FR2573723A1 - Procede et dispositif permettant a une structure mobile de suivre les deplacements d'une autre structure. - Google Patents
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Abstract
CE PROCEDE ET CE DISPOSITIF SONT DESTINES NOTAMMENT A UNE PASSERELLE DE TRANSBORDEMENT6 DEVANT SUIVRE LES DEPLACEMENTS D'UNE CARLINGUE D'AVION7. UN ELEMENT TEL QUE ROUE23, PATIN30 OU DOUBLE BRAS EN "V"43, 44, LIE A LA PASSERELLE6 EST APPLIQUE CONTRE LA CARLINGUE7. DES MOYENS DE DETECTION26; 38, 39; 53 FOURNISSENT UN SIGNAL ELECTRIQUE5 PROPORTIONNEL AU DEPLACEMENT DE L'ELEMENT APPLIQUE SUR LA CARLINGUE. LE SIGNALS EST TRAITE PAR UN ENSEMBLE ELECTRONIQUE70 QUI DELIVRE DES ORDRES EXECUTES PAR UN MOTEUR56 OU UN VERIN57 COMMANDANT L'ELEVATION ET L'ABAISSEMENT DE LA PASSERELLE6.
Description
"Procédé et dispos tif permettant à une structure mobile
de suivre les déplacements d'une autre structure"
La présente invention concerne un procédé permettant de commander une structure mobile, de manière à ce qu'elle suive automatiquement tous les déplacements d'une autre structure voisine, également mobile. L'invention a également pour objet un dispositif spécialement destiné à la mise en oeuvre de ce procédé.Plus particulièrement, cette invention se rapporte à un procédé et à un dispositif permettant à un équipement de chargement/déchargement de frêt et de passagers pour usage aéroportuaire ou portuaire, de suivre exactement les mouvements d'un avion ou d'une navire auquel l'équipement est accosté ^ ainsi, l'invention s'applique notamment aux passerelles de transbordement des passagers, qui équipent les aéroports d'une certaine importance, et elle sera d'ailleurs décrite ci-après dans le cadre de cette application particulière, sans caractère limitatif.
de suivre les déplacements d'une autre structure"
La présente invention concerne un procédé permettant de commander une structure mobile, de manière à ce qu'elle suive automatiquement tous les déplacements d'une autre structure voisine, également mobile. L'invention a également pour objet un dispositif spécialement destiné à la mise en oeuvre de ce procédé.Plus particulièrement, cette invention se rapporte à un procédé et à un dispositif permettant à un équipement de chargement/déchargement de frêt et de passagers pour usage aéroportuaire ou portuaire, de suivre exactement les mouvements d'un avion ou d'une navire auquel l'équipement est accosté ^ ainsi, l'invention s'applique notamment aux passerelles de transbordement des passagers, qui équipent les aéroports d'une certaine importance, et elle sera d'ailleurs décrite ci-après dans le cadre de cette application particulière, sans caractère limitatif.
Lors des opérations de chargement et de déchargement d'un avion, celui-ci subit des variations importantes de son niveau par rapport au sol, du fait des variations de charge et de la suspension.
Lorsqu'une passerelle d'accès à partir d'un bâtiment est utilisée pour le transfert des passagers, celle-ci est accostée à l'avion par l'intermédiaire de sa section d'extrémité, appelée "tête d'accostage". Il est évident que la tête d'accostage doit suivre les mouvements de l'avion.
Cette fonction est assurée en actionnant les moyens de translation ou d'élévation de la passerelle.
Tenant compte du fait que la passerelle reste accostée à l'avion pendant toute la durée de l'escale, et du coût prohibitif qu'entraînerait la présence permanente d'un opérateur uniquement affecté à la passerelle, la fonction de commande de la passerelle pour lui permettre de suivre les déplacements de l'avion doit être assurée automatiquement, à partir de moyens sensibles capables de détecter ces déplacements.
Non seulement la-présence d'un système automatique s'impose, mais encore les conséquences d'une éventuelle défaillance d'un tel système risquent d'être très importantes. En effet, lorsque la passerelle est accostée à l'avion, la porte de celui-ci qui dans la majorité des cas s'ouvre vers l'extérieur se trouve au-dessus du plancher de la tête d'accostage.
Si, lors d'une descente de l'avion au cours de son chargement, la passerelle ne réagit pas en se déplaçant suffisamment vite dans le même sens, la porte vient s'appuyer sur le plancher et elle se déforme. Les effets d'un tel incident sont considérables: immobilisation de l'avion, changement d'avion donc retard pour les passagers, nécessité de réparation de l'avion et indisponibilité de ce dernier.
Différents systèmes automatiques, permettant à une passerelle de suivre les déplacements de l'avion, sont à ce jour connus et utilisé.
Le principe général commun en est le suivant
- La passerelle est accostée à l'avion par un opérateur, dans une position qui permet l'ouverture correcte de la porte.
- La passerelle est accostée à l'avion par un opérateur, dans une position qui permet l'ouverture correcte de la porte.
- Quand l'opération d'accostage est terminée, un capteur à contact physique, porté par l'extrémité de la passerelle, est appliqué contre la carlingue de l'avion, pour détecter tout mouvement de celui-ci.
- Ce capteur transmet des ordres de montée ou de descente aux moyens de commande d'élévation de la passerelle, moyens qui peuvent être soit mécaniques (mécanismes viç-écrouet entraînement par moteur électrique), soit hydrauliques (vérins).
Actuellement, les informations transmises par les capteurs le sont en "tout ou rien". Les déplacements de l'avion sont en effet détectés par des micro-contacts ou des détecteurs passifs. Ainsi les solutions existantes sont simples mais malheureusement la résolution des systèmes actuels ainsi que leur fiabilité, surtout dans le cas de micro-contacts, sont très faibles.
De plus, les ordres transmis à partir des capteurs vers les moyens de commande d'élévation sont extrêmements contraignants pour la structure des passerelles, lesquelles se trouvent soumises lors de leurs déplacements à des démarrages brusques et à des arrêts brusques. Il est possible d'atténuer ces effets en réduisant les vitesses d'élévation et de descente, mais dans ce cas le temps de réponse du - système est augmenté et ne permet pas à la passerelle de réagir convenablement à l'enfoncement rapide quasiment instantané, dit "décrochage", d'un amortisseur d'avion.
Pour illustrer ce qui - précède, les premières figures du dessin schématique annexé représentert quelques exemples de capteurs utilisés à l'heure actuelle dans de tels systèmes
La figure 1 est relative à un premier type de capteur utilisé, à savoir un capteur à roulette. Une roulette caoutchoutée (1) est montée tournante autour d'un axe horizontal (2), à l'extrémité libre d'un bras support mobile (3) lui-même monté pivotant, suivant un axe horizontal (4), sur la tête d'accostage (5) de la passerelle (6). Le bras mobile (3) permet d'approcher ou d'éloigner la roulette (1) de la carlingue (7) de l'avion, et il est soumis à une force (F) pour l'application de cette roulette (1) sur la carlingue (7).Lorsque l'avion décrit des mouvements verticaux, la roulette (1) est entraînée en rotation autour de son axe (2), et ses mouvements de rotation dans un sens ou l'autre sont détectés par des micro-contacts (8,9), ou des détecteurs inductifs ou capacitifs, ou des relais du type ILS (interrupteurs à lames souples).
La figure 1 est relative à un premier type de capteur utilisé, à savoir un capteur à roulette. Une roulette caoutchoutée (1) est montée tournante autour d'un axe horizontal (2), à l'extrémité libre d'un bras support mobile (3) lui-même monté pivotant, suivant un axe horizontal (4), sur la tête d'accostage (5) de la passerelle (6). Le bras mobile (3) permet d'approcher ou d'éloigner la roulette (1) de la carlingue (7) de l'avion, et il est soumis à une force (F) pour l'application de cette roulette (1) sur la carlingue (7).Lorsque l'avion décrit des mouvements verticaux, la roulette (1) est entraînée en rotation autour de son axe (2), et ses mouvements de rotation dans un sens ou l'autre sont détectés par des micro-contacts (8,9), ou des détecteurs inductifs ou capacitifs, ou des relais du type ILS (interrupteurs à lames souples).
La détection réalisée au moyen de la roulette (1) et des microcontacts (8,9) ou autres détecteurs est de type "tout ou rien". Elle n'a lieu que lorsque l'avion subit des variations de niveau dont l'amplitude dépasse 20 à 30 mm. Des ressorts de rappel (10,11) maintiennent la roulette (1) en position neutre, lorsque le système est au repos, c'est-à-dire lorsque ladite roulette n'est pas au contact de la carlingue (7) de l'avion.
La figure 2 est relative à un deuxième type connu de capteur, qui est un capteur à patin. Un patin rectangulaire (12) est monté à l'ex- trémité d'un bras-support (13), pouvant être un bras articulé double réalisant un cadre déformable, qui est supporté par l'extrémité (5) de la passerelle (6). Le patin (12) est lui-même déplaçable verticalement, relativement au bras (13), grâce à un système de parallélogramme déformable (14).
La mise en service du capteur est assurée en exerçant sur le bras (13) une force (F), appliquant le patin (12) sur la carlingue (7) de l'avion. Les mouvements verticaux du patin (12) sont détectés par des micro-contacts (15), ou des détecteurs inductifs ou capacitifs, ou des relais du type ILS (interrupteurs à lames souples). Les informations ne sont prises en compte que pour des variations de niveau dont l'amplitude dépasse 20 à 30 mm. Comme dans le cas du capteur à roulette, le patin (12) est maintenu en position neutre par des ressorts de rappel (16,17), lorsque le système est au repos c'est-à-dire lorsque ledit patin n'est pas au contact de la carlingue (7) de l'avion.
Dans une variante du système précédent, illustrée par la figure 3, le patin (12) est porté par l'extrémité d'un bras-support (18) monté coulissant horizontalement dans un guide (19) fixé sur l'extrémité (5) de la passerelle (6). Le patin (12) est tenu par un dispositif déformable à lame de ressort (20) qui autorise son déplacement vertical et assure aussi son rappel en position neutre, lorsque le système est au repos.
Comme précédemment, les déplacements verticaux du patin (12) sont détectés par des micro-contacts (15), ou des détecteurs inductifs ou capacitifs, ou des relais du type ILS (interrupteurs à lames souples).
Les systèmes existants, rappelés ci-dessus, possèdent des inconvénients d'une part d'ordre mécanique, d'autre part en liaison avec l'automatisme de ces systèmes
Sur le plan mécanique, il existe des risques de ripage des capteurs à roulette ou à patin sur la carlingue de l'avion, dûs au fait que: la pression sur la carlingue ne doit pas dépasser une valeur limite relativement faible (35 g/cm2), le coefficient d'adhérence peut être faible quand la surface de la carlingue est irrégulière ou souillée ou verglacée, et les moyens à ressort pour le rappel en position neutre pénalisent la liberté de mouvement du capteur.
Sur le plan mécanique, il existe des risques de ripage des capteurs à roulette ou à patin sur la carlingue de l'avion, dûs au fait que: la pression sur la carlingue ne doit pas dépasser une valeur limite relativement faible (35 g/cm2), le coefficient d'adhérence peut être faible quand la surface de la carlingue est irrégulière ou souillée ou verglacée, et les moyens à ressort pour le rappel en position neutre pénalisent la liberté de mouvement du capteur.
Dans l'asservissement, la détection en "tout ou rien" ne permet ni un pilotage proportionnel des moyens de commande d'élévation de la passerelle, ni une détection de l'accélération de la descente de l'avion dans le cas de l'enfoncement rapide ou "décrochage" d'un amortisseur, détection qui permettrait d'anticiper une réaction rapide de la passerelle.
De plus, les systèmes actuels ne peuvent empêcher une oscillation de la passerelle, avec répétition de la séquence élévationidescente, en cas de mouvement de tangage ou de roulis de l'avion (absence de contrôle d'hystérésis). Enfin, ces systèmes souffrent d'un décalage du point de référence, lorsque l'avion oscille autour de son axe de lacet.
La présente invention vise à éliminer tous ces inconvénients, en fournissant un système qui soit indifférent au profil sur lequel il s'applique, qui délivre un signal proportionnel au débattement vertical de l'avion dont il suit les mouvements, qui garde un parfait contact avec la carlingue de l'avion en toutes circonstances, qui soit sensible à la vitesse et à l'accélération des déplacements de l'avion pour "anticiper" les mouvements de la passerelle, et qui puisse supprimer les effets parasites dûs aux mouvements de l'avion autour de ses axes de lacet, roulis et tangage.
A cet effet, le procédé selon l'invention, permettant à une structure mobile, telle que passerelle de transbordement, de suivre les déplacements d'une autre structure telle que carlingue d'avion, consiste essentiellement à détecter les déplacements de cette autre structure par des moyens de détection, portés par la première structure, en émettant un signal proportionnel auxdits déplacements, à traiter ce signal proportion nel en obtenant des informations de vitesse et d'accélération, et à commander les déplacements de la première structure en fonction du résultat de ce traitement de signal.
Les moyens de détection portes par la première structure, telle que passerelle de transbordement, sont initialement appliqués sur la structure, telle que carlingue d'avion, dont les déplacements doivent être suivis ; avantageusement, le signal proportionnel émois par ces moyens de détection de déplacements est initialisé à.- l'instant où lesdits moyens sont appliqués contre la structure telle que carlingue d'avi9n.
Le procédé selon l'invention permet ainsi d'analyser avec précision les mouvements de l'avion, en émettant et en traitant un signal proportionnel à ses déplacements verticaux, signal à partir duquel sont déduites aussi d'autres informations nécessaires à un asservissement en position performant de la passerelle, à savoir la vitesse et l'accélération, ce qui permet d'améliorer le temps de réponse du système en "anticipant" les mouvements et en procurant un repositionnement très rapide de la passerelle, même en cas de descente brusque de l'avion. Tout ce processus s'effectue sans nécessité d'avoir un point de référence fixe, la mesure pouvant être initialisée sur n'importe quelle position.Le procédé selon l'invention, supprimant la détection en "tout ou rien", permet aussi de diminuer les contraintes mécaniques sur la structure, malgré l'utilisation d'une vitesse d'élévation ou de descente élevée de la passerelle, nécessaire pour suivre les déplacements de l'avion dans les cas critiques.
Le dispositif selon l'invention, destiné à la mise en oeuvre du procédé indiqué précédemment, comprend d'une façon générale un élément apte à être appliqué contre la structure, telle que carlingue d'avion, dont les déplacements verticaux doivent être suivis, des moyens supports de cet élément portés par la structure mobile, telle que passerelle, devant suivre lesdits déplacements, des moyens de détection de ces déplacements, fournissant un signal électrique proportionnel auxdits déplacements, et un ensemble électronique de traitement de ce signal, qui délivrè les ordres devant être exécutés par les moyens de commande d'élévation et d'abaissement de la structure mobile, telle que passerelle, devant suivre les déplacements de l'autre structure.
Les moyens supports de l'élément appliqué sur la structure à suivre sont, de préférence, associés à des moyens de mise en action aptes à commander un déplacement de ces moyens supports, dans le sens de
I'application dudit élément sur la structure considérée. L'initialisation de la mesure s'effectue à l'instant où les moyens de mise en action appliquent l'élément contre la structure telle que carlingue d'avion.
I'application dudit élément sur la structure considérée. L'initialisation de la mesure s'effectue à l'instant où les moyens de mise en action appliquent l'élément contre la structure telle que carlingue d'avion.
En raison de ce processus d'initialisation particulier, I'élément appliqué sur la carlingue de l'avion ne nécessite aucun ressort de rappel dans une position prédéterminée (position neutre), de sorte que cet élément est déplacé par une force ou un couple d'entraînement extrêmement faible, se limitant à vaincre l'inertie de celui-ci ; en l'absence de tout rappel, la solution objet de l'invention permet aussi de s'affranchir des problèmes d'adhérence de capteur sur la carlingue de l'avion, donc de diminuer la force d'application de l'élément considéré sur la carlingue.
Un capteur peut être associé à cet élément, pour mesurer sa force d'application et réaliser un asservissement des moyens de mise en action.
Dans une première forme de réalisation du dispositif de l'invention, l'élément apte à être appliqué contre la structure, telle que carlingue d'avion, dont les déplacements doivent être suivis, est une roue montée libre en rotation à l'extrémité d'un brasupport monté oscillant sur la structure mobile, telle que passerelle, devant suivre lesdits déplacements, et les moyens de détection de ces déplacements sont constitués par un capteur électronique, notamment du type codeur rotatif incrémental, apte à émettre un signal électrique proportionnel à l'angle de rotation de la roue, donc au déplacement de la structure telle que carlingue d'avion, sur laquelle la roue est appliquée.La roue étant entièrement libre en rotation, et notamment dépourvue de tout moyen de rappel, son couple d'entraînement est minimal donc s'affranchit des problèmes d'adhérence sur la carlingue de l'avion.
Dans une deuxième forme de réalisation du dispositif de l'invention, l'élément apte à être appliqué contre la structure, telle que carlingue d'avion, dont les déplacements doivent être suivis, est un patin mopté coulissant sur des guides fixés sur une structure de support, liée à la structure mobile devant suivre lesdits déplacements, les moyens de détection de ces déplacements étant constitués par un capteur linéaire, notamment du type à transformateur différentiel, apte à émettre un signal électrique proportionnel à la course du patin sur ses guides, donc au déplacement de la structure, telle que carlingue d'avion, sur laquelle le patin est appliqué.
Cette deuxième forme de réalisation utilise-un élément (patin) mobile en translation, plus particulièrement suivant une direction verticale, qui comme l'élément rotatif (roue) de la réalisation précédente n'est associé à aucun ressort de rappel en position neutre. En l'absence de moyen de rappel il est prévu, pour maintenir le patin en position centrale lorsque celui-ci n'est pas appliqué sur la carlingue de l'avion, un basculeur apte à retenir temporairement le patin à un - niveau déterminé et monté sur la structure de support, ledit basculeur étant apte à être actionné par des moyens de commande, tels qu'un vérin, dans le sens de la libération du patin ; cette libération est effectuée au moment de l'application du patin sur la carlingue.
Pour la mise en action du dispositif, la structure de support est, par exemple, liée à la structure mobile telle que passerelle par l'intermédiaire d'un parallélogramme déformable, actionné par des moyens de commande tels qu'un vérin.
Dans une troisième forme de réalisation du dispositif de l'invention, I'élément apte à être appliqué contre la structure, telle que carlingue d'avion, dont les déplacements doivent être suivis, est constitué par un ensemble de deux bras disposés en "V" et liés rigidement entre eux, ces deux bras étant prévus pour s'appliquer sur la structure, telle que carlingue, par leurs extrémités libres, et le "V" étant articulé par son sommet à l'extrémité d'un bras-support monté oscillant sur la structure mobile, telle que passerelle, devant suivre lesdits déplacements, et les moyens de détection de ces déplacements sont constitués par un inclinomètre apte à émettre un signal électrique proportionnel à l'angle de rotation du "V", donc au déplacement de la structure, telle que carlingue d'avion, sur laquelle sont appliquées les extrémités des bras formant le "V".Cette troisième forme de réalisation repose dans son principe, sur le fait que la courbure habituelle du profil transversal d'une carlingue d'avion a pour conséquence qu'un déplacement vertical de la carlingue s'accompagne d'un pivotement du "V" formé par les deux bras, pivotement qui modifie au moins légèrement l'inclinaison de ces bras, ce qui peut être détecté au moyen d'un indinonètrefixé sur l'un des bras.
Avantageusement, les extrémités libres des deux bras formant le "V" sont équipées de roulettes, venant en contact avec la carlingue de l'avion, afin de protéger cette dernière lors des glissements pouvant intervenir pendant l'opération.
Selon une autre caractéristique, le "V" est équilibré par un con ;repoids; la force nécessaire à son entraînement en rotation devient ainsi extrêmement faible, d'autant plus que le dispositif comme les précédents, ne comporte aucun ressort de rappel.
Le principe de ce dernier dispositif pouvant être mis en défaut dans le cas où le "V" est appliqué sur une portion de surface plane, dont le déplacement n'engendre aucune rotation du "V", il est avantageusement prévu en outre un capteur électronique, notamment du type codeur rotatif incrémental, associé à l'une des roulettes d'extrémités du "V". Grâce à ce capteur auxiliaire, tout mouvement vertical de l'avion est détecté, même si le "V" est exceptionnellement appliqué sur une surface plane.
Dans toutes les formes de réalisation, I'invention met en oeuvre des capteurs capables d'une résolution sans aucune commune mesure avec les systèmes actuels, capteurs qui transmettent vers l'ensemble électronique de traitement un signal proportionnel aux déplacements de l'avion ou autre structure dont ils assurent la détection.
Quel que soit le type particulier de capteur utilisé, I'ensemble électronique de traitement comprend essentiellement un régulateur de type "PID" (proportionnelle, intégrale, dérivée) traitant le signal émis par les moyens de détection des déplacements de la structure, telle que carlingue d'avion, et délivrant, par l'intermédiaire de moyens d'amplification, les ordres envoyés aux moyens de commande d'élévation et d'abaissement de la structure mobile, telle que passerelle.
L'ensemble électronique de traitement comprend de préférence un filtre placé en amont du régulateur 1'PID" et effectuant un traitement préalable du signal fourni par les moyens de détection, visant à supprimer les parasites.
Les - moyens d'amplification, placés en sortie du régulateur "PID" comprennent avantageusement un premier servo-amplificateur piloté par la fonction "proportionnelle" du régulateur et un second servoamplificateur piloté par un détecteur de seuil en liaison avec les fonctions "intégrale" et "dérivée" du régulateur, la sortie du second servo-amplificateur étant reliée à une entrée du premier servo-amplificateur. Ces moyens permettent d'ordonner une descente rapide de la passerelle, uniquement en cas d'enfoncement rapide de l'amortisseur avant de l'avion.
Les moyens d'amplification délivrent des ordres exploitables par des moyens de commande d'élévation et d'abaissement de tous types, à motorisation hydraulique (vérins) ou électrique (moteurs électriques).
Les moyens d'amplification considérés, ou une partie de ces moyens tels que le premier servo-amplificateur, peuvent aussi intervenir pour la commande initiale de positionnement de la passerelle. A cet effet, I'ensemble électronique de traitement est associé à un commutateur "manuel/automatique", dont la position "manuel" est en liaison avec lesdits moyens d'amplification, et il est complété par un amplificateur d'initialisation relié à un amplificateur de capteur, et intervenant dès que s'effectue la commutation sur la position "automatique".
Le recours à un tel ensemble électronique de traitement permet de supprimer tout ensemble de traitement électro-mécanique complexe et peu fiable, et il autorise aussi tous développements facilitant l'utilisation du système, tels que: programmation selon le type d'avion, autosurveillance, commande d'autres opérations de la passerelle, etc...
De toute façon, I'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution de ce dispositif, appliquées à une passerelle pour le transbordement des passagers dans un aéroport
Figure 4 est une vue de côté de l'élément de détection et de son support, dans une première forme d'exécution
Figure 5 est une vue en plan par dessus, avec coupe partielle, correspondant à figure 4
Figure 6 est une vue de côté de l'élément de détection et de son support, dans une deuxième forme d'exécution
Figure 7 est une vue de côté de l'élément de détection et de son support, dans une troisième forme d'exécution
Figure 8 est une vue en plan par dessus, avec coupe partielle, correspondant à figure 7 ; ;
Figure 9 est un schéma synoptique de l'ensemble électronique de traitement, s'appliquant à toutes les formes d'exécution précédentes.
Figure 4 est une vue de côté de l'élément de détection et de son support, dans une première forme d'exécution
Figure 5 est une vue en plan par dessus, avec coupe partielle, correspondant à figure 4
Figure 6 est une vue de côté de l'élément de détection et de son support, dans une deuxième forme d'exécution
Figure 7 est une vue de côté de l'élément de détection et de son support, dans une troisième forme d'exécution
Figure 8 est une vue en plan par dessus, avec coupe partielle, correspondant à figure 7 ; ;
Figure 9 est un schéma synoptique de l'ensemble électronique de traitement, s'appliquant à toutes les formes d'exécution précédentes.
Les figures 4 et 5 sont relatives à une première forme d'execu tion de l'invention, qui utilise comme support un bras (21) monté oscillant dans un plan vertical, autour d'un axe horizontal (22) situé à l'extrémité (5) de la passerelle (6). A son extrémité libre, le bras-support (21) porte une roue caoutchoutée (23), de forte section, montée tournante autour d'un axe horizontal (24) par l'intermédiaire de roulements à- billes (25) pour diminuer autant que possible le couple d'entraînement.
L'élément de détection est un codeur rotatif incrémental (26), entraîné par l'axe de rotation (24) de la roue (23). Le codeur rotatif (26) fournit des informations très précises, proportionnelles aux déplacements verticaux de la carlingue (7) de l'avion, contre laquelle la roue (23) est appliquée lorsque le dispositif est en service. La mise en service est assurée par un vérin hydraulique ou pneumatique (27) exerçant sur le bras-support (21) une force (F) ; le vérin (27) est asservi en pression pour réguler la force d'application de la roue (23) sur la carlingue (7) de l'avion. Cette force est contrôlée par un capteur auxiliaire (28) à jauges de contraintes, adapté sur l'axe de rotation (24) de la roue (23).
En comparaison avec la solution connue rappelée plus haut avec renvoi à la figure 1, il est à noter qu'ici la roue~(23) ne comporte aucun moyen à ressort de rappel en position neutre, ce moyen n'ayant plus de raison d'être du moment qu'il est possible d'initialiser la référence en n'importe quel point du codeur (2), les mouvements de rotation étant enregistrés à partir de ce point.
La figure 6 représente une deuxième forme d'exécution de l'invention, dans laquelle le support est un parallélogramme déformable (29), supportant un système de patin.
Un patin rectangulaire (30), muni d'une semelle caoutchoutée (31) sur son côté tourné vers la carlingue (7) de l'avion, est monté coulis sant sur des barres rectifiées verticales (32), ceci par l'intermédiaire de douilles à billes (33) afin de diminuer autant que possible les frottements. Les barres verticales (32) sont fixées sur une structure de support (34), de préférence fermée de tous côtés pour protéger le mécanisme interne, sa face avant étant obturée par un soufflet (35) permettant le débattement du patin (30). La structure de support (34) est liée à l'une des articulations du parallélogramme déformable (29), lequel est monté sur un bras vertical (36) fixé à l'extrémité (5) de la passerelle (6), et est actionné par un vérin hydraulique ou pneumatique (37) de positionnement.
Le patin (30) entraîne dans sa course verticale un noyau (38) appartenant à l'élément de détection constitué par un capteur liénaire à transformateur différentiel (39), dont le corps est fixé sur la structure de support (34).
Sur cette structure de support (34) est encore monté un bascu leur (40) commandé par un vérin hydraulique ou pneumatique (41), servant à maintenir le patin (30) en position centrale d'attente lorsque celui-ci n'est pas appliqué sur la carlingue (7) de l'avion.
La mise en service est assurée en actionnant le vérin (37) de manière à déformer le parallélogramme (29) dans le sens de l'application du patin (30) contre la carlingue (7) de l'avion. Un capteur à jauges de contrainte (42) permet de contrôler la pression d'application de la semelle (31) du patin (30) sur la carlingue (7), en réalisant un asservissement du vérin de positionnement (37).
Lorsque le patin (30) est appliqué sur la carlingue (7) de l'avion, le basculeur (40) est actionné de manière à libérer ce patin (30). Le capteur linéaire (39) est initialisé au point zéro à ce moment, et il fournit alors, par rapport à ce point, des informations très précises et proportionnelles aux déplacements verticaux de l'avion.
Les figures 7 et 8 représentent une troisième forme d'exécution de l'invention, dans laquelle le support est constitué de deux bras(43,44) disposés en "V" dans un même plan vertical et solidaires l'un de l'autre, ce "V" étant articulé en son sommet (45), suivant un axe horizontal, à l'extrémité d'un bras-support (46), lui-même monté oscillant autour d'un axe horizontal (47) situé à l'extrémité (5) de la passerelle (6).
Les extrémités libres des deux bras (43,44) du "V" sont équipées de roulettes (respectivement 48,49), mises en contact avec la carlingue (7) de l'avion lorsque le dispositif est en service. La mise en service est assurée par un vérin hydraulique ou pneumatique (50) actionnant le bras-support (46). La force d'application du "V" (43,44) sur la carlingue (7), par l'intermédiaire des roulettes d'extrémités (48,49), est contrôlée par un asservissement du vérin (50) soit en pression, soit en force, à l'aide de capteurs de pressionsoude jauges de contrainte (51).
Le "V" (43,44) est équilibré par un contrepoids (52), de telle sorte que la force à mettre en oeuvre pour son entraînement en rotation, autour de son sommet (45) formant articulation, est extrêmement faible.
Lorsque l'avion monte ou descend, le "V" (43,44) est entraîné en rotation autour de l'articulation formée par son sommet (45). L'élément de détection est un inclinomètre (53), fixé sur l'un (43) des deux bras (43,44) du "V", de telle sorte qu'il détecte tout mouvement de rotation de ce "V", en le traduisant en un signal électrique proportionnel à - l'inclinaison prise par le "V". La mesure est initialisée au moment où ce "V" (43,44) est mis au contact de la carlingue (7) de l'avion.
L'angle de rotation du "V" (43,44) dépend du rayon de courbure de la surface sur laquelle sont appliquées les deux roulettes (48,49), donc du profil transversal de la carlingue (7). Pour un même déplacement vertical de l'avion, plus le rayon de courbure de la surface est important, et plus l'angle de rotation du "V" est faible. A la limite, si le "V" (43,44) est appliqué sur une portion plane de la carlingue (7), un mouvement vertical de l'avion ne provoque aucune rotation de ce "V". Pour pallier ce cas particulier, un codeur incrémental (54), constituant un capteur auxiliaire, est prévu à l'extrémité d'un bras (43) du "V" et entraîné en rotation par la roulette d'extrémité correspondante (48), de manière à détecter tout mouvement vertical de l'avion, même s'il ne provoque pas la rotation du "V".L'interaction des deux capteurs, à savoir le capteur principal constitué par l'inclinomètre (53) et le capteur auxiliaire constitué par le codeur (54), peut être programmée par l'opérateur en fonction du type d'avion, au moment de la mise en action du dispositif.
L'inclinomètre (53), secondé si nécessaire par le codeur incrémental (54), est capable de fournir des informations très précises, proportionnelles aux déplacements verticaux de l'avion.
L'exploitation des signaux électriques représentatifs des mouvements de l'avion peut, quel que soit le détecteur mis en oeuvre, être assurée par un ensemble électronique de traitement tel que celui représenté sur la figure 9, de manière à en déduire les ordres convenables pour la commande des moyens d'élévation et d'abaissement de la passerelle (6).
Un commutateur "manuel/automatique" (55) permet, en position "manuel" (M), d'actionner les moyens de commande d'élévation et d'abaissement de la passerelle (6), tels que moteur électrique (56) ou vérin hydraulique (57), par l'intermédiaire d'un potentiomètre (58), d'un servoamplificateur (59) et d'un générateur de rampe (60).
L'élément de détection, tel que codeur incrémental (26) associé à la roue (23), ou transformateur différentiel (39) associé au patin (30), ou inclinomètre (53) associé au "V"- (43,44), est relié à un amplificateur de capteur (61). Le contact "automatique" (A) du commutateur (55) est relié, par l'intermédiaire d'un amplificateur d'initialisation (62), à l'amplificateur de capteur (61). La sortie de ce dernier est reliée à un convertisseur analogique-numérique (63), ayant sa sortie reliée à un filtre numérique (64). La sortie du filtre (64) est reliée, par l'intermédiaire d'un convertisseur numérique-analogique (65), à un régulateur (66) de type "PID", comprenant des fonctions "proportionnelle" (P), "intégrale" (I) et "dérivée"(D) classiques.
La partie fonctionnelle (D) du régulateur (66) est reliée directement au servo-amplificateur (59). Les deux autres parties fonctionnelles (I et D) du régulateur (66) sont reliées à un détecteur de seuil (67), relié au servo-amplificateur (59) par l'intermédiaire d'un autre servoamplificateur (68), recevant également le signal d'un capteur (69) placé sur la passerelle (6) ou sur les moyens de commande d'élévation (moteur 56 ou vérin 57) de celle-ci.
Le fonctionnement de ces circuits est le suivant
Lors de l'application du- capteur sur la carlingue (7) de l'avion, le commutateur (55) est basculé en position "automatique" (A). Le moteur (56) ou le vérin (57) de comme d'élévation et d'abaissement de la passerelle (6) ne peut alors plus être commandé par la potentiomètre de commande manuelle (58). Dès le basculement du commutateur (55), le capteur est initialisé par l'amplificateur (62) à la position où il a été mis en contact avec la carlingue (7) de l'avion.
Lors de l'application du- capteur sur la carlingue (7) de l'avion, le commutateur (55) est basculé en position "automatique" (A). Le moteur (56) ou le vérin (57) de comme d'élévation et d'abaissement de la passerelle (6) ne peut alors plus être commandé par la potentiomètre de commande manuelle (58). Dès le basculement du commutateur (55), le capteur est initialisé par l'amplificateur (62) à la position où il a été mis en contact avec la carlingue (7) de l'avion.
Les signaux (S) issus de l'élément de détection (26,39 ou 53), et délivrés par l'amplificateur (61) sous forme analogique, sont convertis en données numériques par le convertisseur analogique-numérique (63).
Les signaux ainsi convertis passent dans le filtre (64) qui supprime tous les parasites pouvant affecter le bon fonctionnement du système. Après filtrage, les signaux sont reconvertis en données analogiques par le convertisseur (65), pour être traités par le régulateur "PID" (66).
Ce régulateur (66) pilote le servo-amplificateur (59), qui luimême contrôle les moyens de commande d'élévation et d'abaissement (56 ou 57) de la passerelle (6), en exerçant une action proportionnelle aux déplacements de la carlingue (7) de l'avion. De plus, les valeurs de vitesse et d'accélération relatives à ces déplacements sont détectées par les fonctions "intégrale" (I) et "dérivée" (D) du régulateur (66). Ces valeurs sont dirigées vers le détecteur de seuil (67), pilotant le servoamplificateur (68) pour ordonner une descente très rapide de la passerelle (6), cette fonction n'intervenant qu'en cas d'enfoncement rapide d'un amortisseur de l'avion.Le détecteur de seuil d'accélération est réglé à une valeur au-delà de laquelle la descente rapide devient nécessaire, pour éviter tout appui de la porte de l'avion sur le plancher de la tête d'accostage de la passerelle (6). Le système de retour d'asservissement du servo-amplificateur (68), par l'intermédiaire du capteur (69), est nécessaire pour arrêter la passerelle (6) à une valeur de course prédéterminée, indispensable à l'anticipation du mouvement de l'avion.
Enfin, le générateur de rampe (60) permet une accélération et une décélération amorties des mouvements de- la passerelle (6).
De manière à exploiter au mieux les informations délivrées par le capteur, il est souhaitable de les traiter selon un programme pré-établi, qui peut être différent et sélectionné pour chaque type d' avion. A cet effet, les circuits électroniques de traitement précédemment décrits sont avantageusement réunis dans un automate programmablè (70) qui a pour rôle, dans le cadre du procédé objet de l'invention ::
- de mettre en forme les informations recueillies par le capteur, pour piloter les moyens électriques ou hydrauliques de commande d'élévation et d'abaissement, et éventuellement de translation, de la passerelle;
- de détecter les vitesses et accélérations des mouvements de l'avion, et "anticiper" en conséquence les mouvements de la passerelle ;
- d'annuler ou d'interpréter, après traitement, les mouvements parasites de l'avion autour de ses axes de lacet, de roulis et de tangage;
- de détecter, par un programme de test répétitif, la présence de tous les paramètres nécessaires au fonctionnement automatique du dispositif, et plus particulièrement le bon fonctionnement du capteur, avec possibilité d'alerte centralisée en cas d'anomalie, réalisant ainsi une "auto-surveillance".
- de mettre en forme les informations recueillies par le capteur, pour piloter les moyens électriques ou hydrauliques de commande d'élévation et d'abaissement, et éventuellement de translation, de la passerelle;
- de détecter les vitesses et accélérations des mouvements de l'avion, et "anticiper" en conséquence les mouvements de la passerelle ;
- d'annuler ou d'interpréter, après traitement, les mouvements parasites de l'avion autour de ses axes de lacet, de roulis et de tangage;
- de détecter, par un programme de test répétitif, la présence de tous les paramètres nécessaires au fonctionnement automatique du dispositif, et plus particulièrement le bon fonctionnement du capteur, avec possibilité d'alerte centralisée en cas d'anomalie, réalisant ainsi une "auto-surveillance".
De plus, l'automate programmable (70) permet de contrôler d'autres opérations de la passerelle (6), ne concernant pas la commande permettant à cette passerelle de suivre les déplacements verticaux de l'avion.
Comme il va de soi, l'invention ne se - limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant les mêmes principe.
Claims (20)
1. Procédé permettant de commander une structure mobile, telle que passerelle de transbordement, de manière à ce qu'elle suive automatiquement les déplacements d'une autre structure voisine, également mobile, telle que carlingue d'avion, caractérisé en ce qu'il consiste à détecter les déplacements de cette autre structure (7) par des moyens de détection (26; 38,39; 53,54), portés par la première structure (6), en émettant un signal (S) proportionnel auxdits déplacements, à traiter ce signal proportionnel (S) en obtenant des informations de vitesse et d'accélération, et à commander les déplacements de la première structure (6) en fonction du résultat de ce traitement de signal.
2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le signal proportionnel (S), émis par les moyens de détection de déplacement de la structure telle que carlingue d'avion (7), est initialisé à l'instant où lesdits moyens sont appliqués contre cette structure.
3. Dispositif destiné à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un élément (23 30; 43,44) apte à être appliqué contre la structure, telle que carlingue d'avion (7), dont les déplacements verticaux doivent être suivis, des moyens supports (21; 29 ;46) de cet élément portés par la structure mobile, telle que passerelle (6), devant suivre lesdits déplacements, des moyens de détection (26 ; 38,39 ; 53,54) de ces déplacements, fourni sant un signal électrique (S) proportionnel auxdits déplacements, et un ensemble électronique (59 à 68) de traitement de ce signal proportionnel (S), qui délivre les ordres devant être exécutés par les moyens de commande d'élévation et d'abaissement (56 ; 57) de la structure mobile, telle que passerelle (6), devant suivre les déplacements de l'autre structure, telle que carlingue d'avion (7).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens supports (21; 29 ; 46) de l'élément (23 ; 30; 43,44) appliqué sur la structure à suivre, telle que carlingue d'avion (7), sont associés à des moyens de mise en action (27 ; 37 ; 50) aptes à commander un déplacement de ces moyens supports, dans le sens de l'application dudit élément sur la structure considérée (7), l'initialisation de la mesure s'effectuant à l'instant où les moyens de mise en action (27 ; 37 ; 50) appliquent l'élément (23 ; 30; 43,44) contre la structure telle que carlingue d'avion (7).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un capteur (28 ; 42 ; 51) est associé à élément (23 ; 30 ; 43, 44) appliqué sur la structure à suivrè, telle que carlingue d'avion (7), ce capteur mesurant la force d'application (F) dudit élément pour réaliser un asservissement des moyens de mise en action (27 ; 37 ; 50).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'élément apte à être appliqué contre la structure, telle que carlingue d'avion (7), dont les déplacements doivent être suivis, est une roue (23) montée libre en rotation à l'extrémité d'un brasupport (21) monté oscillant sur la structure mobile, telle que passerelle (6), devant suivre lesdits déplacements, et en ce que les moyens de détection de ces déplacements sont constitués par un capteur électronique, notamment du type codeur rotatif incrémental (26), apte à émettre un signal électrique (S) proportionnel à l'angle de rotation de la roue (23), donc au déplacement de la structure, telle que carlingue d'avion (7), sur laquelle la roue (23) est appliquée.
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'élément apte à être appliqué contre la structure, telle que carlingue d'avion (7), dont les déplacements doivent être suivis, est un patin (30) monté coulissant sur des guides (32) fixés sur une structure de support (34), liée à la structure mobile, telle que passerelle (6), devant suivre lesdits déplacements, les moyens de détection de ces déplacements étant constitués par un capteur linéaire, notamment du type à transformateur différentiel (38,39), apte à émettre un signal électrique (S) proportionnel à la course du patin (30) sur ses guides (32), donc au déplacement de la structure, telle que carlingue d'avion (7), sur laquelle le patin (30) est appliqué.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un basculeur (40), apte à maintenir temporairement le patin (30) à un niveau déterminé, est monté sur la structure de support (34) précitée, le basculeur (40) étant apte à être actionné par des moyens de commande, tels qu'un vérin (41), dans le sens de la libération du patin (30).
9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la structure de support (34) est liée à la structure mobile telle que passerelle (6) par l'intermédiaire d'un parallélogramme déformable (29), actionné par des moyens de commande tels qu'un vérin (37).
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 , caractérisé en ce que l'élément apte à être appliqué contre la structu
re, telle que carlingue d'avion (7), dont les déplacements doivent être
suivis, est constitué par un ensemble de deux bras (43,44) disposés en
"V" et rigidement liés entre eux, ces deux bras (43,44) étant prévus
pour s'appliquer sur la structure, telle que carlingue (7), par leurs extré
mités libres, et le "V" (43,44) étant articulé par son sommet (45) à l'ex
trémité d'un brassupport (46) monté oscillant sur la structure mobile,
telle que passerelle (6), devant suivre lesdits déplacements, et en ce
que les moyens de détection de ces déplacements sont constitués par
un inclinomètre (53) apte à émettre un signal électrique (S) proportionnel
à l'angle de rotation du "V" (43,44), donc au déplacement de la structure,
telle que carlingue d'avion (7), sur laquelle sont appliquées les extrémités
des bras (43,44) formant le "V".
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce
que les extrémités libres des deux bras (43,44) formant le "V" sont équi
pées de roulettes (48,49), venant en contact avec la structure telle que
carlingue d'avion (7).
12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en
ce que le "V" (43,44) est équilibré par un contrepoids (52).
13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un
capteur électronique auxiliaire, tel que codeur rotatif incrémental (54),
est associé à l'une des roulettes d'extrémité (48,49) du "V" (43,44),
de manière à détecter tout mouvement de la structure telle que carlingue
d'avion (7), même si le "V" est exceptionnellement appliqué sur une
surface plane de cette structure.
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à
13, caractérisé en ce que l'ensemble électronique de traitement comprend
un régulateur (66) de type "PID" (proportionnelle, intégrale, dérivée)
traitant le signal (S) émis par les moyens de détection (26 ; 38,39 ;
53,54) des déplacements de la structure, telle que carlingue d'avion
(7), et délivrant, par l'intermédiaire de moyens d'amplification (59,68),
les ordres envoyés aux moyens de commande d'élévation et d'abaissement
(56 ; 57) de la structure mobile, telle que passerelle (6).
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que
l'ensemble électronique de traitement comprend un filtre (64) placé
en amont du régulateur "PID" (66) et effectuant un traitement préalable
du signal (S) fourni par les moyens de détection (26 ; 38,39 ; 53,54).
16. Dispositif selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que les moyens d'amplification, placés en sortie du régulateur "PID" (66), comprennent un premier servo-amplificateur (59) piloté par la fonction "proportionnelle" (P) du régulateur (66), et un second servo-amplificateur (68) piloté par un détecteur de seuil (67) en liaison avec les fonctions "intégrale" (I) et "dérivée" (D) du régulateur (66), la sortie du second servo-amplificateur (67) étant reliée à une entrée du premier servo-amplificateur (59).
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que le second servo-amplificateur (68) est en outre relié à un capteur (69) placé sur la structure mobile, telle que passerelle (6), ou sur les moyens de commande d'élévation et d'abaissement (56 ; 57) de celle-ci.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que l'ensemble électronique de traitement est associé à un commutateur "manuel/automatique" (55), dont la position "manuel" (M) est en liaison avec lesdits moyens d'amplification (59), et en ce que cet ensemble électronique de traitement est complété par un amplificateur d'initialisation (62) relié à un amplificateur de capteur (61), et intervenant dès que s'effectue la commutation sur la position "automatique" (A) du commutateur (55).
19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce qu'un générateur de rampe (60) est encore prévu, entre les moyens d'amplification (59,68) et les moyens de commande d'élévation et d'abaissement (56 ; 57) de la structure mobile, telle que passerelle (6).
20. Passerelle de transbordement (6) à usage aéroportuaire, équipée de moyens de commande d'élévation et d'abaissement (56 ; 57), comportant application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 19, pour suivre automatiquement les déplacements d'une carlingue d'avion (7) à laquelle cette passerelle (6) est accostée par sa section d'extrémité (5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8418567A FR2573723B1 (fr) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | Procede et dispositif permettant a une structure mobile de suivre les deplacements d'une autre structure. |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8418567A FR2573723B1 (fr) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | Procede et dispositif permettant a une structure mobile de suivre les deplacements d'une autre structure. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2573723A1 true FR2573723A1 (fr) | 1986-05-30 |
| FR2573723B1 FR2573723B1 (fr) | 1987-01-09 |
Family
ID=9310268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8418567A Expired FR2573723B1 (fr) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | Procede et dispositif permettant a une structure mobile de suivre les deplacements d'une autre structure. |
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|---|---|
| FR (1) | FR2573723B1 (fr) |
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