WO2015055967A2 - Procédé de chargement et de déchargement d'un espace localise sur un véhicule - Google Patents

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WO2015055967A2
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pallet
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Daniel Scheer
Laurent Verdier
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Lohr Electromecanique
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    • B60Y2200/221—Tractors

Definitions

  • the present invention relates to the general technical field of freight transport and in particular the transport of charges arranged on pallets.
  • These charges are, for example, cars having identical or different jigs.
  • the invention more particularly relates to a method of loading / unloading a loading space and a loading / unloading device for implementing said method.
  • a loading / unloading device for implementing said method.
  • Such a device can thus equip a road vehicle such as van, trailer, semi-trailer, articulated convoy, a container to be loaded on a semitrailer or a container carrier or a wagon.
  • US Pat. No. 4,597,712 discloses an apparatus for loading and unloading semitrailers.
  • This apparatus is mounted at the rear end of a cargo space and includes articulated arms for laterally gripping a vehicle resting on wheel supports and moving the assembly to a loading position.
  • the various operations and movements are controlled by an operator acting a control console.
  • Such an apparatus has the disadvantage of being continuously controlled by an operator.
  • the operator does not always have all the information necessary for optimal loading, unloading, optimal transport or distribution imposing particular constraints. It can happen that the loads, in this case vehicles, are arranged in non-optimal or even dangerous loading positions. A loading error can only be corrected by moving again at least some loads. This would result in a substantial loss of time.
  • the gripping of the cars which must ensure by the positioning of the gripping arms the non-tilting of the car is also carried out by an operator. Gripping can therefore prove to be a long operation, but also a relatively dangerous operation.
  • the object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art by proposing a new loading / unloading process whose implementation is simple, fast and reliable.
  • Another object of the present invention is to propose a new method of loading / unloading to better assist an operator, including taking into account a large amount of data relating to loading, unloading or transport constraints.
  • Another object of the present invention is to provide a new loading / unloading device for implementing the new loading / unloading method.
  • the objects assigned to the invention are achieved by means of a loading / unloading method of a loading space delimited by structural elements of at least one road or rail vehicle or a container, with loads comprising in particular cars and / or freight, consisting of using a motorized manipulator comprising two articulated arms, in particular in their upper part, to move the loads from the outside of the loading space to a loading position on the structural elements in the loading space and vice versa, characterized in that it consists of:
  • loads, c - calculate automatically, thanks to an on-board or remote intelligence, the optimal loading position for each load according to the primary data and additional data relating to loading and / or unloading, transport and / or distribution constraints.
  • loads, c - automatically determine, thanks to an on-board intelligence or remotely, the automated movements of the motorized manipulator via the automaton according to the calculations made during step b), to enter automatically using the motorized manipulator a pallet in a storage position in the cargo space and position said pallet in a loading position at the rear of the vehicle,
  • Optimal loading position means a position which is compatible with a maximum loading volume while appropriately exploiting the quantity and distribution of loads in the cargo space.
  • the method consists in repeating the loading operations d) to f) and the unloading operations g) to i) so as to load, respectively completely unload the vehicle.
  • the method consists in moving the motorized manipulator in a guided manner on the structural elements in order to reach each of the determined loading positions.
  • the method consists in loading / unloading a train of vehicles, of the motor vehicle and trailer type, comprising a first vehicle comprising a first loading space and a second vehicle articulated to the first. and having a second loading space.
  • the method consists of the outcome of the loading / unloading operations, to retract the motorized manipulator in a transport position defined on the structural elements.
  • the motorized manipulator is then positioned for example in a rear and high area of the loading space.
  • the method consists in moving some pallets during loading from one storage area to another, so as to better distribute the loads in the vehicle.
  • the method consists in using an onboard automaton.
  • the method consists in exchanging information with an operator and / or with data storage bases, via a wireless communication link connecting the automaton to a device of the kind PC, tablet or mobile phone operator.
  • the method consists in transmitting to the operator loading instructions and in particular the directions of travel on the pallets when the loads are cars or on the identification of the load at place on the pallet entered by the motorized manipulator.
  • the method consists in regularly updating the data recorded in data storage databases supplying the automaton.
  • the method consists in using relocated data storage bases with respect to the automaton.
  • the method consists in using a data entry means, allowing the operator to enter in the PLC additional information, for example related to loading, unloading or unexpected constraints, which must be taken into account when carrying out the loading operations d) to f) or unloading g) to i).
  • the method consists of immobilizing the pallet supporting the load on the outside of the vehicle and at a given height, to strap and / or easier to unravel the load on the pallet.
  • the method consists in providing the automaton with a continuation instruction of the loading or unloading operation, as soon as the respective operations to strap or unload the load are terminated.
  • the method consists in transmitting to the operator instructions for shifting the charges between steps e) and f). It goes without saying that a differentiationanglage operation is then necessary during unloading.
  • the loads consist essentially of cars.
  • a loading / unloading device for implementing the loading / unloading method presented above, comprising a motorized manipulator comprising two articulated arms, particularly in their part. upper, intended to cooperate with a vehicle to move the loads from the outside of a loading space of the vehicle to a loading position on the structural elements in the cargo space and vice versa, characterized in that it comprises :
  • the motorized manipulator comprises two articulated lateral arms and intended to grip a pallet, each lateral arm being mounted on the one hand pivoting with its upper part on a carriage moving on a rail guide member arranged in the upper part of the structural elements and on the other hand providing with its gripping end portion, a pivotal mounting on one side of the pallet grasped.
  • the structural elements and the pallets comprise respective fasteners cooperating with each other to lock and unlock the pallets in their loading position on the structural elements.
  • each guide rail comprises a mobile or telescopic part allowing said guide rail to extend to extend at least partly above the guide rail.
  • second load space of the second vehicle articulated to the first vehicle, or to join with existing rails at the second loading space, the carriages can then move from one load space to another.
  • the guide rails are electrical conductors, connected to a source of electrical energy and supply electrical energy to the carriages by means of pads.
  • the carriage advantageously comprises two integral parts each moving on a longitudinal rail.
  • the lateral arms are telescopic.
  • the manipulator is associated with a vehicle and embarked on said vehicle.
  • the manipulator is associated with a loading / unloading base and remains on said loading / unloading base.
  • the manipulator is therefore not shipped and remains for example at the output of a car production line in a fixed installation. This helps to substantially lighten the vehicle or car carrier.
  • the manipulator is a removable module of the vehicle so as to equip or not said vehicle.
  • the vehicle may therefore be devoid of such a manipulator when it rotates between loading spaces each equipped with such a manipulator.
  • An advantage of the loading / unloading method according to the invention lies in the high level of automation of the loading and unloading operations.
  • Another advantage of the loading / unloading method according to the invention lies in taking into account a large number of data related for example to constraints of transport, loading and / or the organization of distribution / delivery. charges.
  • Another advantage of the loading / unloading method according to the invention resides in taking into account in real time additional parameters, captured by the operator and influencing for example loading and / or unloading. This may be for example a modified load loading operation, forcing the computer to recalculate a new load optimal. It can also be defects in the structural elements rendering corresponding loading positions inaccessible.
  • Another advantage of the loading / unloading method according to the invention lies in a substantial saving of time during the loading and unloading operations.
  • the automation of these operations allows the operator, for example when loading cars, to pick up another car to load, while the automaton proceeds to the automated placement of a car in its loading position. .
  • a similar time saving is observed during unloading operations.
  • An advantage of the loading / unloading device according to the invention lies in the high reliability it provides, despite a high degree of automation.
  • Another advantage of the loading / unloading device according to the invention lies in the fact that it adapts to loads of different types.
  • Another advantage of the loading / unloading device according to the invention lies in the fact that it makes it possible to load and unload very easily and safely separate loading spaces of an articulated convoy, consisting for example of a articulated trailer to a motor vehicle.
  • Another advantage of the loading / unloading device resides in the fact that the automaton only executes commands received from an onboard intelligence or from a distance.
  • This embedded intelligence may for example be a computer connected to the controller, while the remote intelligence may for example be a computer present in a central unit, in remote communication with the controller.
  • This embedded or remote intelligence uses specific software designed to perform the necessary calculations from the primary and / or complementary data to determine the optimal loading position and orientation for each load and to automatically determine the resulting displacements for each load. loading each load.
  • the on-board or remote intelligence then transmits to the automaton the movement instructions necessary for the automated movement of the motorized manipulator.
  • Another advantage of the loading / unloading device lies in the fact that the verification of the locking of the pallet is made using force sensors provided at least at each end of the pallet.
  • the motorized manipulator pulls the pallet, it checks that the at least four force sensors detect a force. If this is not the case, this means that the locking studs are not properly engaged. The motorized manipulator then makes slight movements until the effort is detected at the level of all the force sensors.
  • the loading / unloading device in the event of detection of a malfunction in the activation of the lock, the loading / unloading device according to the invention generates a repositioning operation.
  • Such a repositioning between the pallet and the carrier structure is to move the pallet slightly to use the positioning tolerances and thereby activate the locking means.
  • Another advantage of the loading / unloading device according to the invention lies in the fact that the on-board or remote intelligence, for its calculations, does not only take into account the dimensions of the charges, but also their shape or purity, of their mass and the position of the center of gravity for an optimization of the loading.
  • Another advantage of the loading / unloading device according to the invention lies in the fact that it uses a motorized manipulator having arms that can be deployed at the rear of the loading vehicle, without it being necessary to take out, even partially the carriage with the manipulator outside the template of the loading vehicle.
  • the motorized manipulator is able to handle high weight loads safely, without any risk of swaying.
  • the loading / unloading device is also designed to take into account the flexing of the articulated manipulator arms when handling high weight loads, bending which causes a downward movement of the pallets, and the embedded intelligence. or remotely takes advantage of this bending in his calculations.
  • FIG. 1 is a functional flowchart illustrating an example of implementation of the method according to the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of an exemplary embodiment of a vehicle that can be loaded and unloaded according to an exemplary implementation of the loading / unloading method according to the invention
  • FIGS. 3 and 4 are front views of exemplary embodiments of vehicles that can be loaded and unloaded according to an exemplary implementation of the loading / unloading method according to the invention
  • FIG. 5 illustrates in perspective an embodiment of a vehicle with empty pallets of loading, arranged in loading positions according to the method according to the invention
  • FIG. 6 illustrates in perspective an embodiment of a vehicle with load-bearing pallets arranged in loading positions according to the process according to the invention
  • FIGS. 7 to 13 show an example of a vehicle in various loading phases during the implementation of the loading / unloading method according to the invention
  • FIGS. 14 to 17 illustrate various positions of the motorized manipulator during a gripping and loading operation of a pallet supporting a car
  • FIG. 18 illustrates the motorized manipulator moving a loaded pallet in the upper part of the vehicle towards a loading position
  • FIG. 19 illustrates the motorized manipulator, when the latter has disposed the loaded pallet in its locking position on the vehicle structure, which includes examples of lattice for longitudinal and vertical locking of the pallet.
  • Figure 1 is a functional flowchart illustrating an example of implementation of the method according to the invention.
  • the loading / unloading method according to the invention is implemented using primary data storage bases 1, 2 and 3. These data relate to load delivery constraints, transport regulatory constraints ( maximum permitted height, maximum permissible axle load, etc.) and / or constraints related to optimal distribution of loads in the loading space or spaces.
  • the number of data storage bases 1, 2, 3 can of course be variable. It is possible to imagine a database 1 relocated to the carrier's headquarters, a database 2 relocated to a transport regulatory service and a database 3 relocated to a client of the carrier.
  • the loading / unloading method according to the invention is implemented by using also a computer 4.
  • the latter is fed with data from one or more data storage bases 1, 2, 3.
  • An appropriate software is loaded in the computer 4 to determine the load loading positions according to the received data.
  • the computer 4 is either on board or preferably relocated to the carrier's headquarters.
  • the software then generates corresponding instructions, which are transmitted to an onboard controller 5, which controls electric, hydraulic or pneumatic actuators of a motorized manipulator.
  • the movements of the manipulator 6, gripping an empty pallet or supporting a load, are then controlled fully automatically by the controller 5.
  • the latter advantageously comprises electrical or electronic means for controlling actuators and means for storing the instructions of predefined operation thanks to the calculator 4.
  • the loading / unloading method according to the invention is implemented using, according to an implementation variant according to the invention, a communication means 7 allowing an operator to communicate with the computer 4 either directly or via the automaton 5.
  • the operator can for example enter on keyboard or on a touch screen specific data necessary for the implementation of the loading / unloading method according to the invention.
  • the computer 4 can then redefine if necessary the loading positions, the load distribution or the loading or unloading orders by appropriately modifying the instructions transmitted to the controller 5.
  • the communication links between the data storage bases 1, 2, 3 and the on-board computer 4 are wireless links 8 of the GSM type.
  • the communication link between the communication means 7 of the operator and the computer 4 or the controller 5 is for example of the GSM or WIFI type.
  • the communication means 7 consists for example of a mobile phone, a laptop or a touch pad.
  • the control signals transmitted from the controller 5 to the actuators of the manipulator 6 preferably pass through wire links 9 or by wireless links of the wifi type.
  • the communication between the computer 4 and the controller 5 is established either with a wire link 9 when said computer 4 is on board, or with a wireless link 8, when said computer 4 is located remotely, for example at the seat of the carrier.
  • FIG. 2 is a perspective view of an exemplary embodiment of a vehicle, in this case a semi-trailer 10 loaded with cars 20.
  • FIGS. 3 and 4 are front views of exemplary embodiments of vehicles loaded with cars 20.
  • the vehicle of FIG. 3 is a semitrailer 10 whereas the vehicle of FIG. 4 is a trailer 10a coupled to a vehicle. motorized vehicle 10b.
  • FIG. 4 illustrates an articulated convoy comprising the trailer 10a loaded with cars 20 arranged on pallets 14 in a given distribution and the motorized vehicle 10b, whose chassis constitutes at least part of the structural elements 11, defines a second space of loading.
  • the two loading spaces, one on the trailer 10a, the other on the chassis, are then accessible to the loads, like cars, thanks to longitudinal rails 12 of the trailer 10a, which have a movable part allowing them to extend and extend towards the frame to make the junction with its longitudinal rail portions 12b of the frame.
  • the moving parts of the longitudinal rails 12 may also extend at least partly above the second loading space.
  • a carriage 16 comprising the manipulator 6 can then move above the two loading spaces.
  • the carriage 16 can advance to an extreme forward position of the trailer 10a and immobilize it.
  • the longitudinal rails 12 are then unlocked and translated forwardly above the frame by any known mechanism.
  • the carriage 16 can then continue its movement above the frame to deposit or grasp a pallet 14 loaded.
  • the carriage 16 can again move to the rear end of the trailer 10a.
  • FIG. 5 illustrates in perspective an embodiment of a semitrailer 10 with empty pallets 14 for loading, arranged in loading positions according to the method according to the invention.
  • the cart 16 and the manipulator 6 are arranged in a transport position located in the upper and rear part of the semitrailer 10.
  • FIG. 6 is a perspective view of an exemplary embodiment of a vehicle that can be loaded and unloaded according to an exemplary implementation of the loading / unloading method according to the invention.
  • the vehicle consists of a semi-trailer 10, which comprises structural elements 11 defining a loading space.
  • the structural elements 11 are, for example, lateral uprights connected at their upper end by a longitudinal rail 12.
  • Loads 13 are positioned on the structural elements 11 by means of pallets 14.
  • the manipulator 6 comprises two lateral arms 15 intended to grip a pallet 14.
  • Each lateral arm 15 is on the one hand pivotally mounted with its upper part on a carriage 16 moving on the longitudinal guide rails 12 and on the other hand provides with its lower end portion the gripping of the pallet 14. This gripping is performed on each lateral side of the pallet 14.
  • each lateral arm 15 has at its lower end, a gripper 17 for establishing an articulated connection with the pallet 14.
  • the gripper 17 advantageously comprises retractable claws coming into corresponding housings provided substantially towards the center each side edge of the pallet 14. The pallet 14 can then be locked on the lateral arms 15.
  • Figures 7 to 13 show a semitrailer 10 in various loading configurations during the implementation of the loading / unloading method according to the invention.
  • FIG. 7 thus shows a load of the semitrailer 10 empty.
  • the manipulator 6 is moved to the rear of the semitrailer 10, with the lateral arms 15 facing downwards, so as to be able to start the operation. loading.
  • the pallets 14 rest on the bottom of the loading space in the semitrailer 10.
  • FIG. 8 shows the gripper 6 gripping, via the lateral arms 15, a first pallet 14 in the loading space, for placing it at the rear of the semi-trailer 10, for example on the ground, for the purpose of loading.
  • FIG. 9 shows the pallet 14 supporting a vehicle 20 and raised by the lateral arms 15.
  • the pallet 14 thus loaded is then moved towards the inside of the loading space of the semitrailer 10 by means of the carriage 16 rolling on the longitudinal rails 12.
  • FIG. 10 illustrates a loading phase in which the lateral arms 15 raise as much as possible the pallet 14 supporting the car 20.
  • the carriage 16 can then move the car 20 towards the front of the loading space, for example by going to above a load or another car already disposed in the cargo space.
  • FIG. 11 shows the placement of the pallet 14 supporting the first car 20 at the front of the semitrailer 10 via the carriage 16 and the lateral arms 15.
  • the motorized manipulator 6 can then seize another pallet 14 empty to continue loading the semi-trailer 10.
  • FIG. 12 thus shows the motorized manipulator 6 when it grasps with the lateral arms 15, an empty pallet 14, after having positioned and locked the second car 20 in the loading space of the semitrailer 10.
  • FIG. 13 shows the last loading phase of the semitrailer 10.
  • the latter is already loaded with five cars 20 and the remaining loading space makes it possible to load a sixth car 20 using ramps 21.
  • This latter car 20 must being driven into its loading position by the operator, because the motorized manipulator 6 is no longer able to handle and move the last pallet 14 loaded, when the penultimate car 20 is disposed with its pallet 14 in the rear and top position of the cargo area.
  • the ramps 21 are replaced by a sliding plate along beams and actuated hydraulically or electrically.
  • Figures 14 to 17 illustrate various positions of the motorized manipulator 6 during a gripping operation and loading a pallet 14 supporting a car 20 in the rear position.
  • Figures 14 and 16 show respectively according to a front view and in partial perspective view, the motorized manipulator 6 placing a pallet 14 on the ground. This pallet 14 is loaded with a car 20.
  • FIGS. 15 and 17 respectively show, according to a front view and in a partial perspective view, the motorized manipulator 6 placing a loaded pallet 14 in an intermediate position. The latter makes it possible to lift the pallet 14 loaded with respect to the ground. This stabilized intermediate position, for example allows the operator to strap the car 20 on the pallet 14 before the motorized manipulator 6 continues the loading phase.
  • Figure 18 illustrates the motorized manipulator 6 moving a pallet 14 loaded in the upper part of the vehicle to a loading position.
  • the pallet 14 is kept substantially horizontal during this phase of displacement.
  • FIG. 18 illustrates an exemplary embodiment of a telescopic lateral arm articulated on the carriage 16.
  • the pivoting around a hinge 16a is provided for example by a first control cylinder 24.
  • the pivoting of the gripper 17 relative to the arm lateral 15 is provided by a second control jack 25.
  • a telescope jack 26 is for example associated with each telescopic side arm 15.
  • FIG. 19 illustrates the motorized manipulator 6, when the latter has disposed the loaded pallet 14, in a locking position on the vehicle structure.
  • the structure or the side walls of the vehicle preferably comprise locking zones 22 or 23 which are provided with housings or retractable studs for locking said pallet 14.
  • Other known locking means can also be envisaged in the context of this invention.
  • the lateral arms 15 are advantageously telescopic and they are articulated on their carriage 16.
  • the grippers 17 are articulated on the lower ends of the lateral arms 15.
  • FIG. 19 thus shows an example of a position in which the pallet 14 is inclined downwards in an upper part of the loading space.
  • Figure 19 also illustrates a trailer 10 on which the structural elements 11 are made with amounts connecting the rails 12 and for supporting walls for example in the form of rigid or flexible cover elements.
  • the locking zones 22 or 23 advantageously have housings for receiving retractable locking studs cooperating with the pallets 14. For example, when a pallet 14 has arrived in its loading position, the locking studs engage. in the corresponding housing of the walls or lattice to lock said pallet 14 on the structure 11. Once the pallet 14 is locked, the grippers 17 disconnect from said pallet 14. The housings thus block the pallet 14 by preventing any movement thereof , including any horizontal and vertical movement.
  • the housings can be distributed on the pallet 14 and the locking studs are mounted on the frame.
  • Figure 19 illustrates the loading / unloading device in a higher extreme loading position.
  • the pallet 14 For the pallet 14 to reach such a position, it is necessary to control a maximum contraction or almost first control cylinder 24 and a maximum extension or almost the second control cylinder 25. This provides the inclination downwards and forwards of the pallet 14.
  • a first step a primary data relating to the loads in the PLC 5 is entered or imported. These primary data relate, for example, to the dimensions, the weight and / or a preferential orientation of each load.
  • the controller 5 determines the optimal loading position for each load according to the primary data and additional data relating to loading / unloading, transport and / or distribution constraints. charges. This additional data is for example entered by the operator
  • step c the automated movements of the motorized manipulator 6 are determined via the controller 5.
  • a pallet 14 is automatically grasped in a storage position in the loading space and said pallet 14 is positioned in a loading position located at the rear of the cargo space. vehicle.
  • the pallet 14 is for example placed flat on the ground.
  • the pallet 14 supporting the load is automatically moved by means of the motorized manipulator 6 to its optimum loading position and the loaded pallet 14 is automatically locked on the structural elements 11 of the vehicle.
  • the set of recorded loading data is used to determine in step g) a unloading sequence of loaded pallets 14 disposed in the cargo space.
  • the load is released from the pallet 14.
  • the empty pallet 14 is brought back and automatically deposited using the motorized manipulator 6 in a storage position in the loading space.
  • Loading positions and unloading positions are generally located either directly on the ground or on a platform.
  • the method consists in repeating the loading operations d) to f) and the unloading operations g) to j) so as to load, respectively completely unload the vehicle.
  • the method consists in moving the motorized manipulator in a guided manner on the structural elements in order to reach each of the determined loading positions.
  • the method consists in loading / unloading a train of vehicles, of the motor vehicle and trailer type, comprising a first vehicle comprising a first loading space and a second vehicle comprising a second vehicle. loading space.
  • the method consists of the outcome of the loading / unloading operations, to retract the motorized manipulator 6 in a transport position defined on the structural elements.
  • the method consists in moving some pallets 14 during loading from one storage area to another so as to better distribute the loads on the vehicle.
  • the method preferably uses an onboard automaton.
  • the method also includes exchanging information between an operator, data storage bases 1, 2, 3 and the controller 5 via wireless communication links.
  • the operator has for this purpose a PC-like device, mobile phone or tablet.
  • the method according to the invention allows, according to an example of implementation, to transmit to the operator loading instructions and in particular the directions of rolling on the pallets when the loads are cars or on the identification of the load to place on the pallet grasped by the motorized manipulator 6.
  • the data stored in data storage bases 1, 2, 3 supplying the PLC are advantageously regularly updated.
  • the data storage bases 1, 2, 3 are, for example, delocalized with respect to the controller 5.
  • the method consists in using a data input means, of the PC, tablet or mobile phone, allowing the operator to enter in the PLC additional information, for example related to loading, unloading or unexpected constraints, which must be taken into account to perform the loading operations d) to f) or unloading g) to j).
  • the method consists in providing the automaton with a continuation instruction of the loading or unloading operation, as soon as the respective operations to strap or unload the load are terminated.
  • the method advantageously consists in transmitting instructions to the operator for strapping the charges between steps e) and f) or for disturbing the loads during unloading. These operations are performed when the pallet 14 supporting a load is disposed in a rear position, stabilized and raised above the ground, as shown for example in Figure 15.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de chargement/déchargement d'un espace de chargement délimité par des éléments de structure d'au moins un véhicule routier ou ferroviaire, ou un conteneur avec des charges comprenant notamment des voitures et/ou du fret, consistant à utiliser un manipulateur motorisé associé au véhicule pour déplacer les charges de l'extérieur de l'espace de chargement vers une position de chargement sur les éléments de structure dans l'espace de chargement et inversement, caractérisé en ce qu'il consiste à : - saisir ou importer des données primaires relatives aux charges dans un automate, - calculer automatiquement la position optimale de chargement pour chaque charge, - déterminer les déplacements automatisés du manipulateur motorisé, - saisir automatiquement à l'aide du manipulateur motorisé une palette dans une position de stockage dans l'espace de chargement et positionner ladite palette dans une position de chargement située à l'arrière du véhicule, - disposer une charge sur la palette, et - déplacer automatiquement la palette supportant la charge dans sa position de chargement optimale et la verrouiller sur les éléments de structure du véhicule de manière automatique et pilotée par l'automate.

Description

PROCEDE DE CHARGEMENT ET DE DECHARGEMENT D'UN ESPACE LOCALISE SUR UN VEHICULE
Domaine technique
La présente invention se rapporte au domaine technique général du transport de fret et notamment du transport de charges disposées sur des palettes. Ces charges sont par exemple des voitures présentant des gabarits identiques ou différents.
L'invention concerne plus particulièrement un procédé de chargement/déchargement d'un espace de chargement et un dispositif de chargement/déchargement permettant de mettre en œuvre ledit procédé. Un tel dispositif peut ainsi équiper un véhicule routier du genre fourgon, remorque, semi-remorque, convoi articulé, un conteneur destiné à être chargé sur une semi- remorque ou un porte-conteneur ou un wagon.
Etat de la technique
On connaît par exemple par l'intermédiaire du document US 4,597,712 un appareil pour charger et décharger des semi-remorques. Cet appareil est monté à l'extrémité arrière d'un espace de chargement et comprend des bras articulés pour saisir latéralement un véhicule s 'appuyant sur des supports de roues et déplacer l'ensemble vers une position de chargement. Les diverses opérations et mouvements sont pilotés par un opérateur agissant une console de commande. Un tel appareil présente l'inconvénient d'être commandé en continu par un opérateur. En outre, l'opérateur ne dispose pas toujours de l'ensemble des informations nécessaires à un chargement optimal, à un déchargement, à un transport optimal ou à une distribution imposant des contraintes particulières. Il peut arriver ainsi que les charges, en l'occurrence des véhicules, sont disposées, dans des positions de chargement non optimales voire dangereuses. Une erreur de chargement ne peut alors être corrigée qu'en déplaçant à nouveau au moins certaines charges. Il en résulterait notamment une perte de temps substantielle. La préhension des voitures, laquelle doit assurer de par le positionnement des bras de préhension le non basculement de la voiture est par ailleurs effectuée au jugé par un opérateur. La préhension peut donc s'avérer être une opération longue, mais également une opération relativement dangereuse.
On connaît également un système de chargement décrit dans le document
US 5,525,026 au nom de Walter P. DeMonte, lequel présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, le système décrit présente une automatisation non optimisée. En outre, l'intervention d'un opérateur est nécessaire en cas de non verrouillage de la palette. Aucune action corrective automatisée n'est possible.
Divulgation de l'invention
L'objet de la présente invention vise par conséquent à pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un nouveau procédé de chargement/déchargement dont la mise en œuvre est simple, rapide et fiable.
Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de chargement/déchargement permettant d'assister au mieux un opérateur, notamment en tenant compte d'une quantité importante de données relatives à des contraintes de chargement, de déchargement ou de transport.
Un autre objet de la présente invention vise à fournir un nouveau dispositif de chargement/déchargement pour mettre en œuvre le nouveau procédé de chargement/déchargement.
Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'un procédé de chargement/déchargement d'un espace de chargement délimité par des éléments de structure d'au moins un véhicule routier ou ferroviaire ou un conteneur, avec des charges comprenant notamment des voitures et/ou du fret, consistant à utiliser un manipulateur motorisé comportant deux bras articulés, notamment dans leur partie supérieure, pour déplacer les charges de l'extérieur de l'espace de chargement vers une position de chargement sur les éléments de structure dans l'espace de chargement et inversement, caractérisé en ce qu'il consiste à :
a - saisir ou importer des données primaires relatives aux charges dans un automate,
b - calculer automatiquement grâce à une intelligence embarquée ou à distance, la position optimale de chargement pour chaque charge en fonction des données primaires et de données complémentaires relatives à des contraintes de chargement et/ou de déchargement, de transport et/ou de distribution des charges, c - déterminer automatiquement grâce à une intelligence embarquée ou à distance les déplacements automatisés du manipulateur motorisé par l'intermédiaire de l'automate en fonction des calculs effectués lors de l'étape b), d - saisir automatiquement à l'aide du manipulateur motorisé une palette dans une position de stockage dans l'espace de chargement et positionner ladite palette dans une position de chargement située à l'arrière du véhicule,
e - disposer une charge sur la palette, et
f - déplacer automatiquement à l'aide du manipulateur motorisé, la palette supportant la charge dans sa position de chargement optimale et verrouiller ladite palette chargée sur les éléments de structure du véhicule de manière automatique et pilotée par l'automate.
Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un procédé de déchargement d'un véhicule chargé selon le procédé de chargement conforme à la revendication 1, après une phase de transport des charges, caractérisé en ce qu'il consiste à :
g - utiliser l'ensemble des données relatives au chargement enregistrées pour déterminer une séquence de déchargement des palettes chargées disposées dans l'espace de chargement,
h - déverrouiller automatiquement une palette chargée à décharger et déplacer ladite palette chargée à l'aide du manipulateur motorisé vers une position de déchargement extérieure à l'arrière du véhicule,
i - dégager la charge de la palette, et
j - ramener et déposer automatiquement à l'aide du manipulateur motorisé, la palette vide dans une position de stockage dans l'espace de chargement.
Par « position de chargement optimale », on entend une position qui soit compatible avec un volume de chargement maximal tout en exploitant de façon appropriée la quantité et la répartition des charges dans l'espace de chargement.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à réitérer les opérations chargement d) à f) et les opérations de déchargement g) à i) de manière à charger, respectivement décharger complètement le véhicule.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à déplacer le manipulateur motorisé de manière guidée sur les éléments de structure pour pouvoir atteindre chacune des positions de chargement déterminées.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à charger/décharger un train de véhicules, du genre véhicule à moteur et remorque, comprenant un premier véhicule comportant un premier espace de chargement et un second véhicule articulé au premier et comportant un second espace de chargement.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à l'issue des opérations de chargement/déchargement, à escamoter le manipulateur motorisé dans une position de transport définie sur les éléments de structure. Le manipulateur motorisé est alors positionné par exemple dans une zone arrière et haute de l'espace de chargement. Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à déplacer lors du chargement certaines palettes d'une zone de stockage vers une autre, de manière à mieux répartir les charges dans le véhicule.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à utiliser un automate embarqué.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à échanger des informations avec un opérateur et/ou avec des bases de stockage de données, via une liaison de communication sans fil reliant l'automate à un appareil du genre PC, tablette tactile ou téléphone mobile de l'opérateur.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à transmettre à l'opérateur des instructions de chargement et notamment les sens de roulage sur les palettes lorsque les charges sont des voitures ou sur l'identification de la charge à déposer sur la palette saisie par le manipulateur motorisé.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à actualiser régulièrement les données enregistrées dans des bases de stockage de données alimentant l'automate.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à utiliser des bases de stockage de données délocalisées par rapport à l'automate.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à utiliser un moyen de saisie de données, permettant à l'opérateur de saisir dans l'automate des informations complémentaires, liées par exemple au chargement, au déchargement ou à des contraintes inattendues, lesquelles doivent être prises en compte pour effectuer les opérations de chargement d) à f) ou de déchargement g) à i).
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à immobiliser la palette supportant la charge à l'extérieure du véhicule et ce à une hauteur donnée, pour sangler et/ou désangler plus facilement la charge sur la palette.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à fournir à l'automate une instruction de poursuite de l'opération de chargement ou de déchargement, dès que les opérations respectives pour sangler ou désangler la charge sont terminées.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à transmettre à l'opérateur des instructions pour sangler les charges entre les étapes e) et f). Il va de soi qu'une opération de désanglage est alors nécessaire lors du déchargement.
Les charges sont par exemple essentiellement constituées de voitures.
Les objets assignés à l'invention sont également atteints à l'aide d'un dispositif de chargement/déchargement pour mettre en œuvre le procédé de chargement/déchargement présenté ci-dessus, comprenant un manipulateur motorisé comportant deux bras articulés, notamment dans leur partie supérieure, destiné à coopérer avec un véhicule pour déplacer les charges de l'extérieur d'un espace de chargement du véhicule vers une position de chargement sur les éléments de structure dans l'espace de chargement et inversement, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une intelligence embarquée ou à distance ;
- un automate pour commander les déplacements automatiques du manipulateur motorisé en fonction des calculs effectués par l'intelligence embarquée ou à distance à partir des données primaires et/ou complémentaires,
- des organes de préhension et d'orientation permettant au manipulateur motorisé de saisir et d'orienter les palettes chargées ou non,
- des moyens de guidage et d'orientation pour déplacer et orienter le manipulateur motorisé le long des éléments de structure du véhicule,
- des moyens de verrouillage/dé verrouillage des palettes dans leur position de chargement sur les éléments de structure par des moyens comportant des organes d'actionnement automatisés et pilotés par l'automate, et
- des moyens de communication entre l'automate et l'opérateur supervisant les opérations automatisées de chargement et de déchargement.
Selon un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, le manipulateur motorisé comporte deux bras latéraux articulés et destinés à saisir une palette, chaque bras latéral étant d'une part monté pivotant avec sa partie supérieure sur un chariot se déplaçant sur un rail de guidage disposé en partie supérieure des éléments de structure et d'autre part assurant avec sa partie d'extrémité de préhension, un montage pivotant sur un côté de la palette saisie.
Selon un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, les éléments de structure et les palettes comportent des organes de fixation respectifs, coopérant entre eux pour verrouiller et déverrouiller les palettes dans leur position de chargement, sur les éléments de structure.
Selon un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, chaque rail de guidage comprend une partie mobile ou télescopique permettant au dit rail de guidage de s'allonger pour s'étendre au moins en partie au-dessus du second espace de chargement du second véhicule articulé au premier véhicule, ou pour faire la jonction avec des rails existant au niveau du second espace de chargement, les chariots pouvant alors se déplacer d'un espace de chargement à l'autre.
Selon un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, les rails de guidage sont conducteurs électriques, connectés à une source d'énergie électrique et alimentent en énergie électrique les chariots par l'intermédiaire de patins.
Le chariot comporte avantageusement deux parties solidaires se déplaçant chacune sur un rail longitudinal.
Selon un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, les bras latéraux sont télescopiques.
Selon un exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, le manipulateur est associé à un véhicule et embarqué sur ledit véhicule.
Selon un autre exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, le manipulateur est associé à une base de chargement/déchargement et reste sur ladite base de chargement/déchargement. Le manipulateur n'est donc pas embarqué et demeure par exemple en sortie d'une chaîne de fabrication de voitures dans une installation fixe. Ceci contribue à alléger substantiellement le véhicule ou porte-voiture.
Selon un autre exemple de réalisation du dispositif conforme à l'invention, le manipulateur est un module amovible du véhicule de manière à équiper ou non ledit véhicule. Le véhicule peut donc être dépourvu d'un tel manipulateur lorsqu'il effectue des rotations entre des espaces de chargement équipés chacun d'un tel manipulateur.
Un avantage du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans le niveau élevé d'automatisation des opérations de chargement et de déchargement.
Un autre avantage du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans une prise en compte d'un grand nombre de données liées par exemple à des contraintes de transport, de chargement et/ou de l'organisation de la distribution/livraison des charges.
Un autre avantage du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans une prise en compte en temps réel de paramètres supplémentaires, saisis par l'opérateur et influençant par exemple le chargement et/ou le déchargement. Il peut s'agir par exemple d'une opération de chargement de charges modifiée, obligeant le calculateur à recalculer un nouveau chargement optimal. Il peut aussi s'agir de défectuosités dans les éléments de structure rendant des positions de chargement correspondantes non accessibles.
Un autre avantage du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans un gain de temps substantiel lors des opérations de chargement et de déchargement. En effet, l'automatisation de ces opérations permet à l'opérateur, par exemple lors du chargement de voitures, à aller chercher une autre voiture à charger, pendant que l'automate procède au placement automatisé d'une voiture dans sa position de chargement. Un gain de temps similaire est observé lors des opérations de déchargement.
Un avantage du dispositif de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans la grande fiabilité qu'il procure et ce malgré un degré élevé d ' automatisation.
Un autre avantage du dispositif de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans le fait qu'il s'adapte à des charges de nature différente.
Un autre avantage du dispositif de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans le fait qu'il permet de charger et de décharger très facilement et en toute sécurité des espaces de chargements distincts d'un convoi articulé, constitué par exemple d'une remorque articulée à un véhicule motorisé.
Un autre avantage du dispositif de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans le fait que l'automate n'exécute que des ordres reçus de la part d'une intelligence embarquée ou à distance. Cette intelligence embarquée peut par exemple être un ordinateur connecté à l'automate, tandis que l'intelligence à distance peut par exemple être un ordinateur présent au sein d'un unité centrale, en communication à distance avec l'automate.
Cette intelligence embarquée ou à distance utilise un logiciel spécifique prévu pour effectuer les calculs nécessaires à partir des données primaires et/ou complémentaires afin de déterminer la position et l'orientation optimales de chargement pour chaque charge et de déterminer automatiquement les déplacements qui en résultent pour le chargement de chaque charge.
A partir de ces calculs, l'intelligence embarquée ou à distance transmet alors à l'automate les consignes de mouvement nécessaires pour le déplacement automatisé du manipulateur motorisé.
Un autre avantage du dispositif de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans le fait que la vérification du verrouillage de la palette est faite en utilisant des capteurs d'effort prévus au moins à chaque extrémité de la palette. Lorsque le manipulateur motorisé tire sur la palette, il vérifie que les au moins quatre capteurs d'effort détectent un effort. Si tel n'est pas le cas, cela signifie que les plots de verrouillage ne sont pas correctement engagés. Le manipulateur motorisé effectue alors de légers mouvements jusqu'à la détection d'effort au niveau de tous les capteurs d'effort. Ces capteurs d'effort sont avantageusement très robustes et ne sont pas susceptibles de s'encrasser.
Ainsi, en cas de détection d'un dysfonctionnement dans l'activation du verrouillage, le dispositif de chargement/déchargement conforme à l'invention génère une opération de repositionnement.
Un tel repositionnement entre la palette et la structure porteuse consiste à déplacer légèrement la palette pour utiliser les tolérances de positionnement et activer ainsi de façon certaine les moyens de verrouillage.
Un autre avantage du dispositif de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans le fait que l'intelligence embarquée ou à distance, pour ses calculs, ne tient pas seulement compte des dimensions des charges, mais également de leur forme ou épure, de leur masse et de la position du centre de gravité pour une optimisation du chargement.
Un autre avantage du dispositif de chargement/déchargement conforme à l'invention réside dans le fait qu'il utilise un manipulateur motorisé comportant des bras pouvant être déployés à l'arrière du véhicule de chargement, sans qu'il soit nécessaire de faire sortir, même partiellement le chariot comportant le manipulateur en dehors du gabarit du véhicule de chargement.
Par l'utilisation de bras rigides, le manipulateur motorisé est capable de manipuler des charges de poids élevé en toute sécurité, sans aucun risque de balancement.
Le dispositif de chargement/déchargement conforme à l'invention est également prévu pour tenir compte de la flexion des bras manipulateurs articulés lors de la manipulation de charges de poids élevé, flexion qui entraîne un déplacement vers le bas des palettes, et l'intelligence embarquée ou à distance tient avantageusement compte de cette flexion dans ses calculs. Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, dans lequel: - la figure 1 est un organigramme fonctionnel illustrant un exemple de mise en œuvre du procédé conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un véhicule pouvant être chargé et déchargé selon un exemple de mise en œuvre du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention,
- les figures 3 et 4 sont des vues de face d'exemples de réalisation de véhicules pouvant être chargés et déchargés selon un exemple de mise en œuvre du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention,
- la figure 5 illustre en perspective un exemple de réalisation d'un véhicule avec des palettes de chargement vides, disposées dans des positions de chargement selon le procédé conforme à l'invention,
- la figure 6 illustre en perspective un exemple de réalisation d'un véhicule avec des palettes supportant des charges, disposées dans des positions de chargement selon le procédé conforme à l'invention,
- les figures 7 à 13 représentent un exemple de véhicule dans diverses phases de chargement lors de la mise en œuvre du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention,
- les figures 14 à 17 illustrent diverses positions du manipulateur motorisé lors d'une opération de préhension et de chargement d'une palette supportant une voiture,
- la figure 18 illustre le manipulateur motorisé déplaçant une palette chargée dans la partie supérieur du véhicule, vers une position de chargement, et
- la figure 19 illustre le manipulateur motorisé, lorsque ce dernier a disposé la palette chargée dans sa position de verrouillage sur la structure du véhicule, laquelle comporte des exemples de treillis permettant un verrouillage longitudinal et vertical de la palette.
Mode(s) de réalisation de l'invention
Les éléments structurellement et fonctionnellement identiques et présents sur plusieurs figures distinctes, sont affectés d'une même référence numérique ou alphanumérique .
La figure 1 est un organigramme fonctionnel illustrant un exemple de mise en œuvre du procédé conforme à l'invention. Le procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention est mis en œuvre en utilisant des bases de stockage de données primaires 1, 2 et 3. Ces données sont relatives à des contraintes de livraison des charges, à des contraintes de réglementations du transport (hauteur maximale autorisée, charge maximale par essieu autorisée etc.) et/ou à des contraintes liées à une répartition optimale des charges dans le ou les espaces de chargement. Le nombre de bases de stockage de données 1, 2, 3 peut bien entendu être variable. Il est possible d'imaginer une base de données 1 délocalisée au siège du transporteur, une base de données 2 délocalisée dans un service de réglementation des transports et une base de données 3 délocalisée chez un client du transporteur.
Le procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention est mis en œuvre en utilisant également un calculateur 4. Ce dernier est alimenté avec des données provenant d'une ou plusieurs bases de stockage de données 1, 2, 3. Un logiciel adéquat est chargé dans le calculateur 4 pour déterminer les positions de chargement des charges en fonctions des données reçues. Le calculateur 4 est soit embarqué, soit délocalisé de préférence au siège du transporteur.
Le logiciel génère ensuite des instructions correspondantes, lesquelles sont transmises à un automate 5 embarqué, lequel commande des actionneurs électriques, hydrauliques ou pneumatiques d'un manipulateur 6 motorisé.
Les déplacements du manipulateur 6, saisissant une palette vide ou supportant une charge, sont alors commandés de façon entièrement automatisée par l'automate 5. Ce dernier comporte avantageusement des moyens électriques ou électroniques pour piloter des actionneurs ainsi que des moyens pour mémoriser les instructions d'actionnement prédéfinies grâce au calculateur 4.
Le procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention est mis en œuvre en utilisant selon une variante de mise en œuvre conforme à l'invention, un moyen de communication 7 permettant à un opérateur de communiquer avec le calculateur 4 soit directement, soit via l'automate 5.
L'opérateur peut par exemple saisir sur clavier ou sur un écran tactile des données spécifiques nécessaires à la mise en œuvre du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention. Le calculateur 4 peut alors redéfinir si nécessaires les positions de chargement, la répartition des charges ou les ordres de chargement ou de déchargement en modifiant de façon adéquate les instructions transmises à l'automate 5.
A titre d'exemple, les liaisons de communication entre les bases de stockage de données 1, 2, 3 et le calculateur 4 embarqué, sont des liaisons sans fils 8 du genre GSM. La liaison de communication entre le moyen de communication 7 de l'opérateur et le calculateur 4 ou l'automate 5 est par exemple du genre GSM ou WIFI.
Le moyen de communication 7 est par exemple constitué d'un téléphone mobile, d'un ordinateur portable ou d'une tablette tactile. Les signaux de commande transmis de l'automate 5 vers des actionneurs du manipulateur 6 passent de préférence dans des liaisons fïlaires 9 ou par des liaisons sans fils du genre wifï.
La communication entre le calculateur 4 et l'automate 5 est établie soit avec une liaison fïlaire 9 lorsque ledit calculateur 4 est embarqué, soit avec une liaison sans fil 8, lorsque ledit calculateur 4 est localisé à distance par exemple au siège du transporteur.
D'autres configurations de liaisons de communication peuvent également être envisagées dans le cadre de la présente invention.
La figure 2 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un véhicule, en l'occurrence une semi-remorque 10 chargée avec des voitures 20.
Les figures 3 et 4 sont des vues de face d'exemples de réalisation de véhicules chargés avec des voitures 20. Le véhicule de la figure 3 est une semi- remorque 10 alors que le véhicule de la figure 4 est une remorque 10a attelée à un véhicule motorisé 10b .
La figure 4 illustre un convoi articulé comprenant la remorque 10a chargée avec des voitures 20 disposées sur des palettes 14 selon une répartition donnée et le véhicule motorisé 10b, dont le châssis constitue au moins en partie les éléments de structure 11, délimite un second espace de chargement.
Les deux espaces de chargement, l'une sur la remorque 10a, l'autre sur le châssis, sont alors accessibles aux charges, du genre voitures, grâce à des rails longitudinaux 12 de la remorque 10a, lesquels présentent une partie mobile leur permettant de s'allonger et de s'étendre vers le châssis pour réaliser la jonction avec ses portions de rails longitudinaux 12b du châssis. Les parties mobiles des rails longitudinaux 12 peuvent aussi s'étendre au moins en partie au-dessus du second espace de chargement. Un chariot 16 comportant le manipulateur 6 peut alors se déplacer au-dessus des deux espaces de chargement.
A titre de variante, il est possible de faire avancer le chariot 16 jusqu'à une position extrême avant de la remorque 10a et de l'immobiliser. Les rails longitudinaux 12 sont alors déverrouillés et translatés vers l'avant au-dessus du châssis et ce par tout mécanisme connu. Le chariot 16 peut alors poursuivre son déplacement au-dessus du châssis pour déposer ou saisir une palette 14 chargée. En déplaçant à nouveau les rails longitudinaux 12 en sens inverse, le chariot 16 peut à nouveau se mouvoir jusqu'à l'extrémité arrière de la remorque 10a.
La figure 5 illustre en perspective un exemple de réalisation d'une semi- remorque 10 avec des palettes 14 de chargement vides, disposées dans des positions de chargement selon le procédé conforme à l'invention. Le chariot 16 et le manipulateur 6 se trouvent disposés dans une position de transport située en partie haute et arrière de la semi-remorque 10.
La figure 6 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un véhicule pouvant être chargé et déchargé selon un exemple de mise en œuvre du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention. Le véhicule est constitué d'une semi-remorque 10, laquelle comporte des éléments de structure 11 délimitant un espace de chargement. Les éléments de structure 11 sont par exemple des montants latéraux reliés à leur extrémité supérieur par un rail longitudinal 12.
Des charges 13 sont positionnées sur les éléments de structure 11 par l'intermédiaire de palettes 14.
Le manipulateur 6 comporte deux bras latéraux 15 destinés à saisir une palette 14. Chaque bras latéral 15 est d'une part monté pivotant avec sa partie supérieure sur un chariot 16 se déplaçant sur les rails longitudinaux 12 de guidage et d'autre part assure avec sa partie d'extrémité inférieure la préhension de la palette 14. Cette préhension s'effectue sur chaque côté latéral de la palette 14.
A cet effet, chaque bras latéral 15 présente à son extrémité inférieure, un préhenseur 17 permettant d'établir une liaison articulée avec la palette 14. Le préhenseur 17 comporte avantageusement des griffes escamotables venant s'engager dans des logements correspondants prévus sensiblement vers le centre de chaque bord latéral de la palette 14. La palette 14 peut alors être verrouillée sur les bras latéraux 15.
Les figures 7 à 13 représentent une semi-remorque 10 dans diverses configurations de chargement lors de la mise en œuvre du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention.
La figure 7 montre ainsi un chargement à vide de la semi-remorque 10. Le manipulateur 6 est déplacé à l'arrière de la semi-remorque 10, avec les bras latéraux 15 orientés vers le bas, de manière à pouvoir débuter l'opération de chargement. Les palettes 14 reposent sur le fond de l'espace de chargement dans la semi-remorque 10.
La figure 8 montre le préhenseur 6 saisissant par l'intermédiaire des bras latéraux 15 une première palette 14 dans l'espace de chargement, pour la disposer à l'arrière de la semi-remorque 10, par exemple au sol, à des fins de chargement.
La figure 9 montre la palette 14 supportant un véhicule 20 et soulevée par les bras latéraux 15. La palette 14 ainsi chargée est ensuite déplacée vers l'intérieur de l'espace de chargement de la semi-remorque 10 par l'intermédiaire du chariot 16 roulant sur les rails longitudinaux 12. La figure 10 illustre une phase de chargement dans laquelle les bras latéraux 15 soulèvent au maximum la palette 14 supportant la voiture 20. Le chariot 16 peut alors déplacer la voiture 20 vers l'avant de l'espace de chargement, par exemple en passant au-dessus d'une charge ou d'une autre voiture 20 déjà disposée dans l'espace de chargement.
La figure 11 montre le placement de la palette 14 supportant la première voiture 20 à l'avant de la semi-remorque 10 par l'intermédiaire du chariot 16 et des bras latéraux 15. Le manipulateur motorisé 6, peut ensuite saisir une autre palette 14 vide pour poursuivre le chargement de la semi-remorque 10.
La figure 12 montre ainsi le manipulateur motorisé 6 lorsqu'il saisit avec les bras latéraux 15, une palette 14 vide, après avoir positionné et verrouillé la seconde voiture 20 dans l'espace de chargement de la semi-remorque 10.
La figure 13 montre la dernière phase de chargement de la semi- remorque 10. Cette dernière est déjà chargée avec cinq voitures 20 et l'espace de chargement restant permet de charger une sixième voiture 20 en utilisant des rampes 21. Cette dernière voiture 20 doit être conduite dans sa position de chargement par l'opérateur, car le manipulateur motorisé 6 n'est plus en mesure de manipuler et de déplacer la dernière palette 14 chargée, lorsque l'avant- dernière voiture 20 est disposée avec sa palette 14 dans la position arrière et haute de l'espace de chargement.
Selon un autre exemple de réalisation, non représenté, les rampes 21 sont remplacées par un plateau glissant le long de poutres et actionné hydrauliquement ou électriquement.
Les figures 14 à 17 illustrent diverses positions du manipulateur motorisé 6 lors d'une opération de préhension et de chargement d'une palette 14 supportant une voiture 20 en position arrière. Les figures 14 et 16 montrent respectivement selon une vue de face et selon une vue en perspective partielles, le manipulateur motorisé 6 plaçant une palette 14 au sol. Cette palette 14 est chargée avec une voiture 20. Les figures 15 et 17 montrent respectivement selon une vue de face et selon une vue en perspective partielle, le manipulateur motorisé 6 plaçant une palette 14 chargée dans une position intermédiaire. Cette dernière permet de soulever la palette 14 chargée par rapport au sol. Cette position intermédiaire stabilisée, permet par exemple à l'opérateur de sangler la voiture 20 sur la palette 14 avant que le manipulateur motorisé 6 ne poursuit la phase de chargement.
La figure 18 illustre le manipulateur motorisé 6 déplaçant une palette 14 chargée dans la partie supérieur du véhicule vers une position de chargement. La palette 14 est maintenue sensiblement horizontale durant cette phase de déplacement.
La figure 18 illustre un exemple de réalisation d'un bras latéral 15 télescopique articulé sur le chariot 16. Le pivotement autour d'une articulation 16a est assuré par exemple par un premier vérin de commande 24. Le pivotement du préhenseur 17 par rapport au bras latéral 15 est assuré grâce à un second vérin de commande 25. Un vérin de télescope 26 est par exemple associé à chaque bras latéral 15 télescopique.
La figure 19 illustre le manipulateur motorisé 6, lorsque ce dernier a disposé la palette 14 chargée, dans une position de verrouillage sur la structure du véhicule. La structure ou les parois latérales du véhicule comportent avantageusement des zones de verrouillage 22 ou 23 lesquelles sont pourvues de logements ou de plots escamotables permettant de verrouiller ladite palette 14. D'autres moyens de verrouillage connus peuvent également être envisagés dans le cadre de la présente invention.
Les bras latéraux 15 sont avantageusement télescopiques et ils sont articulés sur leur chariot 16. Les préhenseurs 17 sont eux articulés sur les extrémités inférieures des bras latéraux 15.
La figure 19 montre ainsi un exemple de position dans laquelle la palette 14 est inclinée vers le bas dans une partie haute de l'espace de chargement.
La figure 19 illustre également une remorque 10 sur laquelle les éléments de structure 11 sont réalisés avec des montants reliant les rails 12 et permettant de supporter des parois par exemple sous forme d'éléments de couverture rigides ou souples.
Les zones de verrouillage 22 ou 23 présentent avantageusement des logements pour recevoir des plots de verrouillage escamotables coopérant avec les palettes 14. A titre d'exemple, lorsqu'une palette 14 est arrivée dans sa position de chargement, les plots de verrouillage s'engagent dans les logements correspondants des parois ou treillis pour verrouiller ladite palette 14 sur la structure 11. Une fois la palette 14 verrouillée, les préhenseurs 17 se déconnectent de ladite palette 14. Les logements bloquent ainsi la palette 14 en empêchant tout mouvement de celle-ci, notamment tout mouvement horizontal et vertical.
Alternativement, les logements peuvent être répartis sur la palette 14 et les plots de verrouillage sont montés sur le châssis.
La figure 19 illustre le dispositif de chargement/déchargement dans une position de chargement extrême supérieure. Pour que la palette 14 atteigne une telle position, il convient de commander une contraction maximale ou presque du premier vérin de commande 24 et une extension maximale ou presque du second vérin de commande 25. On obtient ainsi l'inclinaison vers le bas et vers l'avant de la palette 14.
Lors d'un exemple de mise en œuvre préférentiel du procédé de chargement/déchargement conforme à l'invention, on exécute successivement les étapes suivantes.
Lors d'une première étape a), on saisit ou on importe des données primaires relatives aux charges dans l'automate 5. Ces données primaires sont relatives par exemple aux dimensions, au poids et/ou à une orientation préférentielle de chaque charge.
Lors d'une étape b), on détermine grâce à l'automate 5, la position optimale de chargement pour chaque charge en fonction des données primaires et de données complémentaires relatives à des contraintes de chargement/déchargement, de transport et/ou de distribution des charges. Ces données complémentaires sont par exemple saisies par l'opérateur
Lors d'une étape c), on détermine les déplacements automatisés du manipulateur 6 motorisé par l'intermédiaire de l'automate 5.
Lors d'une étape d), on saisit automatiquement à l'aide du manipulateur 6 motorisé une palette 14 dans une position de stockage dans l'espace de chargement et on positionne ladite palette 14 dans une position de chargement située à l'arrière du véhicule. La palette 14 est par exemple posée à plat sur le sol.
On dispose ensuite, lors d'une étape e), une charge sur la palette 14.
Lors d'une étape f), on déplace automatiquement à l'aide du manipulateur 6 motorisé, la palette 14 supportant la charge, dans sa position de chargement optimale et on verrouille automatiquement ladite palette 14 chargée sur les éléments de structure 11 du véhicule.
A des fins de déchargement, on utilise l'ensemble des données relatives au chargement enregistrées, pour déterminer selon une étape g) une séquence de déchargement des palettes chargées 14 disposées dans l'espace de chargement.
Ensuite, on déverrouille automatiquement, selon une étape h), la palette
14 chargée et on déplace cette dernière à l'aide du manipulateur 6 motorisé vers une position de déchargement extérieure à l'arrière du véhicule.
Selon une étape i), on dégage la charge de la palette 14.
Enfin, selon une étape j), on ramène et on dépose automatiquement à l'aide du manipulateur 6 motorisé, la palette 14 vide dans une position de stockage dans l'espace de chargement. Les positions de chargement et les positions de déchargement sont situées en général soit directement au sol, soit sur un quai.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à réitérer les opérations chargement d) à f) et les opérations de déchargement g) à j) de manière à charger, respectivement décharger complètement le véhicule.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à déplacer le manipulateur motorisé de manière guidée sur les éléments de structure pour pouvoir atteindre chacune des positions de chargement déterminées.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à charger/décharger un train de véhicules, du genre véhicule à moteur et remorque, comprenant un premier véhicule comportant un premier espace de chargement et un second véhicule comportant un second espace de chargement.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à l'issue des opérations de chargement/déchargement, à escamoter le manipulateur motorisé 6 dans une position de transport définie sur les éléments de structure.
Avantageusement, le procédé consiste à déplacer lors du chargement certaines palettes 14 d'une zone de stockage vers une autre de manière à mieux répartir les charges sur le véhicule.
Le procédé utilise de préférence un automate embarqué.
Le procédé consiste aussi à échanger des informations entre un opérateur, des bases de stockage de données 1, 2, 3 et l'automate 5 via des liaisons de communication sans fil. L'opérateur possède à cet effet un appareil du genre PC, téléphone mobile ou tablette tactile.
Le procédé conforme à l'invention permet selon un exemple de mise en œuvre, à transmettre à l'opérateur des instructions de chargement et notamment les sens de roulage sur les palettes lorsque les charges sont des voitures ou sur l'identification de la charge à déposer sur la palette saisie par le manipulateur 6 motorisé.
Les données enregistrées dans des bases de stockage de données 1, 2, 3 alimentant l'automate sont avantageusement actualisées régulièrement. Les bases de stockage de données 1, 2, 3 sont par exemple délocalisées par rapport à l'automate 5.
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à utiliser un moyen de saisie de données, du genre PC, tablette tactile ou téléphone mobile, permettant à l'opérateur de saisir dans l'automate des informations complémentaires, liées par exemple au chargement, au déchargement ou à des contraintes inattendues, lesquelles doivent être prises en compte pour effectuer les opérations de chargement d) à f) ou de déchargement g) à j).
Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l'invention, le procédé consiste à fournir à l'automate une instruction de poursuite de l'opération de chargement ou de déchargement, dès que les opérations respectives pour sangler ou désangler la charge sont terminées.
Le procédé consiste avantageusement à transmettre à l'opérateur des instructions pour sangler les charges entre les étapes e) et f) ou pour désangler les charges lors du déchargement. Ces opérations sont effectuées lorsque la palette 14 supportant une charge est disposée dans une position arrière, stabilisée et surélevée par rapport au sol, comme le montre par exemple la figure 15.
II est évident que la présente description ne se limite pas aux exemples explicitement décrits, mais comprend également d'autres modes de réalisation et/ou de mise en œuvre. Ainsi, une caractéristique technique décrite peut être remplacée par une caractéristique technique équivalente, sans sortir du cadre de la présente invention et une étape décrite de mise en œuvre du procédé peut être remplacée par une étape équivalente sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de chargement d'un espace de chargement délimité par des éléments de structure d'au moins un véhicule routier ou ferroviaire ou un conteneur, avec des charges comprenant notamment des voitures et/ou du fret, consistant à utiliser un manipulateur motorisé comportant deux bras articulés, notamment dans leur partie supérieure, pour déplacer les charges de l'extérieur de l'espace de chargement vers une position de chargement sur les éléments de structure dans l'espace de chargement et inversement, caractérisé en ce qu'il consiste à :
a - saisir ou importer des données primaires relatives aux charges dans un automate,
b - calculer automatiquement grâce à une intelligence embarquée ou à distance, la position optimale de chargement pour chaque charge en fonction des données primaires et de données complémentaires relatives à des contraintes de chargement et/ou de déchargement, de transport et/ou de distribution des charges,
c - déterminer automatiquement grâce à une intelligence embarquée ou à distance les déplacements automatisés du manipulateur motorisé par l'intermédiaire de l'automate en fonction des calculs effectués lors de l'étape b),
d - saisir automatiquement à l'aide du manipulateur motorisé une palette dans une position de stockage dans l'espace de chargement et positionner ladite palette dans une position de chargement située à l'arrière du véhicule, e - disposer une charge sur la palette, et
f - déplacer automatiquement à l'aide du manipulateur motorisé, la palette supportant la charge dans sa position de chargement optimale et verrouiller ladite palette chargée sur les éléments de structure du véhicule de manière automatique et pilotée par l'automate.
2. Procédé de déchargement d'un véhicule chargé selon le procédé de chargement conforme à la revendication 1, après une phase de transport des charges, caractérisé en ce qu'il consiste à :
g - utiliser l'ensemble des données relatives au chargement enregistrées pour déterminer une séquence de déchargement des palettes chargées disposées dans l'espace de chargement, h - déverrouiller automatiquement une palette chargée et déplacer ladite palette chargée à l'aide du manipulateur motorisé vers une position de déchargement extérieure à l'arrière du véhicule,
i - dégager la charge de la palette, et
j - ramener et déposer automatiquement à l'aide du manipulateur motorisé, la palette vide dans une position de stockage dans l'espace de chargement.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à réitérer les opérations chargement d) à f) et les opérations de déchargement g) à j) de manière à charger, respectivement décharger complètement le véhicule.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer le manipulateur motorisé de manière guidée sur les éléments de structure pour pouvoir atteindre chacune des positions de chargement déterminées.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il consiste à charger/décharger un train de véhicules, du genre véhicule à moteur et remorque, comprenant un premier véhicule comportant un premier espace de chargement et un second véhicule comportant un second espace de chargement.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à l'issue des opérations de chargement/déchargement, à escamoter le manipulateur motorisé dans une position de transport définie sur les éléments de structure.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer lors du chargement certaines palettes d'une zone de stockage vers une autre de manière à mieux répartir les charges sur le véhicule.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un automate embarqué.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à échanger des informations avec un opérateur et/ou avec des bases de stockage de données via une liaison de communication sans fil reliant l'automate à un appareil du genre PC, téléphone mobile ou tablette tactile de l'opérateur.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il consiste à transmettre à l'opérateur des instructions de chargement et notamment les sens de roulage sur les palettes lorsque les charges sont des voitures ou sur l'identification de la charge à déposer sur la palette saisie par le manipulateur motorisé.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste à actualiser régulièrement les données enregistrées dans des bases de stockage de données alimentant l'automate.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser des bases de stockage de données délocalisées par rapport à l'automate.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser un moyen de saisie de données, permettant à l'opérateur de saisir dans l'automate des informations complémentaires, liées par exemple au chargement, au déchargement ou à des contraintes inattendues, lesquelles doivent être prises en compte pour effectuer les opérations de chargement d) à f) ou de déchargement g) à i).
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il consiste à immobiliser la palette supportant la charge à l'extérieure du véhicule et ce à une hauteur donnée pour sangler et/ou désangler la charge sur la palette.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il consiste à fournir à l'automate une instruction de poursuite de l'opération de chargement ou de déchargement, dès que les opérations respectives pour sangler ou désangler la charge sont terminées.
16. Procédé selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce qu'il consiste à transmettre des instructions pour sangler ou désangler les charges à l'opérateur.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que les charges sont essentiellement constituées de voitures.
18. Dispositif de chargement/déchargement pour mettre en œuvre le procédé de chargement/déchargement selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, comprenant un manipulateur motorisé comportant deux bras articulés, notamment dans leur partie supérieure destiné à coopérer avec un véhicule pour déplacer les charges de l'extérieur d'un espace de chargement du véhicule vers une position de chargement sur les éléments de structure dans l'espace de chargement et inversement, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une intelligence embarquée ou à distance ;- un automate pour commander les déplacements automatiques du manipulateur motorisé en fonction des calculs effectués par l'intelligence embarquée ou à distance à partir des données primaires et/ou complémentaires,
- des organes de préhension et d'orientation permettant au manipulateur motorisé de saisir et d'orienter les palettes chargées ou non,
- des moyens de guidage et d'orientation pour déplacer et orienter le manipulateur motorisé le long des éléments de structure du véhicule, - des moyens de verrouillage/déverrouillage des palettes dans leur position de chargement sur les éléments de structure par des moyens comportant des organes d'actionnement automatisés et pilotés par l'automate, et
- des moyens de communication entre l'automate et l'opérateur supervisant les opérations automatisées de chargement et de déchargement.
19. Dispositif de chargement/déchargement selon la revendication 18, caractérisé en ce que le manipulateur motorisé comporte deux bras latéraux articulés et destinés à saisir une palette, chaque bras latéral étant d'une part monté pivotant avec sa partie supérieure sur un chariot se déplaçant sur un rail de guidage disposé en partie supérieure des éléments de structure et d'autre part assurant avec sa partie d'extrémité de préhension, un montage pivotant sur un côté de la palette saisie.
20. Dispositif de chargement/déchargement selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que les éléments de structure et les palettes comportent des organes de fixation respectifs, coopérant entre eux pour verrouiller et déverrouiller les palettes dans leur positions de chargement, sur les éléments de structure.
21. Dispositif de chargement/déchargement selon la revendication 19, pour mettre en œuvre le procédé de chargement/déchargement selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque rail de guidage comprend une partie mobile ou télescopique permettant au dit rail de guidage de s'allonger pour s'étendre au moins en partie au-dessus du second espace de chargement du second véhicule articulé au premier véhicule, ou pour faire la jonction avec des rails existant au niveau du second espace de chargement, les chariots pouvant alors se déplacer d'un espace de chargement à l'autre.
22. Dispositif de chargement/déchargement selon la revendication 19, caractérisé en ce que les rails de guidage sont conducteurs électriques, connectés à une source d'énergie électrique et alimentent en énergie électrique les chariots par l'intermédiaire de patins.
23. Dispositif de chargement/déchargement selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que les bras latéraux sont télescopiques.
24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 18 à 23, caractérisé en ce que le manipulateur est associé au véhicule et embarqué sur ledit véhicule.
25. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 18 à 23, caractérisé en ce que le manipulateur est associé à une base de chargement/déchargement et demeure sur ladite base entre deux opérations de chargement/déchargement successives.
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