FR2957147A1 - Device for measuring force to be applied to object manipulator used to manipulate constituent objects of elements of automobile, has cable with end driven by adjustable selected force to arrange manipulator following chosen direction - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF DE MESURE DE FORCE À APPLIQUER À UN MANIPULATEUR D'OBJETS L'invention concerne les manipulateurs d'objets qui sont déplacés manuellement par des techniciens, et plus précisément la mesure des forces qui doivent être appliquées par des techniciens pour déplacer de tels manipulateurs. Comme le sait l'homme de l'art, il existe dans de nombreux pays des Zo règles ergonomiques qui sont définies par une législation relative aux conditions de travail et qui définissent les forces maximales qui peuvent être appliquées par des techniciens pour déplacer des manipulateurs d'objets. Il est en effet rappelé que pour déplacer certains manipulateurs qui sont suspendus, par exemple au dessus d'une chaîne d'assemblage (ou de 15 montage), il faut exercer manuellement sur eux, pour qu'ils puissent être déplacés, une force qui dépend de leur poids (lequel peut atteindre plusieurs centaines de kilogrammes) et de leur mécanisme de déplacement suspendu. En outre, il peut exister des contraintes relatives au déplacement, comme par exemple une durée maximale de déplacement et donc une vitesse moyenne 20 de déplacement minimale sur une distance prédéfinie. En d'autres termes, pour qu'un manipulateur puisse être utilisé réglementairement, il faut que son déplacement satisfasse à certaines règles prédéfinies. Pour contrôler si ces règles sont satisfaites, on utilise actuellement un dispositif à peson actionné manuellement par un technicien 25 qui est muni d'un chronomètre. Or, ce mode de contrôle induit notamment des retards d'inertie, qui varient de façon incontrôlable du fait qu'un technicien tire inconsciemment plus ou moins vite sur le dispositif à peson. Il en résulte que les mesures d'effort à appliquer sont généralement entachées d'erreurs fréquentes, et sont donc ni fiables ni reproductibles. 30 L'invention a pour but d'améliorer la situation, en réduisant autant que possible les erreurs de mesure induites par le facteur humain. Elle propose à cet effet un dispositif, dédié à la mesure de force à appliquer à un manipulateur d'objets pour le déplacer, et comprenant: - un chariot pouvant être déplacé sur une surface de support et immobilisé dans une position de mesure, - un support couplé au chariot et dont la position par rapport à la surface de support peut être réglée à un niveau adapté à une mesure, - un mécanisme de guidage défini sur le support, et - un câble comprenant une partie principale guidée par le mécanisme de guidage, une première extrémité munie de moyens de fixation propres à être couplés au manipulateur, et une seconde extrémité propre à être entraînée par une force ajustable choisie destinée à déplacer le manipulateur suivant une direction choisie pour qu'il acquière une vitesse mesurable après un déplacement sur une distance choisie pendant une durée mesurable. Le dispositif de mesure selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - il peut comprendre des moyens de déclenchement propres à permettre le déclenchement d'une mesure de durée lorsque son câble commence à être entraîné et l'arrêt de cette mesure de durée lorsque son câble a été entraîné sur la distance choisie; - la seconde extrémité de son câble peut être solidarisée à un contrepoids dont le poids est ajustable de manière à définir la force ajustable choisie; - le contrepoids peut être constitué d'une série de poids empilables; - son mécanisme de guidage peut comprendre au moins une première poulie montée à rotation libre sur son support, et un mât solidarisé à son support à côté de la première poulie et sur lequel est montée à rotation libre une deuxième poulie. Dans ce cas, la partie principale du câble coulisse dans des gorges que comprennent les première et deuxième poulies; - le mécanisme de guidage peut comprendre une troisième poulie montée à rotation libre sur le support, à distance de la première poulie et sensiblement au même niveau par rapport à la surface de support, et comportant une gorge dans laquelle peut coulisser la partie principale du câble; • le mécanisme de guidage peut également comprendre une quatrième poulie montée à rotation libre sur le support, sensiblement en dessous de la troisième poulie, et comportant une gorge dans laquelle peut coulisser la partie principale du câble; - il peut comprendre un pied muni d'une première extrémité couplée à son chariot et une seconde extrémité, opposée à la première extrémité, et solidarisée à son support; - le pied peut être de type télescopique afin que son extension verticale puisse fixer la position du support par rapport à la surface de support; - en variante, la première extrémité du pied peut être propre à être déplacée verticalement par rapport au chariot de manière à être solidarisée temporairement à ce dernier dans une position qui fixe la position du support par rapport à la surface de support. L'invention est bien adaptée, bien que non limitativement, à la mesure de forces à appliquer à un manipulateur qui est destiné à manipuler des objets constituants des éléments d'un véhicule, éventuellement de type automobile. The invention relates to manipulators of objects that are manually moved by technicians, and more specifically the measurement of the forces that must be applied by technicians to move such manipulators. As is known to those skilled in the art, there are in many countries Zo ergonomic rules which are defined by legislation relating to working conditions and which define the maximum forces that can be applied by technicians to displace manipulators. 'objects. It is recalled that in order to move certain manipulators which are suspended, for example above an assembly line (or assembly line), a force must be manually exerted on them so that they can be moved. depends on their weight (which can reach several hundred kilograms) and their suspended movement mechanism. In addition, there may be constraints relating to the displacement, such as for example a maximum duration of displacement and therefore a minimum average speed of movement over a predefined distance. In other words, for a manipulator to be used legally, its movement must meet certain predefined rules. To check whether these rules are satisfied, a scale device manually operated by a technician who is equipped with a stopwatch is currently used. However, this mode of control induces inertia delays, which vary uncontrollably because a technician pulls unconsciously more or less quickly on the scale device. As a result, the effort measurements to be applied are generally tainted with frequent errors, and are therefore neither reliable nor reproducible. The object of the invention is to improve the situation by reducing as far as possible the measurement errors induced by the human factor. It proposes for this purpose a device, dedicated to the force measurement to be applied to an object manipulator to move it, and comprising: a carriage that can be moved on a support surface and immobilized in a measurement position; carrier coupled to the carriage and whose position relative to the support surface can be adjusted to a level suitable for a measurement, - a guiding mechanism defined on the support, and - a cable comprising a main part guided by the guiding mechanism a first end provided with attachment means adapted to be coupled to the manipulator, and a second end adapted to be driven by a selected adjustable force for moving the manipulator in a selected direction so that it acquires a measurable speed after a movement on a selected distance for a measurable duration. The measuring device according to the invention can comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular: it can comprise triggering means capable of allowing the triggering of a duration measurement when its cable starts to be trained and stop this measurement of duration when his cable was driven over the chosen distance; the second end of its cable can be secured to a counterweight whose weight is adjustable so as to define the adjustable force chosen; the counterweight may consist of a series of stackable weights; - Its guide mechanism may comprise at least a first pulley mounted free rotation on its support, and a mast secured to its support next to the first pulley and on which is mounted to free rotation a second pulley. In this case, the main part of the cable slides in grooves that include the first and second pulleys; the guiding mechanism may comprise a third pulley mounted to rotate freely on the support, at a distance from the first pulley and substantially at the same level with respect to the support surface, and comprising a groove in which the main part of the cable can slide; ; The guiding mechanism may also comprise a fourth pulley mounted to rotate freely on the support, substantially below the third pulley, and having a groove in which the main part of the cable can slide; it may comprise a foot provided with a first end coupled to its carriage and a second end, opposite to the first end, and secured to its support; the foot may be of the telescopic type so that its vertical extension can fix the position of the support relative to the support surface; - Alternatively, the first end of the foot may be adapted to be moved vertically relative to the carriage so as to be temporarily secured thereto in a position which fixes the position of the support relative to the support surface. The invention is well adapted, although not limitatively, to the measurement of forces to be applied to a manipulator which is intended to manipulate constituent objects of the elements of a vehicle, possibly of automobile type.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre schématiquement, dans une vue en perspective, un exemple de réalisation de dispositif de mesure selon l'invention placé sur une surface de support et couplé à un manipulateur d'objets. Other characteristics and advantages of the invention will emerge on examination of the following detailed description, and of the appended drawing, in which the single figure schematically illustrates, in a perspective view, an exemplary embodiment of the device of FIG. measurement according to the invention placed on a support surface and coupled to an object manipulator.
Le dessin annexé pourra non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but d'offrir un dispositif D destiné à permettre de mesurer la force devant être appliquée à un manipulateur MO d'objets pour le déplacer (en translation ou en rotation). The attached drawing may not only serve to complete the invention, but also contribute to its definition, if any. The invention aims to provide a device D for measuring the force to be applied to a manipulator MO objects to move (in translation or rotation).
Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif (de mesure) D est destiné à mesurer la force à appliquer à un manipulateur MO qui est destiné à manipuler des objets constituants des éléments d'un véhicule, éventuellement de type automobile. Mais, l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout type de manipulateur devant être déplacé manuellement par au moins un technicien reposant sur une surface de support SS. In what follows, it is considered, by way of non-limiting example, that the (measuring) device D is intended to measure the force to be applied to a manipulator MO which is intended to manipulate constituent objects of the elements of a vehicle. , possibly of automotive type. But, the invention is not limited to this application. It concerns indeed any type of manipulator to be moved manually by at least one technician resting on a support surface SS.
Par ailleurs et comme illustré, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que le manipulateur MO comprend, dans une partie supérieure, des moyens de déplacement MD qui sont couplés à des rails de déplacement RD d'un circuit de déplacement qui est monté au dessus d'une piste d'une chaîne d'assemblage (ou de montage). On comprendra que ce circuit de déplacement permet un déplacement du manipulateur MO selon une direction X, dite longitudinale, et/ou une direction Y, dite transversale (perpendiculaire à la direction longitudinale X). Par ailleurs, les moyens de déplacement MD peuvent également et éventuellement permettre un déplacement vertical du manipulateur MO selon une direction verticale Z (perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y). Mais, l'invention n'est pas limitée à cette application. On notera que le manipulateur MO comprend, dans sa partie inférieure (opposée aux moyens de déplacement MD), un ensemble d'entraînement EE destiné à permettre à un technicien de le déplacer (pousser/tirer et/ou monter/descendre). Par exemple et comme illustré, cet ensemble d'entraînement EE peut comprendre un mât sensiblement vertical et muni d'une première extrémité solidarisée fixement à la partie inférieure du manipulateur MO et d'une seconde extrémité à laquelle est solidarisé sensiblement perpendiculairement au moins un bras sensiblement horizontal. Furthermore and as illustrated, it is considered in the following, by way of non-limiting example, that the manipulator MO comprises, in an upper part, moving means MD which are coupled to RD displacement rails of a circuit movement which is mounted above a track of an assembly line (or assembly line). It will be understood that this displacement circuit makes it possible to move the manipulator MO along a so-called longitudinal direction X and / or a transverse direction Y (perpendicular to the longitudinal direction X). Moreover, the moving means MD can also and possibly allow a vertical displacement of the manipulator MO in a vertical direction Z (perpendicular to the longitudinal direction X and transverse Y). But, the invention is not limited to this application. It will be noted that the manipulator MO comprises, in its lower part (opposite to the moving means MD), an EE training unit intended to allow a technician to move it (push / pull and / or up / down). For example and as illustrated, this training unit EE may comprise a substantially vertical mast and provided with a first end secured to the lower part of the MO manipulator and a second end to which is secured substantially perpendicularly at least one arm substantially horizontal.
On comprendra que c'est ce bras qui est manipulé par un technicien lorsqu'il veut déplacer le manipulateur MO. Comme illustré schématiquement (et non limitativement) sur l'unique figure, un dispositif (de mesure) D selon l'invention comprend au moins un chariot CH, un support SM, un mécanisme de guidage MG, et un câble CT. It will be understood that it is this arm that is manipulated by a technician when he wants to move the manipulator MO. As illustrated schematically (and not exclusively) in the single figure, a device (measuring) D according to the invention comprises at least one carriage CH, a support SM, a guide mechanism MG, and a cable CT.
Le chariot CH est agencé (ou conçu) de manière à pouvoir être déplacé sur une surface de support SS et immobilisé sur cette dernière (SS) dans une position de mesure. On entend ici par "position de mesure" une position dans laquelle le dispositif D peut être utilisé pour effectuer une mesure de la force devant être appliquée à un manipulateur MO pour le déplacer (en translation ou en rotation). Par exemple, et comme illustré non limitativement sur l'unique figure, le chariot CH comporte des roues couplées à un mécanisme d'immobilisation (non représenté), de manière à faciliter son déplacement et son immobilisation sur une surface de support SS (ici d'une piste d'une chaîne d'assemblage (ou de montage)) qui est située au dessous du manipulateur MO suspendu. Mais, en variante, le chariot CH pourrait être dépourvu de moyens de déplacement. Dans ce cas, il doit être transporté et installé à l'endroit précis de la mesure. Le support SM est couplé au chariot CH de telle sorte que sa position par rapport à la surface de support SS puisse être réglée à un niveau (suivant la direction verticale Z) qui est adapté à la mesure que l'on veut effectuer. The carriage CH is arranged (or designed) so that it can be moved on a support surface SS and immobilized thereon (SS) in a measurement position. By "measuring position" is meant here a position in which the device D can be used to make a measurement of the force to be applied to a manipulator MO to move it (in translation or in rotation). For example, and as illustrated without limitation in the single figure, the carriage CH comprises wheels coupled to an immobilization mechanism (not shown), so as to facilitate its movement and its immobilization on a support surface SS (here d a track of an assembly (or assembly) line that is located below the suspended MO manipulator. But, alternatively, the carriage CH may be devoid of moving means. In this case, it must be transported and installed at the precise location of the measurement. The support SM is coupled to the carriage CH so that its position with respect to the support surface SS can be adjusted to a level (in the vertical direction Z) which is adapted to the measurement to be made.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur l'unique figure, ce couplage peut se faire au moyen d'un pied PD. Plus précisément, le pied PD comprend une première extrémité qui est couplée au chariot CH et une seconde extrémité qui est opposée à la première extrémité et solidarisée au support SM. For example, and as illustrated without limitation in the single figure, this coupling can be done by means of a PD foot. More specifically, the foot PD comprises a first end which is coupled to the carriage CH and a second end which is opposite to the first end and secured to the support SM.
Dans l'exemple non limitatif illustré, le pied PD est de type télescopique. Il s'agit par exemple d'un vérin. Par conséquent, c'est son extension suivant la direction verticale Z qui fixe la position du support SM (et plus précisément sa hauteur) par rapport à la surface de support SS. Dans une variante, la première extrémité du pied PD peut être agencée de manière à être déplacée suivant la direction verticale Z par rapport au chariot CH et solidarisée temporairement à ce dernier (CH) dans une position qui fixe la position du support SM (et plus précisément sa hauteur) par rapport à la surface de support SS. Dans ce cas le chariot CH comprend un moyen de fixation destiné à permettre l'immobilisation de la première extrémité à la hauteur ergonomique préconisée qui a été choisie pour la mesure. Dans une autre variante, la première extrémité du pied PD est solidarisée fixement au chariot CH et c'est la seconde extrémité de ce même pied PD qui est agencée de manière à être déplacée suivant la direction verticale Z par rapport au support SM et solidarisée temporairement à ce dernier (SM) dans une position qui fixe la position du support SM (et plus précisément sa hauteur) par rapport à la surface de support SS. Dans ce cas le support SM comprend un moyen de fixation destiné à permettre l'immobilisation de la seconde extrémité du pied PD à la hauteur qui a été choisie pour la mesure. On notera que la course du support SM par rapport à la surface de support SS peut par exemple être comprise entre environ 30 cm et environ 80 1 o cm. On notera également que la course du support SM peut être éventuellement fixée de façon contrôlée électroniquement et informatiquement. Le support SM peut, comme illustré non limitativement, se présenter 15 sous la forme d'une barre (ou poutre) rigide. Mais, dans une variante il pourrait se présenter sous la forme d'un plateau (ou tablette) ou d'une plaque. Le mécanisme de guidage MG du dispositif D est défini sur le support SM. Il est de préférence destiné à placer une partie du câble CT sensiblement parallèlement à la direction suivant laquelle on veut déplacer le manipulateur 20 MO pour effectuer une mesure de force (ou d'effort) et sensiblement au niveau du bras de l'ensemble d'entraînement EE (pour que la mesure porte précisément sur une force (en tant que vecteur) (quasi) identique à celle que devra exercer le technicien). On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur l'unique figure, 25 le dispositif D est placé et configuré dans une position de mesure adaptée à la mesure d'une pression exercée par un technicien sur le bras de l'ensemble d'entraînement EE suivant la direction longitudinale X. Si l'on souhaite effectuer une mesure de la pression exercée par un technicien sur le bras de l'ensemble d'entraînement EE suivant la direction transversale Y, on doit faire 30 pivoter le bras de l'ensemble d'entraînement EE à 90°, et déplacer le chariot CH de 90° pour que le câble CT se trouve placé sensiblement perpendiculairement au mât et au bras de l'ensemble d'entraînement EE. Si l'on souhaite effectuer une mesure de la pression ou traction exercée par un technicien sur le bras de l'ensemble d'entraînement EE suivant la direction verticale Z, on doit placer le chariot CH au moins en partie sous le bras de l'ensemble d'entraînement EE. Le câble CT du dispositif D comprend une partie principale PP, qui est guidée par le mécanisme de guidage MG, une première extrémité El, qui prolonge sa partie principale PP d'un côté (ici vers la gauche) et qui est munie de moyens de fixation MF propres à être couplés au manipulateur MO, et une seconde extrémité E2, qui prolonge sa partie principale PP d'un autre côté (ici vers la droite) et qui est propre à être entraînée par une force ajustable choisie. Cette dernière est destinée à déplacer le manipulateur MO suivant une direction choisie pour qu'il acquière une vitesse mesurable après un déplacement sur une distance choisie pendant une durée mesurable. On notera que le câble CT peut être avantageusement un toron en métal, afin d'être bien résistant. Mais, il pourrait également s'agir d'une corde. In the nonlimiting example illustrated, the PD foot is telescopic type. This is for example a cylinder. Therefore, it is its extension in the vertical direction Z which fixes the position of the support SM (and more precisely its height) relative to the support surface SS. Alternatively, the first end of the foot PD may be arranged to be displaced in the vertical direction Z relative to the carriage CH and temporarily secured thereto (CH) in a position which fixes the position of the support SM (and more precisely its height) relative to the support surface SS. In this case the carriage CH comprises a fixing means intended to allow the immobilization of the first end at the recommended ergonomic height which has been chosen for the measurement. In another variant, the first end of the foot PD is fixedly secured to the carriage CH and it is the second end of the same foot PD which is arranged to be displaced in the vertical direction Z relative to the support SM and secured temporarily to the latter (SM) in a position which fixes the position of the support SM (and more precisely its height) relative to the support surface SS. In this case the support SM comprises a fixing means intended to allow the immobilization of the second end of the foot PD to the height which has been chosen for the measurement. Note that the stroke of the support SM relative to the support surface SS may for example be between about 30 cm and about 80 1 o cm. It will also be noted that the travel of the support SM may possibly be fixed in a controlled manner electronically and computerically. The support SM may, as illustrated without limitation, be in the form of a rigid bar (or beam). But in a variant it could be in the form of a tray (or tablet) or a plate. The guiding mechanism MG of the device D is defined on the support SM. It is preferably intended to place a portion of the cable CT substantially parallel to the direction in which it is desired to move the manipulator 20 to perform a measurement of force (or effort) and substantially at the arm of the assembly of EE training (so that the measurement relates precisely to a force (as a vector) (almost) identical to that which will have to exert the technician). Note that in the nonlimiting example illustrated in the single figure, the device D is placed and configured in a measuring position adapted to the measurement of a pressure exerted by a technician on the arm of the assembly of In the longitudinal direction X. If it is desired to measure the pressure exerted by a technician on the arm of the drive assembly EE in the transverse direction Y, the arm of the driver must be rotated. 90 ° EE drive assembly, and move the carriage CH 90 ° so that the cable CT is placed substantially perpendicular to the mast and the arm of the drive assembly EE. If it is desired to measure the pressure or tension exerted by a technician on the arm of the drive assembly EE in the vertical direction Z, the carriage CH must be placed at least partly under the arm of the EE training set. The cable CT of the device D comprises a main part PP, which is guided by the guiding mechanism MG, a first end El, which extends its main part PP on one side (here to the left) and which is provided with MF attachment adapted to be coupled to the MO manipulator, and a second end E2, which extends its main part PP on the other side (here to the right) and which is adapted to be driven by a selected adjustable force. The latter is intended to move the manipulator MO in a chosen direction so that it acquires a measurable speed after a displacement over a selected distance for a measurable duration. It will be noted that the cable CT may advantageously be a metal strand, in order to be very resistant. But, it could also be a rope.
Par exemple, les moyens de fixation MF peuvent se présenter sous la forme d'un crochet que l'on vient ancrer sur un anneau solidarisé à la partie inférieure du mat au niveau du bras, ou inversement d'un anneau sur lequel on vient ancrer un crochet solidarisé à la partie inférieure du mat au niveau du bras, ou d'un aimant qui vient se plaquer par aimantation sur la partie inférieure du mat au niveau du bras, ou encore d'une boucle qui entoure le mat au niveau du bras. La force qui est appliquée au manipulateur MO, via le câble CT et via l'ensemble d'entraînement EE, peut par exemple, comme illustré non limitativement, être produite par un contrepoids CP qui est solidarisé à la seconde extrémité E2 du câble CT. Le poids de ce contrepoids CP est alors ajustable afin de définir la force ajustable choisie qui doit être appliquée. Pour ce faire, le contrepoids CP peut par exemple être constitué d'une série de poids empilables et amovibles. Mais, la force à appliquer pourrait être produite de façon différente. For example, the MF attachment means may be in the form of a hook which is anchored on a ring secured to the lower part of the mat at the arm, or conversely of a ring on which it is anchored a hook secured to the lower part of the mat at the arm, or a magnet that is magnetized on the lower part of the mat at the arm, or a loop that surrounds the mat at the arm . The force that is applied to the manipulator MO, via the cable CT and via the drive assembly EE, may for example, as illustrated without limitation, be produced by a counterweight CP which is secured to the second end E2 of the cable CT. The weight of this CP counterweight is then adjustable to define the selected adjustable force to be applied. To do this, the counterweight CP may for example consist of a series of stackable and removable weights. But, the force to apply could be produced in a different way.
Ainsi, on peut par exemple envisager qu'elle soit produite par un moteur rotatif à contrôle d'effort ou un vérin contrôlé électroniquement et informatiquement. Afin de guider le câble CT avec un minimum de frottement tout en permettant d'effectuer des mesures fiables et reproductibles, le mécanisme de guidage MG peut, comme illustré non limitativement sur l'unique figure, comprendre au moins une première poulie P1 et un mât MA. La première poulie P1 est montée à rotation libre sur le support SM (ici sur un côté). Le mât MA est solidarisé au support SM, ici sur sa face supérieure, à côté (ou au voisinage) de la première poulie P1. Il est destiné à offrir une course de déplacement importante au câble CT suivant la direction verticale Z. Il peut, comme illustré non limitativement, supporter à rotation libre, au niveau d'une extrémité supérieure, une deuxième poulie P2 qui est destinée à renvoyer la partie du câble CT, qui comprend la seconde extrémité E2 et qui est issue de la première poulie P1, dans une direction verticale vers le bas. Dans ce cas, la partie principale PP du câble CT coulisse dans une gorge de la première poulie P1 en passant sous cette dernière (P1), puis coulisse dans une gorge de la seconde poulie P1 en passant par dessus cette dernière (P2). On notera que le mât MA est ici agencé sous la forme d'une potence comprenant une partie principale sensiblement verticale et dont la partie d'extrémité supérieure est prolongée par une barre sensiblement horizontale sur laquelle est montée à rotation la deuxième poulie P2, afin de la décaler du plan vertical dans lequel est sensiblement implanté la première poulie P1. On notera également qu'afin d'améliorer le guidage du câble CT, mais également de permettre d'effectuer des mesures de force (ou d'effort) suivant la direction verticale Z, le mécanisme de guidage MG peut, comme illustré non limitativement sur l'unique figure, comprendre au moins une troisième poulie P3 montée à rotation libre sur le support SM, ici sur le même côté que la première poulie P1 mais à distance de cette dernière (P1) et sensiblement au même niveau qu'elle (P1) par rapport à la surface de support SS. Dans ce cas, la partie principale PP du câble CT coulisse dans une gorge de la troisième poulie P3 en passant sous cette dernière (P3), puis se dirige vers la première poulie P1. Afin d'améliorer encore plus le guidage du câble CT, le mécanisme de guidage MG peut également, comme illustré non limitativement sur l'unique figure, comprendre une quatrième poulie P4 montée à rotation libre sur le support SM, sensiblement en dessous de la troisième poulie P3. Dans ce cas, la partie principale PP du câble CT coulisse entre les gorges des troisième P3 et quatrième P4 poulies (en passant sous la troisième poulie P3 et au dessus de la quatrième poulie P4), puis se dirige vers la première poulie P1. Lorsqu'un technicien veut effectuer une mesure de force ou d'effort suivant une direction choisie, il doit commencer par placer le chariot CH et le support SM dans des positions respectives qui sont adaptées à cette mesure, comme indiqué précédemment. Puis, il doit commencer par utiliser un contrepoids CP présentant un faible poids et augmenter progressivement ce poids jusqu'à ce qu'il permette de déplacer le manipulateur MO. A ce stade, le technicien doit alors mesurer la durée qu'il faut au câble CT pour se déplacer d'une distance choisie sous l'action de la force appliquée (ici par le contrepoids CP). On comprendra que l'on peut alors déduire la vitesse acquise par le manipulateur MO de la durée mesurée pour le déplacement sur la distance choisie. Il suffit en effet de diviser la distance choisie par la durée mesurée. Si la vitesse déduite est inférieure à la vitesse minimale que l'on désire obtenir en fonctionnement pour la distance de déplacement choisie, alors le technicien doit encore augmenter le poids du contrepoids CP et effectuer une nouvelle mesure. Il réitère cette opération jusqu'à ce qu'il obtienne une vitesse déduite au moins égale à la vitesse minimale pour la distance de déplacement choisie. Il déduit alors la force appliquée au manipulateur MO du dernier poids du contrepoids CP utilisé. La mesure de la durée peut se faire manuellement ou bien automatiquement. Les mesures manuelles peuvent par exemple se faire au moyen d'un marquage de deux endroits du câble CT qui sont éloignés l'un de l'autre de la distance de déplacement choisie (une première marque étant initialement placée en regard d'une marque de référence définie par exemple sur le mât MA, et d'un relevé chronométrique que l'on déclenche lorsque la première marque commence à s'éloigner de la marque de référence et que l'on arrête lorsque la seconde marque (située plus en aval) parvient au niveau de la marque de référence). Les mesures automatiques peuvent être effectuées au moyen de moyens de déclenchement qui sont propres à permettre le déclenchement d'une mesure de durée lorsque le câble CT commence à être entraîné et à permettre l'arrêt de cette mesure de durée lorsque le câble CT à été entraîné sur la distance choisie. Dans ce cas, les moyens de déclenchement peuvent par exemple effectuer une détection optique du passage de deux marques, éloignées de la distance choisie et définies sur le câble CT, en un endroit choisi. La détection optique de la première marque déclenche un chronomètre et la détection de la seconde marque arrête ce chronomètre. Dans une variante, les moyens de déclenchement peuvent par exemple comporter deux pattes rigides, solidarisées fixement au câble CT en deux endroits éloignés de la distance choisie et destinées à venir successivement actionner un cliquet (par exemple porté par le mât MA) qui déclenche puis arrête un chronomètre. On comprendra que les mesures automatiques sont particulièrement avantageuses car elles ne font pas intervenir de facteur humain. Les mesures manuelles sont légèrement moins avantageuses car elles nécessitent que les mesures chronométriques soient effectuées par un technicien, ce qui peut entacher les mesures de durée de (très) légères erreurs. Dans tous les cas, l'invention offre une véritable reproductibilité puisque la force appliquée ne fait pas intervenir le technicien. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de mesure décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. Thus, it can for example be considered that it is produced by a rotary motor with force control or an electronically and electronically controlled jack. In order to guide the cable CT with a minimum of friction while making it possible to perform reliable and reproducible measurements, the guiding mechanism MG may, as illustrated in the sole FIGURE, comprise at least a first pulley P1 and a mast. MY. The first pulley P1 is mounted to free rotation on the support SM (here on one side). The mast MA is secured to the support SM, here on its upper face, next to (or in the vicinity) of the first pulley P1. It is intended to provide a large displacement stroke to the cable CT in the vertical direction Z. It can, as shown without limitation, support free rotation, at an upper end, a second pulley P2 which is intended to return the part of the cable CT, which comprises the second end E2 and which comes from the first pulley P1, in a vertical direction downwards. In this case, the main part PP of the cable CT slides in a groove of the first pulley P1 passing under the latter (P1), then slides in a groove of the second pulley P1 by passing over the latter (P2). Note that the mast MA is here arranged in the form of a bracket comprising a substantially vertical main portion and whose upper end portion is extended by a substantially horizontal bar on which is rotatably mounted the second pulley P2, in order to the vertical plane in which is substantially implanted the first pulley P1. It will also be noted that, in order to improve the guidance of the cable CT, but also to make it possible to measure the force (or force) in the vertical direction Z, the guiding mechanism MG may, as illustrated in no way on the single figure, comprising at least a third pulley P3 mounted free rotation on the support SM, here on the same side as the first pulley P1 but at a distance from the latter (P1) and substantially at the same level as it (P1 ) with respect to the support surface SS. In this case, the main part PP of the cable CT slides in a groove of the third pulley P3 passing under the latter (P3), then moves towards the first pulley P1. In order to further improve the guidance of the cable CT, the guiding mechanism MG may also, as illustrated in the sole FIGURE, comprise a fourth pulley P4 mounted to rotate freely on the support SM, substantially below the third. pulley P3. In this case, the main part PP of the cable CT slides between the grooves of the third P3 and fourth P4 pulleys (passing under the third pulley P3 and above the fourth pulley P4), then moves towards the first pulley P1. When a technician wants to measure force or force in a chosen direction, he must first place the carriage CH and the support SM in respective positions which are adapted to this measurement, as indicated above. Then, it must begin by using a CP counterweight with a low weight and gradually increase this weight until it allows to move the manipulator MO. At this stage, the technician must then measure the time it takes for the CT cable to move a selected distance under the action of the force applied (here by the CP counterweight). It will be understood that it is then possible to deduce the speed acquired by the manipulator MO from the measured duration for the displacement over the chosen distance. It suffices to divide the distance chosen by the measured duration. If the speed deduced is less than the minimum speed desired in operation for the selected travel distance, then the technician must still increase the weight of the CP counterweight and take a new measurement. It repeats this operation until it obtains a speed deduced at least equal to the minimum speed for the chosen displacement distance. He then deduces the force applied to the manipulator MO of the last weight of the CP counterweight used. The measurement of the duration can be done manually or automatically. The manual measurements can for example be made by marking two places of the cable CT which are distant from each other by the chosen distance of movement (a first mark being initially placed opposite a mark of reference defined for example on the mast MA, and a chronometric survey that is triggered when the first mark begins to move away from the reference mark and that one stops when the second mark (located further down) reaches the level of the reference mark). The automatic measurements can be made by means of triggering means which are suitable for triggering a duration measurement when the CT cable starts to be driven and to allow this duration measurement to be stopped when the CT cable has been activated. driven on the chosen distance. In this case, the triggering means may for example perform an optical detection of the passage of two marks, remote from the selected distance and defined on the cable CT, at a chosen location. The optical detection of the first mark triggers a stopwatch and the detection of the second mark stops this stopwatch. In one variant, the triggering means may for example comprise two rigid lugs fixedly secured to the cable CT at two locations remote from the chosen distance and intended to come successively to actuate a pawl (for example carried by the mast MA) which triggers and then stops a stopwatch. It will be understood that automatic measurements are particularly advantageous because they do not involve a human factor. The manual measurements are slightly less advantageous because they require that the chronometric measurements be carried out by a technician, which can taint measures of duration of (very) small errors. In all cases, the invention offers true reproducibility since the force applied does not involve the technician. The invention is not limited to the embodiments of measuring device described above, only by way of example, but it encompasses all the variants that may be considered by those skilled in the art within the scope of the claims above. after.
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FR2957147B1 (en) | 2012-11-23 |
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