WO2021170929A1 - Engin de manutention de charge - Google Patents

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WO2021170929A1
WO2021170929A1 PCT/FR2021/050178 FR2021050178W WO2021170929A1 WO 2021170929 A1 WO2021170929 A1 WO 2021170929A1 FR 2021050178 W FR2021050178 W FR 2021050178W WO 2021170929 A1 WO2021170929 A1 WO 2021170929A1
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WO
WIPO (PCT)
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arm
machine
load
jack
measuring
Prior art date
Application number
PCT/FR2021/050178
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Pierre MARNIER
Original Assignee
Manitou Bf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manitou Bf filed Critical Manitou Bf
Priority to EP21707329.5A priority Critical patent/EP4110720B8/fr
Priority to US17/905,058 priority patent/US20230098619A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/0755—Position control; Position detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/003—Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for fork-lift trucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/065—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted
    • B66F9/0655—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks non-masted with a telescopic boom

Definitions

  • the present invention relates to a load handling machine.
  • a load handling machine comprising a frame, a load lifting arm mounted on said movable frame to pivot about an axis, at least one load receiving accessory positionable at the free end of the arm, at least one cylinder coupled respectively to the frame and to the arm, the or at least one of the cylinders coupled respectively to the frame and to the arm being a lifting cylinder for driving the arm in pivoting movement about its axis pivot link to the frame.
  • Load handling devices with a pivoting lifting arm of the type described above are well known to those skilled in this art as illustrated in particular by the patents EP2829854, FR2882694 and EP2520536.
  • the disadvantage of weighing systems integrated into the attachment is, in addition to their high cost, that they reduce the payload of the machine. On the other hand, these weighing systems generally have the advantage of being precise.
  • weighing systems not integrated into the accessory based for example on the presence of pressure sensors at the level of the jacks, have the drawback of being imprecise because they generally do not take into account the position of the center. gravity of the load on the attachment. This imprecision of the weighing can be very problematic, when the load concerns, for example, animal feed.
  • An object of the invention is to provide a load handling machine, the design of which enables precise weighing of the load at low cost regardless of the position of the load carried by the accessory of the machine.
  • the invention relates to a load handling machine comprising a frame, a load lifting arm mounted on said movable frame to pivot about an axis, a measuring or determining device at least one parameter representative of the angle of inclination of the arm and corresponding to the angle formed by the arm with respect to the horizontal when the machine is positioned on a horizontal plane, at least one accessory load receiving positionable at the free end of the arm, at least one cylinder coupled respectively to the frame and to the arm, the or at least one of the cylinders coupled respectively to the frame and to the arm being a lifting cylinder for the drive in pivoting movement of the arm around its pivot axis connecting to the chassis, characterized in that said machine comprises at least:
  • this weighing system comprising a data processing unit configured for, according to the data supplied by said monitoring devices determination or measurement, determine when empty, the weight of the arm and accessory assembly and when loaded, the weight of the load.
  • the design of the machine and in particular the measured or determined data allow, by implementing the fundamental principle of statics, the forces applying to the arm + accessory + load assembly in a vertical direction, that is to say along the z axis in a Galilean coordinate system, to determine the weight of the load handled in a simple and inexpensive way, without the position of the load on the attachment and the length of the arm in the case of a telescopic arm have no impact on the value of the weight of the load measured.
  • the or each cylinder respectively coupled to the frame and to the arm comprising at least one body and a piston rod separating the body of the cylinder into two chambers extending on one side.
  • the device for measuring or determining at least one parameter representative of the force of the jack comprises, for the or each jack, at least two pressure sensors arranged l 'one, in the chamber called the bottom side of the jack, the other in the chamber called the rod side of the jack.
  • the presence of pressure sensors thus makes it possible to determine in a simple manner the forces exerted by the jack (s) on the arm.
  • the device for measuring or determining at least one parameter representative of the force generated by the arm on the pivot axis connecting the arm to the frame comprises at least one strain gauge arranged at the level of the pivot axis connecting the arm to the frame.
  • the device for measuring or determining at least one parameter representative of the angle of inclination of the arm comprises at least one sensor for measuring the angle of inclination of the arm and the device for determining or measuring at least one parameter representative of the angle formed by the or each jack with the bearing plane on the ground of the machine in the position of the machine on a horizontal plane comprises at least the sensor for measuring the angle of inclination of the arm.
  • the presence of such an angle measurement sensor can make it possible to dispense with a sensor for measuring the angle formed by the or each jack respectively coupled to the frame and to the arm with the support plane on the ground of the machine in the position of the machine on a horizontal plane.
  • the device for measuring or determining at least one parameter representative of the angle of inclination of the arm and the device for determining or measuring at least one parameter representative of the angle formed by the or each jack with the ground support plane of the machine in the position of the machine on a horizontal plane can be at least partially common.
  • the device for determining or measuring at least one parameter representative of the angle formed by the or each jack with the bearing plane on the ground of the machine to the position of the machine on a horizontal plane comprises a correspondence table between the angle of inclination of the arm and the angle formed by the or each jack with the bearing plane on the ground of the machine at the 'position of the machine on a horizontal plane. The creation of a correspondence table eliminates the need for specific measuring devices.
  • the data processing unit of the weighing system is configured to, according to the data supplied by said determination or measurement devices, determine the weight of the load on the load. basis of the equation
  • M - R - P - Lsina when the machine comprises, as a cylinder coupled respectively to the arm and to the frame, only the lifting cylinder or the equation.
  • M - R - P - Lsina - Oe ⁇ hb when the machine comprises, as jacks coupled respectively to the arm and to the frame, the lifting jack and a so-called compensation jack with a corresponding to the angle formed by the lifting jack with the horizontal in the position of the machine on a horizontal flat surface, b corresponding to the angle formed by the compensation jack with the horizontal in the position of the machine on a horizontal flat surface R corresponding to the force generated by the arm on the pivot axis connecting the arm to the frame
  • the compensating cylinder is in fluid communication with a tilting cylinder arranged between the arm and the attachment pivotally coupled to the arm.
  • the slave tilt cylinder controls, in parallel with the actuation of the master compensation cylinder under the effect of the pivoting displacement drive of the arm, the pivoting displacement of the accessory.
  • the device for determining or measuring the empty weight of the arm and accessory assembly and the processing unit are at least partially common and the data processing unit of the weighing system is configured to, based on at least part of the data provided by at least part of the determining or measuring devices, determine the empty weight of the arm and attachment assembly based on the equation
  • the accessory can be modified and the invention can be applied to any type of arm.
  • the weighing system comprises a tare control member operable by the operator and the data processing unit of the weighing system is configured to determine the empty weight of the arm and accessory assembly as a function of at least part of the data supplied by at least part of the determination or measurement devices, in the activated state of the weighing system and actuated of said control member of tare.
  • the tare can thus be operated easily.
  • the weighing system comprises a display configured to display the weight of the load at least in the activated state of the weighing system and actuated by the tare controller.
  • the weighing system comprises a control member for measuring the load which can be actuated by the operator at least in the activated state of the weighing system and actuated by the member of tare command.
  • a control member for measuring the load which can be actuated by the operator at least in the activated state of the weighing system and actuated by the member of tare command.
  • the weighing system comprises a counter configured to increment by a value corresponding to the load measured on each actuation of the load measurement controller. This results in ease of use for the operator.
  • FIG. 1 is a simplified schematic view of a load handling machine according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of the arm + accessory + load assembly and the forces likely to be applied to said assembly
  • FIG. 3 represents in the form of blocks the data processing unit and the inputs and outputs of said processing unit.
  • the invention relates to a so-called arm load handling machine 1, of the type shown in Figure 1.
  • This handling machine 1 comprises a mobile frame 2, such as a rolling or tracked frame, equipped with a pilot's cabin of the machine 1 and a power train, not shown, for training in movement of the machine on the ground.
  • the powertrain can include a heat engine, itself associated with a hydraulic pump, not shown, capable of supplying fluid to one or more jacks which will be described below.
  • the machine 1 comprises a load lifting arm 3 carried by the frame 2.
  • This lifting arm 3 can be a telescopic arm of variable length as in the example shown, or an arm of fixed length.
  • This arm 3 is a pivoting arm mounted to pivot about a so-called horizontal axis, orthogonal to the longitudinal axis of the arm 3 and parallel to the bearing plane on the ground of the machine, in the positioned state of the machine on a horizontal flat surface for the passage of the arm 3 from a low position to a high position and vice versa.
  • Said machine 1 further comprises an accessory 5 for receiving load 18 positionable at the free end of the arm 3, that is to say at the end of the arm opposite to that coupled pivotally to the frame 2.
  • This accessory 5 can be formed of a bucket, a fork as in the example shown in Figure 1, or other. This accessory 5 can be coupled in a fixed or mobile manner to the arm 3.
  • the machine 1 further comprises one or more hydraulic cylinders coupled respectively to the arm 3 and to the frame 2.
  • this cylinder 61 is a jack 61 for lifting the arm 3 for the passage of the arm from a low position to a high position by pivoting movement of the arm 3 about its axis 4, pivot of connection to the frame 2.
  • This compensation cylinder 62 is in fluid communication with an inclination cylinder arranged between the arm 3 and the accessory 5, this inclination cylinder allowing the horizontality of the accessory to be maintained during the raising of the arm. 3, in particular when this accessory is a fork.
  • This tilt cylinder is a slave cylinder with respect to the master compensation cylinder 62.
  • the compensation cylinder 62 is itself actuated as a function of the movement of the lifting arm 3 using the lifting cylinder 61. Obviously, the compensation cylinder 62 and the associated tilt cylinder are not present when the accessory is mounted fixedly in position at the end of the lifting arm 3.
  • the lifting cylinder 61 is controlled in operation from an operating member such as a joystick disposed inside the cockpit of the vehicle 1 in a manner known per se.
  • the lifting cylinder 61 comprises a body 611 and a piston rod 612 separating the body 611 of the cylinder into two chambers extending one rod side, the other side opposite said bottom side of the lifting cylinder 61.
  • the compensation cylinder 62 comprises a body 621 and a piston rod 622 separating the body 621 of the compensation cylinder into two chambers extending one rod side, the other side opposite said bottom side of the compensation cylinder 62.
  • the lifting cylinder 61 forms an angle ⁇ with the ground support plane of the machine 1 in the position of the machine 1 on a horizontal plane.
  • This angle a therefore corresponds to the angle of inclination of the lifting cylinder 61 relative to the horizontal.
  • This angle a is an acute angle.
  • the compensation cylinder 62 when present, forms an angle b with the ground support plane of the vehicle 1 in the position of the vehicle 1 on a horizontal plane. This angle b therefore forms the angle of inclination relative to the horizontal of the compensation cylinder 62. This angle b is an acute angle.
  • the arm 3 for its part forms a so-called angle of inclination shown in Y in the figures, this angle corresponding to the angle formed by the arm 3, in particular the longitudinal axis of the arm 3 with the support plane on the ground of machine 1 in the position of machine 1 on a horizontal plane.
  • the machine 1 comprises a device 13 for measuring or determining at least one parameter representative of this angle Y of inclination of the arm 3.
  • this device 13 for measuring or determining the angle Y of inclination of the arm 3 comprises a sensor for measuring said angle shown at 131 in the figures.
  • the machine 1 further comprises a device 71 for determining or measuring a parameter representative of the angle a formed by the lifting cylinder 61 with the bearing plane on the ground of the machine in the state positioned of the machine on a horizontal plane, and a device 72 for determining or measuring a parameter representative of the angle b formed by the compensation jack 62 with the bearing plane on the ground of the machine at the 'position of the machine on a horizontal plane.
  • the device 71 for determining or measuring a parameter representative of the angle formed by the lifting cylinder 61 can be formed directly by an angle measuring sensor arranged at the level of the lifting cylinder 61. It can be the same for the device 72 for determining or measuring a parameter representative of the angle b formed by the compensation jack 62 where again, the device can be formed directly by an angle measuring sensor. disposed at the level of the compensation cylinder 62. In this case, the angles a and b are measured. Alternatively, the angles a and b can be determined.
  • the device 71 for determining or measuring a parameter representative of the angle a formed by the lifting cylinder 61 and the device 72 for determining or measuring a parameter representative of the The angle b formed by the compensation cylinder 62 when it is present may be partially common and include at least the sensor 13 for measuring the angle Y of inclination of the arm 3.
  • the device 71 for determining or measuring a parameter representative of the angle a formed by the lifting cylinder 61 further comprises a so-called correspondence table corresponding to each measured angle Y, the value of an angle a , this correspondence table being able to be established empirically or by construction.
  • This correspondence table can be stored in a memory of a data processing unit of the weighing system 9 which will be described below.
  • the device 72 for determining or measuring a parameter representative of the angle b formed by the compensation jack 62 when it is present comprises a so-called correspondence table corresponding to each angle Y d 'inclination of the measured arm, the value of one angle b, this correspondence table being able to be established empirically or by construction and this correspondence table being able to be stored in a memory of a data processing unit 10 of the weighing system 9 which will be described below.
  • angles a and b of the lifting and compensation cylinders would be measured using angle sensors to determine, from said values, the angle Y of inclination of the arm can also be considered.
  • the machine 1 further comprises a device 81 for measuring or determining a parameter representative of the force L of the lifting jack 61 on the arm 3 and the frame and, for the compensation jack 62 when is present, a device 82 for measuring or determining a parameter representative of the force C of the compensating jack 62 on the arm 3 and the frame.
  • the device 81 for measuring or determining a parameter representative of the force L of the lifting cylinder 61 comprises at least one, preferably at least two pressure sensors, namely one, shown at 111 A , in the chamber, on the bottom side of the lifting cylinder 61, the other, shown at 111 B in the chamber, on the rod side of the lifting cylinder 62.
  • the device 82 for measuring or determining a parameter representative of the force C of the compensation cylinder 62 comprises at least one, preferably at least two pressure sensors arranged one, shown in 112A in the chamber, bottom side of the compensation cylinder 62, the other, shown at 112B in the chamber, rod side of the cylinder 62 of compensation.
  • the machine 1 further comprises a device 12 for measuring or determining a parameter representative of the force R generated by the arm 3 on the axis 4 connecting pivot of the arm 3 to the frame 2.
  • This device 12 for measuring or determining at least one parameter representative of the force R generated by the arm 3 on the axis 4 connecting pivot of the arm 3 to the frame 2 comprises at least one strain gauge 121 arranged at the level of the pivot axis 4 for connecting the arm 3 to the frame 2. This strain gauge is integrated into said pivot connection to form a force sensor. The measured parameter takes into account the arm + accessory + load assembly.
  • the machine 1 also comprises a system 9 which can be activated / deactivated.
  • This weighing system 9 can be activated as a function of the angle Y of inclination of the arm 3 corresponding to the angle formed by the arm, relative to the horizontal, in the position of the machine 1 on a plane. Horizon, and is configured to be activated when the tilt angle Y of the arm is greater than a predetermined value.
  • the objective is to weigh when accessory 1 is not resting on the ground, so as not to distort the measurement.
  • Activation can take place automatically as soon as the angle Y of inclination of the arm is greater than said predetermined value. Activation can also be done manually, by manual actuation of an activating member, provided that the angle Y of inclination of the arm is greater than said predetermined value.
  • This weighing system 9 comprises a processing unit 10.
  • This processing unit 10 is in particular configured to receive as input the value of the tilt angle Y of the arm 3 and compare this measured value with a predetermined and stored tilt angle threshold value, to determine, as a function of the result of the comparison, whether the weighing system is activated or not.
  • said data processing unit 10 is in the form of an electronic and computer system which comprises for example a microprocessor and a working memory.
  • the data processing unit 10 can be in the form of a programmable logic controller.
  • the functions and steps described can be implemented in the form of a computer program or via hardware components (for example networks of programmable doors).
  • the functions and steps performed by the processing unit or its modules can be performed by instruction sets or computer modules implemented in a processor or controller or be performed by dedicated electronic components or FPGA type components or ASIC. It is also possible to combine computer parts and electronic parts.
  • the unit or means or modules of said unit are configured to carry out a given operation
  • the machine 1 also comprises a device 19 for determining or measuring the empty weight P of the arm 3 and accessory assembly 5.
  • This device 19 for determining or measuring the empty weight P can be at least partially common with the data processing unit 10 of the weighing system 9.
  • the data processing unit 10 can be configured for, in the activated state of the weighing system 9 and according to the data R, L, C, Y, a, b supplied by said devices 12, 71, 72, 81, 82, determining or measuring described above, other than the device 19 for determining or measuring the empty weight P, determining the empty weight of the arm and accessory assembly and, laden, the weight of the load 18.
  • the empty and loaded determination can be done successively in the activated state of the weighing system 9.
  • the weighing system 9 comprises a tare control member 14 which can be actuated by the operator.
  • This control member 14, arranged in the cabin control, can take the form of a switch, a button, a push-button or the like.
  • the weighing system 9 comprises a display 15 such as a screen arranged in the cockpit of the vehicle 1.
  • This display 15 is in communication with the data processing unit 10 and is configured to display the weight of the load 18 at least in the activated state of the weighing system 9 and actuated of the control member 14 of tare.
  • the weighing system 9 comprises a control member 16 for measuring the load 18 operable by the operator, at least in the activated state of the weighing system 9 and actuated by the control member 14 of tare.
  • this control member 16 is arranged in the cockpit of the machine and can be in the form of a button or the like.
  • the weighing system 9 comprises a counter 17 configured to increment by a value corresponding to the load measured at each actuation of the load measurement control member 16 18. This counter 17 is placed in the cockpit.
  • the data processing unit 10 at least partially common with the device 19 for determining or measuring the empty weight of the assembly which makes it possible to determine, as a function of at least part of the data provided by at least part of the other determining or measuring devices 71, 72, 81, 82, 12 described above, the empty weight of the arm and accessory assembly and the weight of the charged.
  • the empty weight P of the arm + accessory assembly could be defined by construction.
  • the device 19 for determining or measuring the empty weight of the arm 3 and accessory 5 assembly comprises a memory in which said datum is stored, associated if necessary with a man / machine interface for entering said datum. in the memory.
  • the solution of a determination by calculation of the empty weight P within the framework of a calibration operation as described above is preferred.
  • the weight of the load can be determined on the basis of the above equations.
  • the operator generally proceeds as follows: he connects an accessory to the arm of the machine, he actuates the arm to lift the accessory, so that the arm is only supported by the jacks, and the accessory and arms are free from direct contact with the ground.
  • the weighing system 9 is then either automatically activated in this position, or activated by actuation, by the operator, of a control member.
  • the operator On flat ground with the machine stopped or moving forward in a slow and regular movement, the operator actuates the tare control member 14. Once the tare has been carried out, the operator loads his accessory with load 18 to be handled. The display continuously shows the weight of the load added to the accessory. Once the load weight value is displayed and stabilized, the operator can validate the load weight by actuating the load measurement control member 16. The counter increments by said value.
  • a new weighing operation can be performed after unloading the load and, if necessary, a new taring operation.
  • the determination of the weight of the load can be carried out without a calibration operation.

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Abstract

Engin (1) de manutention de charge (18) comprenant un châssis (2), un bras de levage (3) pivotant, un dispositif (13) de mesure de l'angle (Y) d'inclinaison du bras (3), un accessoire (5) positionnable à l'extrémité du bras (3), au moins un vérin (61, 62) couplé respectivement au châssis (2) et au bras (3). Ledit engin (1) comprend: - un dispositif (12) de mesure de l'effort (R) du bras (3) sur l'axe (4) pivot du bras (3), - un dispositif (71, 72) de détermination de l'angle (α; β) d'inclinaison de chaque vérin (61, 62), un dispositif (81, 82) de mesure de l'effort (L; C) des vérins (61, 62) sur le bras (3), -un système (9) de pesée, activable/désactivable en fonction de l'angle (Y) d'inclinaison du bras (3), et comprenant une unité (10) de traitement de données configurée pour, en fonction des données (R;L;C;Y,α; β,) fournies et du poids à vide de l'ensemble bras (3) et accessoire (5), déterminer en charge, le poids de la charge (18).

Description

Description
Titre de l'invention : Engin de manutention de charge
[0001] La présente invention concerne un engin de manutention de charge.
[0002] Elle concerne en particulier un engin de manutention de charge comprenant un châssis, un bras de levage de charge monté sur ledit châssis mobile à pivotement autour d’un axe, au moins un accessoire de réception de charge positionnable à l’extrémité libre du bras, au moins un vérin couplé respectivement au châssis et au bras, le ou au moins l’un des vérins couplé respectivement au châssis et au bras étant un vérin de levage pour l’entraînement en déplacement à pivotement du bras autour de son axe pivot de liaison au châssis.
[0003] Les engins de manutention de charge à bras de levage pivotant du type décrit ci-dessus sont bien connus à ceux versés dans cet art comme l'illustrent en particulier les brevets EP2829854, FR2882694 et EP2520536. Différents systèmes de pesée existent pour permettre de déterminer le poids de la charge manutentionnée. Ces systèmes de pesée peuvent être classés en deux catégories, à savoir, ceux intégrés à l’accessoire et ceux intégrés au reste de l’engin. L’inconvénient des systèmes de pesée intégrés à l’accessoire réside, en sus de leur coût élevé, dans le fait qu’ils réduisent la charge utile de l’engin. Par contre, ces systèmes de pesée ont généralement pour avantage d’être précis. Parallèlement, les systèmes de pesée non intégrés à l’accessoire, reposant par exemple sur la présence de capteurs de pression au niveau des vérins, ont pour inconvénient d’être imprécis du fait qu’ils ne tiennent généralement pas compte de la position du centre de gravité de la charge sur l’accessoire. Cette imprécision de la pesée peut être très problématique, lorsque la charge concerne par exemple de la nourriture pour animaux.
[0004] Un but de l’invention est de proposer un engin de manutention de charge dont la conception permet à moindre coût une pesée précise de la charge indépendamment de la position de la charge portée par l’accessoire de l’engin.
[0005] A cet effet, l’invention a pour objet un engin de manutention de charge comprenant un châssis, un bras de levage de charge monté sur ledit châssis mobile à pivotement autour d’un axe, un dispositif de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’angle d’inclinaison du bras et correspondant à l’angle formé par le bras par rapport à l’horizontale à l’état positionné de l’engin sur un plan horizontal, au moins un accessoire de réception de charge positionnable à l’extrémité libre du bras, au moins un vérin couplé respectivement au châssis et au bras, le ou au moins l’un des vérins couplé respectivement au châssis et au bras étant un vérin de levage pour l’entraînement en déplacement à pivotement du bras autour de son axe pivot de liaison au châssis, caractérisé en ce que ledit engin comprend au moins :
-un dispositif de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’effort généré par le bras sur l’axe pivot de liaison du bras au châssis,
- un dispositif de détermination ou de mesure du poids à vide de l'ensemble bras et accessoire,
- un dispositif de détermination ou de mesure d’au moins un paramètre représentatif de l’angle formé par le ou chaque vérin couplé respectivement au châssis et au bras avec le plan d’appui au sol de l’engin à l’état positionné de l’engin sur un plan horizontal, et pour le ou chaque vérin, un dispositif de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’effort du ou des vérins
-un système de pesée activable/désactivable, ledit système de pesée étant activable en fonction de l’angle d’inclinaison du bras, ce système de pesée comprenant une unité de traitement de données configurée pour, en fonction des données fournies par lesdits dispositifs de détermination ou de mesure, déterminer à vide, le poids de l’ensemble bras et accessoire et en charge, le poids de la charge. La conception de l’engin et en particulier les données mesurées ou déterminées permettent par mise en œuvre du principe fondamental de la statique aux forces s’appliquant sur l’ensemble bras + accessoire+ charge suivant une direction verticale, c’est-à-dire suivant l’axe z dans un repère galiléen, de déterminer de manière simple et à moindre coût le poids de la charge manutentionnée, sans que la position de la charge sur l’accessoire et la longueur du bras dans le cas d’un bras télescopique n’aient d’impact sur la valeur du poids de la charge mesuré. [0006] Selon un mode de réalisation de l’invention, le ou chaque vérin couplé respectivement au châssis et au bras comprenant au moins un corps et une tige à piston séparant le corps du vérin en deux chambres s’étendant l’une, côté tige, l’autre, côté opposé dit côté fond du vérin, le dispositif de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’effort du vérin comprend, pour le ou chaque vérin, au moins deux capteurs de pression disposés l’un, dans la chambre dite côté fond du vérin, l’autre dans la chambre dite côté tige du vérin. La présence de capteurs de pression permet ainsi de déterminer de manière simple les efforts exercés par le ou les vérins sur le bras. En variante, il peut être prévu un seul capteur de pression disposé dans la chambre côté fond du vérin.
[0007] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’effort généré par le bras sur l’axe pivot de liaison du bras au châssis comprend au moins une jauge de contrainte disposée au niveau de l’axe pivot de liaison du bras au châssis. Cette solution est peu onéreuse comparativement à une solution d’instrumentation de l’accessoire et n’a aucune influence sur la valeur de la charge utile de l’engin.
[0008] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’angle d’inclinaison du bras comprend au moins un capteur de mesure de l’angle d’inclinaison du bras et le dispositif de détermination ou de mesure d’au moins un paramètre représentatif de l’angle formé par le ou chaque vérin avec le plan d’appui au sol de l’engin à l’état positionné de l’engin sur un plan horizontal comprend au moins le capteur de mesure de l’angle d’inclinaison du bras. La présence d’un tel capteur de mesure d’angle peut permettre de s’affranchir d’un capteur de mesure de l’angle formé par le ou chaque vérin couplé respectivement au châssis et au bras avec le plan d’appui au sol de l’engin à l’état positionné de l’engin sur un plan horizontal. Ainsi, le dispositif de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’angle d’inclinaison du bras et le dispositif de détermination ou de mesure d’au moins un paramètre représentatif de l’angle formé par le ou chaque vérin avec le plan d’appui au sol de l’engin à l’état positionné de l’engin sur un plan horizontal peuvent être au moins partiellement communs. [0009] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de détermination ou de mesure d’au moins un paramètre représentatif de l’angle formé par le ou chaque vérin avec le plan d’appui au sol de l’engin à l’état positionné de l’engin sur un plan horizontal comprend une table de correspondance entre l’angle d’inclinaison du bras et l’angle formé par le ou chaque vérin avec le plan d’appui au sol de l’engin à l’état positionné de l’engin sur un plan horizontal. La réalisation d’une table de correspondance permet de s’affranchir de dispositifs de mesure spécifiques.
[0010] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’unité de traitement de données du système de pesée est configurée pour, en fonction des données fournies par lesdits dispositifs de détermination ou de mesure, déterminer le poids de la charge sur la base de l’équation
M= - R - P - Lsina lorsque l’engin comprend, comme vérin couplé respectivement au bras et au châssis, uniquement le vérin de levage ou de l’équation.
M= - R - P - Lsina - Oeίhb lorsque l’engin comprend, comme vérins couplés respectivement au bras et au châssis, le vérin de levage et un vérin dit de compensation avec a correspondant à l’angle formé par le vérin de levage avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin sur une surface plane horizontale, b correspondant à l’angle formé par le vérin de compensation avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin sur une surface plane horizontale R correspondant à l’effort généré par le bras sur l’axe pivot de liaison du bras au châssis
L correspondant à l’effort généré par le vérin de levage C correspondant à l’effort généré par le vérin de compensation P correspondant au poids à vide c’est-à-dire sans charge de l’ensemble bras+accessoire
M correspondant au poids de la charge.
[0011] Il doit être noté que la présence d’un vérin de compensation est nécessaire lorsque l’accessoire doit être maintenu à l’horizontale au cours du déplacement à pivotement du bras. Dans ce cas et de manière en soi connue, le vérin de compensation est en communication fluidique avec un vérin d’inclinaison disposé entre le bras et l’accessoire couplé à pivotement au bras. Le vérin d’inclinaison esclave commande, en parallèle de l’actionnement du vérin de compensation maître sous l’effet de l’entraînement en déplacement à pivotement du bras, le déplacement à pivotement de l’accessoire. L’application du principe fondamental de la statique uniquement suivant la direction verticale, tel que décrit ci-dessus, permet de déterminer de manière simple le poids de la charge manutentionnée.
[0012] Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de détermination ou de mesure du poids à vide de l'ensemble bras et accessoire et l'unité de traitement sont au moins partiellement communs et l’unité de traitement de données du système de pesée est configurée pour, en fonction d'au moins une partie des données fournies par au moins une partie des dispositifs de détermination ou de mesure, déterminer le poids à vide de l’ensemble bras et accessoire sur la base de l’équation
P= - R - Lsina lorsque l’engin comprend, comme vérin couplé respectivement au bras et au châssis, uniquement le vérin de levage ou de l’équation P= - R - Lsina - Oeίhb lorsque l’engin comprend, comme vérins couplés respectivement au bras et au châssis, le vérin de levage et un vérin dit de compensation avec a correspondant à l’angle formé par le vérin de levage avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin sur une surface plane horizontale, b correspondant à l’angle formé par le vérin de compensation avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin sur une surface plane horizontale R correspondant à l’effort généré par le bras sur l’axe pivot de liaison du bras au châssis
L correspondant à l’effort généré par le vérin de levage C correspondant à l’effort généré par le vérin de compensation P correspondant au poids à vide c’est-à-dire sans charge de l’ensemble bras+accessoire. Ainsi, l’accessoire peut être modifié et l’invention peut s’appliquer à tout type de bras.
[0013] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de pesée comprend un organe de commande de tare actionnable par l’opérateur et l’unité de traitement de données du système de pesée est configurée pour déterminer le poids à vide de l’ensemble bras et accessoire en fonction d'au moins une partie des données fournies par au moins une partie des dispositifs de détermination ou de mesure, à l’état activé du système de pesée et actionné dudit organe de commande de tare. La tare peut ainsi être opérée de manière aisée.
[0014] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de pesée comprend un afficheur configuré pour afficher le poids de la charge au moins à l’état activé du système de pesée et actionné de l’organe de commande de tare.
[0015] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de pesée comprend un organe de commande de mesure de la charge actionnable par l’opérateur au moins à l’état activé du système de pesée et actionné de l’organe de commande de tare. La présence d’un tel organe de commande de mesure de la charge permet un traitement ultérieur de la valeur de charge mesurée.
[0016] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système de pesée comprend un compteur configuré pour s’incrémenter d’une valeur correspondant à la charge mesurée à chaque actionnement de l’organe de commande de mesure de la charge. Il en résulte une simplicité d’utilisation pour l’opérateur.
Brève description des dessins
[0017] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
[0018] [Fig. 1] représente une vue schématique simplifiée d’un engin de manutention de charge conforme à l’invention,
[0019] [Fig. 2] représente une représentation schématique de l’ensemble bras+ accessoire+ charge et les forces susceptibles de s’appliquer sur ledit ensemble,
[0020] [Fig. 3] représente sous forme de blocs l’unité de traitement de données et les entrées et sorties de ladite unité de traitement.
[0021] Comme mentionné ci-dessus, l’invention concerne un engin 1 de manutention de charge dit à bras, du type de celui représenté à la figure 1.
[0022] Cet engin 1 de manutention comprend un châssis 2 mobile, tel qu’un châssis roulant ou à chenilles, équipé d’une cabine de pilotage de l’engin 1 et d’un groupe motopropulseur non représenté, pour l’entraînement en déplacement au sol de l’engin. Le groupe motopropulseur peut comprendre un moteur thermique, lui-même associé à une pompe hydraulique non représentée, apte à alimenter en fluide un ou des vérins qui seront décrits ci-après.
[0023] L’engin 1 comprend un bras 3 de levage de charge porté par le châssis 2. Ce bras 3 de levage peut être un bras télescopique de longueur variable comme dans l’exemple représenté, ou un bras de longueur fixe.
[0024] Ce bras 3 est un bras pivotant monté à pivotement autour d’un axe dit horizontal, orthogonal à l’axe longitudinal du bras 3 et parallèle au plan d’appui au sol de l’engin, à l'état positionné de l’engin sur une surface plane horizontale pour le passage du bras 3 d’une position basse à une position haute et inversement.
[0025] Ledit engin 1 comprend encore un accessoire 5 de réception de charge 18 positionnable à l’extrémité libre du bras 3, c’est-à-dire à l’extrémité du bras opposée à celle couplée à pivotement au châssis 2.
[0026] Cet accessoire 5 peut être formé d’un godet, d’une fourche comme dans l’exemple représenté à la figure 1 , ou autre. Cet accessoire 5 peut être couplé de manière fixe ou mobile au bras 3.
[0027] L’engin 1 comprend encore un ou plusieurs vérins hydrauliques couplés respectivement au bras 3 et au châssis 2. Dans le cas où l’engin 1 ne comprend qu’un seul vérin entre le bras 3 et le châssis 2, ce vérin 61 est un vérin 61 de levage du bras 3 pour le passage du bras d’une position basse à une position haute par déplacement à pivotement du bras 3 autour de son axe 4 pivot de liaison au châssis 2.
[0028] Dans le cas d’une pluralité de vérins, couplés chacun respectivement au châssis 2 et au bras 3, l’autre ou un autre des vérins représenté en 62 aux figures est un vérin 62 dit de compensation. Ce vérin 62 de compensation est en communication fluidique avec un vérin d’inclinaison disposé entre le bras 3 et l’accessoire 5, ce vérin d’inclinaison permettant un maintien de l’horizontalité de l’accessoire au cours de l’élévation du bras 3, en particulier lorsque cet accessoire est une fourche. Ce vérin d’inclinaison est un vérin esclave par rapport au vérin 62 de compensation maître. Le vérin 62 de compensation est quant à lui actionné en fonction du déplacement du bras 3 de levage à l'aide du vérin 61 de levage. [0029] Bien évidemment, le vérin 62 de compensation et le vérin d’inclinaison associé ne sont pas présents lorsque l’accessoire est monté de manière fixe en position à l’extrémité du bras 3 de levage.
[0030] Le vérin 61 de levage est commandé en fonctionnement à partir d’un organe de manœuvre tel qu’un joystick disposé à l’intérieur de la cabine de pilotage de l’engin 1 de manière en soi connue.
[0031] Dans les exemples représentés, le vérin 61 de levage comprend un corps 611 et une tige 612 à piston séparant le corps 611 du vérin en deux chambres s’étendant l’une côté tige, l’autre côté opposé dit côté fond du vérin 61 de levage.
[0032] De même, le vérin 62 de compensation comprend un corps 621 et une tige 622 à piston séparant le corps 621 du vérin de compensation en deux chambres s’étendant l’une côté tige, l’autre côté opposé dit côté fond du vérin 62 de compensation.
[0033] Le vérin 61 de levage forme un angle a avec le plan d’appui au sol de l’engin 1 à l’état positionné de l’engin 1 sur un plan horizontal. Cet angle a correspond donc à l’angle d’inclinaison du vérin 61 de levage par rapport à l’horizontale. Cet angle a est un angle aigu.
[0034] De même, le vérin 62 de compensation, lorsqu’il est présent, forme un angle b avec le plan d’appui au sol de l’engin 1 à l’état positionné de l’engin 1 sur un plan horizontal. Cet angle b forme donc l’angle d’inclinaison par rapport à l’horizontale du vérin 62 de compensation. Cet angle b est un angle aigu.
[0035] Le bras 3 forme quant à lui un angle dit d’inclinaison représenté en Y aux figures, cet angle correspondant à l’angle formé par le bras 3, en particulier l’axe longitudinal du bras 3 avec le plan d’appui au sol de l’engin 1 à l’état positionné de l’engin 1 sur un plan horizontal.
[0036] L’engin 1 comprend un dispositif 13 de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de cet angle Y d’inclinaison du bras 3.
[0037] Dans les exemples représentés, ce dispositif 13 de mesure ou de détermination de l’angle Y d’inclinaison du bras 3 comprend un capteur de mesure dudit angle représenté en 131 aux figures. [0038] L’engin 1 comprend encore un dispositif 71 de détermination ou de mesure d’un paramètre représentatif de l’angle a formé par le vérin 61 de levage avec le plan d’appui au sol de l’engin à l’état positionné de l’engin sur un plan horizontal, et un dispositif 72 de détermination ou de mesure d’un paramètre représentatif de l’angle b formé par le vérin 62 de compensation avec le plan d’appui au sol de l’engin à l’état positionné de l’engin sur un plan horizontal.
[0039] Le dispositif 71 de détermination ou de mesure d’un paramètre représentatif de l’angle a formé par le vérin 61 de levage peut être formé directement par un capteur de mesure d’angle disposé au niveau du vérin 61 de levage. Il peut en être de même pour le dispositif 72 de détermination ou de mesure d’un paramètre représentatif de l’angle b formé par le vérin 62 de compensation où à nouveau, le dispositif peut être formé directement par un capteur de mesure d’angle disposé au niveau du vérin 62 de compensation. Dans ce cas, les angles a et b sont mesurés. En variante, les angles a et b peuvent être déterminés.
[0040] Dans ce mode de réalisation, le dispositif 71 de détermination ou de mesure d’un paramètre représentatif de l’angle a formé par le vérin 61 de levage et le dispositif 72 de détermination ou de mesure d’un paramètre représentatif de l’angle b formé par le vérin 62 de compensation lorsqu’il est présent peuvent être partiellement communs et comprendre au moins le capteur 13 de mesure de l’angle Y d’inclinaison du bras 3.
[0041] Le dispositif 71 de détermination ou de mesure d’un paramètre représentatif de l’angle a formé par le vérin 61 de levage comprend encore une table dite de correspondance faisant correspondre à chaque angle Y mesuré, la valeur d’un angle a, cette table de correspondance pouvant être établie de manière empirique ou par construction. Cette table de correspondance peut être mémorisée dans une mémoire d'une unité de traitement de données du système 9 de pesée qui sera décrit ci-après.
[0042] De manière similaire, le dispositif 72 de détermination ou de mesure d’un paramètre représentatif de l’angle b formé par le vérin 62 de compensation lorsqu’il est présent comprend une table dite de correspondance faisant correspondre à chaque angle Y d’inclinaison du bras mesuré, la valeur d’un angle b, cette table de correspondance pouvant être établie de manière empirique ou par construction et cette table de correspondance pouvant être mémorisée dans une mémoire d'une unité 10 de traitement de données du système 9 de pesée qui sera décrit ci-après.
[0043] Bien évidemment, une solution dans laquelle les angles a et b des vérins de levage et de compensation seraient mesurés à l’aide de capteurs d’angle pour déterminer, à partir desdites valeurs, l’angle Y d’inclinaison du bras peut également être envisagée.
[0044] De même, il peut être envisagé de déterminer à l’aide de capteurs de mesure de longueur, les longueurs des vérins de levage et de compensation, et de déterminer, en fonction desdites mesures, les valeurs d’angles par application de règles trigonométriques.
[0045] L’engin 1 comprend encore un dispositif 81 de mesure ou de détermination d’un paramètre représentatif de l’effort L du vérin 61 de levage sur le bras 3 et le châssis et, pour le vérin 62 de compensation lorsqu’il est présent, un dispositif 82 de mesure ou de détermination d’un paramètre représentatif de l’effort C du vérin 62 de compensation sur le bras 3 et le châssis.
[0046] Le dispositif 81 de mesure ou de détermination d’un paramètre représentatif de l’effort L du vérin 61 de levage comprend au moins un, de préférence au moins deux capteurs de pression, à savoir l’un, représenté en 111 A, dans la chambre, côté fond du vérin 61 de levage, l’autre, représenté en 111 B dans la chambre, côté tige du vérin 62 de levage. L’effort L du vérin de levage est donc déterminé par calcul suivant la formule L= P1xS1 - P2xS2 avec P1 correspondant à la pression de la chambre côté fond du vérin 61 de levage, P2 à la pression de la chambre côté tige du vérin 61 de levage, S1 à la surface du piston côté fond du vérin 61 de levage et S2 à la surface annulaire du piston côté tige du vérin 61 de levage.
[0047] De manière similaire, le dispositif 82 de mesure ou de détermination d’un paramètre représentatif de l’effort C du vérin 62 de compensation comprend au moins un, de préférence au moins deux capteurs de pression disposés l’un, représenté en 112A dans la chambre, côté fond du vérin 62 de compensation, l’autre, représenté en 112B dans la chambre, côté tige du vérin 62 de compensation. L’effort C du vérin de compensation est donc déterminé par calcul suivant la formule C= P1xS1 - P2xS2 avec P1 correspondant à la pression de la chambre côté fond du vérin 62 de compensation, P2 à la pression de la chambre côté tige du vérin 62 de compensation, S1 à la surface du piston côté fond du vérin 62 de compensation et S2 à la surface annulaire du piston côté tige du vérin 62 de compensation.
[0048] L’engin 1 comprend encore un dispositif 12 de mesure ou de détermination d’un paramètre représentatif de l’effort R généré par le bras 3 sur l’axe 4 pivot de liaison du bras 3 au châssis 2. [0049] Ce dispositif 12 de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’effort R généré par le bras 3 sur l’axe 4 pivot de liaison du bras 3 au châssis 2 comprend au moins une jauge 121 de contrainte disposée au niveau de l’axe 4 pivot de liaison du bras 3 au châssis 2. Cette jauge de contrainte est intégrée à ladite liaison pivot pour former un capteur d’effort. Le paramètre mesuré tient compte de l’ensemble bras + accessoire + charge.
[0050] L’engin 1 comprend encore un système 9 de pesée activable/désactivable.
Ce système 9 de pesée est activable en fonction de l’angle Y d’inclinaison du bras 3 correspondant à l’angle formé par le bras, par rapport à l’horizontale, à l’état positionné de l’engin 1 sur un plan horizontal, et est configuré pour être activé lorsque l’angle Y d’inclinaison du bras est supérieur à une valeur prédéterminée. L’objectif est d’effectuer une pesée lorsque l’accessoire 1 n’est pas en appui au sol, pour ne pas fausser la mesure.
[0051] L’activation peut s’opérer automatiquement dès que l’angle Y d’inclinaison du bras est supérieur à ladite valeur prédéterminée. L’activation peut également s’opérer manuellement, par actionnement manuel d’un organe d’activation, sous réserve que l’angle Y d’inclinaison du bras soit supérieur à ladite valeur prédéterminée.
[0052] Ce système 9 de pesée comprend une unité 10 de traitement. Cette unité 10 de traitement est notamment configurée pour recevoir en entrée la valeur de l’angle Y d’inclinaison du bras 3 et comparer cette valeur mesurée à une valeur seuil d’angle d’inclinaison prédéterminée et mémorisée, pour déterminer, en fonction du résultat de la comparaison, si le système de pesée est activé ou non. [0053] En effet, ladite unité 10 de traitement de données se présente sous la forme d’un système électronique et informatique qui comprend par exemple un microprocesseur et une mémoire de travail. Selon un aspect particulier, l’unité 10 de traitement de données peut se présenter sous la forme d’un automate programmable.
[0054] Autrement dit, les fonctions et étapes décrites peuvent être mises en œuvre sous forme de programme informatique ou via des composants matériels (par exemple des réseaux de portes programmables). En particulier, les fonctions et étapes opérées par l’unité de traitement ou ses modules peuvent être réalisées par des jeux d’instructions ou modules informatiques implémentés dans un processeur ou contrôleur ou être réalisées par des composants électroniques dédiés ou des composants de type FPGA ou ASIC. Il est aussi possible de combiner des parties informatiques et des parties électroniques.
[0055] Lorsqu’il est précisé que l’unité ou des moyens ou modules de ladite unité sont configurés pour réaliser une opération donnée, cela signifie que l’unité comprend des instructions informatiques et les moyens d’exécution correspondants qui permettent de réaliser ladite opération et/ou que l’unité comprend des composants électroniques correspondants.
[0056] L'engin 1 comprend encore un dispositif 19 de détermination ou de mesure du poids P à vide de l'ensemble bras 3 et accessoire 5. Ce dispositif 19 de détermination ou de mesure du poids P à vide peut être au moins partiellement commun avec l'unité 10 de traitement de données du système 9 de pesée.
[0057] Dans ce cas, l’unité 10 de traitement de données peut être configurée pour, à l’état activé du système 9 de pesée et en fonction des données R, L, C, Y, a, b fournies par lesdits dispositifs 12, 71, 72, 81, 82, de détermination ou de mesure décrits ci-dessus, autres que le dispositif 19 de détermination ou de mesure du poids P à vide, déterminer à vide le poids de l’ensemble bras et accessoire et, en charge, le poids de la charge 18.
[0058] En particulier, la détermination à vide et en charge peut se faire successivement à l’état activé du système 9 de pesée.
[0059] Le système 9 de pesée comprend un organe 14 de commande de tare actionnable par l’opérateur. Cet organe 14 de commande, disposé dans la cabine de pilotage, peut affecter la forme d’un interrupteur, d’un bouton, d’un bouton- poussoir ou autre.
[0060] L’unité 10 de traitement de données du système 9 de pesée est configurée pour, en fonction des données R, L, C, Y, a, b fournies par lesdits dispositifs 12, 71 , 72, 81 et 82 de détermination ou de mesure, déterminer le poids P à vide de l’ensemble bras et accessoire, de préférence sur la base de l’équation P = - R - Lsina lorsque l’engin 1 comprend comme vérin couplé respectivement au bras 3 et au châssis 2 uniquement le vérin 61 de levage, ou de l’équation P = - R - Lsina - Oeίhb lorsque l’engin 1 comprend comme vérins couplés respectivement au bras 3 et au châssis 2 le vérin 61 de levage et un vérin 62 de compensation avec a correspondant à l’angle formé par le vérin 61 de levage avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin 1 sur une surface plane horizontale, b correspondant à l’angle formé par le vérin 62 de compensation avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin 1 sur une surface plane horizontale, R correspondant à l’effort généré par le bras 3 sur l’axe 4 pivot de liaison du bras 3 au châssis 2, L correspondant à l’effort généré par le vérin 61 de levage , C correspondant à l’effort généré par le vérin 62 de compensation et P correspondant au poids à vide, c’est-à-dire sans charge de l’ensemble bras + accessoire.
[0061] Le système 9 de pesée comprend un afficheur 15 tel qu’un écran disposé dans la cabine de pilotage de l’engin 1.
[0062] Cet afficheur 15 est en communication avec l’unité 10 de traitement de données et est configuré pour afficher le poids de la charge 18 au moins à l’état activé du système 9 de pesée et actionné de l’organe 14 de commande de tare.
[0063] Si nécessaire, le système 9 de pesée comprend un organe 16 de commande de mesure de la charge 18 actionnable par l’opérateur, au moins à l’état activé du système 9 de pesée et actionné de l’organe 14 de commande de tare.
[0064] À nouveau, cet organe 16 de commande est disposé dans la cabine de pilotage de l’engin et peut se présenter sous forme d’un bouton ou autre.
[0065] Généralement, le système 9 de pesée comprend un compteur 17 configuré pour s’incrémenter d’une valeur correspondant à la charge mesurée à chaque actionnement de l’organe 16 de commande de mesure de la charge 18. Ce compteur 17 est placé dans la cabine de pilotage.
[0066] Comme mentionné ci-dessus, c’est l’unité 10 de traitement de données au moins partiellement commune avec le dispositif 19 de détermination ou de mesure du poids à vide de l'ensemble qui permet de déterminer, en fonction d'au moins une partie des données fournies par au moins une partie des autres dispositifs 71, 72, 81, 82, 12 de détermination ou de mesure décrits ci-dessus, le poids à vide de l’ensemble bras et accessoire et le poids de la charge.
[0067] De manière générale, sur la base du principe fondamental de la statique, il est utilisé l’équation å (force. ®) = 0.®, ce qui revient à considérer, sur la base du
Z Z schéma de la figure 2 que ® + ® + ® + ® + ® = ®. Sur ®, on considère donc que R + P + M + Lsina + Oeίhb = 0 lorsque l’engin comprend un vérin 61 de levage et un vérin 62 de compensation ou R + P + M + Lsina = 0 lorsque l’engin comprend uniquement un vérin 61 de levage avec M correspondant au poids de la charge et les paramètres a, b, R, L, C, P correspondant aux éléments décrits ci-dessus.
[0068] En variante, le poids P à vide de l’ensemble bras + accessoire pourrait être défini par construction. Dans ce cas, le dispositif 19 de détermination ou de mesure du poids à vide de l'ensemble bras 3 et accessoire 5 comprend une mémoire dans laquelle ladite donnée est mémorisée associée si nécessaire à une interface homme/machine pour l'entrée de ladite donnée dans la mémoire. Toutefois, la solution d'une détermination par calcul du poids P à vide dans le cadre d'une opération de tarage comme décrit ci-dessus est préférée. Dans ce mode de réalisation, on détermine dans un premier temps le poids à vide, c’est- à-dire en l’absence de charge de l’ensemble bras et accessoire au moment du tarage. Pour ce faire, on applique l’équation avec M = 0. On en déduit donc que P = - R - Lsina - Oeίhb ou que P = - R - Lsina lorsque l’engin ne comprend qu’un vérin 61 de levage. Cette équation est appliquée à l’état actionné de l’organe 14 de commande de tare, comme mentionné ci-dessus.
[0069] Une fois la tare opérée et P déterminé, le poids de la charge peut être déterminé sur la base des équations ci-dessus. [0070] En pratique, l’opérateur procède généralement comme suit : il connecte un accessoire au bras de l’engin, il actionne le bras pour soulever l’accessoire, de sorte que le bras est uniquement supporté par les vérins, et l’accessoire et les bras sont exempts de contact direct avec le sol. Le système 9 de pesée est alors soit automatiquement activé dans cette position, soit activé par actionnement, par l’opérateur, d’un organe de commande.
[0071] Sur un sol plat avec l’engin à l’arrêt ou avançant suivant un mouvement lent et régulier, l’opérateur actionne l’organe 14 de commande de tare. Une fois la tare opérée, l’opérateur charge son accessoire avec la charge 18 à manutentionner. L’afficheur affiche en continu le poids de la charge ajoutée dans l’accessoire. Une fois la valeur du poids de la charge affichée et stabilisée, l’opérateur peut valider le poids de la charge par actionnement de l’organe 16 de commande de mesure de la charge. Le compteur s’incrémente de ladite valeur.
[0072] Une nouvelle opération de pesée peut être effectuée après déchargement de la charge et, si nécessaire, une nouvelle opération de tarage.
[0073] Bien évidemment, lorsque le poids à vide de l’ensemble bras + accessoire est considéré comme une constante prédéfinie mémorisée, la détermination du poids de la charge peut s’effectuer sans opération de tarage.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Engin (1) de manutention de charge (18) comprenant un châssis (2), un bras (3) de levage de charge monté sur ledit châssis (2) mobile à pivotement autour d’un axe (4), un dispositif (13) de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’angle (Y) d’inclinaison du bras (3) et correspondant à l’angle (Y) formé par le bras (3) par rapport à l’horizontale à l’état positionné de l’engin (1) sur un plan horizontal, au moins un accessoire (5) de réception de charge (18) positionnable à l’extrémité libre du bras (3), au moins un vérin (61, 62) couplé respectivement au châssis (2) et au bras (3), le ou au moins l’un (61) des vérins (61 , 62) couplés respectivement au châssis (2) et au bras (3) étant un vérin (61) de levage pour l’entraînement en déplacement à pivotement du bras (3) autour de son axe (4) pivot de liaison au châssis (2), caractérisé en ce que ledit engin (1) comprend au moins :
-un dispositif (12) de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’effort (R) généré par le bras (3) sur l’axe (4) pivot de liaison du bras (3) au châssis (2),
- un dispositif (19) de détermination ou de mesure du poids P à vide de l'ensemble bras (3) et accessoire (5),
- un dispositif (71 , 72) de détermination ou de mesure d’au moins un paramètre représentatif de l’angle (a ; b) formé par le ou chaque vérin (61,
62) couplé respectivement au châssis (2) et au bras (3) avec le plan d’appui au sol de l’engin (1 ) à l’état positionné de l’engin (1 ) sur un plan horizontal, et pour le ou chaque vérin (61 , 62), un dispositif (81 , 82) de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’effort (L ; C) du ou des vérins (61, 62) ,
-un système (9) de pesée activable/désactivable, ledit système (9) de pesée étant activable en fonction de l’angle (Y) d’inclinaison du bras (3), ce système (9) de pesée comprenant une unité (10) de traitement de données configurée pour, en fonction d'au moins une partie des données (R ;L ;C ;U,a ; b, P) fournies par lesdits dispositifs (19, 71, 72, 81, 82, 12) de détermination ou de mesure, déterminer en charge, le poids de la charge (18). [Revendication 2] Engin (1) de manutention de charge (18) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le ou chaque vérin (61 ; 62) couplé respectivement au châssis (2) et au bras (3) comprenant au moins un corps (611 ; 621 ) et une tige (612 ; 622) à piston séparant le corps (611 ; 621 ) du vérin en deux chambres s’étendant l’une, côté tige, l’autre, côté opposé dit côté fond du vérin (61 , 62), le dispositif (81 , 82) de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’effort (L ; C) du vérin (61 , 62) comprend, pour le ou chaque vérin (61 , 62), au moins deux capteurs (111 A, 111 B ; 112A, 112B) de pression disposés l’un (111 A, 112k), dans la chambre dite côté fond du vérin, l’autre (111 B, 112B), dans la chambre dite côté tige du vérin (61 , 62).
[Revendication 3] Engin (1) de manutention de charge (18) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif (12) de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’effort (R) généré par le bras (3) sur l’axe (4) pivot de liaison du bras (3) au châssis (2) comprend au moins une jauge (121) de contrainte disposée au niveau de l’axe (4) pivot de liaison du bras (3) au châssis (2).
[Revendication 4] Engin (1) de manutention de charge (18) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif (71, 72) de mesure ou de détermination d’au moins un paramètre représentatif de l’angle (Y) d’inclinaison du bras (3) comprend au moins un capteur (131 ) de mesure de l’angle (Y) d’inclinaison du bras (3) et en ce que le dispositif (71 ; 72) de détermination ou de mesure d’au moins un paramètre représentatif de l’angle (a ; b) formé par le ou chaque vérin (61 ; 62) avec le plan d’appui au sol de l’engin à l’état positionné de l’engin (1) sur un plan horizontal comprend au moins le capteur (131) de mesure de l’angle (Y) d’inclinaison du bras (3).
[Revendication 5] Engin (1) de manutention de charge (18) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif (71 ; 72) de détermination ou de mesure d’au moins un paramètre représentatif de l’angle (a ; b ) formé par le ou chaque vérin (61 , 62) avec le plan d’appui au sol de l’engin (1 ) à l’état positionné de l’engin (1) sur un plan horizontal comprend une table de correspondance entre l’angle (Y) d’inclinaison du bras (3) et l’angle (a ; b) formé par le ou chaque vérin (61 , 62) avec le plan d’appui au sol de l’engin (1 ) à l’état positionné de l’engin (1) sur un plan horizontal.
[Revendication 6] Engin (1) de manutention de charge (18) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’unité (10) de traitement de données du système (9) de pesée est configurée pour, en fonction des données (R ;L ;C ;U,a ; b, P) fournies par lesdits dispositifs (12, 19, 71 , 72,
81 , 82) de détermination ou de mesure, déterminer le poids de la charge (18) sur la base de l’équation
M= - R - P - Lsina lorsque l’engin (1) comprend, comme vérin couplé respectivement au bras (3) et au châssis (2), uniquement le vérin (61) de levage ou de l’équation
M= - R - P - Lsina - Oeίhb lorsque l’engin (1 ) comprend, comme vérins (61 , 62) couplés respectivement au bras (3) et au châssis (2), le vérin (61) de levage et un vérin (62) dit de compensation avec a correspondant à l’angle formé par le vérin (61) de levage avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin (1) sur une surface plane horizontale, b correspondant à l’angle formé par le vérin (62) de compensation avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin (1) sur une surface plane horizontale R correspondant à l’effort généré par le bras (3) sur l’axe (4) pivot de liaison du bras (3) au châssis (2)
L correspondant à l’effort généré par le vérin (61 ) de levage C correspondant à l’effort généré par le vérin (62) de compensation P correspondant au poids à vide c’est-à-dire sans charge de l’ensemble bras+accessoire
M correspondant au poids de la charge.
[Revendication 7] Engin (1) de manutention de charge (18) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif (19) de détermination ou de mesure du poids P à vide de l'ensemble bras (3) et accessoire (5) et l'unité (10) de traitement sont au moins partiellement communs et en ce que l’unité (10) de traitement de données du système (9) de pesée est configurée pour, en fonction d'au moins une partie des données (R ;L ;C ;U,a ; b) fournies par au moins une partie des dispositifs (12, 71, 72, 81, 82) de détermination ou de mesure, déterminer le poids (P) à vide de l’ensemble bras (3) et accessoire sur la base de l’équation
P= - R - Lsina lorsque l’engin (1) comprend, comme vérin couplé respectivement au bras (3) et au châssis (2), uniquement le vérin (61) de levage ou de l’équation
P= - R - Lsina - Oeίhb lorsque l’engin (1 ) comprend, comme vérins couplés respectivement au bras (3) et au châssis (2), le vérin (61) de levage et un vérin dit de compensation (62) avec a correspondant à l’angle formé par le vérin (61) de levage avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin (1) sur une surface plane horizontale, b correspondant à l’angle formé par le vérin (62) de compensation avec l’horizontale à l’état positionné de l’engin (1) sur une surface plane horizontale R correspondant à l’effort généré par le bras (3) sur l’axe (4) pivot de liaison du bras (3) au châssis (2)
L correspondant à l’effort généré par le vérin (61 ) de levage C correspondant à l’effort généré par le vérin (62) de compensation P correspondant au poids à vide c’est-à-dire sans charge de l’ensemble bras+accessoire.
[Revendication 8] Engin (1) de manutention de charge (18) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le système (9) de pesée comprend un organe (14) de commande de tare actionnable par l’opérateur et en ce que l’unité (10) de traitement de données du système (9) de pesée est configurée pour déterminer le poids (P) à vide de l’ensemble bras (3) et accessoire (5) en fonction d'au moins une partie des données (R,L ;C ;U,a ; b) fournies par au moins une partie des dispositifs (71 , 72, 81 , 82, 12) de détermination ou de mesure, à l’état activé du système (9) de pesée et actionné dudit organe (14) de commande de tare.
[Revendication 9] Engin (1) de manutention de charge (18) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système (9) de pesée comprend un afficheur (15) configuré pour afficher le poids de la charge (18) au moins à l’état activé du système (9) de pesée et actionné de l’organe (14) de commande de tare.
[Revendication 10] Engin (1 ) de manutention de charge (18) selon l’une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le système (9) de pesée comprend un organe (16) de commande de mesure de la charge (18) actionnable par l’opérateur au moins à l’état activé du système (9) de pesée et actionné de l’organe (14) de commande de tare. [Revendication 11 ] Engin (1 ) de manutention de charge (18) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le système (9) de pesée comprend un compteur (17) configuré pour s’incrémenter d’une valeur correspondant à la charge mesurée à chaque actionnement de l’organe (16) de commande de mesure de la charge (18).
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