FR2663969A1

FR2663969A1 - METHOD AND SAFETY DEVICE FOR CONSTRUCTION MACHINES

Info

Publication number: FR2663969A1
Application number: FR9008283A
Authority: FR
Inventors: Bairiot Xavier; Panzani Gian Luca; Modave Jean-Pierre
Original assignee: KOMATSU EUROP SA
Current assignee: KOMATSU EUROP SA
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-01-03
Also published as: WO1992000427A1

Abstract

A method for detecting instability in mobile construction plant (excavators, cranes, bulldozers, etc.), as well as a device therefor, are provided. The movement of a machine component (7), which is in direct or indirect contact with the ground, in relation to a fixed portion (1) of the chassis is detected, and the detected movement is transformed into actions which can warn the operator and/or act on the machine's controls in order to prevent any increase in the instability thereof.

Description

DESCRIPTION
Procédé et dispositif de sécurité pour engins de chantier
La présente invention se rapporte aux engins de chantier, tels excavatrices, grues, bull-dozers, pelles mécaniques, etc... et propose un procédé de détection d'instabilité et un système de sécurité empêchant l'instabilité de l'engin pendant son opération.DESCRIPTION
Safety method and device for construction machinery
The present invention relates to construction machines, such as excavators, cranes, bull-dozers, excavators, etc ... and proposes a method of detecting instability and a safety system preventing the instability of the machine during its operation. surgery.

Ces engins sont souvent utilisés dans des situations difficiles, par exemple sur un terrain incliné, avec une charge extrême, avec un bras trop étendu, etc... These machines are often used in difficult situations, for example on sloping ground, with extreme load, with too much arm, etc.

Dans ces cas ces engins deviennent facilement instables et les accidents qui peuvent en résulter risquent d'avoir des conséquences dramatiques. In these cases these machines become easily unstable and the accidents that can result from them may have dramatic consequences.

I1 est de pratique courante d'installer sur ces engins un dispositif indiquant soit la fin de course d'une ou de plusieurs parties mobiles relié à un système d'avertissement, soit la limite de la capacité hydraulique du système actionnant les parties mobiles. It is common practice to install on these machines a device indicating either the end of travel of one or more moving parts connected to a warning system, or the limit of the hydraulic capacity of the system actuating the moving parts.

Dans les systèmes plus évolués ces dispositifs peuvent même être équipés d'un arrangement provoquant le blocage de l'appareil.In more advanced systems these devices can even be equipped with an arrangement causing the blocking of the device.

Ces systèmes connus sont toutefois peu fiables et ne donnent en général pas entière satisfaction étant donné que les fins de course de parties mobiles ou les possibilités hydrauliques ne correspondent pas aux limites de stabilité de ces engins. Par ailleurs, les circuits hydrauliques sont en général fort complexes et peuvent présenter des transitoires qui rendent l'analyse des données hydrauliques parfois très problématique. These known systems, however, are unreliable and generally not entirely satisfactory since the limit switches of moving parts or the hydraulic possibilities do not match the stability limits of these machines. Moreover, the hydraulic circuits are generally very complex and may have transients that make the analysis of hydraulic data sometimes very problematic.

Pour être fiable, un système de sécurité doit fonctionner correctement dans toutes les conditions de travail envisageables: cela va du travail en atmosphère poussiéreuse jusqu'au travail en milieu humide, ou encore du travail sur un terrain horizontal jusqu'au travail sur une pente. To be reliable, a safety system must work properly in all conceivable working conditions: from working in a dusty atmosphere to working in a wet environment, to working on a level ground until working on a slope.

Le système doit être opérationnel dans tous les cas de figure. En effet, si l'opérateur sait qu'un système empêche le basculement de l'engin, il peut avoir tendance dans certains cas à s'en servir et à travailler à la limite des capacités de la machine. The system must be operational in all cases. Indeed, if the operator knows that a system prevents tilting of the machine, it may have the tendency in some cases to use it and work to the limit of the capabilities of the machine.

Il faut que le système réagisse toujours pour un même danger de basculement et cela quelles que soient les conditions extérieures. The system must always react for the same danger of tipping regardless of the external conditions.

Le système doit être simple, peu coûteux, avoir le moins de dispositifs mécaniques possibles, être simple à placer sur la machine et demander peu de mises au point. The system must be simple, inexpensive, have the fewest possible mechanical devices, be simple to place on the machine and require few adjustments.

L'opérateur de l'engin ne peut pas trouver de moyens de contourner le système de sécurité. The operator of the craft can not find ways to bypass the security system.

La présente invention propose un système qui répond aux conditions précitées. The present invention provides a system that meets the above conditions.

La présente invention a pour objet notamment un système de sécurité signalant à l'opérateur que l'engin est proche de l'instabilité et d'empêcher toute fausse manoeuvre ultérieure au cas où l'opérateur ignorait le signal. The subject of the present invention is in particular a safety system signaling to the operator that the machine is close to instability and to prevent any subsequent false operation in the case where the operator ignored the signal.

Un autre objet de l'invention est de proposer un procédé de détection d'instabilité d'un engin qui permet de transformer la mesure détectée en un moyen d'information etlou de réaction. Another object of the invention is to propose a method for detecting instability of a machine that makes it possible to transform the detected measurement into an information and / or reaction means.

Selon une caractéristique du procédé suivant l'invention on détecte le déplacement d'un élément en contact direct ou indirect avec le sol, par rapport à une partie fixe du châssis de la machine, et on transforme la mesure détectée en un signal provoquant, chaque fois que cette mesure dépasse un seuil prédéterminé, une information visuelle et/ou audible pour l'opérateur de la machine, et/ou une action sur la commande de la machine
De préférence la détection sera dédoublée et la première mesure provoquera l'information visuelle ou audible et la seconde mesure provoquera la réaction mécanique. La réaction mécanique empêchera tout mouvement de l'engin qui tend à augmenter l'instabilité, les mouvements permettant d'améliorer la stabilité restant possible.According to a feature of the method according to the invention, the movement of an element in direct or indirect contact with the ground relative to a fixed part of the frame of the machine is detected, and the detected measurement is transformed into a provoking signal, each when this measurement exceeds a predetermined threshold, visual and / or audible information for the operator of the machine, and / or an action on the control of the machine
Preferably the detection will be split and the first measurement will cause the visual or audible information and the second measurement will cause the mechanical reaction. The mechanical reaction will prevent any movement of the machine which tends to increase instability, the movements to improve the remaining stability possible.

D'autres caractéristiques résulteront de la description détaillée d'un exemple de mise en application, illustré à l'aide des figures jointes qui représentent:
Figure 1 : une vue latérale de l'engin suivant l'exemple;
Figure 2 : une vue latérale de l'engin dans une situation de travail;
Figure 3 : une vue de détail latérale de la figure 1 montrant l'em-
placement du capteur;
Figure 4 : une coupe suivant la ligne IV-IV dans la figure 3;
Figure 5 : un schéma logistique pour le traitement de mesures;
Figure 6 : un schéma indiquant le passage des signaux;
Figure 7 : un schéma électronique pour le traitement de données.Other features will result from the detailed description of an example of implementation, illustrated with the accompanying figures which represent:
Figure 1: a side view of the machine according to the example;
Figure 2: a side view of the machine in a work situation;
Figure 3 is a side detail view of Figure 1 showing the em-
sensor placement;
Figure 4: a section along line IV-IV in Figure 3;
Figure 5: a logistic scheme for the processing of measurements;
Figure 6: a diagram indicating the passage of signals;
Figure 7: An electronic schema for data processing.

L'exemple traite une excavatrice sur chenilles et la figure 1 montre que cette machine se compose d'un châssis inférieur 1, sur lequel viennent se placer le train de roulement comportant deux rangées de galets 6 et deux chenilles 7, et d'un châssis supérieur 2, posé sur le premier, reliés par une couronne dentée circulaire, appelée couronne d'orientation 8. Sur le deuxième châssis on trouve le moteur, la plus grande partie du circuit hydraulique et le poste de commande. On y trouve également fixée la flèche 3, qui supporte le bras 4, qui, à son tour, supporte le godet 5. The example treats a crawler excavator and Figure 1 shows that this machine consists of a lower frame 1, on which are placed the running gear comprising two rows of rollers 6 and two crawlers 7, and a frame upper 2, placed on the first, connected by a circular ring gear, called slewing ring 8. On the second frame are the engine, the largest part of the hydraulic circuit and the control station. There is also fixed arrow 3, which supports the arm 4, which, in turn, supports the bucket 5.

Le fonctionnement de toutes les parties en mouvement de cette machine repose sur un système hydraulique qui utilise la pression d'huile comme force motrice principale. The operation of all moving parts of this machine is based on a hydraulic system that uses oil pressure as the main driving force.

La mise en circuit de l'huile est réalisée par des pompes, toutes actionnées par un moteur thermique. Ce moteur actionne tout d'abord deux pompes principales, à débit variable, interconnectées, qui alimentent les principaux organes de travail dans un circuit à haute pression. The oil is switched on by pumps, all powered by a heat engine. This engine operates first two main pumps, variable flow, interconnected, which feed the main working members in a high pressure circuit.

Une valve servo se déplace à tout moment en fonction de la quantité de travail que doit supporter la machine et entraîne la variation de débit des deux pompes. Les pompes fournissent alors une pression et un débit totalement adaptés au type de travail à effectuer et répartissent de façon optimale la puissance disponible du moteur. A servo valve moves at any time depending on the amount of work the machine has to support and causes the flow of the two pumps to vary. The pumps then provide a pressure and a flow rate that are fully adapted to the type of work to be performed and optimally distribute the available power of the motor.

Une troisième pompe à engrenages alimente le circuit à basse pression, constitué essentiellement des canalisations de pression de pilotage et de circuits auxiliaires de régulation. A third gear pump feeds the low pressure circuit, consisting essentially of pilot pressure lines and auxiliary control circuits.

Le dispositif de sécurité suivant l'invention est basé sur la définition du basculement. Le danger de basculement dans la mise en application suivant L'exemple devient important lorsque les galets 6 du train de roulement qui roulent sur les chenilles 7 se détachent de celles-ci. On détecte donc un éventuel décollage des galets par rapports aux chenilles. The security device according to the invention is based on the definition of the switchover. The danger of tilting in the following implementation The example becomes important when the rollers 6 of the undercarriage rolling on the tracks 7 are detached from them. So we detect a possible takeoff of the rollers in relation to the tracks.

En fonctionnement normal, l'excavatrice repose sur les deux chenilles 7 par l'intermédiaire de deux rangées de galets 6. In normal operation, the excavator rests on the two tracks 7 by means of two rows of rollers 6.

Dans le cas où la charge en bout du bras 4 contenue dans le godet 5 est trop importante, I'excavatrice tend à basculer. A ce moment, certains galets 6 de leur rangée ne reposent plus sur la chenille. Les premiers à en éloigner étant les galets extrêmes de chaque rangée; en effet, le poids propre des chenilles tend à comprimer un ressort horizontal, placé à l'avant, qui doit normalement les tendre, d'où la flèche que prennent les chenilles et le conséquent détachement des galets.In the case where the load at the end of the arm 4 contained in the bucket 5 is too large, the excavator tends to tilt. At that moment, some rollers 6 of their row no longer rest on the track. The first to move away are the end rollers of each row; indeed, the self weight of the tracks tends to compress a horizontal spring, placed at the front, which must normally stretch them, hence the arrow that the caterpillars take and the consequent detachment of the rollers.

Pour contrôler le comportement de l'excavatrice, quatre capteurs 9 sont disposés aux quatre coins de la machine. Quand elle commence à basculer, c'est un des galets situé à l'un des quatre coulis que se décollera en premier. Chaque capteur a pour fonction de détecter un éventuel décollement entre le galet qui lui est proche et la chenille. Sur base des informations délivrées par les capteurs, le système réagit pour empêcher le basculement. To control the behavior of the excavator, four sensors 9 are arranged at the four corners of the machine. When it begins to rock, it is one of the pebbles located at one of the four grout that will take off first. Each sensor has the function of detecting a possible separation between the roller which is close to it and the caterpillar. Based on the information provided by the sensors, the system responds to prevent tipping.

Toutefois, il faut éviter de détecter des déplacements des chenilles qui ne donnent pas lieu à un basculement. En effet, lorsque l'opérateur creuse, le godet exerce une poussée sur le sol. However, it is necessary to avoid detecting movements of the caterpillars that do not give rise to a tilting. Indeed, when the operator digs, the bucket exerts a push on the ground.

Si cette poussée est importante, l'avant de ltexcavatrice peut se soulever, entraînant le décollage des galets (Fig. 2). Cette situation ne correspond pas à un basculement, car l'excavatrice repose sur le godet.If this thrust is large, the front of the excavator may lift, causing the rollers to take off (Fig. 2). This situation does not correspond to a tilt because the excavator rests on the bucket.

I1 faudra donc tenir compte uniquement des informations fournies par les capteurs disposés aux deux coins de la machine opposés au godet. A cet effet, il faut prévoir des moyens qui permettent de repérer la position du godet et qui peuvent de ce fait sélectionner la paire de capteurs devant exercer la surveillance. Only the information provided by the sensors located at the two corners of the machine opposite the bucket will have to be taken into account. For this purpose, it is necessary to provide means for identifying the position of the bucket and which can therefore select the pair of sensors to monitor.

La sélection des capteurs est faite en tenant compte des possibilités de basculement. L'excavatrice repose sur le sol par l'intermédiaire de deux chenilles parallèles et de même longueur. Le contour extérieur de la surface de contact avec le sol est donc rectangulaire. L'excavatrice peut donc se ramener à un volume de base rectangulaire il (Fig. 5). Si ce volume tend à basculer, il le fera le plus probablement en pivotant sur un des côtés du rectangle; ce seront donc les capteurs disposés sur le côté du rectangle parallèle au côté autour duquel le volume pivote qui devront exercer la surveillance du basculement. The selection of sensors is made taking into account the possibilities of switching. The excavator rests on the ground via two parallel tracks of the same length. The outer contour of the ground contacting surface is rectangular. The excavator can therefore be reduced to a rectangular base volume il (Fig. 5). If this volume tends to tilt, it will most likely do so by pivoting on one side of the rectangle; it will therefore be the sensors arranged on the side of the rectangle parallel to the side around which the volume pivots that will have to monitor the tilting.

On peut donc définir quatre zones de travail du godet, la figure 5 montre ces zones; la zone Z-I donnant en position 00, la position de repos normale, c'est-à-dire le bras et le godet à l'avant de l'excavatrice. C'est la zone de travail dans laquelle l'excavatrice doit travailler de préférence. La limite des zones est donnée à titre d'exemple et une grande précision n'est pas requise pour ces valeurs. It is therefore possible to define four working areas of the bucket, Figure 5 shows these zones; zone Z-I giving position 00, the normal resting position, ie the arm and the bucket at the front of the excavator. This is the working area in which the excavator should work preferably. The zone limit is given as an example and a high accuracy is not required for these values.

Quand le godet travaille dans la zone Z-I, le dispositif sélectionne les capteurs C2 et C3. De même, les zones Z-II, Z-III, Z-IV sont surveillées respectivement par les capteurs C3-C4, Ct-C4 et C1-C2. When the bucket is working in zone Z-I, the device selects sensors C2 and C3. Similarly, zones Z-II, Z-III, Z-IV are monitored respectively by sensors C3-C4, Ct-C4 and C1-C2.

Lorsqu'un risque de basculement est détecté, l'opérateur est averti et le basculement est empêché. De préférence on agit en deux phases. Quand on détecte un risque de basculement, l'opérateur est averti par un signal visuel ou sonore. Si l'opérateur réagit correctement, l'alarme s'arrête. En revanche, si l'opérateur, dans sa manoeuvre, accroît le risque de basculement, c'est-à-dire si la distance entre galet et chenille augmente, la deuxième phase intervient et tout mouvement de la charge tendant à augmenter l'instabilité est empêché. When a risk of failover is detected, the operator is notified and failover is prevented. Preferably it acts in two phases. When a risk of tipping is detected, the operator is warned by a visual or audible signal. If the operator reacts correctly, the alarm stops. On the other hand, if the operator, in his maneuver, increases the risk of tipping, that is to say if the distance between roller and crawler increases, the second phase intervenes and any movement of the load tending to increase the instability is prevented.

Pour distinguer ces deux niveaux de détection, dans l'exemple considéré, chacun des quatre capteurs disposés aux coins de l'excavatrice est dédoublé. 1l y a donc huit capteurs. Quatre capteurs détectent le risque de basculement et en informent le système d'alarme; les quatre autres, réglés sur une distance galetchenille légèrement supérieure, font réagir le système de blocage de certaines commandes. To distinguish these two detection levels, in the example considered, each of the four sensors arranged at the corners of the excavator is split. There are therefore eight sensors. Four sensors detect the risk of tipping and inform the alarm system; the other four, set at a slightly greater pebble distance, cause the locking system of certain controls to react.

Plusieurs types de capteurs peuvent être utilisés. On peut envisager des capteurs mécaniques, des capteurs à ultrasons, des capteurs optiques, des capteurs capacitifs. Several types of sensors can be used. Mechanical sensors, ultrasonic sensors, optical sensors, capacitive sensors can be envisaged.

Toutefois, les capteurs doivent répondre à certaines exigences: - détection du métal à une distance de 5 cm environ; - possibilité de travailler dans des conditions difficiles du point de
vue de la propreté par la présence quasi permanente de terre; - possibilité de travailler dans l'eau pendant un temps indéterminé
sans que celle-ci n'affecte les caractéristiques de la détection; - absence de contact entre le capteur et la chenille pour éviter la
détérioration du capteur lors du mouvement de la machine.However, the sensors must meet certain requirements: - detection of metal at a distance of about 5 cm; - possibility of working in difficult conditions from the point of
view of cleanliness by the almost permanent presence of earth; - possibility to work in water for an indefinite time
without this affecting the characteristics of the detection; - absence of contact between the sensor and the track to avoid the
deterioration of the sensor during the movement of the machine.

On utilisera de préférence suivant l'exemple de l'invention des capteurs inductifs dont la distance de détection n'est influencée que par la nature du métal à détecter. Inductive sensors are preferably used according to the example of the invention, the detection distance of which is only influenced by the nature of the metal to be detected.

En conditions normales de marche de l'excavatrice, les capteurs inductifs détecteront en permanence le métal, la chenille étant proche du galet; ce n'est qu'en cas de risque de basculement qu'ils ne détecteront plus le métal et qu'ils activeront le circuit d'alarme et/ou de blocage des commandes qui pourraient accentuer l'instabilité. Under normal operating conditions of the excavator, the inductive sensors will permanently detect the metal, the track being close to the roller; it is only in case of risk of tipping that they will no longer detect the metal and they will activate the alarm circuit and / or blocking commands that could increase instability.

Selon une forme de mise en application préférentielle on place les capteurs entre les deux galets extrêmes d'une rangée. According to a preferred embodiment, the sensors are placed between the two end rollers of a row.

En principe on place les deux capteurs (deux niveaux de détection) dans le voisinage l'un de l'autre en tenant compte que la distance de mesure est légèrement supérieure pour le deuxième capteur.In principle, the two sensors (two detection levels) are placed in the vicinity of each other, taking into account that the measurement distance is slightly greater for the second sensor.

Lorsqu'il s'agit d'une machine sur chenilles comme dans exemple sous considération, on peut placer les capteurs côte à côte, étant donné qu'il existe en fait deux bandes de roulement sur chaque chenille. En effet: - il faut les protéger le plus possible contre des agressions exté
rieures, telles que les projections de pierres; - il faut les placer assez près des chenilles, tout en évitant le
contact; - ils doivent être placés à un endroit où les chenilles sont rela
tivement propres; - il est nécessaire de les mettre le plus près possible des coins de
l'excavatrice.When it is a crawler machine as in example under consideration, one can place the sensors side by side, since there are actually two treads on each caterpillar. Indeed: - it is necessary to protect them as much as possible against external aggressions
such as stone projections; - they must be placed close enough to the tracks, while avoiding the
contact; - they must be placed at a place where the caterpillars are rela
very clean; - it is necessary to put them as close as possible to the corners of
the excavator.

Placés entre deux galets extrêmes d'une rangée, les capteurs détectent la bande de roulement des galets sur les chenilles, qui est fréquemment nettoyée par les galets lors du déplacement de la machine. Les capteurs seront protégés par les galets, ils peuvent donc être positionnés assez près des chenilles, car les galets empêcheront les chenilles de se rapprocher dangereusement des capteurs. Placed between two end rollers in a row, the sensors detect the tread of the rollers on the tracks, which is frequently cleaned by the rollers when moving the machine. The sensors will be protected by the rollers, so they can be positioned close enough to the tracks, because the rollers will prevent the tracks from getting dangerously close to the sensors.

Afin de connaître la zone dans laquelle se situe le godet, on a disposé deux fins de course A et B près de la couronne d'orientation 8, à 530 et à 3070 (Fig. 6). Ceux-ci sont fixés sur le châssis inférieur 1 de l'excavatrice. Sur la couronne d'orientation 8, qui est solidaire de la partie tournante de l'excavatrice, est fixée une surépaisseur 9 couvrant la moitié avant du périmètre et s'étendant donc de +900 à -900. In order to know the area in which the bucket is located, two limit switches A and B were placed near the orientation ring 8 at 530 and 3070 (Fig. 6). These are attached to the lower frame 1 of the excavator. On the orientation ring 8, which is integral with the rotating part of the excavator, is fixed a thickness 9 covering the front half of the perimeter and therefore extending from +900 to -900.

De cette façon, on repère les angles de séparation des quatre zones Z-I, Z-II, Z-III et Z-IV. In this way, the separation angles of the four zones Z-I, Z-II, Z-III and Z-IV are identified.

Le tableau ci-après résume les zones, les positions de la pelle, les fins de course et les capteurs qui veillent

The table below summarizes the zones, the positions of the shovel, the limit switches and the sensors which ensure

<tb> fin <SEP> de <SEP> course <SEP> positions <SEP> possibles <SEP> zone <SEP> capteurs
<tb> <SEP> actionnée <SEP> de <SEP> la <SEP> pelle <SEP> correspondante <SEP> qui
<tb> <SEP> veillent
<tb> <SEP> A <SEP> et <SEP> B <SEP> 3230 <SEP> - > <SEP> 370 <SEP> Z-I <SEP> C2 <SEP> et <SEP> C3
<tb> <SEP> B <SEP> 370 <SEP> - > <SEP> 1430 <SEP> Z-II <SEP> C3 <SEP> et <SEP> C4
<tb> <SEP> aucun <SEP> 1430 <SEP> - > <SEP> 2170 <SEP> Z-III <SEP> C4 <SEP> et <SEP> C1 <SEP>
<tb> <SEP> A <SEP> 2170 <SEP> - > <SEP> 3230 <SEP> Z-IV <SEP> C1 <SEP> et <SEP> C2
<tb>
Les informations provenant des huit capteurs et des fins de course sont collectées par un système électronique. Le système utilisé dans le présent exemple est décrit brièvement ci-après. I1 est toutefois clair que le traitement des informations provenant des capteurs et des fins de course peut être fait par un grand nombre d'autres circuits électroniques.<tb> end <SEP> of <SEP> run <SEP> positions <SEP> possible <SEP> zone <SEP> sensors
<tb><SEP> enabled <SEP> of <SEP> the <SEP> corresponding <SEP><SEP> shovel that
<tb><SEP> are watching
<tb><SEP> A <SEP> and <SEP> B <SEP> 3230 <SEP>-><SEP> 370 <SEP> ZI <SEP> C2 <SEP> and <SEP> C3
<tb><SEP> B <SEP> 370 <SEP>-><SEP> 1430 <SEP> Z-II <SEP> C3 <SEP> and <SEP> C4
<tb><SEP> none <SE> 1430 <SEP>-><SEP> 2170 <SEP> Z-III <SEP> C4 <SEP> and <SEP> C1 <SEP>
<tb><SEP> A <SEP> 2170 <SEP>-><SEP> 3230 <SEP> Z-IV <SEP> C1 <SEP> and <SEP> C2
<Tb>
The information from the eight sensors and limit switches is collected by an electronic system. The system used in this example is briefly described below. However, it is clear that the processing of information from sensors and limit switches can be done by a large number of other electronic circuits.

La première fonction est de sélectionner les capteurs qui doivent veiller à partir des informations venant des fins de course. Le tableau ci-dessus montre que l'information A + B définit la zone Z-I, l'information B (en absence de l'information A) la zone Z-II, l'information A (en absence de l'information B) la zone Z-IV et l'absence d'information de A et de B, la zone Z-III. En utilisant pour chaque capteur une porte "AND" (circuit logique) et en indiquant A et B pour respectivement absence d'information de A et de
B, on obtient les circuits montrés sur la partie gauche de la figure 7 (en haut les circuits pour les capteurs actionnant l'alarme, en bas les circuits pour les capteurs actionnant le blocage). Les résistances R1 sont nécessaires pour éviter toute absence de contact en fin de course. En effet, ces circuits doivent avoir soit un niveau bas (0 volt), soit un niveau haut (12 volt).The first function is to select the sensors that must take care of the information coming from the limit switches. The table above shows that the information A + B defines the zone ZI, the information B (in the absence of the information A) the zone Z-II, the information A (in the absence of the information B) zone Z-IV and the absence of information of A and B, zone Z-III. By using for each sensor an "AND" gate (logic circuit) and indicating A and B for respectively absence of information of A and of
B, one obtains the circuits shown on the left part of figure 7 (at the top the circuits for the sensors actuating the alarm, bottom the circuits for the sensors activating the blocking). Resistors R1 are necessary to avoid any absence of contact at the end of the race. Indeed, these circuits must have either a low level (0 volts) or a high level (12 volts).

La sélection des capteurs suivant la zone où le godet travaille, se fait aussi à l'aide de portes "AND", leur raccordement est donné à partir du tableau ci-dessus et est représenté sur la partie droite de la figure 5, les raccordements en haut correspondent aux capteurs Cl à C4 donnant l'alarme, les raccordements en bas correspondent aux capteurs C5 à C8 (dédoublement des capteurs C1 à C4) donnant l'action de blocage. Les résistances R1, jouent le même rôle que les résistances R1. T1 et T2 représentent des transistors et R2 des résistances. Ils sont nécessaires pour avoir une puissance suffisante à la sortie. Cette puissance est surtout nécessaire pour commander le blocage La sortie vers l'alarme est désignée par AL, tandis que la sortie vers le blocage est désignée par VA. The selection of the sensors according to the area where the bucket is working, is also done using "AND" gates, their connection is given from the table above and is represented on the right part of FIG. at the top correspond to the sensors C1 to C4 giving the alarm, the connections at the bottom correspond to the sensors C5 to C8 (splitting of the sensors C1 to C4) giving the blocking action. The resistors R1 play the same role as the resistors R1. T1 and T2 represent transistors and R2 resistors. They are necessary to have sufficient power at the exit. This power is especially needed to control the blocking. The output to the alarm is designated AL, while the output to blocking is designated VA.

Dans l'excavatrice suivant cet exemple, le châssis supérieur 2 supporte tout le circuit électrique. Or ce châssis 2 doit pouvoir librement tourner autour du châssis inférieur 1. Le circuit hydraulique et les connexions électriques se font à l'aide d'un joint central classique comportant des canalisations hydrauliques et des prises de contact électriques. Le boîtier électronique comportant les portes "AND" décrites ci-dessus est placé sur le châssis inférieur 1. In the excavator according to this example, the upper frame 2 supports the entire electrical circuit. Or chassis 2 must be able to rotate freely around the lower frame 1. The hydraulic circuit and electrical connections are made using a conventional central seal with hydraulic lines and electrical contact. The electronic box comprising the "AND" doors described above is placed on the lower frame 1.

Au moment de la détection d'un risque de basculement, une alarme avertit l'opérateur. De préférence l'alarme sera un signaI sonore de courte durée accompagné d'une lampe témoin qui s'allume. Lorsque l'opérateur a rétabli la stabilité, la lampe témoin s'éteint. Cette situation peut le cas échéant également être confirmée par le signal sonore. Lorsque l'opérateur ne parvient pas à rétablir la stabilité et le risque de basculement s'aggrave, la détection au deuxième niveau aura lieu et interviendra sur la commande de la machine. Le blocage de l'ensemble de la commande n'est pas un système sûr, étant donné que l'opérateur doit arrêter la machine et recommencer la manoeuvre. Il est dont proposé d'agir sur la partie de la machine qui influence le plus la stabilité, c'està-dire le bras 4. En effet, une variation de la flèche 3 n'influence que très peu le bras 4.De même, l'actionnement du godet 5 et la rotation du châssis supérieur 2 ont peu d'influence sur la stabilité. When a tipping hazard is detected, an alarm alerts the operator. Preferably the alarm will be a short sound signal accompanied by a warning light which lights up. When the operator has restored the stability, the indicator light goes out. This situation may also be confirmed by the audible signal. When the operator fails to restore stability and the risk of failover worsens, the detection at the second level will take place and intervene on the control of the machine. Blocking the entire control is not a safe system, since the operator must stop the machine and restart the operation. It is proposed to act on the part of the machine that most influences the stability, that is to say the arm 4. In fact, a variation of the arrow 3 has little influence on the arm. , the operation of the bucket 5 and the rotation of the upper frame 2 have little influence on the stability.

Dans l'exemple, la détection au deuxième niveau bloque donc uniquement la sortie du bras 4. L'opérateur peut donc effectuer toutes les autres manoeuvres librement, et par conséquent sans perdre de temps ramener la machine rapidement dans une position de stabilité. L'action sur le circuit hydraulique permettant le blocage de la sortie du bras peut se faire par plusieurs moyens.In the example, the detection at the second level therefore blocks only the output of the arm 4. The operator can therefore perform all other maneuvers freely, and therefore without wasting time bring the machine quickly to a position of stability. The action on the hydraulic circuit for locking the output of the arm can be done by several means.

Dans l'exemple décrit, le circuit hydraulique de pilotage actionne les distributeurs qui fonctionnent par le déplacement de tiroirs de commande. In the example described, the hydraulic control circuit actuates the distributors which operate by the displacement of control drawers.

Chaque distributeur contient deux chambres de pression recevant l'huile provenant de la vanne pilote et renfermant un ressort taré qui maintient le distributeur en position neutre en l'absence de pression pilote. En coupant la pression pilote dans le distributeur agissant sur la commande du bras 4, le ressort ramène le bras dans sa position neutre et bloque la sortie du bras. Each manifold contains two pressure chambers receiving the oil from the pilot valve and containing a calibrated spring which holds the distributor in the neutral position in the absence of pilot pressure. By cutting the pilot pressure in the distributor acting on the control arm 4, the spring returns the arm to its neutral position and blocks the output of the arm.

La dépressurisation voulue peut être obtenu par une dérivation sur la conduite de pression pilote considérée. The desired depressurization can be obtained by a bypass on the pilot pressure line considered.

Donc, tant que la manette de commande est en position "sortie du bras" et que les capteurs détectent une instabilité, il s'établit une circulation d'huile dans la conduite de dérivation annulant toute pression pilote et évitant toute action du bras de l'excavatrice. Thus, as long as the control lever is in the "arm out" position and the sensors detect instability, a flow of oil in the bypass line is established, canceling any pilot pressure and avoiding any action of the arm of the arm. excavator.

La conduite de dérivation est commandée par une electrovanne,qui s'ouvre pour dépressuriser la conduite de pression pilote, quant le blocage de la sortie du bras s'avère nécessaire et qui reste fermée en conditions normales, assurant ainsi le bon fonctionnement du circuit de pilotage. The bypass line is controlled by a solenoid valve, which opens to depressurize the pilot pressure line, when the arm outlet is required to be blocked and which remains closed under normal conditions, thus ensuring the proper functioning of the control circuit. piloting.

L'invention est décrite en détail à l'aide d'une excavatrice sur chenilles. I1 est clair que le même procédé et le même dispositif de sécurité peuvent être appliqués sur toute autre machine de chantier tel que bull-dozer, grue, pelle mécanique, etc.. The invention is described in detail using a crawler excavator. It is clear that the same method and the same safety device can be applied to any other construction machine such as bull-dozer, crane, excavator, etc.

I1 n'est pas nécessaire que la machine avance sur chenilles, le même procédé et dispositif sont valables sur des engins avançant sur des roues. Dans ce dernier cas, ce sont les axes des roues qui se déplacent par rapport au châssis de la machine et on peut détecter, d'une façon similaire que dans l'exemple décrit, l'écartement d'une partie d'un des axes des roues par rapport à une partie fixe du châssis. It is not necessary for the machine to advance on crawlers, the same method and device are valid on machines advancing on wheels. In the latter case, it is the axes of the wheels which move relative to the frame of the machine and it is possible to detect, in a similar way as in the example described, the spacing of a part of one of the axes wheels relative to a fixed part of the chassis.

De même, l'homme du métier peut apporter de nombreuses variantes dans la détection du basculement, dans la façon de capter la détection, dans la transformation des informations captées et le traitement des données. On peut également concevoir dans l'exemple décrit que les capteurs ne sont pas dédoublés mais que ce dédoublement se fait lors du traitement des données. En fonction de la machine, le constructeur appliquera le procédé et le dispositif suivant l'invention en tenant compte des particularités propres de chaque machine. Similarly, one skilled in the art can bring many variants in the detection of the switchover, in the manner of capturing the detection, in the transformation of the captured information and the processing of the data. It can also be conceived in the example described that the sensors are not split but that this duplication is done during data processing. Depending on the machine, the manufacturer will apply the method and the device according to the invention taking into account the specific features of each machine.

Claims

1. A method for detecting an instability of a mobile machine site, characterized in that detects the displacement of a machine member in direct or indirect contact with the ground relative to a fixed portion of the frame of the machine and converting the detected measurement into a provoking signal, whenever this measurement exceeds a predetermined threshold, a warning for the operator of the machine and / or an action on the control of the machine.

2. Detection method according to claim 1, characterized in that the detected measurement causes a warning to the operator when a first predetermined threshold level is exceeded and causes an action on the machine control when a second threshold level predetermined is exceeded.

3. Detection method according to claim 1, characterized in that detects the displacement of an element of the advancement train in direct or indirect contact with the ground relative to an integral element of the frame at two slightly distinct levels. of the other and transforming the first detected measurement level into a signal causing visual and / or audible information to the operator of the machine when a first predetermined threshold is exceeded and the second level of measurement detected in an action on the control of the machine when a second predetermined threshold is exceeded.

4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the action on the control of the machine exclusively prevents movements of the machine which tend to increase the instability thereof.

5. Device for detecting an instability of a mobile site machine comprising a frame (1, 2) and at least one element (7) in direct or indirect contact with the ground, characterized by detection means (9) displacing the element (7) in direct or indirect contact with the ground relative to a fixed part (1) of the chassis and means transforming the detected displacement into a warning signal in the operating cabin of the machine when instability is measured.

6. Device according to claim 5, characterized by means transforming the detected motion into an action on the control of the machine.

7. Device according to claim 5 characterized by detection means (9) giving measurements at two predetermined thresholds, the first slightly distinct from the second and means transforming the detected movements into a warning signal in the operating cabin when the first threshold is exceeded and means transforming the detected movements into an action on the control of the machine when the second threshold is exceeded.

8. mobile machine site characterized in that it is equipped with a detection device (9) of an instability according to any one of claims 5 to 7.

9. Excavator comprising a frame (1) which rests by means of two rows of rollers (6) on two tracks (7), characterized in that it comprises between the two front and rear end rollers (6) of each row a sensor (9) which detects the detachment (displacement) of the roller (6) (neighboring) of the track (7) and means for converting the displacement detections of each sensor into a warning signal when the threshold of instability is achieved.

Excavator according to Claim 9, characterized in that each sensor (9) is split and the measurement of the first of each pair of sensors (9) causes a warning signal to the operator when a first predetermined threshold is reached, while the signal of the second of each pair of sensors causes an action on the control of the excavator preventing movements of the excavator which tend to increase the instability thereof, when a second predetermined threshold is reached .