FR2506114A1 - Dispositif correcteur de devers sur un outil de travail du sol telle qu'une draineuse - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE REGLAGE DE POSITIONNEMENT EN HAUTEUR D'UN OUTIL DE TRAVAIL DU SOL, DU TYPE COMPORTANT UN SUPPORT DE REPERAGE (TEL QU'UN MAT ASSOCIE A UN ORGANE DE REPERAGE) ET DES MOYENS PERMETTANT DE COMMANDER SON POSITIONNEMENT EN HAUTEUR PAR RAPPORT A UN PLAN DE REFERENCE ET PAR LA DE CONTROLER LE POSITIONNEMENT ET LE PARCOURS DE L'OUTIL PAR RAPPORT AUDIT PLAN DE REFERENCE. SELON L'INVENTION, LE DISPOSITIF EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPORTE DES MOYENS DE CORRECTION AUTOMATIQUE ELIMINANT LES VARIATIONS ERRATIQUES DE DISTANCE ENTRE LE PLAN DE REFERENCE 8 ET LE PLAN DE PARCOURS 10 DE L'OUTIL DE TRAVAIL 1 RESULTANT DU DEVERS DEL'ENSEMBLE OUTIL 1, SUPPORT DE REPERAGE 4, CES MOYENS DE CORRECTION SONT CONSTITUES, D'UNE PART D'UN DETECTEUR PENDULAIRE DE VERTICALITE 11, ET D'AUTRE PART, D'AU MOINS UN ORGANE DE COMMANDE 12 ASSERVI AU DETECTEUR PENDULAIRE 11 DEVERSE EN MAINTENANT L'ORGANE DE REPERAGE 6 A DISTANCE COURANTE DU PLAN DE PARCOURS 10 DANS UN PLAN DE L'OUTIL 1. CORRECTION DE POSITIONNEMENT VERTICAL D'OUTIL DE TRAVAIL DU SOL.
Description
La présente invention concerne un dispositif de réglage du positionnement en hauteur d'un outil de travail du sol, monté sur un engin, telle qu'une draineuse, et vise notamment à corriger l'erreur de positionnement pouvant résulter du dévers pris par l'outil lors de son parcours.
Les engins de travail du sol auquel s'applique l'invention, par exemple les draineuses, comportent des moyens de guidage et de correction du.positionnement de l'outil de travail, de façon assurer en permanence un positionnement instantané de l'outil dans un plan de travail programme.
Bien qu'elle ne soit pas limitée 9 cette application, l'invention sera plus particuliérement décrite dans le cadre de son application à une draineuse ; dans ce cas, l'outil de travail est constitué d'un soc ouvrant à la profondeur voulue, dans le sol, un passage dans lequel est mis en place en continu une tubulure de drainage enterrée, le sillon ouvert par la charrue se refermant sur la tubulure après passage du soc.
On comprend qu'il est essentiel que la tubulure de drainage soit positionnée selon un plan pourvu de la pente optimale définie en fonction du terrain ; ceci permet d'assurer un écoulement régulier des eaux drainées et leur évacuation, sans zone morte qui risquerait de provoquer des dépotes solides limitant le débit ou constituant même un risque d'obstruction.
Le maintien de la dent de l'outil dans ce plan est donc une condition essentielle du travail correct de l'engin et de la pose du drain. Comme le positionnement de la dent enterrée ne peut être surveillé optiquement, on surveille un point de repérage solidaire du bâti support de l'outil et on maintient ce point dans un plan, dit plan de référence, défini et choisi parallèle au plan de travail de la dent ; toute distorsion du point de repérage par rapport au plan de référence permet de détecter une distorsion du positionnement instantané de l'outil et de provoquer la correction nécessaire.
La correction est obtenue par exemple par l'action de vérins agissant sur le bâti support de l'outil, ajustant en permanence la cote de l'outil pour maintenir la dent dans le plan de travail programmé.
Ces dispositifs présentent cependant 1 'inconvénient d'entraîner une correction indésirable lorsque l'ensemble outil-organe de repérage oscille latéralement et présente alors un dévers, sans que la cote correcte de l'outil soit modifiée. Ce dévers a pour conséquence que l'organe de répérage est déporté hors du plan de référence, en provoquant une correction parasite dans la cote de l'outil.
Cet inconvénient peut être source d'erreur importante, dès que le dévers prend une valeur non négligeable.
D'autant plus que ce dévers est relativement fréquent et qu'il est difficile à éviter, par exemple lorsque la draineuse parcourt des billons en diagonale.
La présente invention remédie à cet inconvénient et permet d'éviter des corrections indésirables dues aux oscillations latérales (ou roulis) de l'ensemble outil-organe de repérage.
A cette fin, l'invention concerne un dispositif de réglage de positionnement en hauteur d'un outil de travail du sol, du type dans lequel l'outil de travail est associé à au moins un organe de repérage émergeant au-dessus du sol, par exemple à l'extrémité d'un mât et constituant un support de repérage, ledit support de repérage étant associé lui-même à des moyens permettant de contrôler et de commander son positionnement en hauteur par rapport à un plan de référence sensiblement parallèle a la surface du sol en cours de travail, le positionnement du support de repérage par rapport audit plan de référence permettant de contrôler et de commander le positionnement et le parcours de l'outil dans le plan de travail défini par rapport audit plan de référence, et le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de correction automatique éliminant les variations erratiques de distance entre le plan de référence et le plan de parcours effectif de l'outil de travail résultant du devers du châssis supportant respectivement l'outil et le support de repérage, et ces moyens de correction sont constitues, d'une part d'un détecteur pendulaire de verticalité, et, d'autre part, d'au moins un organe de commande asservi au détecteur pendulaire et apte à corriger le positionnement du support de repérage déversé en fonction de l'angle a de dévers, en maintenant l'organe de repérage dans un plan situé à distance constante du plan de parcours instantané de l'outil.
De préférence, le support de repérage est monté pivotant dans un plan transversal par rapport à l'axe d'avancement de l'outil et à cet effet ledit support est articulé par rapport au châssis supportant l'outil par un axe déplaçable en hauteur par rapport audit châssis, le détecteur pendulaire est solidaire dudit châssis et il est associé par des relais appropriés à l'organe de commande, apte à corriger le positionnement en hauteur de l'axe d'articulation du support de repérage, et le support de repérage est lui-même associé à des moyens de guidage, tels que toute variation en hauteur de son axe de pivotement entraîne une variation angulaire dudit support dans un plan transversal par rapport à l'axe d'avancement de l'outil, tout dévers du châssis constaté par le détecteur pendulaire entraînant, d'une part, la modification du positionnement en hauteur de l'axe de pivotement du support de repérage, ramenant cet axe de pivotement dans un plan à distance fixe et constante par rapport au plan de parcours de l'outil et, d'autre part, par l'effet des moyens de guidage, ramène le support de repérage e position verticale, la istance entre l'organe de repérage et 1 'outil étant ainsi ramenée à une valeur constante.
De préférence encore, ce support e repérage est articulé sensiblement à une extrémité par un tourillon solidaire dudit support et traversant un palier lui-même déplaçable en hauteur par rapport au châssis, le positionnenent en hauteur dudit palier étant commandé par l'organe de commande asservi au détecteur pendulaire, et le support de repérage est associé à son extrémité opposé a un coulisseau solidaire dudit support et déplaçable dans des moyens de guidage, le profil des moyens de guidage étant tel que le déplacement en hauteur du palier supportant le tourillon du support de repérage entraîne une variation angulaire appropriée du support de repérage dans un plan orthogonal audit tourillon.
Selon une autre caractéristiques de l'invention, le détecteur pendulaire est constitué d'une plaque pendulaire suspendue a un axe parallèle a l'axe d'avancerent de l'outil et associée a deux détecteurs de proximité disposes de part et d'autre de ladite plaque et solidaires du support de repérage, les détecteurs étant reliés par des circuits appropriés à l'organe de commande du positionnement en hauteur de l'axe de pivotement du support de repérage, et chaque détecteur de proximité est ainsi apte a comnander, en fonction de l'inclinaison prise par ledit support. la modification appropriée du positionnement en hauteur de l'axe de pivotement dudit support entraînant, par le jeu des moyens de guidage, le retour du support en position de verticalité.
Selon encore une caractéristique l'organe dc comnande du positionnement en hauteur de l'axe de pivotement du support de repérage est constitué d'au moins un vérin, asservi par des relais appropriés aux détecteurs de proximité et solidaire d'un côté du châssis supportant l'outil et de l'autre, d'un levier articulé par une extrémité sur ledit châssis, l'autre extrémité du levier supportant le palier traversé par le tourillon du support de repérage.
Selon encore une autre caractéristique, le tourillon, solidaire du support de repérage, et au prolongement duquel est suspendue la plaque pendulaire , est rendu solidaire des détecteurs de proximité.
L'extrémité du levier, opposée à son articulation sur le châssis, supporte, par un axe transversal à l'avancement, un socle traversé par un palier récepteur du tourillon, ledit axe transversal et ledit tourillon constituant ensemble une articulation "à la Cardan".
Selon une caractéristique, le socle supporte un boîtier contenant le dispositif pendulaire , le boîtier étant traversé par le tourillon solidaire du support de repérage et logé dans le palier dudit socle, ce tourillon se prolongeant à I'intérieur du boîtier et supportant d'une part la plaque pendulaire suspendue audit prolongement et d'autre part, les deux détecteurs de proximité rendus solidaires de ce prolongement, le déplacement angulaire des détecteurs par rapport audit axe de pivotement étant ainsi asservi au positionnement angulaire du support de repérage.
Avantageusement, le support de repérage est monté solidaire d'au moins une et de préférence d'un ensemble de deux bielles , les deux bielles étant réunies d'une part à leur base par ledit tourillon duquel elles sont solidaires et d'autre part, à leur sommet par une entretoise.
Par exemple, les moyens de guidage de l'organe de repérage sont constitués par une plaque orthogonale à l'avancement de l'engin, et comportant une lumière traversée par ladite entretoise réunissant les deux bielles solidaires du support de repérage , cette entretoise constituant le coulisseau guidé dans ladite lumière avec un faible jeu, la lumière étant profilée de façon à guider le coulisseau et à modifier le positionnement angulaire approprié du support de repérage pour toute variation en hauteur dudit support.
Selon une forme préférentielle des détecteurs de proximité sont associés par des relais appropriés à au moins une électrovanne commandant le circuit d'alimentation du vérin hydraulique articulé sur le levier supportant le socle traversé par le palier récepteur du tourillon solidaire du support de repérage.
Le dispositif de détection pendulaire est de préférence constitué par un boîtier traversé par un axe prolongeant le tourillon solidaire du support de repérage, ledit boîtier étant rempli d'un liquide inerte et de viscosité appropriée, telle que de l'huile, et comportant une plaque plane pesante susceptible de pivoter librement autour dudit axe, l'axe étant solidaire d'un arceau dont les branches, situées de part et d'autre de ladite plaque supportent chacune un détecteur de proximité.
L'invention sera bien comprise à la lumière des dessins annexés représentant une réalisation du dispositif de l'invention appliquée, de façon non limitative, à un ensemble de mise en place d'une conduite enterrée, par exemple d'une conduite de drainage.
La figure 1 est une vue schématique de côté d'une draineuse de type connu.
La figure 2 est un schéma montrant dans un plan transversal à l'avancement de l'outil, la manoeuvre erratique effectuée par un dispositif selon l'art antérieur, dans le cas d'oscillation latérale.
La figure 3 est un schéma homologue de la figure 2, montrant la correction automatique effectuée par le dispositif selon l'invention, suite au dévers de l'ensemble.
La figure 4 est une vue en perspective de l'outil associé au dispositif de correction automatique de l'invention.
La figure 5 est une vue en élevation latérale du dispositif de la figure 4.
La figure 6 est une vue en élevation arriere du même dispositif.
La figure 7 est une vue du même dispositif en coupe horizontale selon la ligne VII-VIIde la figure 5.
La figure 8 est une coupe transversale de détecteur pendulaire de verticalité.
La figure 9 est une vue de face du détecteur de verticalité, le capot étant ôté.
La figure 10 est un schéma théorique du mouvement de correction selon l'invention.
Sur la figure 1 est représentée une vue en élevation latérale d'une draineuse, de type connu, permettant la mise en place de conduites (29) de drainage à une profondeur donnée et selon une pente donnée.
L'ensemble est composé d'un outil (1), tel qu'un coutre, supporté par le châssis (2) solidaire d'un tracteur (3) par la barre d'attelage (32). Des moyens, tels qu'un vérin (30), permettent de commander et contrôler le positionnement de l'outil (1) et de l'organe de repérage vertical (4) surplombant l'outil (1) par rapport à un plan de référence (8).
L'organe de repérage (6) situé au sommet de son mât support (5) coopère avec des moyens optiques (7) fixes, permettant de vérifier le positionnement de l'organe de repérage dans un plan prédéterminé.
A cet effet, l'un des moyens (soit l'organe de repérage monté sur l'outil, et se déplaçant avec lui, soit les moyens optiques fixes) est émetteur tandis que l'autre organe est alors récepteur, d'un rayon lumineux dont le parcours doit se situer constamment dans un plan prédéterminé constituant le plan de référence (8) ; toute distorsion du parcours du rayon lumineux par rapport à ce plan peut ainsi être détectée par organe récepteur en provoquant par des relais appropriés les corrections destinées à redresser le positionnement de l'outil, le positionnement correct de l'outil étant constaté par le retour du rayon lumineux dans un plan de référence.
Dans un premier cas, l'organe de repérage (6) mobile avec l'outil de travail (1) est émetteur et l'organe de repérage (6) est alors constitué d'une mire visible depuis les moyens optiques fixes (7) constitués d'un appareil de visée tel qu'un théodolite servi par un observateur en poste, lequel vérifie en permanence le positionnement de la mire (4) par rapport au plan de référence et provoque par des moyens de télécommande le redressement éventuel de l'outil (1) pour le ramener en position.
On préfère actuellement utiliser un système dans lequel les moyens optiques fixes (7) sont émetteurs, l'organe de repérage (4) étant récepteur, en automatisant les corrections du positionnement de l'outil en fonction des signaux lumineux reçus par l'organe de repérage. Les moyens optiques fixes (7) sont alors constitués d'un émetteur tournant émettant un rayon optique tel qu'un faisceau laser dont le balayage définit un plan fixe, constituant le plan de référence (8).L'organe de repérage (6) est alors constitué de deux récepteurs optiques superposés, telles que des cellules photoélectriques pourvues d'un collimateur, permettant ainsi de vérifier par des moyens automatiques le positionnement de l'organe de repérage par rapport au plan de référence et le sens de la correction suivant que l'organe de repérage se situe en dessous et au-dessus du plan de référence. Ce dernier système permet de faire l'économie de l'observateur desservant le poste de visée fixe selon le système précédent.
En effet, les cellules optiques constituant l'organe de repérage (6) peuvent envoyer directement et automatiquement, en fonction des signaux lumineux reçus ou non par chaque cellule, des ordres de correction du positionnement de l'outil, exécutés par le vérin (30) ramenant l'outil dans son plan de travail programmé.
L'invention est applicable à l'un comme à l'autre de ces systèmes ; à cet effet, l'expression "organe de repérage" (référencé 6 sur l'ensemble des figures) utilisée dans la présente description peut désigner aussi bien une mire associée à un appareil fixe de visée (7) qu'une double cellule réceptrice associée à un émetteur laser fixe (7); l'expression générale support de repérage (référencée 4) désignera l'ensemble constitué par l'organe de repérage (soit mire, soit cellules) associé à son mât support (référence 5).
L'inconvénient majeur des dispositifs connus est de déduire de tout écart en hauteur quelconque de l'organe de repérage (6) par rapport au plan de référence (8), un écart correspondant de la position en hauteur de l'outil (1).
Or, le châssis (2) (supportant l'outil (1) et l'ensemble de repérage (4,5,6)) peut non seulement se déporter verticalement mais également par un mouvement de roulis, se déverser latéralement par rapport au plan vertical d'avancement de l'outil (1). Ce déversement entraîne, voir la figure 2, un déport de l'organe de repérage (6) par rapport au plan de référence (8).
La figure 2 montre (l'axe d'avancement de l'outil étant orthogonal au plan de la figure) trois positions, a,b,c d'un ensemble associé à un dispositif de repérage selon l'art antérieur et comportant un support de repérage (4) constitué d'un mât (5) porteur de l'organe de repérage (6) le tout monté sur le châssis (2) supportant l'outil (1).
En 2a, l'ensemble présente une position correcte. En 2 b l'ensemble est déversé d'un angle a par rapport à la verticale, entraînant un écart t h entre l'organe de repérage et le plan de référence 8. Le dispositif de repérage selon l'art antérieur, entraîne du fait dudit écart A h, une correction correspondante
A h en hauteur de l'outil (1) (voir position 2c).
A h en hauteur de l'outil (1) (voir position 2c).
Ainsi, dans les dispositifs antérieurs, tout écart en hauteur A h de l'organe de repérage (6) par rapport au plan de référence (8) , entraîne une correction (par le vérin 30) du positionnement en hauteur de l'outil (1) même dans le cas où cet écart n'est pas lié à un écart vertical de l'outil (1) (position 2b).
La figure 3 illustre schématiquement le principe de fonctionnement du dispositif de repérage avec dispositif de correction de dévers conformément à l'invention.
Sur la figure 3 on a représenté schématiquement le dispositif de repérage réalise conformément à l'invention et constitué d'un support de repérage (4) lui-même formé de l'organe de repérage (6), monté au sommet du mât (5); le support de repérage (4) est solidaire du bâti (2) supportant en position inférieure l'outil de travail (1). La figure 3 est orthogonale à l'axe d'avancement.
Sur la partie gauche de la figure, on voit l'ensemble positionné correctement et selon un plan vertical, dans le sens d'avancement de l'engin ; l'outil (1) est correctement positionné dans son plan de travail programmé (10), tandis que l'organe de repérage est situé dans le plan de référence (8) défini parallèle au plan (10) ; on déduit le positionnement correct de l'outil (1) dans le plan de travail (10) du positionnement de l'organe de repérage (6) selon le plan de référence (8).
Sur la partie centrale de la figure, on a représenté le même ensemble après que ce dernier ait subi, par suite de la configuration du terrain ou pour toute autre raison, une oscillation latérale l'écartant de sa position verticale précédente (illustrée sur la partie gauche en 3a).
Dans cette position déversée 3b, l'ensemble est incliné latéralement d'un angle a par rapport à la verticale et la partie centrale de la figure montre que dans cette position le support de repérage est déporté par rapport au plan de référence (8), tout comme on l'a montré sur la partie centrale de la figure 2.
Et on évite la correction parasite (illustrée sur la partie droite de la figure 2) par le fait que le support de repérage (4) est monté articulé en 16 à l'extrémité d'un levier (14') et il est associé à des moyens de guidage constitué d'une lumière (21) pratiquée dans une plaquette (27) et constituant rails de guidage d'un coulisseau (20) manoeuvré par un vérin asservi à un détecteur pendulaire solidaire du support de repérage (4), la manoeuvre du levier étant donc commandée automatiquement en fonction de l'inclinaison latérale, c'est-à-dire de l'angle de dévers pris par l'ensemble.
Dès que l'ensemble du châssis (2), y compris le support de repérage (4), prend une position déversée, le détecteur pendulaire commande la manoeuvre du levier (14') qui remonte la position de l'axe d'articulation (16), ce qui en même temps, par le guidage du coulisseau (20) dans la lumière, ramène le support de repérage (4) en position verticale.
Et le levier 14', comme les moyens dé guidage (20 et 21) sont prévus et calculés de telle façon que pour toute position de l'axe d'articulation (16) dans un plan (9) a distance 12 constante du plan de travail (10), le support de repérage se trouve en position verticale ; et inversement pour toute position du support de repérage (4) selon la verticale, l'axe d'articulation (16) se trouve situé dans le plan (9) à distance constante et parallèle au plan de travail (10) ceci quelle que soit la position déversée de l'outil (1) et du châssis (2).
Ainsi, le dispositif de correction selon l'invention constitué par le levier (14') asservi a un détecteur pendulaire qui sera décrit plus loin et les moyens de guidages (20 et 21) permet de ramener, quel que soit l'angle de dévers subi par le bâti (2), l'organe de repérage (6) dans un plan parallèle et à distance constante du plan de travail (10) de l'outil ; en effet, l'articulation (16) se trouve ramenée dans le plan (9) parallèle au plan (10) et donc à distance constante de ce plan ; et le support (4) étant ramené à la verticale, la longueur li separant le plan intermédiaire (9) du plan de positionnement de l'organe de repérage (6) est constante et correspond à la longueur du support de repérage (4).
Dès lors, le support de repérage (6) se trouve constamment maintenu, indépendamment du dévers pris par le châssis (2) à une distance constante (11 + 12) du plan de travail (10) de l'outil.
Et toute distorsion constatée dans le positionnement de l'organe de repérage (6) par rapport au plan de référence (8) ne peut dès lors être attribuée qu' un déport de l'outil (1) par rapport au plan de travail (10), nécessitant une correction par la mise en action du vérin (30).
Le principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention est donc de ramener l'organe de repérage (6) dans un plan situé à distance constante du plan de parcours instantané de l'outil. Dans le cas où l'ensemble de travail est seulement déversé, voir la vue de droite sur la figure 3, le plan de parcours instantané et le plan de travail programmé (10) de l'outil sont confondus ; de même le plan, dans lequel est ramené l'organe de repérage (6) et le.plan de référence (8) sont également confondus.
L'exemple de réalisation du dispositif selon l'invention dont le principe vient d'être exposé, est illustré plus en détail sur les figures 4,5,6 et 7. La flèche F des figures 4 et 5 indique la direction d'avancement de l'engin supportant et tractant l'outil (1).
Le dispositif selon l'invention comporte des moyens de correction automatique, constitués d'un détecteur pendulaire de verticalité (11) et d'un vérin (12) commandé par ce dernier. Ledit vérin (12) est solidaire par ses extrémités, d'une part d'un longeron (13) lie au châssis (2) de l'outil (1) et d'autre part, d'un levier (14) articulé en (31) sur ledit châssis (2). Le levier (14) supporte à son extrémité, opposée au châssis (2), un socle (15) monté en rotation selon un axe (19) orthogonal à l'avancement de l'outil (1).
Le socle (15) est muni d'un palier intérieur supportant un tourillon (16), qui constitue l'axe d'articulation inférieure du support de repérage, parallèle à l'axe d'avancement et solidaire de deux biellettes parallèles (17 et 18).
Les deux biellettes jumelées (17 et 18), solidaires du support de repérage sont elles-mêmes montées articulées à leur base par le tourillon (16) ; de sorte que l'ensemble solidaire constitué par les deux biellettes et le support de repérage (4) est articulé en (16) ; le tourillon (16) est solidaire des biellettes (17 et 18) et il est monté à rotation dans son palier support disposé dans le socle 15.
Les biellettes sont réunies à leur sommet par une entretoise, constituant un coulisseau (20), apte à être guidé avec un leger jeu dans une lumière (21) pratiquée dans une plaque (27) solidaire du longeron (13) monté sur le châssis (2) et orthogonale à la direction d'avancement. Ce profil de la lumière (21) sera explicité ultérieurement.
L'extrémité du levier (14) supporte donc une articulation à la Cardan constituée par les deux axes orthogonaux, à savoir l'axe (19) et le tourillon (16).
Tout mouvement du levier (14) selon son axe (31) entraîne l'élevation ou l'abaissement du socle (15) et partant du tourillon (16) ; ceci provoque le déplacement du support de repérage (4) en hauteur et en inclinaison par le jeu des moyens de guidage constitué de la lumière (21) associée au coulisseau (20).
Selon les figures 8 et 9, le détecteur de verticalité (11) comporte un boîtier (22) traversé par le prolongement (16a) du tourillon (16) solidaire du support de repérage (4) supportant une plaque plane pendulaire (23) apte à pivoter librement autour dudit prolongement (16a) dans un fluide amortisseur. De chaque chaque côté de la plaque (23) est disposé une des branches (24a,24b) d'un arceau 24 solidaire du prolongement 16a. Les branches 24a et 24b supportent chacune un détecteur de proximité (25,26) de type connu, relié à des électrovannes aptes à commander le vérin 12.
Dans la position verticale normale du châssis (2) et de l'outil (1), le support de repérage (4) est vertical en position de repos et le boîtier (22) du détecteur de verticalité, comme les branches (24a et 24b) de l'arceau (24) sont également verticales et symétriques par rapport à la plaque pendulaire < 23), en position médiane, comme représenté sur la figure 9.
Lorsque l'ensemble du châssis (2) supportant l'outil et le support de repérage (4) se déverse, le boîtier (22) le tourillon (16) et l'arceau (24) suivent le mouvement et se trouvent entraînés en position inclinée vers un côté, tandis que la plaque pendulaire (23) reste par définition verticale ; de sorte qu'un des détecteurs de proximité (25 ou 26), dont la plaque pendulaire s'est rapproché, détecte le mouvement d'inclinaison pris par l'ensemble et envoie un signal relayé jusqu'à une électrovanne (non représentée) qui commande à son tour le vérin (12) le levier (14) est ainsi manoeuvré et se relave, remontant le socle (15) et par conséquent le tourillon (16) monté à rotation sur ce socle.
Avec le tourillon (16) c'est l'ensemble des biellettes (17 et 18) et du support de repérage qui est relevé ; et dans ce mouvement les biellettes (et le support de repérage associé) sont guidés par le coulisseau supérieur (20) monté sur la lumière de guidage (21) de la plaque fixe (27) ; comme exposé précédemment, l'ensemble des biellettes, le support de repérage (4) et le tourillon (16) sont déplacés selon un mouvement complexe à la fois de relèvement en hauteur et de correction d'inclinaison, jusqu' ce que le support de repérage ait retrouvé sa verticalité ; le tourillon (16) accompagne ainsi ce mouvement et se trouve ramené dans une position angulaire (selon l'axe d'articulation qu'il définit) parallèle à sa position antérieure.
L'arceau (24), solidaire du tourillon (16) par le prolongement (16a) dudit tourillon, se trouve entraîné dans ce mouvement et ramené également dans une position parallèle à sa position initiale antérieure, c'est-a-dire dans une position verticale, les deux branches 24a et 24b étant disposées symétriquement par rapport à la plaque pendulaire verticale (23) ; ainsi les détecteurs (25 et 26) sont écartés de la plaque (23) et aucun signal ntest plus adressé ni relayé vers le vérin (12) ; le levier (14) reste alors immobilisé dans sa position, qui correspond à la position dans laquelle le support de repérage a été ramené à la verticalité et à la distance correcte par rapport au plan de travail de l'outil (comme représenté sur la partie droite de la figure 3).
Le bottier (22) du détecteur de verticalité (11) pourrait être monté solidaire du support de repérage (4), les détecteurs de proximité étant alors montés directement sur les parois du boîtier (22) ; en effet, toute inclinaison du support de repérage serait de même détectée par approche de la plaque pendulaire par rapport à un détecteur provoquant par les relais et la manoeuvre du levier 114) le redressement du support de repérage et le redressement correspondant du boîtier constaté par les détecteurs ; ceux-ci provoqueraient alors l'arrêt de la manoeuvre du levier (14), le support de repérage ayant été ramené dans sa position correcte.
Dans la réalisation ici décrite, qui constitue une forme de réalisation préférentielle de l'invention, le boîtier (22) du détecteur de verticalité n'est pas monté solidaire du support de repérage (4) dont il règle la position verticale.
En effet, la solidarisation directe du détecteur de verticalité sur le support de repérage à contrôler présentere l'inconvenient d'entraîner une correction comportant une constante de temps très élevée, incompatible avec le fonctionnement du système ; en effet, le guidage automatique par laser associé à un système d'asservissement à haut rendement permet d'obtenir une correction de l'outil offrant des temps de réponse réduits à quelques centièmes de secondes ; ceci autorise un guidage très précis grâce à des corrections élémentaires de très faibles amplitudes mais de fréquences Élevées.
La correction de dévers selon l'invention doit donc s'insérer dans ce système et présenter un temps de réponse du même ordre, faute de quoi elle aboutirait à abaisser considérablement le rendement horaire de l'engin, en entraînant un abaissement nécessaire de la vitesse de parcours, pour s'adapter aux temps de réponse de la correction de dévers. Il est même nécessaire que la correction de dévers soit plus rapide que la correction de guidage en hauteur de l'outil afin d'éliminer cette source d'erreur avant même que le guidage général ait eu la possibilité de réagir à l'égard du positionnement de l'organe de repérage par rapport au plan de référence due au seul dévers.
Si, donc le détecteur de verticalité était monté sur le support de repérage, les détecteurs de proximité étant solidaires du boîtier, le système présenterait une inertie importante, lors de la phase de redressement, la plaque pendulaire était freinée par le milieu (huile d'amortissement) dans lequel elle baigne ; en sorte que le retour à la verticalité ne serait détectée qu'avec un retard introduisant des oscillations parasites avant la fixation dans une position stable.
Selon l'invention, les détecteurs de proximité sont montés mobiles par rapport au boîtier lequel est indépendant du support de repérage ; les détecteurs (25,26) sont solidaires du support de repérage et sont fixés dans une position parallèle à ce support.
Le retour du support de repérage à la verticalité n'entraîne donc aucun déplacement du boîtier ni du milieu fluide qu'il contient mais le seul déplacement des détecteurs de proximité (25) et (26) qui entraînés par le mouvement du support de repérage (par I'intermédiaire du tourillon 16) reviennent avec lui vers une position verticale, c'est-à- dire vers une position symétrique de part et d'autre de la plaque pendulaire ; le freinage et la résistance opposée par le milieu interne du bottier est considérablement plus faible face aux seuls détecteurs montés sur l'arceau (24) , par rapport à la résistance rencontrée par la plaque (23), présentant une surface bien plus grande.
La figure 10 illustre le mouvement théorique de correction subi par les organes de repérage selon l'invention, l'axe d'avancement de l'outil étant orthogonal à la figure.
On y a représenté l'axe vertical de l'outil (1) et du châssis (2), tandis que M représente le tourillon (16) et
M,M' la hauteur du support de repérage entre le tourillon inférieur (16) et l'organe de repérage supérieur (6). PM représente les biellettes (17 et 18) entre le tourillon (16) (M) et le coulisseau (20) (P) ; ces biellettes sont solidaires du support de repérage et formant avec ce support l'angle ss (cet angle ss est fonction des conditions initiales). Le point O correspond au positionnement de la dent de l'outil (1) maintenu dans le plan de travail programmé O x.
M,M' la hauteur du support de repérage entre le tourillon inférieur (16) et l'organe de repérage supérieur (6). PM représente les biellettes (17 et 18) entre le tourillon (16) (M) et le coulisseau (20) (P) ; ces biellettes sont solidaires du support de repérage et formant avec ce support l'angle ss (cet angle ss est fonction des conditions initiales). Le point O correspond au positionnement de la dent de l'outil (1) maintenu dans le plan de travail programmé O x.
On veut obtenir que la droite M,M' reste verticale, en se déplaçant parallèlement à elle-même, par rapport à O A, chacun de ses points conservant dans le repère de référence absolue (0,x,y) une cote constante.
A cet effet, le point M est mobile dans le repère O, x', y' lié à la machine et il se meut suivant Oy' par le jeu du levier (14).
Le point P (coulisseau 20) se déplace selon la lumière (21) dont le profil est déterminé par la condition lorsque Oy' s'incline d'un angle a sur Oy et que le point M s'élève suivant Oy' de façon à conserver sa cote initiale, M,M' est vertical.
On définit la courbe de la lumière (21) en fonction de a par ses coordonnées cartésiennes dans le repere O x' y' lié à la machine.
On calcule d'abord la position de M en fonction de a pour que la condition de référence pertinente soit satisfaite soit a = AB l'abscisse de M dans le repère O x' y' et b =
OA son ordonnée pour a = O. Soit y( a) la variation de cette ordonnée en fonction de a
Dans le repère O x' y' , les coordonnées de M seront donc
OA son ordonnée pour a = O. Soit y( a) la variation de cette ordonnée en fonction de a
Dans le repère O x' y' , les coordonnées de M seront donc
<tb> M <SEP> a
<tb> <SEP> b <SEP> + <SEP> y < <SEP> a
<tb>
Par un changement de repère, la cote de M dans le repère absolu O,x,y vaut
a sin a +(b+y( a )cos a ). La condition cote de M égale consthnte,(c'est-à-dire) b, équivaut à b = a sin α + (b + y( α ) cos α .
<tb> <SEP> b <SEP> + <SEP> y < <SEP> a
<tb>
Par un changement de repère, la cote de M dans le repère absolu O,x,y vaut
a sin a +(b+y( a )cos a ). La condition cote de M égale consthnte,(c'est-à-dire) b, équivaut à b = a sin α + (b + y( α ) cos α .
d'où b + y( α ) = b- a sin α
cos α
Soit ss l'angle d'origine constant entre PM et MM'.
cos α
Soit ss l'angle d'origine constant entre PM et MM'.
La droite PM fait un angle ss - α avec la droite O y'.
Soit h la longueur PM
<tb> Les <SEP> cordonnées <SEP> de <SEP> MP <SEP> -h <SEP> sin <SEP> (ss <SEP> - <SEP> α <SEP> )
<tb> dans <SEP> le <SEP> repère <SEP> O <SEP> x'y' <SEP> sont <SEP> alors <SEP> : <SEP> h <SEP> cos <SEP> (ss <SEP> <SEP> - <SEP> α <SEP> <SEP> )
<tb> or OP = OM + MP.
<tb> dans <SEP> le <SEP> repère <SEP> O <SEP> x'y' <SEP> sont <SEP> alors <SEP> : <SEP> h <SEP> cos <SEP> (ss <SEP> <SEP> - <SEP> α <SEP> <SEP> )
<tb> or OP = OM + MP.
Les coordonnées de P sont donc (dans.le repère O x' y')
<tb> P <SEP> a <SEP> - <SEP> h <SEP> sin <SEP> < <SEP> 13 <SEP> - <SEP> a
<tb> <SEP> b <SEP> + <SEP> y( <SEP> a <SEP> ) <SEP> + <SEP> h <SEP> cos( <SEP> ss <SEP> - <SEP> a
<tb> soit en remplaçant b + y( α ) par sa valeur en fonction de a
<tb> <SEP> b <SEP> + <SEP> y( <SEP> a <SEP> ) <SEP> + <SEP> h <SEP> cos( <SEP> ss <SEP> - <SEP> a
<tb> soit en remplaçant b + y( α ) par sa valeur en fonction de a
<tb> <SEP> P <SEP> a <SEP> - <SEP> h <SEP> sin( <SEP> ss <SEP> - <SEP> α<SEP> )
<tb> (O <SEP> x' <SEP> y') <SEP> b <SEP> - <SEP> a <SEP> sin <SEP> a <SEP> + <SEP> h <SEP> cos <SEP> < <SEP> 13 <SEP> - <SEP> a
<tb> <SEP> cos
<tb>
A l'inverse, si on suppose maintenant que le point P se déplace sur une telle courbe liée au repère O x' y' dans les mêmes conditions initiales que précédemment, et si l'on maintient MM' vertical, le point
M aura pour coordonnées dans O,x',y'
<tb> (O <SEP> x' <SEP> y') <SEP> b <SEP> - <SEP> a <SEP> sin <SEP> a <SEP> + <SEP> h <SEP> cos <SEP> < <SEP> 13 <SEP> - <SEP> a
<tb> <SEP> cos
<tb>
A l'inverse, si on suppose maintenant que le point P se déplace sur une telle courbe liée au repère O x' y' dans les mêmes conditions initiales que précédemment, et si l'on maintient MM' vertical, le point
M aura pour coordonnées dans O,x',y'
<tb> M <SEP> a
<tb> <SEP> b <SEP> - <SEP> a <SEP> sin <SEP> a
<tb> <SEP> cos <SEP> α
<tb> donc M conserve une cote constante dans le repère O, x, y lorsque a varie.
<tb> <SEP> b <SEP> - <SEP> a <SEP> sin <SEP> a
<tb> <SEP> cos <SEP> α
<tb> donc M conserve une cote constante dans le repère O, x, y lorsque a varie.
On a donc ainsi défini la courbe du profil de guidage 21, permettant de maintenir le support de repérage (4) vertical, tout en élevant celui-ci, lorsque l'ensemble s'incline d'un angle a par rapport à la verticale.
Il est bien entendu que la figure 3 ne vise qu'à représenter de manière schématique le princique auquel obéit le dispositif selon l'invention, à savoir que le mouvement ascendant ou descendant du tourillon (16) entraîne le pivotement du support de repérage (4) par rapport à l'axe dudit tourillon. Ce mouvement du tourillon 16 est obtenu selon la figure 3 grâce au levier 14', orthogonal à la direction d'avancement de l'outil et articulé sur le bâti 2 selon un axe parallèle à cette direction. Cette représentation permet de montrer plus clairement la décomposition des mouvements des différents organes.
Cette variation de réalisation peut également être mise en oeuvre et permettrait d'aboutir évidemment au même résultat que celui obtenu au moyen de la variante de réalisation représentée sur la figure 4 (et utilisant un levier 14' parallèle à l'avancement).
Claims (12)
1. Dispositif de réglage de positionnement en hauteur d'un outil de travail du sol, du type dans lequel l'outil de travail est associé à au moins un organe de repérage émergeant au-dessus du sol, par exemple à l'extrémité d'un mât et constituant un support de repérage, ledit support de repérage étant associé lui-même à des moyens permettant de contrôler et de commander son positionnement en hauteur par rapport à un plan de référence sensiblement parallèle à la surface du sol en cours de travail, le positionnement du support de repérage par rapport audit plan de référence permettant de contrôler et de commander le positionnement et le parcours de l'outil dans le plan de travail défini par rapport audit plan de référence et le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de correction automatique éliminant les variations erratiques de distance entre le plan de référence (8) et le plan de parcours (10) de l'outil de travail (1) résultant du dévers du châssis (2) supportant respectivement l'outil (1) et le support de repérage (4), et ces moyens de correction sont constitués, d'une part d'un détecteur pendulaire de verticalité (11), et d'autre part d'au moins un organe de commande (12) asservi au détecteur pendulaire (11) et apte à corriger le positionnement du support de repérage (4) déversé en fonction de l'angle a de dévers, en maintenant l'organe de repérage (6) dans un plan situé à distance constante (11+12) du plan de parcours instantané (10) de l'outil (1).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de repérage (4) est monté pivotant dans un plan transversal par rapport à l'axe d'avancement (F) de l'outil (1) et à cet, effet ledit support est articulé par rapport au châssis (2) supportant l'outil (1) par un axe (16) déplaçable en hauteur par rapport audit châssis (2),le détecteur pendulaire (11) est solidaire dudit châssis (2) et il est associé par des relais appropriés à l'organe de commande (12), apte à corriger le positionnement en hauteur de l'axe d'articulation (16) du support de repérage (4), et le support de repérage (4) est lui-même associé à des moyens de guidage (20,21), telle que toute variation en hauteur de son axe de pivotement (16) entraîne une variation angulaire dudit support (4) dans un plan transversal par rapport à l'axe d'avancement (F) de l'outil (1), tout dévers du châssis (2) constaté par le détecteur pendulaire (11), entraînant, d'une part la modification du positionnement en hauteur de l'axe de pivotement (16) du support de repérage (4), ramenant cet axe de pivotement (16) dans un plan (9) à distance fixe et constante (12) par rapport au plan de parcours (10) de l'outil (1) et d'autre part, par l'effet des moyens de guidage (20,21), ramène le support de repérage (4) en position verticale, la distance entre l'organe de repérage (6) et l'outil (1) étant ainsi ramenée à une valeur constante (11+12).
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 ci-dessus, caractérisé en ce que le support de repérage (4) est articulé, sensiblement à une extrémité par un tourillon (16) solidaire dudit support (4), et traversant un palier lui-même déplaçable en hauteur par rapport au châssis (2), le positionnement en hauteur dudit palier étant commandé par l'organe de commande (12) asservi au détecteur pendulaire (11), et le support de repérage (4) est associé à son extrémité opposée à un coulisseau (20) solidaire dudit support (4) et déplaçable dans des moyens de guidage, le profil (21) des moyens de guidage étant tel que le déplacement en hauteur du palier supportant le tourillon (16) du support de repérage (4), entraîne une variation angulaire appropriée du support de repérage (4) dans un plan orthogonal audit tourillon (16).
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le détecteur pendulaire (11) est constitué d'une plaque pendulaire (23) suspendue à un axe parallèle à l'axe d'avancement (F) de l'outil (1) et associée à deux détecteurs de proximité (25,26) disposés de part et d'autre de ladite plaque (23) et solidaires du support de repérage (4), les détecteurs (25,26) étant reliés par des circuits appropriés à l'organe de commande (12) du positionnement en hauteur de l'axe de pivotement (16) du support de repérage, et chaque détecteur de proximité (25,26) est ainsi apte à commander, en fonction de l'inclinaison prise par ledit support (4), la modification appropriée du positionnement en hauteur de l'axe de pivotement (16) dudit support entraînant, par le jeu des moyens de guidage (20,21), l'inclinaison du support (4) en position de verticalité.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de commande (12) du positionnement en hauteur de l'axe de pivotement (16) du support de repérage (4) est constitué d'au moins un vérin (12), asservi par des relais appropriés aux détecteurs de proximité (25,26), et solidaire d'un côté du châssis (2) supportant l'outil (1) et de l'autre d'un levier (14) articulé par une extrémité sur ledit châssis (2), l'autre extrémité du levier (14) supportant le palier traversé par le tourillon (16) du support de repérage (4).
6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le tourillon (16), solidaire du support de repérage (4), et en prolongement (16a) duquel est suspendue la plaque pendulaire (13), est rendu solidaire des détecteurs de proximité (25,26).
7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'extrémité du levier (14), opposée à son articulation (31) sur le châssis (2) ,supporte, par un axe (19) transversal à l'avancement (F), un socle (15) traversé par un palier récepteur du tourillon (16), ledit axe transversal (19) et ledit tourillon (16) constituant ensemble une articulation à la Cardan".
8. Dispositif selon la revendication 7 cidessus, caractérisé en ce que ledit socle (15) supporte un boîtier (22) contenant le dispositif pendulaire (Il), le boîtier (22) étant traversé par l'axe de pivotement (16) solidaire du support de repérage (4) et logé dans le palier dudit socle (15), cet axe (16) se prolongeant (16a) à l'intérieur du boîtier (22) et supportant, d'une part la plaque pendulaire (23) suspendue audit prolongement, et d'autre part les deux détecteurs de proximité (25,26) rendus solidaires de ce prolongement (16a), le déplacement angulaire des détecteurs (25,26) par rapport audit axe de pivotement (16) étant ainsi asservi au positionnement angulaire du support de repérage (4).
9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le support de repérage (4) est monté solidaire d'au moins une et de préférence d'un ensemble de deux bielles (17,18), les deux bielles étant réunies d'une part à leur base par ledit tourillon (16) duquel elles sont solidaires, et d'autre part à leur sommet par une entretoise (20)
10.Dispositif selon la revendication 9 cidessus, caractérisé en ce que les moyens de guidage de l'organe de repérage (6) sont constitués par une plaque (27), orthogonale à l'avancement de l'engin et comportant une lumière (21) traversée par ladite entretoise (20) réunissant les deux bielles (17,18) solidaires du support de repérage (4), cette entretoise constituant le coulisseau (20), guidé dans ladite lumière (21) avec un faible jeu, la lumière (21) étant profilée de façon à guider le coulisseau (20) et à modifier le positionnement angulaire approprié du du support de repérage (4) pour toute variation en hauteur dudit support (4).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 0 10, caractérisé en ce que les détecteurs de proximité (25,26) sont associés par des relais appropriés à au moins une électrovanne commandant le circuit d'alimentation du vérin hydraulique (12) articulé sur le levier (14) supportant le socle (15) traversé par le palier récepteur du tourillon (16) solidaire du support de repérage (4).
12. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 11, caractérisé en ce que le dispositif de détection péndulaire (11) est constitué par un boîtier (22) traversé par un axe (16) solidaire du support de repérage (4) , ledit boîtier (22) étant rempli d'un liquide inerte et de viscosité appropriée telle que de l'huile, et comportant une plaque plane pesante (23) susceptible de pivoter librement autour dudit axe (16a) étant solidaire d'un arceau (24) dont les branches (24a,24b) situées de part et d'autre de ladite plaque (23) supportent chacune un détecteur de proximité (25,26).
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8110153A FR2506114A1 (fr) | 1981-05-21 | 1981-05-21 | Dispositif correcteur de devers sur un outil de travail du sol telle qu'une draineuse |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2506114A1 true FR2506114A1 (fr) | 1982-11-26 |
| FR2506114B3 FR2506114B3 (fr) | 1984-03-16 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1981
- 1981-05-21 FR FR8110153A patent/FR2506114A1/fr active Granted
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| FR2506114B3 (fr) | 1984-03-16 |
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| CL | Concession to grant licences |