FR2570688A1

FR2570688A1 - Systeme de levage commande par micro-ordinateur

Info

Publication number: FR2570688A1
Application number: FR8414521A
Authority: FR
Inventors: Robert H Broyden; Douglas E Schenk; Raymond A Newman
Original assignee: Columbus McKinnon Corp
Current assignee: Columbus McKinnon Corp
Priority date: 1984-09-21
Filing date: 1984-09-21
Publication date: 1986-03-28
Also published as: DE3424590A1; AU570695B2; AU3001984A

Abstract

LES POSITIONS LIMITES D'UNE CHARGE ET SON ABAISSEMENT DIFFERENTIEL SONT COMMANDES PAR UN MICRO-ORDINATEUR 70 QUI CONSTITUE UNE INTERFACE ENTRE UN POSTE DE COMMANDE DE L'OPERATEUR 61-64 ET L'APPAREIL DE LEVAGE M, 18, C, H. D'AUTRES CONDITIONS D'ETAT DE L'APPAREIL DE LEVAGE, TELLES QU'UNE VITESSE INSUFFISANTE ET UNE VITESSE EXCESSIVE DU MOTEUR DE L'APPAREIL DE LEVAGE, SONT DETECTEES PAR LE MICRO-ORDINATEUR EN REFERENCE A LA VITESSE DE L'APPAREIL DE LEVAGE PENDANT L'OPERATION DE FIXATION DES POSITIONS LIMITES. D'AUTRES DONNEES ENCORE D'ETAT DE L'APPAREIL DE LEVAGE, TELLES QU'UNE SURCHAUFFE DU MOTEUR, LE NOMBRE DE CYCLES DE MISE SOUS TENSION, LE NOMBRE D'ARRETS POUR VITESSE EXCESSIVE ET INSUFFISANTE, LE NOMBRE DE PANNES DE COURANT, ETC., SONT INTRODUITES DANS LE MICRO-ORDINATEUR ET TOUTES CES DONNEES, MISE A JOUR, SONT INTRODUITES DANS UNE MEMOIRE REMANENTE D'OU ELLES PEUVENT ETRE EXTRAITES POUR PERMETTRE UNE PLANIFICATION DE L'ENTRETIEN DU SYSTEME.

Description

Des systèmes de levage pour la manutention de charges, utilisant des moteurs électriques pour élever et abaisser une charge, sont mis en oeuvre dans une grande variété d'applications industrielles et, en conséquence, ils sont souvent exploités dans des circonstances qui sont extrêmement nuisibles à leur longévité.

Pour cette raison et pour d'autres, ces appareils de levage sont ordinairement pourvus d'interrupteurs de sécurité, notamment sous la forme d'un interrupteur de fin de course qui est actionné mécaniquement au moment ou le crochet de levage ou le grappin qui saisit la charge atteint à peu près la limite supérieure de sa course. L'actionnement de l'interrupteur, lorsqu'il se produit, empêche le conducteur de l'appareil de lever la charge au-delà de la limite et son rôle est donc d'éviter l'endommagement de l'appareil de levage. Toutefois, de tels dispositifs électro- mécaniques sont enclins aux défauts de réglage et aux pannes.

Un autre problème auquel se heurtent les conducteurs d'appareils de levage industriels se pose lorsqu'une grosse pièce à usiner doit être positionnée activement par rapport à un élément d'équipement tel qu'un tour ou autre outil de façonnage des métaux.

Dans de tels cas, il est souhaitable de pouvoir abaisser en douceur la charge, entre une position haute de suspension et sa position finale. I1 s'est révélé qu'une manoeuvre de ce genre était difficile à exécuter. Pour essayer de résoudre ce problème de positionnement, différentes solutions ont été proposées, comme en témoignent par exemple les brevets US na 3 730 484, 2 752 120 et 2 801 760.

Pour résoudre le problème associe la mise en place par à-coups de la charge dans sa position finale, un positionneur de charge précis est décrit dans le brevet US n4 4 361 312 du 30 novembre 1982, appartenant au titulaire de la présente demande de brevet. Ce brevet a trait à un dispositif qui peut être adapté ultérieurement dans un appareil de levage à simple ou à double vitesse, ce dispositif étant prévu pour modifier un appareil de levage ordinaire afin de rendre celui-ci capable de positionner avec une grande précision une charge suspendue.Le dispositif breveté agit en provoquant le desserrage du frein de l'appareil de levage pendant une période limitée de durée prédéterminée sans mettre en marche le moteur de l'appareil, ce qui fait que la charge est abaissée d'une petite distance différentielle sous l'effet de son propre poids.

Entre autres, le brevet précité décrit un système dans lequel un détecteur de dents d'engrenage est utilisé pour surveiller la commande par pignon du moteur de levage et produire une impulsion numérique correspondant au passage de chacune des dents de l'engrenage au moment où elle passe au niveau du transducteur.

Le signal par impulsions est alors délivré à un compteur numérique qui a été pré-réglé pour compter les impulsions provenant du transducteur pendant que s'effectue l'opération de descente par relâchement du frein. Lorsque le nombre total d'impulsions ainsi reçues du transducteur est égal au nombre prédéterminé d'impulsions choisi par l'opérateur et introduit dans le compteur numérique/ comparateur, ce dernier met fin au signal de commande de rel che- ment du frein , permettant ainsi au frein de se resserrer pour arrêter la descente de la charge.

Ainsi, dans cette forme de réalisation particulière du brevet, le signal de commande provenant du positionneur précis de charge dépend, non pas du temps, mais du mouvement de la charge, d'autres formes de réalisation du dispositif breveté étant conçues pour interrompre le signal de commande de relâchement du frein au bout d'une période de temps prédéterminée.

A la date de dépôt de la présente demande, la Demanderesse avait connaissance des autres brevets suivants : US 2 403 125 (Santini et al.), 2656 027 (Crobkston), 2 752 120 (Bogle),2 912 224 (Logan), 3 053 344 (Buck), 3 883 859 (Ancheta), 4 087 078 (Joraku et al.), AU 283 230 (10/1965), GB 826 133 (12/1959).

D'une manière générale, la présente invention a trait à une commande par micro-ordinateur pour systèmes de levage, dont les principales caractéristiques sont les suivantes 1, Limites de course
1X1 A fixer depuis le poste de commande par enfoncement
d'une succession de boutons-poussoirs.

1.2 Le système est conçu de telle manière que l'une ou
l'autre des limites puisse être fixée ou annulée
indépendamment de l'autre limite.

2. Commande de vitesses multiples
2.1 Destinée à être utilisée avec des appareils de leva
ge à vitesses multiples.

2.2 Un signal d'entrée au poste de commande est inter
prété par le micro-ordinateur de telle manière que
ce dernier produise un signal qui changera la vi
tesse du moteur.

3. Commande de démarrage en monophasé
3.1 Utilisable sur des appareils de levage pourvus d'un
moteur monophasé en tant que machine motrice.

3.2 A une vitesse prédéterminée, cette fonction fait ou
vrir le circuit à l'enroulement de démarrage.

3.3 La vitesse prédéterminée est déterminée par compa
raison d'une valeur de temps prédéterminée avec la
période de repos d'un signal de transducteur à effet
Hall.

4. Retard de fonctionnement en sens inverse
4.1 Cette fonction introduit un délai lors du passage
de l'un à l'autre des sens de la course de l'appa
reil de levage. Cela permet à la machine motrice
de s'arrêter avant de commencer à fonctionner en
sens inverse.

5. Fonction de cheminement
5.1 Le frein est relâché pour une quantité différentiel
le prédéterminée de mouvement de la charge et le
mécanisme de frein peut ensuite se resserrer pendant
une période de temps prédéterminée.

5.2 L'opération 5.1 se répète tant que le signal d'en
trée de cheminement est maintenu.

5.3 La course différentielle prédéterminée d'une charge
est détectée par l'interrupteur à effet Hall.

6. Arrêt pour surtempérature
6.1 Peut intervenir dans un système de levage lorsqu'il
fonctionne dans le sens ascendant.

6.2 S'oppose à un mouvement dans le sens ascendant
lorsqu'une température prédéterminée du moteur est
atteinte.

7. Arrêt pour vitesse excessive/insuffisante et cour surcharge
7.1 Les limites supérieure et inférieure de vitesse sont
des valeurs prédéterminées, spécifiées sous forme de
pourcentages de la vitesse nominale.

7.2 La vitesse nominale est déterminée lors de la pro
cédure de fixation des limites de la course, par en
registrement du temps de repos de l'interrupteur à
effet Hall.

8. Correction d'erreur de phase
8.1 Peut intervenir sur des machines motrices polypha sées.

8.2 Alimentera en courant la machine motrice de telle-ma-
nière qu'elle marche dans le sens voulu.

8.3 La séquence des phases du courant arrivant est dé
tectée, puis la machine motrice est mise en action
logiquement.

9. Conservation des données
9.1 Pendant une interruption de courant, les données
suivantes sont stockées dans une mémoire rémanente :
9.1.1 Limites
9.1.2 Nombre de démarrages du moteur
9.1.3 Durée de marche du moteur
9.1.4 Interruptions pour surtempérature
9.1.5 Nombre d'actionnements du frein
9.1.6 Nombre total d'arrêts pour vitesse excessive/
insuffisante
9.1.7 Nombre de fois où le courant est coupé
9.1.8 Nombre de fois où les limites sont annulées
i.1.9 Position de la charge,
9,2 Les données conservées peuvent être extraites au
moyen d'une connexion d'interrogation sur le micro
ordinateur pour fournir un diagnostic de service et
permettre de planifier l'entretien.

Les figures 1 à 5 du dessin annexé illustrent des détails mécaniques d'un dispositif de levage comportant les caractéristiques de la présente invention.

La figure 1 des dessins annexés est une vue en coupe horizontale d'un mécanisme de levage, illustrant certaines caractéristiques de la présente invention.

La figure 2 est une vue en coupe verticale de l'appareil de levage, faite dans l'ensemble suivant la ligne 2-2 de la figure 1.

La figure 3 est une vue en bout, partiellement en coupe, montrant le système interrupteur à effet de Hall.

La figure 4 est une vue en coupe faite suivant la ligne 4-4 de la figure 3 et représentant d' autres détails du mécanisme interrupteur.

La figure 5 est une vue en coupe horizontale, faite suivant la ligne 5-5 de la figure 4, mais montrant d'autres détails.

Les figures 6a et 6b sont des schémas de circuit illustrant une forme de réalisation possible de l'invention.

Le dispositif de levage comprend un bâti 1 comportant un couvercle d'extrémité amovible 2 qui est fixé au bâti par des élé- ments de fixation appropriés 3. Dans l'une des extrémités du bâti principal est disposé un moteur électrique M. Ce moteur comprend le stator S avec les enroulements W qui lui sont associés et le rotor R. La partie d'extrémité 4 du bâti 1 porte le palier 5, une partie intermédiaire du bâti porte un deuxième palier 6 et un troi sième palier 7 est monté à l'extrémité opposée du bâti 1, près du couvercle d'extrémité 2. Ces paliers sont disposés coaxialement et portent l'arbre de commande principal 8 de l'appareil de levage.

Cet arbre est accouplé au rotor R au moyen d'un ensemble d'accouplement précontraint qui comprend les deux garnitures ou disques d'embrayage 9 et 10, leurs éléments à plaque de pression d'embrayage respectifs 11 et 12, les paquets de rondelles Belleville 13,14 et l'écrou de pré-contrainte 15, Les détails de l'ensemble d'accouplement pré-contraint ne font pas partie en soi de la présente invention.Toutefois, pour bien comprendre celle-ci, on notera que les deux éléments à plaque de pression 11 et 12 sont calés sur l'arbre de commande 8 par la clavette appropriée 16, ou qu'ils peuvent être rendus solidaires de cet arbre par des cannelures si on le désirez Le paquet de rondelles Belleville 14 porte sur la bague d'écartement 17 et le paquet de rondelles Belleville 13 porte la rondelle frein d'ecrou 18; l'écrou 15 est vissé sur l'arbre 8 de manière à pré-contraindre les paquets de ressorts 13 et 14, puis une patte ou des pattes de la rondelle 18 sont rabattues pour maintenir l'écrou 15 dans cette position.Le rotor R est monté à rotation sur les parties formant moyeu des plaques de pression 11, 12 et il est visible qu'en fonction de la pré-contrainte des paauets de ressorts 13 et 14, le rotor R et les éléments 11 et 12 qui sont calés sur l'arbre 8 tourneront à l'unisson, à moins qu'il ne se produise une résistance à la rotation de l'arbre 8 traduisant un état de surcharge de l'appareil de levage, auquel cas un patinage se produira entre les éléments de l'embrayage et la rotation de l'arbre 8 sera ralentie en consé agence.

Le pignon d'entraînement de la chaîne ou poulie de levage 18' est monté à rotation sur le bâti au moyen d'un roulement à rouleaux 19 et il s'enroule, autour de cette poulie de levage 18', la chaîne C à l'une des extrémités de laquelle est attaché le crochet H de fixation de la charge, l'extrémité opposée de la chaîne C étant fixée au bâti 1. I1 s'agit là d'une disposition classique.

La poulie de levage 18' est entraînée en rotation à une vitesse réduite par rapport à la rotation de l'arbre 8, sous l'effet du groupe de réduction par engrenage 20 et du groupe d'accouplement 21. Dans la forme de réalisation représentée de l'appareil de levage, le groupe de réduction par engrenage 20 comprend la denture intérieure 22 qui est fixée au bâti 1, par exemple par les éléments de fixation 23, et la denture extérieure 24 qui est montée à rotation sur la partie excentrique 25 de l'arbre de commande 8 de manière à orbiter à l'intérieur de la denture intérieure 22 en prise avec celle-ci, pour produire une réduction par engrenage très importante, ce qui est une caxactéristioue inhérente de ce type de mécanisme de commande.Le groupe d'accouplement 21 comprend un corps 26 comportant des broches d'accouplement 27 dont les extrémités opposées se logent avec du jeu dans des cavités de la poulie de leyage 18' -et de la denture extér;Leure 24, sensiblement de la manière représentée sur les deux figures 1 et 2.

L'une des extrémités de l'arbre de commande 8 est pourvue d'un disque de frein 27 dont le moyeu 28 est calé, ou monté au moyen de cannelures, sur l'arbre 8, et le bâti 1 porte llensem- ble de frein B, qui comprend les patins de frein 28' et 29, la pla que de pression de frein 30 qui est normalement sollicitée par le ressort 31 en position de serrage du frein et à laquelle est associée une armature 32 qui, sous l'influence de l'enroulement de solénoide 33, sert à contrecarrer l'action du ressort 31 et à relâcher le frein, le tout de manière classique. Le relais pour l'enroulement d'armature 33 est désigné par le numéro de référence 34.

Comme on le voit sur les figures 3 à 5, l'une des extrémités de l'arbre 8 est cannelée, comme indiqué en 40, pour recevoir les saillies 41 du rotor magnétique 42, qui porte, le long de sa périphérie, une série de huit éléments magnétiques 43 également espacés. Le transducteur à effet Hall est représenté en 44 sur la figure 3, et un elément diélectrique de montage 45 est fixé au support de contacteur 45' au moyen d'un élément de fixatio 46 et comprend un socle à fiche mâle 47 au moyen duquel le connecteur femelle 48 établit la connexion électrique entre les électrodes du dispositif 44 et les conducteurs 49, 50 et 51. Comme on le voit sur la figure 4, l'élément de fixation 46 traverse une fente 52 dans l'élément 45, ce qui permet le réglage d'un intervalle convenable entre l'élément 44 et les éléments magnétiques 43, comme le montre la figure 4.

Le couvercle d'extrémité 2 du bâti loge différents relais électriques, comme indiqué plus loin.

Des connexions électriques appropriées sont établies avec l'appareil de levage représenté sur les figures 1 et 2, certaines d'entre elles n'ayant pas été indiquées en raison du fait qu'elles sont décrites en référence aux figures 6a et 6b, mais la figure 2 représente l'ensemble suspendu sous la forme d'ur conducteur souple multifilaire 60 de longueur appropriée pour permettre à l'opérateur d'aller et venir librement tandis qu'il manoeuvre l'appareil de levage. L'extrémité inférieure du conducteur 60 porte le poste de commande suspendu 61 qui est suffisamment petit pour être tenu dans la main par l'opérateur qui le porte avec lui. Le poste de commande 61 comprend les trois boutons d'interrupteur 62, 63 et 64 et le conducteur 60 porte aussi un boitier 65 dans lequel est contenu pour sa plus grande-part le circuit représenté sur les fig. 6a et 6b.

Avant d'en venir à la description des fig. 6a et 6b, il y a lieu de faire connaître ici certaines des opérations physiques effectuées au niveau de la boîte de commande suspendue 61 qui provoque certaines des fonctions de l'appareil de levage. Comme on l'a déjà vu, la botte de commande 61 de l'opérateur contient les trois boutons-poussoirs 62, 63 et 64. le bouton 62 est du type à une seule position, les boutons 63 et 64 du type à deux positions. 5'est-à-dire que si l'un de ces boutons-poussoirs est enfoncé dans une première position, un interrupteur (décrit ultérieurement) est actionné, tandis que s'il est enfoncé davantage dans une seconde position, c'est un autre interrupteur qui est fermé. l'e bouton-poussoir 62, dans sa seule position d'actionnement, ferme un interrupteur de "cheminement" qui a pour effet de déclencher un relâchement intermittent du frein.

le deuxième bouton-poussoir 63, dans sa première position, amènera l'appareil de levage à fonctionner dans le sens de l'élévation de la charge à la vitesse normale par fermeture d'un interrupteur de "montée" approprié, tandis que,dans sa seconde position, il provoquera un changement de la vitesse de l'appareil de levage. De même, le bouton-poussoir 64 amènera l'appareil de levage à fonctionner dans le sens de l'abaissement de la charge à la vitesse normale lorsqu'il est enfoncé dans sa première position (en fermant l'interrupteur de "descente") et il modifiera la vitesse de la descente sous le contrôle du moteur lorsqu'il est enfoncé dans sa seconde position.

Pour fixer une position limite de l'appareil de levage, il faut presser deux boutons-poussoirs en meme temps. Par exemple, pour fixer une position limite supérieure, on doit enfoncer le bouton-poussoir 62 et presseur le bouton "de montée" 63 dans sa seconde position. Avec des appareils de levage à une seule vitesse, la condition nécessaire et suffisante est que l'opérateur émette les ordres "cheminement" + "montée" + "rapide".

Puis, lorsqu'il est mis fin à cette commande, la position limite supérieure est fixée de façon à correspondre à la position du crochet de charge à cet instant. Sur des appareils de levage à deux vitesses, la condition nécessaire et suffisante est que l'opérateur émette les ordres "cheminement" + "montée" + "rapide", puis qu'il passe aux ordres "cheminement" + "montée" en relâchant légèrement le bouton "de montée pour ouvrir l'interrupteur "rapide". Cela permet à l'ordinateur d'enregistrer les deux vitesses du moteur pour l'opération de lecture à vitesse excessive/insuffisante. De manière semblable, la position limite inférieure est fixée par la manipulation des deux boutons 62 et 64.

On notera ici que tous les appareils de levage ne sont pas pourvus de vitesses "normale" et "rapide". Danse cas, il n1 est prévu que la vitesse "normale". Toutefois, les ordres précités pour la fixation des positions limites sont quand même utilisés.

En d'autres termes, le circuit qui sera décrit ci-après est le mimez quel que soit le type de l'appareil de levage. Cela s'applique également aux moteurs d'appareils de levage qui sont respectivement monophasés et triphasées.

Sur la fig. 6a, des données d'instruction "rapide", "cheminement", "montée" et "descente", produites sous le contrôle du poste de commande de 11 opérateur, sont prévues comme signaux d'entrée pour le micro-ordinateur 70 sur les lignes 71, 72, 73 et 74 respectivement. Le micro-ordinateur 70 est du type 8049 et les lignes d'entrée 71 à 74 aboutissent respectivement à ses broches 31, 30, 29 et 28. Les interrupteurs suspendus de la boîte de commande de ltopérateur, correspondant à "rapide", "cheminement", "montée" et "descente", sont désignés respectivement par 75, 76, 77 et 78.Ces interrupteurs sont raccordés, en série avec les diodes respectives 80, 79, 81 et 82, au conducteur commun 83 qui est une jonction électrique avec l'une des extrémités de l'enroulement secondaire 84 du transformateur
T, dont l'enroulement primaire 85 est branché sur une source de tension de ligne à courant alternatif.

Ainsi, pendant les demi-périodes négatives, lorsque l'interrupteur de "cheminement" est fermé, le courant passe à travers la diode 79, l'interrupteur 76, la diode émettrice d'infra-rouges 91 du disjoncteur optique 92 pour revenir à l'extrémité alors positive de l'enroulement secondaire 84 sur les conducteurs 88 et 89. ainsi, le disjoncteur 92 emprunte du courant à travers la résistance 93, l'emmagasinant à un niveau bas an moyen du condensateur 106 pour faire passer la bascule de
Schmitt 94 à un niveau haut de sortie pour la ligne d'entrée 72, tant que l'interrupteur 76 reste fermé.

lorsque l'interrupteur "rapide" 75 est fermé, le courant passe, pendant les demi-périodes positives, à travers la diode 80, l'interrupteur 75, la diode émettrice 86 du disjoncteur optique 87, pour revenir à l'extrémité alors négative de l'enroulement secondaire 84 par les lignes 88 et 89. Be disjoncteur 87 à l'état de conduction emprunte du courant à travers la résistance 90, l'emmagasinant à un niveau bas au moyen du condensateur 105 pour faire tasser la bascule de Schmitt 91 à un niveau haut de sortie pour la ligne d'entrée 71 pendant les demi-périodes positives précitées, tant que l'interrupteur 75 reste fermé.

De même, lorsque l'interrupteur de "montée" 77 est fermé, pendant les demi-périodes positives, le courant passe à travers la diode 81 vers la diode émettrice 95 du disjoncteur optique 96 pour revenir à l'autre extrémité de l'enroulement secondaire 84 sur les lignes 88 et 89. te disjoncteur optique 96 emprunte du courant à travers la résistance 97, 11 emmagasinant à un niveau bas au moyen du condensateur 107 pour faire passer la bascule de Schmitt 98 à un niveau haut de sortie pour la ligne d'entrée 73 du micro-ordinateur 70, tant que l'interrupteur 77 reste fermé.

Pendant les demi-périodes négatives, lorsque l'interrupteur 78 est fermé, le courant passe à travers la diode 82, l'inerrupteur 78, la diode émettrice 99 du disjoncteur optique 100, pour revenir au côté positif de l'enroulement secondaire 84 sur les lignes 88 et 89. Dri raison de la conduction du disjoncteur 100, le courant passe à travers la résistance 101, est emmagasiné à un niveau bas au moyen du condensateur 108 pour faire passer la bascule de Schmitt 1C2 à un niveau haut de sortie pour la ligne d'entrée 74 pendant les dem.i-périodes négatives, tant que l'interrupteur 78 reste fermé.

es résistances 103 et 1C4 sont prévues pour limiter le courant et les condensateurs 105, 106, 107 et 108 servent, en combinaison avec les résistances qO, 93, 97et 101 qui leur correspondent, de filtres passe-bas pour éliminer les signaux parasites vers les différentes bascules de Schmitt.

t' interrupteur 76 est actionné par le bouton suspendu 62 de la fig. 2. 'interrupteur 77 est associé au bouton 63 de la ig. 2, cet interrupteur étant fermé dans la première position du bouton 63. L'interrupteur 78 est associé au bouton 64 de la fig. 2 et, de même que celui-ci, l'interrupteur 78 est fermé dans la première position du bouton 64. En outre et bien que cela n'ait pas été indiqué sur la fig. 6a pour plus de clarté, les deux boutons 63 et 64 ferment en plus l'interrupteur 75 lorsqu'ils se trouvent dans leurs secondes positions. On comprendra aisément les opérations requises d'après la description qui suit.

Pour l'opération "de montée de l'appareil de levage à la vitesse normale, le bouton 63 est enfoncé dans son premier état ou position,qui ferme l'interrupteur 77, et un signal haut est produit à la sortie de la bascule de Schmitt 98 sur la ligne 73 d'entrée du micro-ordinateur 70. Aucun signal d'entrée n'est présent sur les lignes 71, 72 et 74. Si le bouton 63 est alors enfoncé dans sa seconde position, le signal haut à la sortie de la bascule de Schmitt 94 est présent en entrée sur la ligne 71, pour signaler que l'opérateur désire une opération "de montée" et "rapide" de l'appareil de levage. De même, si le bouton 64 est enfoncé dans sa première position, un signal de sortie est produit sur la ligne 74 et les autres lignes 71, 72 et 73 sont au repos.Un enfoncement du bouton 64 dans sa seconde position ajoute le signal haut de sortie sur la ligne 71. Pour la fonction de "cheminement", on enfonce le bouton 62 qui ferme l'interrupteur 75 et produit un signal haut de sortie sur la ligne 72 à partir de la bascule de Schmitt 94, lors des demi-périodes négatives.Ainsi, le signal sur la ligne 72 est en réaiité un signal de commande de "relSchement du frein", étant bien entendu que le mécanisme de frein de l'appareil élévateur pour la descente spontanée n'est pas activé en réponse à chaque impulsion d'entrée sur la ligne 72, mais que le micro-ordinateur 70 est programmé, en réponse à ce signal, de manière à produire les signaux requis de commande de relâchement du frein selon ce qui sera décrit ci-après. I1 y a lieu de décrire ici une autre fonction, à savoir le réglage des positions limites du système. A cet égard, le micro-ordinateur 7C est programmé de manière à interdire un fonctionnement normal de l'appareil élévateur tant que les limites de la charge n'ont pas été fixées.Tel qutil est livré par l'usine, le micro-ordinateur 70 a délà été chargé de l'information de positions limites, mais si l'opérateur veut changer ces limites, il doit actionner simultanément, non seulement le bouton-poussoir 62, mais aussi l'un des deux autres boutons-poussoirs 63 et 64, selon qu'il veut fixer une limite "vers le haut" ou une limite "vers le bas". Cela est effectué de la manière suivante. Le micro-ordinateur 70 est programmé de façon à ne fixer une position limite que si des signaux apparaissent simultanément sur les deux lignes 71 et 72 et sur l'une ou l'autre des lignes 73 et 74.Ainsi, pour qu'un opérateur fixe une limite "vers le haut", il doit enfoncer le bouton 62, ce qui fait que l'interrupteur 76 est fermé, et il enfonce aussi le bouton 63 dans sa position complètement enfoncée, d'où il résulte que les interrupteurs 75 et 77 sont fermés. Cela provoque l'ascension de l'appareil élévateur jusqu'à ce que 1' opérateur interrompe son intervention en relâchant le bouton 63, le microordinateur 70 interprétant alors cela comme la nouvelle position limite "vers le haut". Une opération semblable avec les boutons 62 et 64 établira la position limite "vers le bas". Après que ces positions limites ont été fixées, l'appareil élévateur peut être manoeuvré de façon normale.On notera que même si l'appareil élévateur n'est pas prévu pour une vitesse "rapide", il est quand même nécessaire d'enfoncer le bouton 63 ou 64 dans sa seconde position pour établir les positions limites. I1 convient aussi de noter ici que le micro-ordinateur 70 est programmé pour mesurer la vitesse de l'appareil élévateur pendant la fixation des positions limites, en tant que vitesse d'étalonnage sur la base de laquelle sont établies les fonctions de vitesse excessive et de vitesse insuffisante décrites ci-après.

Le micro-ordinateur 70 reçoit aussi des données en entrée concernant les connexions du moteur sur les trois phases. les trois phases d'alimentation sont indiquées sur la fig. 6a par les numéros de référence 109, 110 et 111 et les connexions triphasées sur ces enroulements peuvent être effectuées dans ntim- porte quelle combinaison, grâce aux informations de données en entrée du micro-ordinateur. les trois enroulements 109, 110 et 111 sont raccordés, par l'intermédiaire des résistances de limitation de courant respectives 112, 113 et 114, aux portes des dispositifs 115, 116 et 117 respectivement.Les dispositifs 115, 116 et 117 déclenchent respectivement les bascules de Schmitt 118, 119 et 120 de telle manière que les trains d'impulsions d'entrée sur les lignes 121, 122 et 123 soient en phase avec les phases respectives raccordées aux enroulements 109, 110 et 111.

les informations de phases ainsi présentes sur les lignes 121, 122 et 123 permettent au micro-ordinateur 70 de contrôler l'instruction de montée" et "de descente" en provenance du bottier de commande suspendu pour établir le sens correct de rotation du moteur. En cas d'utilisation dtun moteur monophasé dans l'appareil de levage, les connexions ne sont pas utilisées et les relais normaux de commande "de montée et de descente" du moteur, ci-après décrits, reçoivent directement leurs instructions du boîtier suspendu.

Les six bascules de Schmitt 118 à 120 et 91, 94 et 98 font partie d'un circuit intégré à bascules de Schmitt du type 40106 hex, tandis que le circuit 102 et les cinq autres qui restent à décrire constituent un autre circuit intégré du type 40106. Les lignes d'entrée 121, 122 et 123 aboutissent respectivement aux broches 34, 33 et 32 du micro-ordinateur 70.

Les transistors 115, 116 et 117 sont du type VN10B1. le cristal 124 est un cristal a 5 mHz.

Trois lignes de plus 125, 126 et 127 sont prévues en entrée du micro-ordinateur 70 Les deux lignes 125 et 126 proviennent des bascules de Schmitt 128 et 129 représentées sur la figure 6a, tandis que le signal d'entrée sur la ligne 127 est issu de la bas cule de Schmitt 130 représentée sur la figure 6b
En ce qui concerne l'entrée au niveau de la ligne 125, le transducteur à effet de Hall 44 est du type bipolaire et il déclenche la bascule de Schmitt 128 chaque fois qu'une pièce magnétique encastrée 43 passe au-dessous du transducteur 44 (fig.

3) à une fréquence qui est quadruple de celle de la vitesse de rotation de l'arbre 8 du moteur. Comme déjà indiqué, pendant l'opération cyclique de réglage des positions limites, le micro-ordinateur 70 utilise la période de ces impulsions comme vitesse d'étalonnage par rapport à laquelle les vitesses de fonctionnement normales de l'appareil élévateur sont ultérieurement comparées pour déterminer s'il existe un état de vitesse excessive ou de vitesse insuffisante. Les composants X, Y et Z consti- tuent un filtre passe-bas pour le signal de sortie du détecteur à effet Hall.

La bascule de Schmitt 129 produit une impulsion de sortie sur la ligne 126 uniquement dans l'état "hors tension. Comme on peut le voir, les deux diodes 131 et 132 permettent que le condensateur 133 soit chargé aussi bien pendant les demi-périodes positives que négatives d'une source de tension de ligne, de telle manière que chaque fois que la source est raccordée au transformateur T, le condensateur 133 reste à l'état haut et déclenche le circuit 129 pour qu'il ne soit produit une impulsion "hors tension" sur la ligne 126 que quand la tension sur le condensateur 133 est amenée à la valeur, à travers les résistances 139 et 140, qui déclenche le circuit 129.

le transformateur T constitue aussi la source d'alimentation de tension régulée. A cet effet, les deux diodes 141 et 142 sont raccordées au régulateur de tension 143 qui fournit en 144 une tension de sortie régulée de 5 V. Le dispositif 143 est du type 7805.

Sur la fig. 6b, le relais "de descente" pour la connexion du moteur de l'appareil de levage pour qu'il marche vers le bas est désigné par le numéro de référence 150; le relais de relâ- chement du frein est désigné par le numéro de référence 151; le relais pour le fonctionnement du moteur dans le mode "rapide" est désigné par le numéro de référence 152 et le relais pour le fonctionnement du moteur dans le sens "ascendant" est désigné par le numéro de référence 153. I1 est en outre représenté un second enroulement secondaire 154 du transformateur T de la fig. 6a et un interrupteur a Dimétal 155 qui détecte la température du moteur. Comme indiqué, le relais 15C fait fonctionner le moteur dans le sens "descendant", alors que le relais 153 le fait fonctionner dans le sens "ascendant.Cela s'applique to- jours aux moteurs monophasés, mais lorsqu'il est fait usage 'un moteur triphasé, les fonctions de ces deux relais peuvent êt~e inversées sous la commande du micro-ordinateur 70 en fonction des informations de séquence de phases qu'il reçoit des lignes 121, 122 et 123,
Un jet de triacs actionnés optiquement 156 à 161 est associé aux éléments 150 à 155 comme on peut le voir. Les éléments 56 à 160 sont du type H11J1 et l'élément 161 du type 4N26. Comme indiqué, l'un des cotés de l'enroulement secondaire 154 est monté, par l'intermédiaire du triac 156, en parallèle sur tous les triacs 157 à 160. De la sorte, aucune fonction de commande n'est possible sur aucun des éléments 150 à 153 si le triac 156 n'est pas conducteur.Le but de cela est d'empêcher un fonctionnement non voulu de l'un quelconque des éléments 150 à 153 en cas de défaillance du micro-ordinateur 70. la ligne de sortie 170 (broche 36) du micro-ordinateur 70 fonctionne dans le mode par impulsions lorsqutun signal de sortie vers les relais 150 à 153 est désiré , à moins qu'il y ait une défaillance ou une panne dans le micro-ordinateur 70.En l'absence de telles impulsions, le transistor 171 cesse d'être conducteur, ce qui fait que la diode émettrice d'infra-rouge 172 du triac optique 156 n'est plus alimentée et que le triac 156 retourne dans son état normal ouvert et qu'aucun des dispositifs 150 à 153 ne peut être actionné. l'es deux bascules de Schmitt 173 et 174, le condensateur 175, la diode 176, la diode 177, le condensateur 178 et la résistance 179 sont utilisés, avec une résistance 180 de limitation de courant, pour remplir cette fonction.Le mode opératoire est le suivant : le signal d'entrée par impulsions sur la ligne 170 permet au courant de passer à travers le condensateur 175, ce qui fait que le condensateur 178 est chargé à la tension de seuil de la bascule de Schmitt 174 et que le signal de sortie de celle-ci passe au niveau bas, mettant ainsi le transistor 171 dans l'état de conduction. le condensateur restera donc chargé tant que des impulsions apparaissent sur la ligne de sortie 170, e qui maintient le transistor 171 dans l'état de conduction et, par suite, permet que l'enroulement secondaire 154 active l'un quelconque des dispositifs 150 à 153.

Les lignes de sortie 181, 182, 183 et 184 du micro-ordinateur 70 (correspondant aux broches 24, 25, 22 et 21 de celui-ci) sont raccordées respectivement aux transistors 185, 186, 187 et 188. Si le triac optique 156 est conducteur, la chaîne diviseuse de tension constituée par les résistances 189 et 190 fournit la tension convenable a l'électrode de commande 191 du triac 192, d'où il résulte que celui-ci est conducteur et ferme donc le circuit vers la ligne 193 qui est commune à tous les autres triacs 194, 195, 196 et 197. lies transistors 185 à 188 commandent respectivement les trias optiques 157 à 160 de façon à rendre les triacs 197 à 197 conducteurs ou non selon l'état des lignes de sortie 181 à t84.Chacun des triacs 192, 194 à 197 est pourvu d'un circuit d'arrêt des transitoires afin d'éviter les déclenchements erronés, ce circuit étant sous la forme d'un condensateur 198 et d'une résistance 199, tels que ceux qui sont représentés pour le triac 192.

lie signal d'entrée restant pour le micro-ordinateur 70 sur la ligne 127 (broche 27) est fourni au moyen de l'interrupteur à bimétal 155. Normalement, cet interrupteur est fermé, de telle manière que la diode émettrice 201 du coupleur optique 161 maintienne un état bas à l'entrée de la bascule de Schmitt 130, ce qui donne lieu à un signal d'entrée haut sur la ligne 127. Par contre, si l'interrupteur 155 s'ouvre en raison de la surchauffe du moteur, le signal de sortie sur la ligne 127 passe à l'état bas. Comme on l'a déjà vu, les données d'état de l'appareil élévateur sont stockées dans une mémoire rémanente à accès sélectif. Ce dispositif 202, est du type Xicor
X 2210. Le micro-ordinateur 70 commande les fonctions "appel" et "stockage" sur les lignes de sorties 203 et 204 respectivement (bro- ches 37 et 38)et ces connexions sont établies vers les broches 10 et 9 respectivement du dispositif 202.Les fonctions"lecture" et "écriture" sont commandées respectivement sur les lignes de sortie 205 et 206(broches 8 et lO)Ces deux lignes de sortie servent d'entrées pour une Porte NON-ET à double entrée 207, de telle manière que quand i > un ou l'autre des signaux de sortie sur la ligne 205 ou 206 passe au niveau bas, le signal de sortie de la porte 207 sur la ligne 208 passe au niveau haut, ce qui fait que l'état de sortie normalement haut sur la ligne 209 de la porte NOYA T 210 se transforme en état bas. lies lignes 208 et 206 sont raccordées respectivement aux broches 7 et 11 du dispositif 202.

lies lignes de sortie 211 à 216 du mirco-ordinateur 70 sont des lignes d'adresse de mémoire à accès sélectif qui sont raccordées au circuit de verrouillage d'adresse 217 qui est un multivibrateur bistable D hex du type 40174. les lignes de sortie 211 à 216 proviennent respectivement des broches 17 à 12 du micro-ordinateur 70 et sont reliées respectivement aux broches 11, 14, 13, 3, 4 et 6 du dispositif de verrouillage 217. les lignes 211 à 216 sont normalement maintenues au niveau haut par les résistances 218 à 223. les broches 18 et 19 du micro-ordinateur 70 reçoivent normalement, elles aussi, une tension positive à travers les résistances 224, 22T'respectivement, et l'une des entrées de la porte +4ON-ET 226 est également maintenue haute au moyen de la résistance 227.La ligne de sortie restante (broche 11) du micro-ordinateur 70 est la ligne 228 qui constitue l'autre entrée de la porte ET-NON 226, pour commander les lignes de sortie d'adresse 211' à 216' qui sont raccordées respectivement aux broches 16, 2, 3, 4, 5 et 6 du dispositif 202. le condensateur 230 est monté entre les broches 8 et 18 du dispositif 202 et les broches 1 et 17 de celui-ci ne sont pas utilisées.

On comprendra aisément que le micro-ordinateur 70 est pro grammé de manière à charger la mémoire 202 sur la base de l'état instantané, de telle sorte que quand l'alimentation en courant est interrompue, délibérément ou par accident, l'état instantané de l'appareil de levage soit retenu positivement dans la mémoire 202. le micro-ordinateur 70 est en outre programmé de manière à extraire l'état instantané de la mémoire 22 dès que l'alimentation est rétablie.Ies deux lignes restantes 234 et 235 du microordinateur, correspondant aux broches 1 et 21 de celui-ci, sont raccordées au point de connexion à trois conducteurs 236, au moyen de quoi l'information contenue dans la mémoire 202 peut être extraite en série.Comme on l'a vu précédemment, les positions limites, le nombre de démarrages du moteur, le temps de marche du moteur, le nombre d'arrêts pour surtempérature, le nombre d'actionnements du frein, le nombre total d'arrêts pour vitesse excessive et vitesse insuffisante, le nombre de fois où l'alimentation en courant est interrompue, le nombre de fois où les positions limites sont annulées et la position instantanée de la charge de l'appareil de levage à l'instant de l'interruption de courant, tout cela est stocké dans la mémoire 202. Ces informations, lorsqu'elles sont extraites, permettent une planification intelligente d'entretien pour le système de levage.

Be micro-ordinateur est programmé de telle manière que quand le seul interrupteur 76 est fermé, le relais 151 soit actionné jusqu'à ce qu'un nombre prédéterminé d'impulsions apparaissent sur la ligne 125, après quoi le relais 151 est désexcité pendant une brève période de temps prédéterminée avant que le cycle ne se répète. lie programme "mesure1, aussi le temps de repos entre des impulsions sur la ligne 125 pendant l'opération cyclique de fixation des limites et ce temps de repos est utilisé comme étalon de vitesse par rapport auquel sont effectuées les déterminations suivantes de "vitesse excessive" et de vitesse insuffisante". Une vitesse excessive indique une alimentation inadéquate et/ou une surcharge dans le sens de l'abaissement. De même, une vitesse insuffisante indique une alimentation inadéquate et/ou une surcharge suffisante pour donner lieu à un patinage de l'embrayage dans le sens ascendant. Les possibilités de vitesse d'étalonnage peuvent être également utilisées pour désexciter un enroulement de démarrage du moteur lorsque la vitesse du moteur a atteint un certain pourcentage prédéterminé de la vitesse d'étalonnage.

Il est bien entendu que d'autres dispositions différentes peuvent être adoptées, à la portée du spécialiste moyen. L'invention a été décrite ci-dessus sous une forme de réalisation préférée, mais il est bien spécifié que les revendications présentées ci-après ne se limitent pas à cette forme de réalisation préférée et particulière, mais que plus d'un mode de réalisation sont envisageables dans le cadre de ces revendications.

Claims

- REVENDICATIONS

1.- Système de levage pour la manutention de charges, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de manutention de charge (M, 18', C, H) pour élever et abaisser une charge, des moyens micro-ordinateurs (70) pour produire des signaux de commande commandant le dispositif de manutention de charge, et des moyens carlacdés par l'opérateur (61-64) pour introduire des données d'instruction dans les moyens micro-ordinateurs, de telle maniere que le système de levage soit commandé de façon correspondante par les moyens micro-ordinateurs.

2.- Système de levage selon la revendication 1, carac térisé en ce qu'il comprend des moyens détecteurs (42,44) pour produire des signaux de sortie périodiques (en 50) indiauant des mouvements différentiels de montée et de descente du dispositif de manutention de charge, les moyens micro-ordinateurs étant program més de façon à définir des limites verticales de la course de la charge sous le contrôle des données d'instruction en provenance des moyens commandés par l'opérateur et à produire en sortie des données de commande lorsque ces limites sont atteintes au cours du fonctionnement ultérieur, de manière à mettre fin à la course de la charge dans les positions correspondant à ces limites.

3.- Système de levage selon la revendication 2, carac térisé en ce que les moyens commandés par I'opérateur introduisent des données de commande de cheminement dans les moyens microordinateurs sous le contrôle (62) de l'opérateur, et en ce que les moyens micro-ordinateurs sont programmes de manière à produire des signaux séparés dans le temps de commande d'abaissement de la charge en réponse à ces données de commande de cheminement et aux signaux de sortie des moyens détecteurs

4*- Système de levage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de memorisation (202) reliés aux moyens micro-ordinateurs pour stocker des données correspondant aux signaux de commande produits par les moyens microordinateurs, et des moyens de connexion d'extraction (236) pour donner accès aux données stockées dans ces moyens de mémorisation, de telle manière qu'un entretien puisse être planifié intelligem ment pour le système de levage.

5.- Système de levage pour la manutention de charges, selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur électrique réversible (M) et des moyens d'actionnement assurant le branchement électrique du moteur en vue de son fonctionnement dans des sens de rotation opposés l'un à l'autre; un pignon (18') et une chaîne (C) commandés par le moteur pour élever et abaisser une charge en fonction du sens de rotation du moteur et des moyens de freinage (B) pour freiner automatiquement-le dispositif de manutention de charge lorsque le moteur n'est pas actionné.

6.- Système de levage pour la manutention de charges selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moteur comprend un rotor (R), un arbre de sortie (8) et un embrayage de limitation du maximum de couple (9,10,11,12) reliant le rotor à l'arbre de sortie, les moyens détecteurs (42,44) étant associés à l'arbre de sortie de telle manière que la périodicité desdits signaux de sortie pendant que le moteur est sous tension témoigne des états de patinage et de non-patinage de l'embrayage, les moyens microordinateurs étant programmés de manière mettre hors tension le moteur lorsque l'embrayage patine, de façon à éviter une surcharge du système de levage.

7.- Système de levage selon la revendication 5, carac térisé en ce que les moyens produisant les données d'ordre d'instruction de fonctionnement comprennent des moyens interrupteurs à positions multiples.

8.- Système de manutention de charges selon la revendication 2, caractérisé en ce que le micro-ordinateur empêche le fonctionnement normal de l'appareil de levage tant que des positions limites n'ont pas été fixées.

9.- Système de manutention de charges selon la revenu dication 2, caractérisé en ce que le poste d'opérateur comporte un bouton de commande (63) pour le fonctionnement "vers le haut" de l'appareil de levage, un bouton de commande t64) pour le fonctionnement "vers le bas" de l'appareil de levage et un bouton de commande (62) pour la descente spontanée de la charge, le microordinateur répondant à la manoeuvre simultanée du bouton de commande de descente spontanée et de l'un des boutons "vers le haut" et "vers le bas" en fixant des positions limites.

10.- Système de manutention de charges selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens micro-ordinateurs sont en outre programmés de manière à établir une vitesse d'éta- lonnage de l'appareil de levage lors de la fixation des positions limites et à empêcher le fonctionnement de l'appareil de levage, en réponse à une vitesse excessive prédéterminée ou à une vitesse insuffisante prédéterminée de l'appareil de levage au cours du fonctionnement normal ultérieur de ce dernier.

11.- Système de manutention de charges selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mémorisation rémanente (202) raccordés aux moyens micro-ordinateurs, pour stocker des informations définissant l'état mis à jour de l'appareil de levage, informations qui, lorsqu'elles sont extraites, permettent la planification de l'entretien de l'appareil de levage.