FR2768139A1 - Procede et dispositif de manipulation et d'equilibrage de charge par verin pneumatique avec pesee automatique sans capteur - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne le secteur technique de la manipulation de charges et plus précisément de la manipulation de charges avec équilibrage. Elle a pour but de proposer un procédé et un dispositif de manipulation et d'équilibrage de charge avec pesée automatique, qui présentent les avantages suivants par rapport à l'art antérieur :- équilibrer des charges de poids variable sans capteurs,- être entièrement pneumatique,- être simple par rapport à un système avec capteurs,- autoriser la manipulation directe de la charge par l'opérateur. Applications dans toutes les industries où l'on doit diminuer les efforts des opérateurs manipulant des pièces ou des outillages.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE MANIPULATION ET
D'EOUILIBRAGE DE CHARGE PAR VERIN PNEUMATIQUE
AVEC PESEE AUTOMATIQUE SANS CAPTEUR
La présente invention concerne le secteur technique de la manipulation de charges et plus précisément de la manipulation de charges avec équilibrage, dans toutes les industries où il est nécessaire de diminuer les efforts des opérateurs manipulant les charges.
D'EOUILIBRAGE DE CHARGE PAR VERIN PNEUMATIQUE
AVEC PESEE AUTOMATIQUE SANS CAPTEUR
La présente invention concerne le secteur technique de la manipulation de charges et plus précisément de la manipulation de charges avec équilibrage, dans toutes les industries où il est nécessaire de diminuer les efforts des opérateurs manipulant les charges.
Dans l'industrie, on est souvent amené à manipuler des charges de poids variable, ce qui représente un effort certain de la part de l'opérateur. Cette manipulation peut prendre la forme d'un soulèvement de la charge par un dispositif, ce soulèvement nécessitant un équilibrage du dispositif en raison de la force exercée par la charge sur ce dispositif.
Le schéma de principe de l'équilibrage d'une charge est représenté sur la figure 1, représentant une charge C soulevée par un vérin pneumatique V, via la tige T du vérin, le vérin étant de section S et de pression P dans sa chambre avant.
L'équilibre est défini par la relation suivante: F = P x S
dans laquelle
- F est la force exercée par la charge sur le dispositif exprimée en
Newton,
- P est la pression dans la chambre avant du vérin pneumatique
exprimée en bar, et
- S est la section exprimée en cm2.
dans laquelle
- F est la force exercée par la charge sur le dispositif exprimée en
Newton,
- P est la pression dans la chambre avant du vérin pneumatique
exprimée en bar, et
- S est la section exprimée en cm2.
Lors de la manipulation, il est fréquent que la charge se mette en mouvement, puisqu'elle n'est pas fixée de façon rigide au dispositif de soulèvement. L'opérateur lui-même va déclencher son mouvement pour la déplacer. Un tel mouvement de la charge a bien entendu une incidence sur son équilibrage puisque la force exercée sur le dispositif va varier.
Par ailleurs, le même dispositif doit pouvoir être utilisé pour manipuler, donc équilibrer, des charges différentes de poids éventuellement différents, sans que cela implique un reparamétrage systématique du dispositif par l'opérateur, ce qui est peu pratique.
On connaît des systèmes d'équilibrage, notamment de type à vérin hydraulique ou pneumatique.
La figure 2 décrit un dispositif d'équilibrage d'une charge en mouvement. Ce système comprend un vérin pneumatique V supportant une charge C via sa tige T, ce vérin faisant partie d'un circuit comprenant notamment une alimentation en air comprimé A et un régulateur de pression RM réglable manuellement et pourvu d'un échappement E.
Le principe de fonctionnement est le suivant:
1. Réglage:
II faut régler manuellement le régulateur RM de façon à ce qu'il délivre la pression P d'équilibrage correspondant à la force F exercée par la charge C sur la tige du vérin V.
1. Réglage:
II faut régler manuellement le régulateur RM de façon à ce qu'il délivre la pression P d'équilibrage correspondant à la force F exercée par la charge C sur la tige du vérin V.
2. Manipulation de la charge C:
2a. L'opérateur appuie sur la charge C ce qui se traduit sur la tige du vérin V par une force F + AF, et ce qui entraîne dans la chambre du vérin une pression P + AP. Le régulateur manuel RM va mettre le circuit à l'échappement pour ramener la pression de P + AP à
P, la charge va donc descendre.
2a. L'opérateur appuie sur la charge C ce qui se traduit sur la tige du vérin V par une force F + AF, et ce qui entraîne dans la chambre du vérin une pression P + AP. Le régulateur manuel RM va mettre le circuit à l'échappement pour ramener la pression de P + AP à
P, la charge va donc descendre.
2b. L'opérateur n'appuie plus sur la charge C, le système reste en équilibre dans sa position.
2c. L'opérateur soulève la charge C, ce qui se traduit sur la tige du vérin V par une force F - AF et qui entraîne dans la chambre du vérin une pression P - AP. Le régulateur manuel RM va alimenter la chambre pour ramener la pression P - AP à P, la charge va donc monter.
Pour ne pas que l'opérateur se fatigue, AF ne doit pas de préférence dépasser 3 daN.
Un tel dispositif permet donc d'équilibrer une charge, mais tous les réglages se font manuellement. Les variations de la force exercée sur la tige lors de la manipulation d'une charge, ainsi que d'éventuelles variations du poids (si on équilibre successivement des charges différentes) nécessitent donc l'intervention de l'opérateur. En particulier, c'est l'opérateur qui, avant la manipulation, règle la pression délivrée par le régulateur de pression RM en fonction du poids de la charge manipulée.
On connaît également deux techniques pour équilibrer des charges de poids variable, I'une avec capteur et l'autre sans.
Le principe de la technique d'équilibrage de charges de poids variable sans capteur est représenté en figure 3. Ce principe est le suivant:
1. Réglage:
Le schéma de principe permet le pré-réglage de 3 pressions donc l'équilibrage de 3 charges de poids différents exerçant 3 forces différentes sur le dispositif.
1. Réglage:
Le schéma de principe permet le pré-réglage de 3 pressions donc l'équilibrage de 3 charges de poids différents exerçant 3 forces différentes sur le dispositif.
Dans ce cas, il s'agit également de régulateurs manuels RM qui nécessitent l'intervention de l'opérateur pour être réglés, de façon à ce qu'ils délivrent la pression P correspondant à la force F exercée par chaque charge:
Charge C1 exerçant F1 = > RM1 délivrant P1
Charge C2 exerçant F2 = > RM2 délivrant P2
Charge C3 exerçant F3 = > RM3 délivrant P3
Pour sélectionner le régulateur RM en fonction de la charge de poids supposé connu, I'opérateur pilote le distributeur de sélection DS correspondant.
Charge C1 exerçant F1 = > RM1 délivrant P1
Charge C2 exerçant F2 = > RM2 délivrant P2
Charge C3 exerçant F3 = > RM3 délivrant P3
Pour sélectionner le régulateur RM en fonction de la charge de poids supposé connu, I'opérateur pilote le distributeur de sélection DS correspondant.
Dans l'exemple représenté en figure 3, I'opérateur a piloté le distributeur de sélection DS3, ce qui met en communication le régulateur de pression RM3 avec le vérin pneumatique V, d'où la pression P3 dans le vérin.
il s'agit d'un pré-réglage, donc d'une manipulation manuelle. On pourra bien entendu pré-régler autant de pressions que l'on souhaite, mais l'utilisation ultérieure sera soumise à ces pré-réglages de départ.
il s'agit d'un pré-réglage, donc d'une manipulation manuelle. On pourra bien entendu pré-régler autant de pressions que l'on souhaite, mais l'utilisation ultérieure sera soumise à ces pré-réglages de départ.
2. Manipulation de la charge
Elle est identique au cas représenté en figure 2, c'est-à-dire à l'équilibrage d'une charge en mouvement.
Elle est identique au cas représenté en figure 2, c'est-à-dire à l'équilibrage d'une charge en mouvement.
On voit donc qu'un tel dispositif permet l'équilibrage de charges de poids différents, mais est dépendant d'un pré-réglage initial manuel.
Le principe de la technique d'équilibrage de charges de poids variable avec capteur est représenté en figure 4. Ce principe est le suivant:
1. Réglage:
Un capteur d'effort ou capteur de force CF envoie une information électrique proportionnelle à la valeur de la force F correspondant à la charge C à un boîtier électronique BE qui traite cette information, pour ensuite piloter une électrovanne proportionnelle EP qui ajustera la pression P dans le vérin V de façon à maintenir la charge C en équilibre.
1. Réglage:
Un capteur d'effort ou capteur de force CF envoie une information électrique proportionnelle à la valeur de la force F correspondant à la charge C à un boîtier électronique BE qui traite cette information, pour ensuite piloter une électrovanne proportionnelle EP qui ajustera la pression P dans le vérin V de façon à maintenir la charge C en équilibre.
2. Manipulation de la charge:
L'opérateur devra manipuler la charge en agissant sur des éléments mécaniques situés entre le capteur CF et la tige T du vérin V (Ex. poignée de manipulation O) afin d'éviter que le capteur d'effort ne réagisse pour maintenir la nouvelle charge C + AC en équilibre.
L'opérateur devra manipuler la charge en agissant sur des éléments mécaniques situés entre le capteur CF et la tige T du vérin V (Ex. poignée de manipulation O) afin d'éviter que le capteur d'effort ne réagisse pour maintenir la nouvelle charge C + AC en équilibre.
L'opérateur ne pourra pas faire directement bouger la charge elle-même.
2a. L'opérateur appuie sur la poignée de manipulation O, le capteur CF ne perçoit pas de surcharge, mais la pression dans le vérin V passe de P à P + AP. Le capteur de pression CP envoie cette information au boîtier BE qui la traite et modifie le pilotage de l'électrovanne proportionnelle EP pour ramener la pression P + AP à P, la charge va donc descendre.
2b. L'opérateur n'appuie plus sur la poignée, le système reste en équilibre dans sa position.
2c. L'opérateur soulève la poignée, le capteur de force CF ne prescrit pas de souscharge, mais la pression dans le vérin V passe de P à P - AP. Le capteur de pression CP envoie cette information au boîtier BE qui la traite et modifie le pilotage de EP pour ramener la pression P - AP à P, la charge va donc monter.
Ce procédé permet donc d'équilibrer des charges dont on ne connaît pas le poids, qui peut varier ; mais il ne permet pas la manipulation directe de la charge par l'opérateur, et il est relativement complexe, du fait de la présence de capteurs.
La présente invention a pour but de proposer un procédé et un dispositif d'équilibrage de charge par pesée automatique, qui présentent les avantages suivants par rapport à l'art antérieur:
- équilibrer des charges de poids variable sans capteurs,
- être entièrement pneumatique,
- être simple par rapport à un système avec capteurs,
- autoriser la manipulation directe de la charge par l'opérateur.
- équilibrer des charges de poids variable sans capteurs,
- être entièrement pneumatique,
- être simple par rapport à un système avec capteurs,
- autoriser la manipulation directe de la charge par l'opérateur.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et en se référant aux figures annexées, dans lesquelles:
- la figure 1 représente le schéma de principe de l'équilibrage par vérin pneumatique,
- la figure 2 représente le même schéma mais avec maintien de la pression lorsque la charge est en mouvement,
- la figure 3 représente une solution connue de l'art antérieur, d'équilibrage de charges de poids variable sans capteur,
- la figure 4 représente une solution connue de l'art antérieur, d'équilibrage de charges de poids variable avec capteur,
- la figure 5 représente la phase 1 de la manipulation de charge selon l'invention,
- la figure 6 représente la phase 2 selon l'invention,
- la figure 7 représente la phase 3 selon l'invention,
- la figure 8 représente la phase 1 du fonctionnement de blocage de la charge selon l'invention,
- la figure 9 représente la phase 2 du fonctionnement de blocage de la charge selon l'invention,
- la figure 10 représente la phase 3 du fonctionnement de blocage de la charge selon l'invention,
- la figure 11 représente la phase 4 du fonctionnement de blocage de la charge selon l'invention.
- la figure 1 représente le schéma de principe de l'équilibrage par vérin pneumatique,
- la figure 2 représente le même schéma mais avec maintien de la pression lorsque la charge est en mouvement,
- la figure 3 représente une solution connue de l'art antérieur, d'équilibrage de charges de poids variable sans capteur,
- la figure 4 représente une solution connue de l'art antérieur, d'équilibrage de charges de poids variable avec capteur,
- la figure 5 représente la phase 1 de la manipulation de charge selon l'invention,
- la figure 6 représente la phase 2 selon l'invention,
- la figure 7 représente la phase 3 selon l'invention,
- la figure 8 représente la phase 1 du fonctionnement de blocage de la charge selon l'invention,
- la figure 9 représente la phase 2 du fonctionnement de blocage de la charge selon l'invention,
- la figure 10 représente la phase 3 du fonctionnement de blocage de la charge selon l'invention,
- la figure 11 représente la phase 4 du fonctionnement de blocage de la charge selon l'invention.
Sur les figures, chaque élément est représenté par la même référence, à savoir:
A Alimentation en air comprimé
BE Boîtier électronique
BPD Bouton poussoir de descente
BPP Bouton poussoir de pesée
C Charge
CA Clapet anti-retour
CF Capteur de force
CP Capteur de pression
CC Capacité
DA Distributeur d'alimentation
DB Distributeur de blocage
DG Distributeur général
DE Distributeur d'échappement
D S Distributeur de sélection
E Échappement
EP Électrovanne proportionnelle
ET Étrangleur
F Force exercée par la charge sur le vérin
M Mémoire à maintien temporisé
O Poignée de manipulation utilisable par l'opérateur
P Pression dans la chambre avant du vérin
PI Circuit de pilotage du régulateur de pression piloté
RM Régulateur de pression à réglage manuel
RP Régulateur de pression piloté
S Section du vérin
T Tige du vérin
TV Temporisation réglable
V Vérin
Le procédé de manipulation et d'équilibrage selon l'invention permet d'équilibrer des charges de poids variable, par des moyens pneumatiques, par pesée automatique sans capteur, plus simplement qu'avec un système à capteurs, et en autorisant la manipulation directe de la charge par l'opérateur.
A Alimentation en air comprimé
BE Boîtier électronique
BPD Bouton poussoir de descente
BPP Bouton poussoir de pesée
C Charge
CA Clapet anti-retour
CF Capteur de force
CP Capteur de pression
CC Capacité
DA Distributeur d'alimentation
DB Distributeur de blocage
DG Distributeur général
DE Distributeur d'échappement
D S Distributeur de sélection
E Échappement
EP Électrovanne proportionnelle
ET Étrangleur
F Force exercée par la charge sur le vérin
M Mémoire à maintien temporisé
O Poignée de manipulation utilisable par l'opérateur
P Pression dans la chambre avant du vérin
PI Circuit de pilotage du régulateur de pression piloté
RM Régulateur de pression à réglage manuel
RP Régulateur de pression piloté
S Section du vérin
T Tige du vérin
TV Temporisation réglable
V Vérin
Le procédé de manipulation et d'équilibrage selon l'invention permet d'équilibrer des charges de poids variable, par des moyens pneumatiques, par pesée automatique sans capteur, plus simplement qu'avec un système à capteurs, et en autorisant la manipulation directe de la charge par l'opérateur.
Ce procédé permet l'équilibrage de la charge sur la base d'une pression mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit de pilotage. II s'agit de la pression d'équilibrage.
II comprend au moins une étape de mise en communication de moyens de régulation automatique de la pression RP avec la chambre du vérin pneumatique V, puis l'alimentation en pression A de ladite chambre afin de faire monter la charge manipulée, ou la mise à l'échappement E de ladite chambre afin de faire descendre la charge, puis l'équilibrage de la charge sur la base de la pression mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit de pilotage.
Un procédé selon l'invention peut comprendre au moins un cycle comprenant les étapes suivantes après positionnement de la charge C sur le vérin pneumatique V par l'intermédiaire de sa tige T:
(a) commande de pesée BPP actionnée par l'opérateur ce qui provoque la mise en communication de moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit PI avec la chambre du vérin pneumatique V, et l'alimentation en pression A, dite pression de pilotage, du circuit de pilotage PI (ce qui provoque la montée de la charge C) de la chambre du vérin pneumatique V,
(b) relâchement de la commande de pesée BPP ce qui provoque l'isolement des moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit PI, lesdits moyens maintenant en sortie une pression constante dite pression d'équilibrage correspondant à un rapport pression de pilotage / pression de sortie sensiblement égal à 1, correspondant également à la pression qu'on a mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit isolé, puis arrêt de l'alimentation en pression du vérin pneumatique V, des moyens CA bloquant l'échappement, ce qui assure l'équilibrage de la charge C,
(c) manipulation de la charge C équilibrée,
(d) Commande de descente BPD actionnée par l'opérateur ce qui provoque la mise en communication des moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit PI avec la chambre de vérin pneumatique V et la mise à l'échappement (ce qui fait descendre la charge) de ladite chambre,
(e) relâchement de la commande de pesée BPD ce qui provoque l'isolement des moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit PI, lesdits moyens maintenant en sortie une pression constante dite pression d'équilibrage correspondant à un rapport pression de pilotage / pression de sortie sensiblement égal à 1, correspondant également à la pression qu'on a mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit isolé, puis arrêt de l'alimentation en pression du vérin pneumatique V, des moyens CA bloquant l'échappement, ce qui assure l'équilibrage de la charge C.
(a) commande de pesée BPP actionnée par l'opérateur ce qui provoque la mise en communication de moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit PI avec la chambre du vérin pneumatique V, et l'alimentation en pression A, dite pression de pilotage, du circuit de pilotage PI (ce qui provoque la montée de la charge C) de la chambre du vérin pneumatique V,
(b) relâchement de la commande de pesée BPP ce qui provoque l'isolement des moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit PI, lesdits moyens maintenant en sortie une pression constante dite pression d'équilibrage correspondant à un rapport pression de pilotage / pression de sortie sensiblement égal à 1, correspondant également à la pression qu'on a mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit isolé, puis arrêt de l'alimentation en pression du vérin pneumatique V, des moyens CA bloquant l'échappement, ce qui assure l'équilibrage de la charge C,
(c) manipulation de la charge C équilibrée,
(d) Commande de descente BPD actionnée par l'opérateur ce qui provoque la mise en communication des moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit PI avec la chambre de vérin pneumatique V et la mise à l'échappement (ce qui fait descendre la charge) de ladite chambre,
(e) relâchement de la commande de pesée BPD ce qui provoque l'isolement des moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit PI, lesdits moyens maintenant en sortie une pression constante dite pression d'équilibrage correspondant à un rapport pression de pilotage / pression de sortie sensiblement égal à 1, correspondant également à la pression qu'on a mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit isolé, puis arrêt de l'alimentation en pression du vérin pneumatique V, des moyens CA bloquant l'échappement, ce qui assure l'équilibrage de la charge C.
Le cycle décrit ici comprend une phase de pesée, une phase de manipulation à l'équilibre et une phase de descente. II ne s'agit que d'un exemple. On peut envisager toutes les combinaisons possibles de phases de montée et/ou de descente suivant la manipulation que l'on souhaite effectuer. Par exemple, deux phases de montée suivies de deux phases de descente.
Ainsi, au cours d'au moins un cycle, au moins une phase parmi les phases de pesée (étapes (a)(b)) et de descente (étapes (d)(e)) peut être remplacée par une phase parmi les phases de pesée (étapes (a)(b)) et de descente(étapes (d)(e)).
De préférence, la mise en communication des moyens de régulation automatique RP de la pression avec la chambre du vérin pneumatique V est accompagnée de la mise en communication d'une capacité CC avec la chambre du vérin pneumatique, afin de compenser d'éventuelles fuites dans le circuit.
Les moyens de régulation automatique RP de la pression peuvent être un régulateur de pression RP contrôlé par un circuit de pilotage PI.
La mise en communication et l'isolement de ces moyens RP/PI avec la chambre du vérin V peuvent être réalisés, respectivement, par pilotage et mise au repos d'un distributeur général DG. L'alimentation (ou non alimentation) de la chambre du vérin V en pression peut être réalisée par le pilotage (ou la mise au repos) d'un distributeur d'alimentation DA.
Les commandes de montée et descente peuvent être des boutons pression.
De façon préférée, on prévoira dans le circuit un étrangleur ET ou tout moyen équivalent, afin de permettre que la montée ou pesée de la charge manipulée, ainsi que sa descente, s'effectue à petite vitesse.
Les figures 5 à 7 décrivent un procédé de manipulation et d'équilibrage selon l'invention.
- Fig. 5 (correspond à l'étape (a))
Elle décrit un vérin pneumatique V supportant une charge C et relié au circuit pneumatique. L'appui par l'opérateur sur le bouton poussoir de pesée BPP provoque:
(i) le pilotage du distributeur général DG qui met en communication le pilotage du régulateur de pression piloté RP et la capacité CC avec la chambre du vérin V, puis
(ii) le pilotage du distributeur d'alimentation DA qui alimente la chambre du vérin V et fait monter la charge, de préférence à petite vitesse grâce à l'étrangleur El.
Elle décrit un vérin pneumatique V supportant une charge C et relié au circuit pneumatique. L'appui par l'opérateur sur le bouton poussoir de pesée BPP provoque:
(i) le pilotage du distributeur général DG qui met en communication le pilotage du régulateur de pression piloté RP et la capacité CC avec la chambre du vérin V, puis
(ii) le pilotage du distributeur d'alimentation DA qui alimente la chambre du vérin V et fait monter la charge, de préférence à petite vitesse grâce à l'étrangleur El.
- Fig. 6 (correspond à l'étape (b))
Le relâchement du bouton poussoir de pesée BPP provoque:
(i) le retour du distributeur général DG dans sa position repos, le circuit de pilotage du régulateur de pression RP se trouve alors isolé et à la pression P d'équilibrage qui correspond à l'air emprisonné dans le circuit; le rapport entre la pression de pilotage et la pression de sortie du régulateur RP étant de 1, le régulateur maintient en sortie une pression constante P (pression d'équilibrage), puis
(ii) le retour du distributeur d'alimentation DA dans sa position repos, il n'alimente donc plus le vérin V et le clapet anti-retour CA bloque alors l'échappement.
Le relâchement du bouton poussoir de pesée BPP provoque:
(i) le retour du distributeur général DG dans sa position repos, le circuit de pilotage du régulateur de pression RP se trouve alors isolé et à la pression P d'équilibrage qui correspond à l'air emprisonné dans le circuit; le rapport entre la pression de pilotage et la pression de sortie du régulateur RP étant de 1, le régulateur maintient en sortie une pression constante P (pression d'équilibrage), puis
(ii) le retour du distributeur d'alimentation DA dans sa position repos, il n'alimente donc plus le vérin V et le clapet anti-retour CA bloque alors l'échappement.
La manipulation de la charge s'effectue comme en figure 2 (étape (c)).
- Fig. 7 (correspond à l'étape (d))
L'appui sur le bouton poussoir de détente BPD provoque:
(i) le pilotage du distributeur général DG qui met en communication le pilotage du régulateur de pression RP et la capacité CC avec la chambre du vérin V, puis
(ii) le pilotage du distributeur d'échappement DE qui met à l'échappement la chambre du vérin V et fait descendre la charge C, de préférence à petite vitesse grâce à l'étrangleur ET2.
L'appui sur le bouton poussoir de détente BPD provoque:
(i) le pilotage du distributeur général DG qui met en communication le pilotage du régulateur de pression RP et la capacité CC avec la chambre du vérin V, puis
(ii) le pilotage du distributeur d'échappement DE qui met à l'échappement la chambre du vérin V et fait descendre la charge C, de préférence à petite vitesse grâce à l'étrangleur ET2.
Si l'on fait descendre la charge C jusqu'à la poser, la pression P tendra vers zéro. On pourra alors facilement enlever la charge pour la remplacer par une autre, éventuellement différente, qui sera à son tour équilibrée dans une nouvelle phase 1.
Pour fonctionner de façon efficace, le circuit de pilotage doit être de préférence bien isolé, afin d'éviter les variations de pression. En effet,
I'équilibrage se fait sur la base de la pression mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit de pilotage. Cependant, il arrive que des microfuites subsistent. Dans ce cas, le système de pilotage agira en fonction de la pression réelle après fuites, qui sera donc inférieure à la pression initialement mémorisée, et donc inférieure à la pression nécessaire pour équilibrer la charge manipulée.
I'équilibrage se fait sur la base de la pression mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit de pilotage. Cependant, il arrive que des microfuites subsistent. Dans ce cas, le système de pilotage agira en fonction de la pression réelle après fuites, qui sera donc inférieure à la pression initialement mémorisée, et donc inférieure à la pression nécessaire pour équilibrer la charge manipulée.
Les microfuites vont donc provoquer une diminution AP de la pression qui atteint la valeur de P - AP. A la suite de ce déséquilibre, plus ou moins important suivant l'importance des fuites, la charge C va descendre pour trouver un autre équilibre entre P et F. AF est la variation de la force exercée par la charge C sur le vérin V. Si AF est supérieure à 3 daN, cela peut être dangereux pour l'opérateur.
Si l'on veut augmenter le temps de maintien de la charge à une position d'équilibre donnée, il faut par exemple augmenter la valeur de la capacité CC, ladite capacité ayant pour fonction de compenser les microfuites donc leurs inconvénients en terme de rupture d'équilibre.
Pour palier l'inconvénient de la descente de la charge, le circuit peut également être complété d'une fonction de blocage de la charge en équilibre, les moyens de blocage entrant en action au bout d'un temps inférieur à celui qu'il faut pour que le circuit de pilotage du régulateur de pression RP passe de P à P - AP.
Cette fonction de blocage de la charge en équilibre peut également être prévue pour entrer en action lorsque le temps passé par la charge en équilibre dépasse une certaine valeur, c'est-à-dire lorsque les risques de microfuites sont élevés. Cette valeur dépend bien sûr des charges et des manipulations, elle est facilement déterminable par l'opérateur.
II peut également être obligatoire, pour des raisons de réglementation, que le système se mette automatiquement en position de blocage suite à une descente de la charge. Dans ce cas, la position d'équilibre n'est atteinte qu'après une phase de montée de la charge.
L'actionnement de la commande de pesée par l'opérateur provoque le pilotage, par l'intermédiaire d'une mémoire à maintien temporisé, d'un distributeur de blocage DB situé en sortie des moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit de pilotage PI.
Les figures 8 à 11 décrivent un procédé selon l'invention comprenant la mise en oeuvre de moyens de blocage.
Dans le circuit d'équilibrage un distributeur de blocage DB est intercalé entre le distributeur général DG et le régulateur de pression piloté RP. Une mémoire à maintien temporisé M pilote le distributeur de blocage DB quand elle est à 1, et pilote le distributeur général DG quand elle est à 0.
Lorsque l'opérateur appuie sur le bouton poussoir de pesée BPP, la mémoire passe à 1 et le distributeur de blocage est alors piloté.
La mémoire passe à 0 lorsque l'opérateur appuie sur le bouton poussoir de descente BPD, ou lorsque la temporisation passe de 1 à 0 en sortie.
Le blocage peut être décomposé en 5 phases.
Phase 1
Elle est représentée par la figure 8 le distributeur de blocage DB est non piloté, le distributeur général DG est piloté, la charge C est bloquée pneumatiquement dans sa position d'équilibre.
Elle est représentée par la figure 8 le distributeur de blocage DB est non piloté, le distributeur général DG est piloté, la charge C est bloquée pneumatiquement dans sa position d'équilibre.
Phase 2
Elle est représentée par la figure 9. L'appui sur le bouton poussoir de pesée BPP provoque:
(a) sur le circuit d'équilibrage : voir phase 1 du principe d'équilibrage selon l'invention, à savoir:
(i) le pilotage du distributeur général DG qui met en communication le pilotage du régulateur de pression piloté RP et la capacité CC avec la chambre du vérin V, puis
(ii) le pilotage du distributeur d'alimentation DA qui alimente la chambre du vérin V et fait monter la charge en petite vitesse grâce à l'étrangleur ET1,
(b) sur le circuit de commande : l'accrochage de la mémoire M et donc le pilotage du distributeur de blocage DB.
Elle est représentée par la figure 9. L'appui sur le bouton poussoir de pesée BPP provoque:
(a) sur le circuit d'équilibrage : voir phase 1 du principe d'équilibrage selon l'invention, à savoir:
(i) le pilotage du distributeur général DG qui met en communication le pilotage du régulateur de pression piloté RP et la capacité CC avec la chambre du vérin V, puis
(ii) le pilotage du distributeur d'alimentation DA qui alimente la chambre du vérin V et fait monter la charge en petite vitesse grâce à l'étrangleur ET1,
(b) sur le circuit de commande : l'accrochage de la mémoire M et donc le pilotage du distributeur de blocage DB.
Phase 3
Elle est représentée en figure 10. Le relâchement du bouton poussoir de pesée BPP provoque:
(a) sur le circuit d'équilibrage : voir phase 2 du principe d'équilibrage selon l'invention, à savoir:
(i) le retour du distributeur général DG dans sa position repos, le circuit de pilotage du régulateur de pression RP se trouve alors isolé et à la pression P d'équilibrage ; le rapport entre la pression de pilotage et la pression de sortie du régulateur RP étant de 1, le régulateur maintient en sortie une pression constante de P (pression d'équilibrage), puis
(ii) le retour du distributeur d'alimentation DA dans sa position repos, qui n'alimente donc plus le vérin V et le clapet anti-retour
CA bloque alors l'échappement.
Elle est représentée en figure 10. Le relâchement du bouton poussoir de pesée BPP provoque:
(a) sur le circuit d'équilibrage : voir phase 2 du principe d'équilibrage selon l'invention, à savoir:
(i) le retour du distributeur général DG dans sa position repos, le circuit de pilotage du régulateur de pression RP se trouve alors isolé et à la pression P d'équilibrage ; le rapport entre la pression de pilotage et la pression de sortie du régulateur RP étant de 1, le régulateur maintient en sortie une pression constante de P (pression d'équilibrage), puis
(ii) le retour du distributeur d'alimentation DA dans sa position repos, qui n'alimente donc plus le vérin V et le clapet anti-retour
CA bloque alors l'échappement.
(b) sur le circuit de commande : la mémoire maintient le pilotage du distributeur de blocage DB.
La charge peut donc être manipulée par l'opérateur.
Phase 4
Elle est représentée en figure 11. L'appui sur le bouton poussoir de détente BPD provoque:
(a) sur le circuit d'équilibrage : voir la phase 3 du principe d'équilibrage selon l'invention, à savoir:
(i) le pilotage du distributeur général DG qui met en communication le pilotage du régulateur de pression RP et la capacité CC avec la chambre du vérin V, puis
(ii) le pilotage du distributeur d'alimentation DA qui met à l'échappement la chambre du vérin V et fait descendre la charge C à petite vitesse grâce à l'étrangleur ET2.
Elle est représentée en figure 11. L'appui sur le bouton poussoir de détente BPD provoque:
(a) sur le circuit d'équilibrage : voir la phase 3 du principe d'équilibrage selon l'invention, à savoir:
(i) le pilotage du distributeur général DG qui met en communication le pilotage du régulateur de pression RP et la capacité CC avec la chambre du vérin V, puis
(ii) le pilotage du distributeur d'alimentation DA qui met à l'échappement la chambre du vérin V et fait descendre la charge C à petite vitesse grâce à l'étrangleur ET2.
(b) sur le circuit de commande : le décrochage de la Mémoire M annule le pilotage du distributeur de blocage DB et par conséquence déconnecte le régulateur de pression piloté RP.
La charge descend et peut être posée.
Phase 5
Le relâchement du bouton BPD provoque le retour à la phase 1.
Le relâchement du bouton BPD provoque le retour à la phase 1.
La charge peut alors être décrochée.
Si entre la phase 3 et la phase 4 il s'écoule un temps supérieur à celui de la temporisation T, celle-ci en changeant d'état provoque:
- la retombée de la mémoire à maintien temporisé M et le distributeur de blocage DB n'est plus piloté.
- la retombée de la mémoire à maintien temporisé M et le distributeur de blocage DB n'est plus piloté.
- le pilotage du distributeur de blocage DG
La charge est immobilisée pneumatiquement.
La charge est immobilisée pneumatiquement.
La présente invention couvre également tous les modes de mise en oeuvre voisins ou équivalents, ainsi que les adaptations de routine, et toutes les applications qui seront à la portée de l'homme du métier.
Claims (13)
1. Procédé de manipulation d'une charge par l'intermédiaire d'un vérin pneumatique, la manipulation étant accompagnée d'un équilibrage, caractérisé en ce que l'équilibrage se fait par des moyens pneumatiques par pesée automatique sans capteur.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'équilibrage est effectué sur la base d'une pression mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit de pilotage PI.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de mise en communication de moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit de pilotage avec la chambre du vérin pneumatique V, puis l'alimentation en pression de ladite chambre afin de faire monter la charge manipulée ou la mise à l'échappement de ladite chambre afin de faire descendre la charge, puis l'équilibrage de la charge sur la base de la pression mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit de pilotage.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un cycle comprenant les étapes suivantes après positionnement de la charge C sur le vérin pneumatique V par l'intermédiaire de sa tige T:
(a) commande de pesée BPP actionnée par l'opérateur ce qui provoque la mise en communication de moyens de régulation automatique de la pression RP avec la chambre du vérin pneumatique
V, et l'alimentation en pression dite pression de pilotage (ce qui fait monter la charge C) de la chambre du vérin pneumatique V,
(b) relâchement de la commande de pesée BPP ce qui provoque l'isolement des moyens de régulation automatique de la pression RP, lesdits moyens maintenant en sortie une pression constante dite pression d'équilibrage correspondant à un rapport pression de pilotage / pression de sortie sensiblement égal à 1, correspondant également à la pression qu'on a mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit isolé, puis arrêt de l'alimentation en pression du vérin pneumatique V, des moyens CA bloquant l'échappement, ce qui assure l'équilibrage de la charge C,
(c) manipulation de la charge C équilibrée,
(d) Commande de descente BPD actionnée par l'opérateur ce qui provoque la mise en communication des moyens de régulation automatique de la pression RP avec la chambre de vérin pneumatique V et la mise à l'échappement (ce qui fait descendre la charge) de ladite chambre,
(e) relâchement de la commande de pesée BPD ce qui provoque l'isolement des moyens de régulation automatique de la pression RP du circuit de pilotage PI, lesdits moyens maintenant en sortie une pression constante dite pression d'équilibrage correspondant à un rapport pression de pilotage / pression de sortie sensiblement égal à 1, correspondant également à la pression qu'on a mémorisée par emprisonnement d'air dans le circuit isolé, puis arrêt de l'alimentation en pression du vérin pneumatique V, des moyens CA bloquant l'échappement, ce qui assure l'équilibrage de la charge C.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'au cours d'au moins un cycle, au moins une phase parmi les phases de pesée (étapes (a)(b)) et de descente (étapes (d)(e)) est remplacée par une phase parmi les phases de pesée (étapes (a)(b)) et de descente(étapes (d)(e)).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la mise en communication des moyens de régulation automatique de la pression RP avec la chambre du vérin pneumatique V est accompagnée de la mise en communication d'une capacité CC avec ladite chambre.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce la mise en communication et l'isolement de ces moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit de pilotage PI avec la chambre du vérin V sont réalisés, respectivement, par pilotage et mise au repos d'un distributeur général.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce l'alimentation, ou non alimentation, de la chambre du vérin pneumatique V est réalisée par le pilotage, ou mise au repos, d'un distributeur d'alimentation.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la montée ou la descente de la charge s'effectue à petite vitesse grâce à la présence d'un étrangleur ET.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend également une étape de blocage de la charge en équilibre.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de blocage entrent en action au bout d'un temps inférieur à celui qu'il faut au régulateur automatique de pression RP pour compenser les microfuites.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que l'actionnement de la commande de pesée par l'opérateur provoque le pilotage, par l'intermédiaire d'une mémoire à maintien temporisé, d'un distributeur de blocage situé en sortie des moyens de régulation automatique RP de la pression du circuit de pilotage PI.
13. Dispositif de manipulation d'une charge comportant un vérin pneumatique, caractérisé en ce qu'il permet la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9711347A FR2768139A1 (fr) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Procede et dispositif de manipulation et d'equilibrage de charge par verin pneumatique avec pesee automatique sans capteur |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9711347A FR2768139A1 (fr) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Procede et dispositif de manipulation et d'equilibrage de charge par verin pneumatique avec pesee automatique sans capteur |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2768139A1 true FR2768139A1 (fr) | 1999-03-12 |
Family
ID=9511005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9711347A Withdrawn FR2768139A1 (fr) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Procede et dispositif de manipulation et d'equilibrage de charge par verin pneumatique avec pesee automatique sans capteur |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2768139A1 (fr) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2384774A (en) * | 1941-10-31 | 1945-09-11 | Smallpeice Cosby Dona Philipps | Lifting mechanism |
US3537686A (en) * | 1968-05-31 | 1970-11-03 | Lorne J Mckendrick | Hoist and balancing apparatus |
US3752325A (en) * | 1970-11-17 | 1973-08-14 | Tsudakoma Ind Co Ltd | Loading balancer |
US4061311A (en) * | 1975-06-02 | 1977-12-06 | Tsubakimoto Chain Company | Air hoist and its control device |
EP0428724A1 (fr) * | 1989-05-11 | 1991-05-29 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Appareil de manutention de marchandises a balancier et procede de commande d'un tel appareil |
-
1997
- 1997-09-09 FR FR9711347A patent/FR2768139A1/fr not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
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