesure d'inclinaison met en œuvre une mesure des inclinaisons réelles des deux éléments structurels de flèche par rapport à l'axe de référence dans la configuration de travail, au moyen d'inclinomètres montés sur lesdits deux élément structurels de flèche ; et
    • l'étape de sélection met en œuvre la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles de ces deux éléments structurels de flèche, la courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons de ces deux éléments structurels de flèche.
  • Une telle solution est particulièrement avantageuse car elle base la sélection de la courbe de charge préférentielle sur les inclinaisons de deux éléments structurels de flèche, permettant ainsi d'accéder à un plus grand nombre de configurations de travail de la grue, et en particulier à des configurations de travail dans lesquelles la flèche est partiellement dépliée.
  • Selon une possibilité, les deux éléments structurels de flèche comprennent un premier élément structurel de flèche, formant un pied de flèche, qui est articulé sur le mât, et un second élément structurel de flèche articulé sur le premier élément structurel de flèche.
  • Selon une autre possibilité, la flèche relevable comprend un troisième élément structurel de flèche, formant une pointe de flèche, qui est articulé sur le second élément structurel de flèche et qui est déplaçable entre deux positions comprenant une position escamotée dans laquelle le troisième élément structurel de flèche est plié et rabattu vers le second élément structurel de flèche, et une position déployée dans laquelle le troisième élément structurel de flèche est déplié et prolonge en alignement le second élément structurel de flèche,
    dans lequel une étape de détection de position met en œuvre une détection de la position réelle du troisième élément structurel de flèche parmi ses deux positions, et dans lequel l'étape de sélection met en œuvre la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles des deux éléments structurels de flèche et de la position réelle du troisième élément structurel de flèche, ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons des deux éléments structurels de flèche et pour les deux positions du troisième élément structurel de flèche.
  • Ainsi, la sélection de la courbe de charge préférentielle s'appuie sur les inclinaisons des deux premiers éléments structurels de flèche, et également sur la position du troisième élément structurel formant la pointe de flèche, ce qui va permettre d'accéder à encore un plus grand nombre de configurations de travail de la grue, et en particulier à des configurations de travail dans lesquelles la pointe de flèche est déployée ou escamotée.
  • Selon une autre possibilité, l'étape de détection de position (pour détecter la position réelle du troisième élément structurel de flèche) est mise en œuvre au moyen d'un détecteur choisi parmi :
    • un inclinomètre monté sur le troisième élément structurel de flèche, ou
    • un capteur de position ou de proximité qui est monté sur le second élément structurel de flèche ou sur le troisième élément structurel de flèche pour détecter la présence/absence du troisième élément structurel de flèche dans l'une des deux positions.
  • Ainsi, pour ce troisième élément structurel de flèche, il est possible d'utiliser un inclinomètre (comme pour les deux premiers éléments structurels de flèche), mais en variante il est possible d'utiliser un capteur de position ou de proximité, car ce troisième élément structurel de flèche est soit en position déployée soit en position escamotée, sans position intermédiaire en configuration de travail.
  • Dans une réalisation particulière, le procédé de pilotage de grue comprend en outre une étape de mesure de hauteur mettant en œuvre une mesure d'une hauteur réelle de la flèche relevable par rapport au sol dans la configuration de travail,
    et dans lequel l'étape de sélection met en œuvre la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction de l'inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche et de la hauteur réelle de la flèche relevable, ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons dudit élément structurel de flèche et pour plusieurs hauteurs de la flèche relevable.
  • Ainsi, la sélection de la courbe de charge préférentielle s'appuie aussi sur la hauteur réelle de la flèche relevable (assimilable à la hauteur sous crochet généralement considérée dans le domaine des grues), augmentant le champ des configurations de travail pour la grue.
  • Selon une possibilité, le mât est un mât télescopique comprenant des éléments structurels de mât montés en télescopage, et l'étape de mesure de hauteur est effectuée au moyen d'un capteur qui mesure un niveau de télescopage entre les éléments structurels de mât.
  • Dans un mode de réalisation particulier, l'étape de sélection est opérée par un système de contrôle/commande, lequel système de contrôle/commande étant relié à la mémoire stockant la pluralité de courbes de charge et à des actionneurs de manœuvre de la grue pour effectuer l'étape de pilotage.
  • L'invention se rapporte également à une grue comprenant un mât supportant une flèche relevable comprenant au moins un élément structurel de flèche, une telle grue comprenant en outre :
    • un inclinomètre monté sur l'élément structurel de flèche pour une mesure de l'inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche par rapport à un axe de référence dans une configuration de travail ;
    • un système de contrôle/commande relié à l'inclinomètre et à une mémoire stockant une pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons dudit élément structurel de flèche ;
    • dans lequel ce système de contrôle/commande est configuré pour opérer une sélection automatisée d'une courbe de charge préférentielle en fonction de l'inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche, cette courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge stockées dans la mémoire ; et
    • ce système de contrôle/commande est relié à des actionneurs de manœuvre et est configuré pour piloter des manœuvres de levage et de déplacement d'une charge le long de la flèche relevable dans la configuration de travail de la grue, en appliquant la courbe de charge préférentielle.
  • Selon une caractéristique, la flèche relevable est pliable et comprend au moins deux éléments structurels de flèche articulés entre eux et sur lesquels sont montés des inclinomètres respectifs pour mesurer des inclinaisons réelles des deux éléments structurels de flèche par rapport à l'axe de référence dans la configuration de travail,
    et le système de contrôle/commande est configuré pour opérer la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles desdits deux éléments structurels de flèche, ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons desdits deux éléments structurels de flèche.
  • Selon une autre caractéristique, la flèche relevable comprend un troisième élément structurel de flèche, formant une pointe de flèche, qui est articulé sur le second élément structurel de flèche et qui est déplaçable entre deux positions comprenant une position escamotée dans laquelle le troisième élément structurel de flèche est plié et rabattu vers le second élément structurel de flèche, et une position déployée dans laquelle le troisième élément structurel de flèche est déplié et prolonge en alignement le second élément structurel de flèche,
    • et un détecteur est conformé pour une détection d'une position réelle du troisième élément structurel de flèche parmi ses deux positions,
    • et le système de contrôle/commande est configuré pour opérer la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles desdits deux éléments structurels de flèche et de la position réelle du troisième élément structurel de flèche, ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons desdits deux éléments structurels de flèche et pour les deux positions du troisième élément structurel de flèche.
  • Dans une réalisation particulière, la grue comprend un dispositif de mesure de hauteur mettant en œuvre une mesure d'une hauteur réelle de la flèche relevable par rapport à un sol dans la configuration de travail,
    et le système de contrôle/commande est configuré pour opérer la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction de l'inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche et de la hauteur réelle de la flèche relevable, ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons dudit élément structurel de flèche et pour plusieurs hauteurs de la flèche relevable.
  • Selon une caractéristique, le mât est un mât télescopique comprenant des éléments structurels de mât montés en télescopage, et le dispositif de mesure de hauteur comprend capteur qui mesure un niveau de télescopage entre les éléments structurels de mât.
  • D'autres dispositifs de mesure de hauteur sont envisageables, comme par exemple un télémètre laser, un télémètre ultrason, une caméra, etc.
    • [Brève description des figures]
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
    • La Figure 1 est une vue schématique d'une grue conforme à l'invention, avec une illustration de quatre configurations de travail distinctes ;
    • La Figure 2 est une vue schématique partielle d'un premier élément de flèche, formant pied de flèche, sur lequel est monté un premier inclinomètre ;
    • La Figure 3 est une vue schématique partielle d'un second élément de flèche sur lequel est monté un second inclinomètre.
    [Description détaillée d'un ou plusieurs modes de réalisation de l'invention]
  • En référence à la Figure 1, une grue 1 selon l'invention comprend un mât 2 monté sur une plateforme 10 et supportant une flèche relevable 3. Le mât 2 peut être un mât pliable comprenant des éléments de mât articulés entre eux, ou être un mât télescopique comprenant des éléments structurels de mât 21, 22 montés en télescopage comme dans l'exemple illustré. La flèche relevable 3 est quant à elle une flèche pliable comprenant des éléments structurels de flèche 31, 32, 33 articulés entre eux.
  • Dans l'exemple illustré, la flèche relevable 3 comprend trois éléments structurels de flèche 31, 32, 33 successifs, à savoir :
    • un premier élément structurel de flèche 31, formant un pied de flèche, qui est articulé sur le mât 2,
    • un second élément structurel de flèche 32, formant un élément central, articulé sur le premier élément de flèche 31, et
    • un troisième élément structurel de flèche 33, formant pointe de flèche, articulé sur second élément de flèche 32.
  • Le premier élément structurel de flèche 31 et le second élément structurel de flèche 32 forment les deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32.
  • La grue 1 est configurable dans plusieurs configurations de travail comprenant les quatre configurations de travail CW1, CW2, CW3 et CW4 suivantes qui sont schématisées sur la Figure 1 :
    • une première configuration de travail CW1 dans laquelle la flèche relevable 3 est horizontale et complètement dépliée, avec ses éléments structurels de flèche 31, 32, 33 qui sont dépliés, pour s'étendre sensiblement horizontalement autrement dit selon un axe horizontal ;
    • une deuxième configuration de travail CW2 (ou configuration sapine) dans laquelle la flèche relevable 3 est relevée et complètement dépliée, avec ses éléments structurels de flèche 31, 32, 33 qui sont dépliés pour s'étendre selon un axe incliné par rapport à l'horizontale selon une angle d'inclinaison AN donné ;
    • une troisième configuration de travail CW3 dans laquelle la flèche relevable 3 est horizontale et partiellement dépliée, avec ses deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32 qui sont dépliés et qui s'étendent sensiblement horizontalement autrement dit selon un axe horizontal, et avec son troisième élément structurel de flèche 33 qui est replié vers l'arrière au-dessus du second élément de flèche 32;
    • une quatrième configuration de travail CW4 dans laquelle la flèche relevable 3 est relevée et partiellement dépliée, avec ses deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32 qui sont dépliés et qui s'étendent sensiblement selon un axe incliné par rapport à l'horizontale selon une angle d'inclinaison AN donné, et avec son troisième élément structurel de flèche 33 qui est replié vers l'arrière au-dessus du second élément structurel de flèche 32.
  • Dans la troisième configuration de travail CW3 et dans la quatrième configuration de travail CW4, le troisième élément structurel de flèche 33 demeure replié vers l'arrière, au-dessus du second élément structurel de flèche 32, ce qui est avantageux pour travailler avec une flèche relevable 3 plus courte, selon les besoins et conditions locales de travail. Autrement dit, le troisième élément structurel de flèche 33 est déplaçable entre deux positions comprenant :
    • une position escamotée (dans la troisième configuration de travail CW3 et dans la quatrième configuration de travail CW4) dans laquelle le troisième élément structurel de flèche 33 est plié et rabattu vers le second élément structurel de flèche, et
    • une position déployée (dans la première configuration de travail CW1 et dans la deuxième configuration de travail CW2) dans laquelle le troisième élément structurel de flèche 33 est déplié et prolonge en alignement le second élément structurel de flèche 32.
  • Dans les différentes configurations de travail, le mât 2 est déployé, et plus spécifiquement les éléments structurels de mât 21, 22 sont dépliés (dans la version mât pliable) ou sont déployés (dans la version mât télescopique).
  • Par ailleurs, la grue 1 peut être du type grue à montage automatisé, et peut ainsi être également configurable dans une configuration de transport CT (non illustrée) dans laquelle le mât 2 et la flèche relevable 3 sont rassemblés sur eux-mêmes ou côte-à-côte et s'étendent à l'horizontale, afin de former un colis transportable, et plus spécifiquement dans laquelle les éléments structurels de mât 21, 22 sont repliés sur eux-mêmes (dans la version mât pliable) ou sont rétractés sur eux-mêmes (dans la version mât télescopique) et les éléments structurels de flèche 31, 32, 33 sont à la fois repliés sur eux-mêmes et sur les éléments structurels de mât 21, 22.
  • La grue 1 est ainsi équipée d'un système motorisé de pliage/dépliage 7 qui est accouplé au mât 2 et à la flèche relevable 3 pour agir sur le mât 2 et la flèche relevable 3 pour plier et déplier la grue 1 et ainsi la faire passer d'une configuration de travail vers la configuration de transport, et inversement. Autrement dit, ce système motorisé de pliage/dépliage 7 permet d'effectuer des opérations de changement de configuration mettant en œuvre des cinématiques de pliage et de dépliage de la flèche relevable 3, et le cas échéant de déploiement et de rétractation du mât 2.
  • La grue 1 comprend en outre un système de contrôle/commande 5 relié à des actionneurs de manœuvre (par exemple un treuil de levage 81 pour descendre/monter un crochet de levage 9, et un treuil de distribution 82 pour déplacer un chariot de distribution 4 le long de la flèche 3). Ce système de contrôle/commande 5 est configuré pour piloter des manœuvres de levage et de déplacement d'une charge le long de la flèche relevable 3 dans la configuration de travail de la grue 1, en contrôlant les actionneurs de manœuvre 81, 82, en fonction de commandes de pilotage exercées par un pilote de grue sur une interface de pilotage, et en appliquant une courbe de charge préférentielle ; une telle courbe de charge préférentielle définissant des charges maximales d'utilisation aux portées considérées le long de la flèche relevable 3. Ce système de contrôle/commande 5 peut par exemple être un microcontrôleur, un microprocesseur, ou une carte électronique de commande.
  • Selon l'invention, la grue 1 comprend au moins un inclinomètre monté sur l'un des éléments structurels de flèche 32, 32, 33 pour mesurer des inclinaisons réelles de cet élément de flèche par rapport à un axe de référence, comme un axe horizontal ou un axe vertical. Dans l'exemple illustré sur la Figure 1, la grue 1 comprend deux inclinomètres, à savoir un premier inclinomètre 61 et un second inclinomètre 62, montés sur le premier élément structurel de flèche 31 et le second élément structurel de flèche 32 respectivement, pour mesurer les inclinaisons réelles de ce premier élément de flèche 31 et de ce second élément de flèche 32 respectivement.
  • En référence à la Figure 2, le premier inclinomètre 61, fixé sur le premier élément structurel de flèche 31, peut être placé à proximité l'articulation du premier élément de flèche 31 sur le sommet du mât. En référence à la Figure 3, le second inclinomètre 62, fixé sur le second élément structurel de flèche 32, peut être placé à proximité l'articulation entre le second élément structurel de flèche 32 et le premier élément structurel de flèche 31.
  • Chacun des deux inclinomètres 61, 62 peut être un inclinomètre à mesure angulaire absolue par rapport à la verticale ou à l'horizontale, suivant le modèle. Les inclinomètres 61, 62 peuvent être des capteurs de taille réduite qui sont directement montés dans un endroit protégé de la structure de chaque élément structurel de flèche 31, 32.
  • Il est également envisageable de prévoir un détecteur 63 qui détecte la position réelle du troisième élément structurel de flèche 33 parmi ses deux positions (position escamotée et position déployée). Ce détecteur 63 peut être un inclinomètre monté sur le troisième élément structurel de flèche 33, ou en variante un capteur de position ou de proximité qui est monté sur le second élément structurel de flèche 32 ou sur le troisième élément structurel de flèche 33 pour détecter la présence/absence du troisième élément structurel de flèche 33 dans l'une des deux positions.
  • Comme visible sur la Figure 1, le système de contrôle/commande 5 est relié aux deux inclinomètres 61, 62 et à une mémoire 50 stockant une pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons des deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32. Ainsi, le système de contrôle/commande 5 est configuré pour opérer une sélection automatisée d'une courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles des deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32, la courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge stockées dans la mémoire 50.
  • Avantageusement, le système de contrôle/commande 5 est relié aux deux inclinomètres 61, 62 et également au détecteur 63, et la mémoire 50 stocke une pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons des deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32 et pour les deux positions du troisième élément structurel de flèche 33. Ainsi, le système de contrôle/commande 5 est configuré pour opérer une sélection automatisée d'une courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles des deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32 et de la position réelle du troisième élément structurel de flèche 33, la courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge stockées dans la mémoire 50.
  • Ainsi, le système de contrôle/commande 5 sélectionne la courbe de charge préférentielle qui est adaptée à la configuration de travail de la grue 1; cette configuration de travail étant dépendante des inclinaisons réelles des deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32 et de la position réelle du troisième élément structurel de flèche 33. L'invention permet ainsi de sélectionner et appliquer une courbe de charge préférentielle adaptée à la configuration de travail de la grue 1.
  • Pour enrichir cette adaptation, il est envisageable de prévoir un capteur de hauteur 64 qui permet une mesure d'une hauteur réelle de la flèche relevable 3 par rapport au sol dans sa configuration de travail. Dans le cadre d'un mât 2 télescopique, ce capteur de hauteur 64 peut être un capteur qui mesure un niveau de télescopage entre les éléments structurels de mât 21, 22. Dans cette version améliorée, le système de contrôle/commande 5 est relié aux deux inclinomètres 61, 62, éventuellement au détecteur 63, et au capteur de hauteur 64, et la mémoire 50 stocke une pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons des deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32, pour les deux positions du troisième élément structurel de flèche 33, et pour plusieurs hauteurs de la flèche relevable 3. Ainsi, le système de contrôle/commande 5 est configuré pour opérer une sélection automatisée d'une courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles des deux premiers éléments structurels de flèche 31, 32, de la position réelle du troisième élément structurel de flèche 33 et de la hauteur réelle de la flèche relevable 3, la courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge stockées dans la mémoire 50.
  • Ainsi, le système de contrôle/commande 5 récupère des données de mesure des différents capteurs 61, 62, 63, 64, et applique automatiquement la courbe de charge préférentielle qui est adaptée à la configuration de travail déduite à partir de ces données de mesure.

Claims (15)

  1. Procédé de pilotage d'une grue (1) pour sélectionner et appliquer une courbe de charge préférentielle adaptée à une configuration de travail de la grue (1), ladite grue (1) comprenant un mât (2) supportant une flèche relevable (3) comprenant au moins un élément structurel de flèche (31; 32), ledit procédé de pilotage de grue (1) mettant en œuvre les étapes suivantes :
    - une étape de mesure d'inclinaison mettant en œuvre une mesure d'une inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche (31; 32) par rapport à un axe de référence dans la configuration de travail, au moyen d'un inclinomètre (61; 62) monté sur ledit élément structurel de flèche ;
    - une étape de sélection mettant en œuvre une sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction de l'inclinaison réelle dudit élément structurel de flèche (31; 32), ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi une pluralité de courbes de charge stockées dans une mémoire (50) et calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons dudit élément structurel de flèche (31; 32) ;
    - une étape de pilotage mettant en œuvre une application de ladite courbe de charge préférentielle pour des manœuvres de levage et de déplacement d'une charge le long de la flèche relevable (3) dans la configuration de travail de la grue (1).
  2. Procédé de pilotage selon la revendication 1, dans lequel la flèche relevable (3) est pliable et comprend au moins deux éléments structurels de flèche (31, 32) articulés entre eux, et dans lequel :
    - l'étape de mesure d'inclinaison met en œuvre une mesure des inclinaisons réelles des deux éléments structurels de flèche (31, 32) par rapport à l'axe de référence dans la configuration de travail, au moyen d'inclinomètres (61, 62) montés sur lesdits deux élément structurels de flèche (31, 32) ; et
    - l'étape de sélection met en œuvre la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles desdits deux éléments structurels de flèche (31, 32), ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons desdits deux éléments structurels de flèche (31, 32).
  3. Procédé de pilotage selon la revendication 2, dans lequel les deux éléments structurels de flèche (31, 32) comprennent un premier élément structurel de flèche (31), formant un pied de flèche, qui est articulé sur le mât (2), et un second élément structurel de flèche (32) articulé sur le premier élément structurel de flèche (31).
  4. Procédé de pilotage selon la revendication 3, dans lequel la flèche relevable (3) comprend un troisième élément structurel de flèche (33), formant une pointe de flèche, qui est articulé sur le second élément structurel de flèche (32) et qui est déplaçable entre deux positions comprenant une position escamotée dans laquelle le troisième élément structurel de flèche (33) est plié et rabattu vers le second élément structurel de flèche (32), et une position déployée dans laquelle le troisième élément structurel de flèche (33) est déplié et prolonge en alignement le second élément structurel de flèche (32),
    dans lequel une étape de détection de position met en œuvre une détection de la position réelle du troisième élément structurel de flèche (33) parmi ses deux positions,
    et dans lequel l'étape de sélection met en œuvre la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles desdits deux éléments structurels de flèche (31, 32) et de la position réelle du troisième élément structurel de flèche (33), ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons desdits deux éléments structurels de flèche (31, 32) et pour les deux positions du troisième élément structurel de flèche (33).
  5. Procédé de pilotage selon la revendication 4, dans lequel l'étape de détection de position est mise en œuvre au moyen d'un détecteur (63) choisi parmi :
    - un inclinomètre monté sur le troisième élément structurel de flèche (33), ou
    - un capteur de position ou de proximité qui est monté sur le second élément structurel de flèche (32) ou sur le troisième élément structurel de flèche (33) pour détecter la présence/absence du troisième élément structurel de flèche (33) dans l'une des deux positions.
  6. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de mesure de hauteur mettant en œuvre une mesure d'une hauteur réelle de la flèche relevable (3) par rapport à un sol dans la configuration de travail,
    et dans lequel l'étape de sélection met en œuvre la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction de l'inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche (61; 62) et de la hauteur réelle de la flèche relevable (3), ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons dudit élément structurel de flèche (61; 62) et pour plusieurs hauteurs de la flèche relevable (3).
  7. Procédé de pilotage selon la revendication 6, dans lequel le mât (2) est un mât télescopique comprenant des éléments structurels de mât (21, 22) montés en télescopage, et l'étape de mesure de hauteur est effectuée au moyen d'un capteur qui mesure un niveau de télescopage entre les éléments structurels de mât (21, 22).
  8. Procédé de pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape de sélection est opérée par un système de contrôle/commande (5), lequel système de contrôle/commande (5) étant relié à la mémoire (50) stockant la pluralité de courbes de charge et à des actionneurs de manœuvre (81, 82) de la grue (1) pour effectuer l'étape de pilotage.
  9. Grue (1) comprenant un mât (2) supportant une flèche relevable (3) comprenant au moins un élément structurel de flèche (31; 32), ladite grue (1) comprenant en outre :
    - un inclinomètre (61 ; 62) monté sur ledit élément structurel de flèche (32 ; 32) pour une mesure de l'inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche (31; 32) par rapport à un axe de référence dans une configuration de travail ;
    - un système de contrôle/commande (5) relié à l'inclinomètre (61 ; 62) et à une mémoire (50) stockant une pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons dudit élément structurel de flèche (31; 32) ;
    dans lequel ledit système de contrôle/commande (5) est configuré pour opérer une sélection automatisée d'une courbe de charge préférentielle en fonction de l'inclinaison réelle dudit élément structurel de flèche (31; 32), ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge stockées dans ladite mémoire (50) ; et
    ledit système de contrôle/commande (5) est relié à des actionneurs de manœuvre (81, 82) et est configuré pour piloter des manœuvres de levage et de déplacement d'une charge le long de la flèche relevable (3) dans la configuration de travail de la grue (1), en appliquant ladite courbe de charge préférentielle.
  10. Grue (1) selon la revendication 9, dans laquelle la flèche relevable (3) est pliable et comprend au moins deux éléments structurels de flèche (31, 32) articulés entre eux et sur lesquels sont montés des inclinomètres (61, 62) respectifs pour mesurer des inclinaisons réelles des deux éléments structurels de flèche (31, 32) par rapport à l'axe de référence dans la configuration de travail,
    et dans laquelle le système de contrôle/commande (5) est configuré pour opérer la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles desdits deux éléments structurels de flèche (31, 32), ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons desdits deux éléments structurels de flèche (31, 32).
  11. Grue (1) selon la revendication 10, dans laquelle les deux éléments structurels de flèche (31, 32) comprennent un premier élément structurel de flèche (31), formant un pied de flèche, qui est articulé sur le mât (2), et un second élément structurel de flèche (32) articulé sur le premier élément structurel de flèche (31).
  12. Grue (1) selon la revendication 11, dans laquelle la flèche relevable (3) comprend un troisième élément structurel de flèche (33), formant une pointe de flèche, qui est articulé sur le second élément structurel de flèche (32) et qui est déplaçable entre deux positions comprenant une position escamotée dans laquelle le troisième élément structurel de flèche (33) est plié et rabattu vers le second élément structurel de flèche (32), et une position déployée dans laquelle le troisième élément structurel de flèche (33) est déplié et prolonge en alignement le second élément structurel de flèche (32),
    dans laquelle un détecteur (63) est conformé pour une détection d'une position réelle du troisième élément structurel de flèche (33) parmi ses deux positions, et dans laquelle le système de contrôle/commande (5) est configuré pour opérer la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction des inclinaisons réelles desdits deux éléments structurels de flèche (31, 32) et de la position réelle du troisième élément structurel de flèche (33), ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons desdits deux éléments structurels de flèche (31, 32) et pour les deux positions du troisième élément structurel de flèche (33).
  13. Grue (1) selon la revendication 12, dans laquelle le détecteur (63) est choisi parmi :
    - un inclinomètre monté sur le troisième élément structurel de flèche (33), ou
    - un capteur de position ou de proximité qui est monté sur le second élément structurel de flèche (32) ou sur le troisième élément structurel de flèche (33) pour détecter la présence/absence du troisième élément structurel de flèche (33) dans l'une des deux positions.
  14. Grue (1) selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, comprenant un dispositif de mesure de hauteur mettant en œuvre une mesure d'une hauteur réelle de la flèche relevable (3) par rapport à un sol dans la configuration de travail,
    et dans laquelle le système de contrôle/commande (5) est configuré pour opérer la sélection automatisée de la courbe de charge préférentielle en fonction de l'inclinaison réelle de l'élément structurel de flèche (61 ; 62) et de la hauteur réelle de la flèche relevable (3), ladite courbe de charge préférentielle étant sélectionnée parmi la pluralité de courbes de charge calculées au préalable pour plusieurs inclinaisons dudit élément structurel de flèche (61; 62) et pour plusieurs hauteurs de la flèche relevable (3).
  15. Grue (1) selon la revendication 14, dans laquelle le mât (2) est un mât télescopique comprenant des éléments structurels de mât (21, 22) montés en télescopage, et le moyen de mesure de hauteur comprend capteur qui mesure un niveau de télescopage entre les éléments structurels de mât (21, 22).
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