FR2689479A1 - Véhicule d'inspection et/ou d'intervention capable de se déplacer sur des parois verticales inclinées ou en plafond. - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un véhicule d'inspection et/ou d'intervention capable d'évoluer sur une paroi magnétique, quelle que soit sa forme plane, incurvée ou bombée ou sa disposition: inclinée, verticale ou en plafond et comprenant un châssis (1) comprenant des moyens de déplacement et d'accrochage à ladite paroi et au moins un bras porte-outil (2) dans lequel lesdits moyens de déplacement (4/5) qui sont au contact de ladite paroi, sont magnétiques et assurent en permanence la tenue du véhicule sur la paroi. Trouve son application dans des environnements hostiles ou inaccessibles à l'homme.

Description

Véhicule d'inspection et/ou d'intervention capable de se déplacer sur
des parois verticales inclinées ou en plafond.

DESCRIPTION
La présente invention a pour objet un véhicule d'inspection et/ou d'intervention capable d'évoluer sur une paroi magnétique, quelle que soit sa forme : plane, incurvée ou bombée, ou sa disposition : inclinée, verticale ou en plafond.

Le secteur technique de l'invention est celui des appareillages télécommandés porteurs d'outils pour réaliser des travaux dans des environnements hostiles ou inaccessibles à l'homme.

On connaît déjà des véhicules porteurs d'outils pour se déplacer "en plafond" sous la face inférieure de parois, notamment la face inférieure d'une plaque tubulaire d'appareils à tubes, tels que les générateurs de vapeur. De tels véhicules sont dotés de "pattes" constituées par des vérins comportant à leur extrémité un doigt expansif, lesquels doigts pénètrent alternativement et s'expansent dans les orifices des tubes dudgeonnés de la plaque, ce qui permet, à partir d'un programme, de commander le déplacement en position inversée du véhicule et de réaliser l'inspection ou'les interventions à l'intérieur des tubes.

Pour fonctionner, de tels véhicules ne peuvent être appliqués que dans des situations où sont présents des orifices répartis sur une surface suivant un pas régulier.

On connaît également des dispositifs capables de s'insinuer entre deux parois rapprochées d'une double paroi d'un appareil et comportant un support d'outil fixé à l'extrémité d'un feuillard et qui est déroulé à partir d'un boîtier situé à l'extérieur de l'appareil.

Ledit feuillard est d'une longueur sensiblement égale au demipérimètre dudit appareil et les opérations d'inspection ou d'intervention sont faites en deux fois, en intervenant d'abord sur un demi-périmètre puis sur l'autre, après enroulement du feuillard à la fin de l'intervention sur ledit demi-périmètre.

De tels dispositifs sont adaptés pour se déplacer le long de parois verticales mais sont conçus pour faire des inspections et/ou des travaux dans la seule partie inférieure de la double paroi.

L'objectif à atteindre est un véhicule télécommandé destiné à réaliser des inspections et/ou des interventions dans des environnements hostiles ou inaccessibles à l'homme, un tel véhicule devant être capable de se déplacer sur toute la surface et dans toutes directions d'une paroi en matériau magnétique, quelle que soit sa forme ou sa disposition.

Cet objectif est atteint par le véhicule d'inspection et/ou d'intervention capable d'évoluer sur une paroi magnétique quelle que soit sa forme : plane, incurvée ou bombée, ou sa disposition inclinée, verticale ou en plafond, et comprenant un châssis comprenant des moyens de déplacement et d'accrochage à ladite paroi et au moins un bras porte-outil, dans lequel lesdits moyens de déplacement qui sont au contact de ladite paroi, sont magnétiques et assurent en permanence la tenue du véhicule sur la paroi.

Lesdits moyens de déplacement se composent d'au moins deux roues aimantées situées latéralement et de part et d'autre du châssis.

Chacune desdites roues est entraînée séparément de l'autre par des moyens moteurs.

Selon un mode de réalisation, ledit véhicule comporte deux motoréducteurs qui entraînent chacun au moins une desdites roues aimantées.

De préférence, ledit véhicule comporte latéralement et de part et d'autre du châssis un train de deux roues aimantées à gorge montées à rotation libre sur ledit châssis et entraînées ensemble par une courroie. Chaque courroie est actionnée par des moyens d'entraînement calés sur l'arbre de sortie de chaque moto-réducteur.

Selon un mode de réalisation, la face extérieure de la courroie est crantée pour coopérer avec un pignon d'entraînement calé sur l'arbre de sortie du moto-réducteur.

Selon un autre mode de réalisation, le fond de la gorge desdites roues aimantées comporte une denture et la courroie est en outre crantée sur sa face intérieure pour coopérer avec ladite denture.

Selon un autre mode de réalisation, le véhicule comporte latéralement et de part et d'autre du châssis un train de deux roues aimantées jumelées chacune à une roue à gorge calée sur le meme axe pour tourner ensemble librement sur ledit châssis. Lesdites roues jumelées sont entraînées ensemble par une courroie et chaque courroie est actionnée par des moyens d'entraînement calés sur l'axe de sortie de chaque moto-réducteur.

Le fond de la gorge desdites roues comporte une denture et la courroie est crantée sur sa face intérieure pour coopérer avec ladite denture.

En outre la face extérieure de la courroie est crantée pour coopérer avec un pignon d'entraînement calé sur l'axe de sortie du moto-réducteur.

Selon un mode d'exécution, lesdites roues aimantées sont montées sur des moyens élastiques leur autorisant de rouler orthogonalement à ladite paroi, de sorte que, quelle que soit sa forme : plane, incurvée ou bombée, les roues soient, dans toutes les situations, toujours en contact maximum avec ladite paroi.

Par exemple, lesdites roues aimantées sont montées en bout d'axe déformable en flexion.

Selon un mode de réalisation, lesdites roues aimantées se composent d'un aimant permanent cylindrique de révolution et de deux disques en métal magnétique fixés sur les faces d'extrémité dudit aimant, lesquels disques sont de plus fort diamètre que celui-ci. Les disques et l'aimant sont coaxiaux et le débord périphérique des disques par rapport à la surface cylindrique de l'aimant, forme une gorge autour desdites roues.

Dans un autre mode d'exécution, ledit aimant est évidé dans sa partie centrale et adopte une forme annulaire.

Selon un autre mode d'exécution, ledit aimant circulaire ou annulaire, est entouré par un pignon annulaire en matériau amagnétique, dont la denture est située à l'intérieur de ladite gorge périphérique des roues, de sorte à réaliser le contact permanent des disques magnétiques et de ladite paroi.

Selon un mode de réalisation, le bras porte-outil dudit véhicule est articulé et est actionné par des moyens moteurs télécommandés pour 1' orienter omnidirectionnellement.

Ledit bras comporte un support d'outil à son extrémité libre, fixé à une articulation reliée à une des extrémités du châssis, laquelle articulation se compose de plusieurs rondelles biconvexes juxtaposées en opposition par groupes de deux pour s'articuler les unes les autres et permettre l'orientation du support au moyen de câbles actionnés par deux moto-réducteurs. Chaque moto-réducteur comporte, calé sur son axe de sortie, un tambour autour duquel s ' enroule un câble dont les brins qui s'étendent tangentiellement audit tambour, sont sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal des moto-réducteurs. Lesdits brins s'enroulent partiellement autour d'au moins une poulie de renvoi, pour s'étendre ensuite parallèlement audit axe à travers lesdites rondelles de l'articulation, lesquels brins des câbles sont fixés audit support d'outil.

Lesdites rondelles biconvexes de l'articulation comportent quatre trous de passage des câbles, équidistants du centre des rondelles et diamétralement opposés sur deux axes perpendiculaires.

Chaque moto-réducteur commande l'entraînement d'un câble dont les brins passent à travers les trous diamétralement opposés desdites rondelles, de telle sorte que simultanément à l'allongement d'un desdits brins, se produit le raccourcissement de l'autre et l'orientation du support d'outil.

Selon un mode de réalisation, chaque moto-réducteur actionne un câble dont un brin s enroule partiellement autour d'une poulie et est renvoyé dans l'un desdits trous diamétralement opposé des rondelles et dont l'autre brin s'enroule partiellement autour d'Un renvoi à trois poulies pour le renvoyer dans l'autre trou diamétralement opposé des rondelles.

Pour intégrer au mieux lesdits renvois de poulies dans un volume particulièrement restreint, chaque renvoi à trois poulies se compose d'une première poulie autour de laquelle un desdits brins du câble actionné par un moto-réducteur s'enroule partiellement par le dessus, une seconde poulie autour de laquelle le brin issu de ladite première poulie s'enroule partiellement par le dessous, et une troisième poulie autour de laquelle le brin issu de ladite seconde poulie s' enroule partiellement par le dessus pour se présenter sensiblement dans l'axe et passer dans les trous diamétralement opposés des rondelles, lesquelles poulies sont rapprochées les unes des autres selon un encombrement minimum.

Le résultat de l'invention est un véhicule télécommandé d'intervention et/ou d'inspection destiné à être utilisé dans des lieux hostiles ou inaccessibles à l'homme et capable de se déplacer en toutes directions, sur des surfaces planes, bombées ou incurvées, horizontales, verticales, inclinées ou d'évoluer en plafond, c'est-à- dire en position inversée et en suspension, à la face inférieure d'une paroi sensiblement horizontale.

Dans son application non limitative aux interventions d'inspection télévisuelle, le véhicule selon l'invention est issu d'un nouveau concept selon lequel il a été possible de réaliser l'intégration complète dans un volume particulièrement restreint de moyens télévisuels et de propulsion.

Ledit véhicule est piloté à distance à partir d'un jeu de télécommandes d'une grande simplicité d'exploitation permettant de commander la mise au point de la caméra : zoom, netteté, orientation bi-directionnelle de la caméra portée par le bras articulé, déplacements avant, arrière, droite et gauche du véhicule.

D'autres avantages et les caractéristiques de l'invention ressortiront encore à la lecture de la description suivante donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue en perspective "éclatée" du véhicule selon l'invention, dans son application aux interventions télévisuelles
- la figure 2 est une vue de dessus du véhicule'de la figure 1
- la figure 3 est une vue du véhicule de la figure précédente suivant la flèche F1 évoluant sur la face supérieure d'une paroi horizontale
- la figure 4 est une vue du véhicule de la figure 2 suivant la flèche F2 en position inversée évoluant sur la face inférieure d'une paroi horizontale
- la figure 5 est une vue en élévation d'un véhicule selon l'invention, comportant un bras porteur d'outil, par exemple une caméra articulée illustrant en traits mixtes le débattement en X dudit bras
- la figure 6 est une vue de dessus du véhicule de la figure précédente, illustrant en traits mixtes le débattement en Y dudit bras
- les figures 7 et 8 illustrent le principe des roues aimantées qui équipent le véhicule selon l'invention, suivant deux modes de réalisation ;
- la figure 9 est une vue en coupe transversale partielle passant par l'axe d'une des roues dudit véhicule, selon un mode de réalisation dit "à axe rigide"
- les figures 10 et 11 sont deux vues en coupe transversale partielle passant par l'axe d'une des roues dudit véhicule, selon un mode de réalisation dit "à axe articulé"
- la figure 12 est une vue en perspective "éclatée" partielle des moyens d'articulation du bras porte-outil qui équipe ledit véhicule
- la figure 13 est un schéma électrique de commande des moteurs de propulsion dudit véhicule.

On se reporte d'abord aux figures 1 à 4 qui représentent un véhicule selon l'invention dans un mode préférentiel de réalisation et dans son application aux interventions télévisuelles. Ledit véhicule se compose d'un châssis i comportant un bras articulé 2 à une extrémité, à l'extrémité libre de laquelle est fixée une micro-caméra vidéo 3.

Ledit châssis 1 se présente sous la forme générale d'un parallélépipède rectangle et comporte sur ses flancs latéraux la/ib quatre roues 4/5 à raison de deux roues par flanc, de telle sorte que le véhicule comporte deux roues 4 situées à l'avant où se trouve ledit bras articulé porte-caméra 2 et de deux roues 5 situées à l'arrière.

Lesdites roues 4/5 sont montées à rotation libre sur des paliers 6 fixés sur lesdits flancs la/lb au moyen de vis 7, par exemple au nombre de trois par palier, tel que représenté à la figure 1.

Lesdites roues 4/5 et leur montage sur le châssis 1 seront décrites plus loin avec plus de détail en référence aux figures 7 à 11.

Lesdites roues 4/5 comportent une gorge périphérique 4a/5a d'une section droite rectangulaire et selon un mode d'exécution, leur entraînement en rotation dans un sens ou dans l'autre, est obtenu par deux courroies 8 cramtées qui entourent partiellement les roues 4/5 à raison d'une courroie 8 par paire de roues 4/5 et de part et d'autre dudit châssis 1. Dans un mode de réalisation, seule la face extérieure 8a de la courroie est crantée, la face intérieure 8b est lisse et est mise au contact du fond de la gorge 4a/5a. Chacune des courroies 8 est entraînée en défilement par un pignon 9 calé par tout moyen connu, tel qu une clavette, ou une goupille, ou autre, sur l'axe de sortie lOa/lla d'un moto-réducteur 10/11 disposé transversalement dans ledit châssis 1. Ledit moto-réducteur 10 est ainsi perpendiculaire à l'axe longitudinal médian XX1 dudit châssis et est rapproché des roues arrière 5, le moto-réducteur 11 est parallèle au moto-réducteur 10 et est situé sensiblement au milieu dudit châssis 1.

Le moto-réducteur 10 actionne donc les roues 4/5 situées à la gauche du châssis par rapport à l'extrémité avant ou se trouve le bras 2 porte-caméra 3. Le moto-réducteur 11 actionne les roues situées à la droite dudit châssis i.

Pour diriger le véhicule en marche avant ou en marche arrière, on actionne simultanément et en synchronisme, les deux moto-réducteurs iO/ii, dans le même sens. Pour tourner à droite ou à gauche, on actionne un train de roues 4/5 et on stoppe l'autre, ou on inverse le sens de rotation desdits trains de roues. Par exemple, pour tourner à droite en marche avant, on actionne le moto-réducteur gauche 10 pour déplacer le véhicule dans le sens "avant" et on stoppe le motoréducteur droit 11, ou on actionne le moto-réducteur gauche pour déplacer le véhicule dans le sens "avant" et le moto-réducteur droit 11 en sens inverse. On adopte l'un ou l'autre de ces principes pour tous les cas de figures à l'instar de la conduite des engins chenillés.

L'explication du fonctionnement de la commande électrique du véhicule sera donnée plus loin, en référence à la figure 13.

Selon un mode de réalisation, le véhicule comporte en outre à l'arrière du châssis i, une seconde micro-caméra 12 montée fixe, dans l'axe XX1 dudit châssis. Lesdites caméras sont reliées à un écran vidéo (non représenté) par deux coaxiaux disposés dans une gaine 13, l'alimentation électrique des moteurs 10/11 est réalisée par un ombilical 14 relié à un poste de commande schématisé à la figure 13 et qui sera décrit plus loin.

Par exemple, le châssis et les trains de roues sont entourés par un carter 15, la micro-caméra 12 par un carter 16.

Le véhicule selon l'invention se caractérise notamment par ses roues 4/5 qui lui permettent de se déplacer sur toutes parois , quelle que soit leur forme : plane, incurvée ou bombée, ou leur disposition horizontale, inclinée ou en plafond, à la condition toutefois que ces parois soient en un matériau magnétique.

Le principe retenu (figures 7 et 8) est pour chacune desdites roues 4/5 l'application d'un aimant permanent cylindrique 4b/5b à haute énergie (figure 7) (aimant en samarium-cobalt ou en néodyme-ferbore, ce dernier étant parmi les plus forts matériaux magnétiques), monté en sandwich coaxialement entre deux disques 4c/5c en acier magnétique, d'un diamètre supérieur à celui de l'aimant.

Selon un autre mode d'exécution mettant toujours en oeuvre le principe précité (figure 8), on dispose coaxialement entre les deux disques 4c/5c un aimant annulaire 4d/5d.

Un des disques 4c/5c est appliqué contre le pôle nord 4bi/sbi- 4di/sdi de l'aimant, l'autre 4c/5c est appliqué contre le pôle sud 4b2/5b2-4d2/5d2. Lesdits disques et aimants sont reliés ensemble par tous moyens connus, notamment par attraction magnétique des disques.

Lorsque la roue 4/5 est en appui sur une surface, par exemple en acier magnétique, le champ 17 se referme au droit des génératrices de chaque disque 4c/5c en contact avec la paroi, sans entrefer, en y concentrant toute l'énergie de l'aimant.

Deux exemples de réalisation desdites roues 4/5 et de leur entraînement en rotation sur ledit châssis 1 sont donnés aux figures 9 à li.

La figure 9 représente en coupe partielle dans le plan passant par l'axe YY1 d'une desdites roues , par exemple 4, le montage de cette roue sur ledit châssis 1. Les roues référencées 4/5 étant identiques, la description de la roue 4 s'applique à l'autre roue 5.

Dans un mode d'exécution, ladite roue 4 se compose d'un aimant permanent cylindrique 4b, monté en sandwich coaxialement entre deux disques 4cl/4c2 en acier magnétique appliqués contre l'aimant 4b, dans les conditions qui viennent d'être décrites en référence aux figures 7 et 8.

Lesdits disques.4cl/4c2 débordent largement à la périphérie de l'aimant 4b, de telle sorte qu'un espace annulaire délimité par le bord desdits disques entoure l'aimant 4b. Autour de celui-ci est disposé un pignon annulaire 4e en matériau amagnétique, par exemple tel qu'un alliage d'aluminium, dont la denture 4el garnit le fond d'une gorge périphérique 4f d'une section droite rectangulaire. Le disque 4c2 comporte en son centre un alésage circulaire 4c. Ladite roue 4 est associée à un plateau circulaire 18 comportant un bossage de centrage i8a disposé à l'intérieur de l'alésage 4c3, pour fixer la roue 4 coaxialement au plateau 18 et à l'axe YY1. L'aimant 4b est associé auxdits disques 4cl/4c2 par attraction magnétique. Le pignon annulaire 4e est solidarisé à la roue au moyen de vis 19, par exemple au nombre de six, qui traversent lesdits disques 4c1/4c2 et ledit pignon 4e et qui sont vissées dans des taraudages pratiqués dans l'épaisseur du plateau 18. Par exemple lesdites vis 19 sont à tête fraisée et sont engagées dans des trous coniques réservés dans le disque 4cl de telle sorte qu'elles affleurent sa surface externe.

Le plateau 18 est attenant à un axe 18b coaxial à l'axe YYi et comportant un épaulement 18bl. Le rétreint de l'axe i8b est engagé dans un roulement à billes ou à rouleaux 20, dont la bague extérieure est disposée au contact d'un épaulement ic d'un logement cylindrique borgne id formant une cage à roulement réservée dans ledit châssis 1.

Une rondelle 21 par exemple vissée au centre de l'axe 18b, et mise en appui sur la bague interne du roulement 20, assure la tenue dudit axe 18b dans ledit roulement 20. Un couvercle 22 fixé par trois vis 23 le reliant au châssis 1 complète le palier 6 sur lequel est montée ladite roue 4, tel que référencé aux figures 1 à 4.

Tel que cela vient d'être décrit, ladite roue 4 est montée rigide sur le châssis 1. Son entraînement ainsi que celui de la roue 5 est obtenu par une courroie crantée 8, dont les deux faces 8a/8b comportent un crantage tel qu'illustré à la figure 1. Le crantage interne 8b coopère avec la denture 4el du pignon annulaire 4e, le crantage 8a avec la denture du pignon moteur 9.

On obtient ainsi l'entraînement des roues 4/5 sans aucun glissement roue/courroie.

Afin que les disques 4c1/4c2 soient en contact franc avec la paroi 24 sur laquelle évolue le véhicule, la gorge 4f est suffisamment profonde pour contenir la denture 4ei du pignon annulaire et la courroie 8 avec laquelle elle coopère, de telle sorte qu'un espace est laissé entre ladite courroie 8 et le bord périphérique desdits disques 4c1/4c2.

Un autre mode d'exécution de la roue 4/5 et de ses moyens de rotation sur ledit véhicule, est illustré aux figures 10 et il. Pour faciliter la lecture et du fait que les roues 4 et 5 sont identiques, on affectera la référence 5 à la roue ainsi décrite en référence auxdites figures, afin de la différencier de la roue précédemment décrite.

Selon ce mode d'exécution, la roue 5 se compose d'un aimant annulaire 5d monté en sandwich coaxialement entre deux disques 5c1/5c2 en acier magnétique appliqués contre ledit aimant 5d, dans les conditions qui ont été décrites en référence aux figures 7 et 8.

Les disques 5ci/5c2 débordent par rapport à la périphérie externe dudit aimant 5d, par exemple sur trois millimètres, de telle sorte que la roue comporte à sa périphérie une gorge 5e d'une section droite rectangulaire.

Les disques 5c1/5c2 sont maintenus contre l'aimant annulaire 5d, par exemple par attraction magnétique. Le centrage de l'aimant 5d par rapport auxdits disques, est obtenu par un épaulement 5c3 d'un diamètre sensiblement égal au diamètre interne de 1' aimant et résultant d'une réduction d'épaisseur de la face interne desdits disques par enlèvement de métal sur une plage annulaire d'une largeur correspondant à la largeur de l'anneau aimanté, augmentée de la profondeur de la gorge 5e.

Le disque 5c2 est percé en 5c4 en son centre, pour recevoir la tige filetée 25a, d'un axe déformable en flexion 25, par exemple en élastomère, soit en l'occurrence un silentbloc cylindrique.

La roue 5 est fixée par exemple au moyen d'un écrou à six pans 26, par exemple auto-freinant.

Pour permettre de visser ledit écrou 26 autour de la tige filetée 25a, le disque 5cl est percé en son centre 5cg selon un diamètre nettement supérieur à l'encombrement de l'écrou 26, pour permettre d'introduire une clé de serrage.

Ledit axe 25 est monté au centre et dans un logement cylindrique 27a d'une roue à gorge 27 d'un diamètre extérieur inférieur à celui desdits disques 5cl/5c2, laquelle roue est réalisée en un matériau amagnétique, par exemple en alliage d'aluminium.

Ladite roue 27 est montée à rotation sur le châssis i, de façon analogue au plateau 18 de la figure 9.

Elle comporte un axe 27b coaxial à l'axe ZZ1 et comportant un épaulement 27bl.

Le retreint de l'axe 27b est engagé dans un roulement à billes ou à rouleaux 28, dont la bague extérieure est mise en appui sur un épaulement ic d'un logement cylindrique borgne id formant une cage à roulement réservée dans le châssis 1.

L'extrémité 27b2 de l'axe 27 est filetée à l'extérieur pour recevoir un écrou de blocage plat 29 mis en appui sur la bague interne dudit roulement 28. Ledit axe 27 comporte un trou taraudé central 27b3 s'étendant sur la longueur de l'axe 27b. L'axe déformable 25 comporte une seconde tige filetée 25b coaxiale à l'autre tige 25a et qui est vissée jusqu'à son blocage dans ledit trou taraudé 27b3 de la roue 27.

Un couvercle 30 fixé par trois vis 31 le reliant audit châssis 1, complète le palier sur lequel est montée ladite roue 5, un tel palier étant référencé 6 aux figures 1 à 4. Les roues 5 et 27 sont jumelées. La gorge 27c de la roue 27 est par exemple d'une section droite trapézoïdale et est destinée à recevoir la courroie crantée 8 d'entraînement en rotation des roues du véhicule.

Par exemple et dans un mode d'exécution, la courroie 8 est crantée sur sa face extérieure 8a pour coopérer avec le pignon d'entraînement 9 et est lisse sur sa face intérieure 8b.

Selon un autre de réalisation, la courroie 8 est crantée sur ses deux faces. Le crantage de la face extérieure 8a coopère avec la denture dudit pignon 9, celui de sa face intérieure avec une denture 27d réservée dans le fond de la gorge 27c. Comme pour la roue 4 décrite en référence à la figure 9, on obtient ainsi l'entraînement des roues 4/5 sans aucun glissement roue/courroie.

De préférence, la profondeur de la gorge 27c est telle que la courroie 8 est "contenue" dans ladite gorge.

Comme dans le cas précédent de la figure 9, les disques 5Cl/5C2 sont en contact franc avec la paroi 31 sur laquelle roule le véhicule.

La figure 11 illustre la roue 5 de la figure 10 roulant sur une paroi bombée 32. On remarque que les deux disques magnétiques Sci/5c2 de ladite roue sont au contact de ladite paroi 32, du fait de la déformation de l'axe 25 et sous l'effet de l'attraction magnétique qui se referme au droit des génératrices des disques 5c1/5c2 mis au contact de ladite paroi bombée 32.

La figure 3 représente un véhicule selon l'invention évoluant sur une paroi 33 plane et horizontale.

La figure 4 représente le même véhicule se déplaçant à l'envers en position "suspendue" au-dessous d'une paroi 34 plane horizontale.

Cela est rendu possible grâce aux roues aimantées 4/5. Du fait qu'il n'y a pas de changement de pôle lors du roulement des roues 4/5, aucun effet résistant d'origine magnétique ne perturbe l'évolution du véhicule.

La figure 13 est un schéma électrique de commande des motoréducteurs 10/11 de mise en mouvement desdits trains de roues 4/5.

L'alimentation est à basse tension en courant continu par exemple en 12 volts.

L'opérateur dispose par exemple d'un bloc de quatre boutons de commande A, B, C, D disposés en croix.

Le bouton A commande la mise en marche "avant" du véhicule.

Le bouton B commande la mise en marche "arrière".

Le bouton C commande le changement de direction a gauche".

Le bouton D commande le changement de direction "à droite".

A la place desdits boutons, les commandes peuvent être réalisées au moyen d'un mini-manche.

Lesdites commandes agissent respectivement sur des relais 34 à fermeture et 35 à ouverture, interconnectés par deux lignes 36/37 reliées à une ligne de sortie 38/39 des moto-réducteurs 10/11, lesquels sont connectés à deux lignes + 12 volts/- 12 volts 40/41 et une ligne O volt 42 à travers lesdits relais 34/35.

Les relais à fermeture ont pour fonction l'alimentation desdits moto-réducteurs 10/11. Les relais à ouverture ont eux pour fonction d'éviter les courts circuits pouvant résulter de l'appui intempestif sur deux commandes contradictoires.

A partir d'un tel montage, on commande les fonctions suivantes
Appui sur le bouton A (marche avant)
- alimentation en + 12 volts des deux moto-réducteurs 10/11,
- ouverture en - 12 volts en sécurité.

Appui sur le bouton B (marche arrière)
- alimentation en - 12 volts des deux moto-réducteurs 10/11,
- ouverture en + 12 volts en sécurité.

Appui sur le bouton C (changement de direction à gauche)
- alimentation du moto-réducteur M1 (10) en - 12 volts et du moto-réducteur M2 (11) en + 12 volts,
- interdiction + 12 volts sur le moto-réducteur M1 (10) et - 12 volts sur le moto-réducteur M2 (11).

Appui sur le bouton D (changement de direction à droite)
- alimentation du moto-réducteur M1 (10) en + 12 volts et du moto-réducteur M2 (11) en - 12 volts,
- interdiction - 12 volts sur le moto-réducteur M1 (10) et + 12 volts sur le moto-réducteur M2 (11).

On se reporte maintenant aux figures 5 et 6 qui représentent un véhicule selon l'invention, comportant à l'avant un bras articulé 2 à l'extrémité libre duquel est monté un support d'outil 43 sur lequel est par exemple fixée une micro-caméra vidéo 44.

L'objectif est d'effectuer un balayage aY sensiblement parallèlement à la paroi 45 sur laquelle se déplace le véhicule (figure 6) et un balayage aX sensiblement perpendiculairement à ladite paroi (figure 5). Selon un mode d'exécution, ledit bras 2 se compose de plusieurs rondelles biconvexes 2a/2b juxtaposées en opposition par groupe de deux, pour s'articuler les unes les autres suivant deux directions perpendiculaires pour réaliser l'orientation de la microcaméra 44.

Lesdites rondelles 2a/2b comportent dans leur partie annulaire des trous de passage de câbles 46/47 équidistants de leur centre et fixés audit support d'outil 43, lesquels s'étendent à travers ladite articulation 2 jusqu'à des moyens actionneurs constitués en l'espèce par deux autres moto-réducteurs 48/49 disposés dans le châssis 1 côte à côte parallèlement à l'axe longitudinal XX1 du véhicule et équidistants de celui-ci. Lesdits moto-réducteurs 48/49 d'orientation du support d'outil 43 sont superposés auxdits moto-réducteurs de propulsion 10/11. Un bras articulé semblable audit bras 2 est décrit dans le brevet d'invention FR 91 15110 au nom d'une des demanderesses.

Tel que cela est exposé dans ledit brevet d'invention, le support d'outil 43 est obtenu par deux câbles 46/47 dont on raccourcit ou on allonge les brin

Chaque moto-réducteur 48/49 entraîne en rotation un tambour 48a/49a calé sur son axe de sortie dans un sens ou dans l'autre, sous la commande à distance d'un opérateur.

En se référant à la figure 12, le câble de commande 46 d'orientation aY est enroulé autour du tambour 48a du moto-réducteur 48. Les brins 46a/46b dudit câble sont passés à travers les trous 2a1/2a2 des rondelles 2a et à travers les trous correspondants des rondelles 2b, dont les axes sont situés dans un plan sensiblement horizontal et parallèlement à la paroi 45.

Le câble de commande 47 d'orientation CX est enroulé autour du tambour 49a du moto-réducteur 49.

Les brins 47a/47b dudit câble sont passés à travers les trous 2a3/2a4 desdites rondelles 2a et à travers les trous correspondants des rondelles 2b, dont les axes sont situés dans un plan sensiblement vertical et perpendiculaire à ladite paroi 45
On comprend que pour une longueur de câble 46/47 donnée, le raccourcissement d'un brin 46a/47a entraîne automatiquement l'allongement de l'autre brin 46b/47b et vice-versa, donc l'orientation de la micro-caméra 44 en balayage aX/aY. La combinaison des deux commandes sur les câbles 46/47 permet de faire décrire à la micro-caméra un balayage circulaire.

Deux capteurs de position angulaire par exemple potentiométriques (non représentés) assurent la connaissance à tout instant des positionnements angulaires de la micro-caméra 43.

La conception creuse de l'articulation 2 permet le passage des câbles d'alimentation de la caméra, ainsi que l'implantation d'une partie du capteur vidéo dans l'espace libre intérieur.

Pour présenter les brins 46a/46b-47a/47b desdits câbles sensiblement dans l'axe desdits trous 2a1 à 2a4 desdites rondelles 2a et des trous correspondants des rondelles 2b, et du fait du peu de place disponible à l'avant du châssis i du véhicule, il a été nécessaire de concevoir un système regroupé de renvoi de câbles pour prendre en charge lesdits brins 46a/46b-47a/47b. Lesdits brins enroulés autour des tambours 48a/49a s'étendent tangentiellement auxdits tambours dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe des moto-réducteurs 48/49, donc à l'axe XX1 du véhicule. Pour manoeuvrer ledit bras articulé 2, ces brins doivent être déviés de 90" pour passer dans lesdits trous des rondelles 2a/2b qui composent le bras articulé dont la position initiale de repos est sensiblement horizontale dans le prolongement dudit axe XX1. Pour obtenir ce résultat dans un espace excessivement réduit, un des brins desdits câbles est passé autour d'une poulie de renvoi pour pénétrer dans les trous les plus éloignés des moto-réducteurs 48/49, l'autre brin qui doit être passé dans les trous des rondelles les plus rapprochés desdits moto-réducteurs est passé autour d'un renvoi à trois poulies.

Ainsi (figure 12), le brin 46b/47b s'enroule partiellement par le dessus autour d'une poulie 501/502 qui le place sensiblement dans l'axe des trous 2a2/2a3. Le brin 46a/47a s'enroule partiellement par le dessus sur un quart de circonférence autour d'une poulie 511/512, le brin issu de cette poulie s'étend parallèlement à l'axe des moteurs et s'enroule partiellement sur une demi-circonférence par le dessous, autour d'une seconde poulie 521/522. Le trin provenant de cette seconde poulie est repris par une troisième poulie 531/532 autour de laquelle il s enroule partiellement sur une demi-circonférence par le dessus, pour se présenter sensiblement dans l'axe des trous 2al/2a4 des rondelles. Les deux brins 46a/46b-47a/47b d'un même câble sont ainsi passés dans deux trous 2a1/2a2-2a3/2a4 diamétralement opposés.

Cet ensemble de poulies est disposé dans un boîtier à volume réduit, de telle sorte qu'il a été nécessaire de regrouper lesdites poulies de renvoi selon un encombrement minimum.

Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les parties qui viennent d'être décrites à titre d'exemple, pourront être remplacées par l'homme du métier par des parties équivalentes remplissant la même fonction.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Véhicule d'inspection et/ou d'intervention capable d'évoluer sur une paroi magnétique, quelle que soit sa forme plane, incurvée ou bombée ou sa disposition : inclinée, verticale ou en plafond et comprenant un châssis (1) comprenant des moyens de déplacement et d'accrochage à ladite paroi et au moins un bras porteoutil (2), caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement (4/5) qui sont au contact de ladite paroi, sont magnétiques et assurent en permanence la tenue du véhicule sur la paroi.

2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement se composent d'au moins deux roues aimantées (4/5) situées latéralement et de part et d'autre du châssis et que chacune desdites roues est entraînée séparément de l'autre par des moyens moteurs (10/11).

3. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux moto-réducteurs (10/11) qui entraînent chacun au moins une desdites roues aimantées (4/5).

4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte latéralement et de part et d'autre du châssis (1) un train de deux roues aimantées à gorge (4/5) montées à rotation libre sur ledit châssis (1) et entraînées ensemble par une courroie (8) et que chaque courroie est actionnée par des moyens d'entraînement (9) calés sur l'arbre de sortie de chaque motoréducteur (10/11).

5. Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fond de la gorge (4f) desdites roues aimantées (4/5) comporte une denture (4ei) et que la courroie (8) est crantée sur sa face intérieure (8a) pour coopérer avec ladite denture (4el).

6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'en outre la face extérieure (8a) de la courroie est crantée pour coopérer avec un pignon d'entraînement (9) calé sur l'arbre de sortie du moto-réducteur (10/11).

7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte latéralement et de part et d'autre du châssis (1) un train de deux roues aimantées (4/5) jumelées chacune à une roue à gorge 27 calée sur le même axe (25/27b) pour tourner ensemble librement sur ledit châssis (1), que lesdites roues jumelées (4/5-27) sont entraînées ensemble par une courroie (8) et que chaque courroie est actionnée par des moyens d'entraînement (9) calés sur l'axe de sortie de chaque moto-réducteur (10/11).

8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fond de la gorge (27c) desdites roues (27) comporte une denture (27d) et que la courroie (8) est crantée sur sa face intérieure (8b) pour coopérer avec ladite denture (27d).

9. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'en outre la face extérieure (8a) de la courroie, est crantée pour coopérer avec un pignon d'entraînement (9) calé sur l'axe de sortie du moto-réducteur (10/11).

10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdites roues aimantées (4/5) sont montées sur des moyens élastiques (25) leur autorisant de rouler orthogonalement à ladite paroi, de sorte que, quelle que soit sa forme : plane, incurvée ou bombée, les roues (4/5) soient dans toutes les situations toujours en contact maximum avec ladite paroi (32.).

11. Véhicule selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites roues aimantées (4/5) sont montées en bout d'axe (25) déformable en flexion.

12. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que lesdites roues aimantées (4/5) se composent d'un aimant permanent cylindrique de révolution (4b/5b) et de deux disques en métal magnétique (4Cl/4C2-5cl/5c2) fixés sur les faces d'extrémité dudit aimant, lesquels disques sont de plus fort diamètre que celuici, en ce que les disques (4ci/4c2-5ci/5c2) et l'aimant (4b/5b) sont coaxiaux et que le débord périphérique des disques par rapport à la surface cylindrique de l'aimant, forme une gorge (4f/5e) autour desdites roues.

13. Véhicule selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit aimant (4d/5d) est évidé dans sa partie centrale et adopte une forme annulaire.

14. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit aimant (4b) est entouré par un pignon annulaire (4e) en matériau amagnétique, dont la denture (4el) est située à l'intérieur de ladite gorge périphérique (4f) des roues, de sorte à réaliser le contact permanent des disques magnétiques (4c1/4c2) et de ladite paroi (24).

15. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que ledit bras porte-outil (2) est articulé et est actionné par des moyens moteurs (48/49) télécommandés pour l'orienter omnidirectionnellement.

16. Véhicule selon la revendication 15, dont ledit bras comporte un support d'outil (43) à son extrémité libre, fixé à une articulation (2) reliée à une des extrémités dudit châssis (i), laquelle articulation se compose de plusieurs rondelles biconvexes (2a/2b) juxtaposées en opposition par groupe de deux pour s'articuler les unes les autres et permettre l'orientation du support (43) au moyen de câbles actionnés par deux moto-réducteurs (48/49), caractérisé en ce que chaque moto-réducteur (48/49) comporte, calé sur son axe de sortie, un tambour (48a/49a) autour duquel s'enroule un câble (46/47) dont les brins (46a/46b-47a/47b) qui s'étendent tangentiellement audit tambour, sont sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal des moto-réducteurs (48/49) et que lesdits brins s'enroulent partiellement autour d'au moins une poulie de renvoi (501 à 531/502 à 532) pour s'étendre ensuite parallèlement audit axe à travers lesdites rondelles de l'articulation (2a/2b), lesquels brins de câbles sont fixés audit support d'outil (43).

17. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, dont les rondelles biconvexes (2a/2b) de l'articulation comportent quatre trous (2al à 2a4) de passage des câbles, équidistants du centre des rondelles et diamétralement opposés sur deux axes perpendiculaires, caractérisé en ce que chaque moto-réducteur (48/49) commande l'entraînement d'un câble (46/47) dont les brins (46a/46b47a/47b) passent à travers les trous diamétralement opposés desdites rondelles (2a/2b), de telle sorte que simultanément à l'allongement d'un desdits brins (46a/47a) se produit le raccourcissement de l'autre (46b/47b) et l'orientation du support d'outil.

18. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que chaque moto-réducteur (48/49) actionne un câble (46/47) dont un brin (46b/47b) s'enroule partiellement autour d'une poulie (501/502) et est renvoyé dans l'un desdits trous (2a3/2a2) diamétralement opposé des rondelles et dont l'autre brin (46a/47a) s'enroule partiellement autour d'un renvoi à trois poulies (51 à 53) pour le renvoyer dans l'autre trou diamétralement opposé (2al/2a4) des rondelles.

19. Véhicule selon la revendication 18, caractérisé en ce que chaque renvoi à trois poulies se compose d'une première poulie (511/512) autour de laquelle un desdits brins (46a/47a) du câble actionné par un moto-réducteur (48/49) s'enroule partiellement par le dessus, une seconde poulie (521/522) autour de laquelle le brin issu de ladite première poulie (511/512) s'enroule partiellement par le dessous, et une troisième poulie (531/532) autour de laquelle le brin issu de ladite seconde poulie (521/522) s'enroule partiellement par le dessus pour se présenter sensiblement dans l'axe et passer dans les trous diamétralement opposés des rondelles, lesquelles poulies (51 à 53) sont rapprochées les unes des autres selon un encombrement minimum.