Procédé de contrôle d'une machine mobile et dispositif pour sa mise en oeuvre

Abstract

 Procédé de contrôle d'une machine mobile, telle que notamment un pont roulant (1) comportant un bâti (4, 5, 8, 9, 20), apte à être déplace selon un mouvement de translation le long de files (2, 3) de chemin de roulement, sur lequel sont agencés des moyens de levage (13).
Selon l'invention :

• on relève des paramètres caractéristiques de la machine mobile donnant l'image des efforts, des déformations et de l'énergie consommée à un instant donnné,
• on mesure, en phase active, au moins les mêmes paramètres,
• on établit une corrélation entre ces mesures et on compare le résultat des mesures en phase active avec cette corrélation pour relever les dérives objectives des paramètres dans le temps.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.

Description

[0001] La présente invention a pour objet un procédé de contrôle d'une machine mobile, telle que notamment un pont roulant, et un dispositif pour sa mise en oeuvre qui trouvera son application dans tous les secteurs de l'activité économique dans lesquels l'on doit avoir recours à de telles machines.

[0002] C'est ainsi, qu'il est connu d'utiliser des ponts roulants dans de nombreux domaines industriels pour assurer le soulèvement et le transport de charges pouvant être relativement encombrantes et d'un poids important.

[0003] Actuellement, les ponts roulants sont constitués par un bâti comportant des sommiers reliés par au moins une poutre, aptes à être déplacés selon un mouvement de translation le long de files constituées par des rails qui délimitent un chemin de roulement, et qui supportent un chariot, apte à être déplacé selon un mouvement de direction, sur lequel sont agencés des moyens de levage.

[0004] Etant données les contraintes exercées sur ces ponts roulants, il est nécessaire d'effectuer régulièrement, des contrôles techniques des différentes parties le constituant et plus précisément, en ce qui concerne la linéarité des chemins de roulement ainsi que la vérification géométrique de l'alignement des deux files. Il est également nécessaire, de procéder, à la vérification des moteurs destinés à permettre l'entraînement du chariot, ainsi que des fins de course.

[0005] Par ailleurs, la législation impose des contrôles spécifiques qui doivent être respectés en ce qui concerne le fonctionnement de tels ponts roulants et leur chemin de roulement mais qui, en pratique, ne sont pas toujours adaptés notamment dans le cas de ponts roulants présentant des portées relativement importantes ou des empattements réduits.

[0006] Malgré le plus grand soin apporté au contrôle technique, il n'est pas possible, de déterminer avec précision, l'état dans lequel se trouve le pont roulant notamment en ce qui concerne certains défauts ou anomalies pouvant entraîner un disfonctionnement important du pont roulant ou du chemin de roulement.

[0007] Plus précisément, cette vérification est d'autant plus délicate à effectuer que les ponts roulants présentent de nombreux organes susceptibles de présenter des défauts de fonctionnement qui ne sont pas toujours décelables au cours des visites de contrôle périodique.

[0008] La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé de contrôle d'une machine mobile, telle que notamment un pont roulant qui permet de déterminer avec précision l'état du dit pont et ainsi, d'éviter les risques de disfonctionnement.

[0009] Un autre avantage du procédé de contrôle d'une machine mobile, conforme à l'invention, réside dans le fait qu'il est simple à mettre en oeuvre et qu'il permet d'obtenir de bons résultats quelles que soient les conditions d'utilisation.

[0010] Un autre avantage du procédé de contrôle d'une machine mobile conforme à l'invention réside dans le fait qu'il peut être utilisé pour déterminer l'état d'une machine mobile quelle que soit sa nature et ses caractéristiques propres ce qui en accroît ses capacités d'utilisation.

[0011] Un avantage du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de contrôle conforme à l'invention réside dans le fait qu'il est constitué en majeure partie de moyens amovibles ce qui permet son utilisation sur de nombreux sites d'utilisation.

[0012] D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter.

[0013] A cet effet, le procédé de contrôle d'une machine mobile, telle que notamment un pont roulant, comportant un bâti, apte à être déplacé selon un mouvement de translation le long de files de chemin de roulement, sur lequel sont agencés des moyens de levage, est caractérisé par le fait que :

• on relève des paramètres caractéristiques de la machine mobile donnant l'image des efforts, des déformations et de l'énergie consommée à un instant donné,
• on mesure en phase active au moins les mêmes paramètres,
• on établit une corrélation entre ces mesures et on compare le résultat des mesures en phase active avec cette corrélation pour relever les dérives objectives des paramètres dans le temps.

[0014] L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de contrôle d'une machine mobile telle que notamment un pont roulant, caractérisé par le fait qu'il comprend :

• des moyens pour mesurer des paramètres caractéristiques de la machine mobile donnant l'image des efforts, des déformations et de l'énergie consommée à un instant donné,
• des moyens pour établir une corrélation et pour comparer le résultat des mesures avec cette corrélation pour relever les dérives objectives des paramètres dans le temps.

[0015] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante accompagnée des dessins en annexe parmi lesquels :

• la figure 1 est une vue schématique en perspective qui illustre un pont roulant et ses différents mouvements dans l'espace,
• la figure 2 est une courbe qui illustre, l'évolution de la variation de l'intensité des moteurs d'entraînement des sommiers du pont roulant en fonction du temps,
• la figure 3 est une courbe qui illustre les variations de déplacement en translation horizontale δx des sommiers en fonction du temps,
• la figure 4 est une courbe qui illustre les variations de déplacement vertical δz des sommiers en fonction du temps,
• les figures 5 à 8 sont des courbes qui illustrent différentes variations de l'intensité des moteurs d'entraînement des sommiers en fonction du temps.

[0016] La présente invention a pour objet un procédé de contrôle d'une machine mobile, telle que notamment un pont roulant, et un dispositif pour sa mise en oeuvre qui trouvera son application dans tous les secteurs de l'activité industrielle dans lesquels il est nécessaire d'avoir recours à de telles machines mobiles pour soulever et déplacer des charges.

[0017] Dans toute la description, on repèrera les différents mouvements par rapport à un trièdre orthonormé (O, x, y, z), de référence.

[0018] En se référant plus particulièrement à la figure 1, on voit un pont roulant 1 qui comporte deux files 2 et 3 constituées chacune par un rail de guidage présentant une forme adaptée et qui délimite un chemin de roulement. Sur ces chemins de roulement sont montés mobiles en translation par l'intermédiaire des galets 6, moteurs ou porteurs, selon une direction parallèle à Ox dans le sens de la flèche F₁, un bâti 20 constitué par deux sommiers 4 et 5 reliés par des poutres 8 et 9.

[0019] Plus précisément, dans la forme de réalisation illustrée, ces galets 6 sont au nombre de quatre et, en outre chaque sommier 4 et 5 comporte un galet 6 moteur et un galet 6 porteur.

[0020] Bien entendu, le nombre de ces galets est variable en fonction des besoins.

[0021] Pour permettre l'entraînement des sommiers 4 et 5, un moteur 7 est agencé sur chacun d'entre eux et il présente des caractéristiques de puissance adaptées en fonction des besoins de manière à assurer un fonctionnement désiré du pont roulant.

[0022] Ces moteurs 7 comportent, également, des moyens de commande actionnables par l'intermédiaire de moyens appropriés ainsi que des freins associés à une fin de course.

[0023] Les deux poutres 8 et 9 délimitent des rails guides pour un chariot 10 constitué par un assemblage de longerons 10a et de traverses 10b.

[0024] Ce chariot 10 est, en outre, monté mobile sur ces poutres 8 et 9 en translation selon un mouvement de direction dans le sens de la flèche F₂ parallèle à l'axe oy par l'intermédiaire de galets 11 moteurs et porteurs associés à des moteurs 12 présentant des caractéristiques de puissance appropriée.

[0025] Ce chariot 10 comporte également des moyens de levage 13, de type classique et connu, tels que par exemple à un crochet ou tout autre moyen équivalent adapté à la charge que l'on désire soulever et transporter, qui sont montés mobiles dans le sens de la flèche F₃ parallèlement à l'axe Oz.

[0026] Selon l'invention, ce pont 1 est équipé de moyens 14 pour mesurer des paramètres caractéristiques de la machine mobile donnant l'image des efforts, des déformations et de l'énergie consommée à un instant donné. Plus précisément, ces moyens 14 mesurent les contraintes dans les sommiers 4, 5, les déformations dans un plan horizontal et vertical de l'angle entre la poutre 8, 9 et les sommiers 4, 5 et l'intensité des moteurs d'entraînement 7 des sommiers 4 et 5.

[0027] Pour cela, ce dispositif comporte des jauges extensométriques 15, d'un type classique et connu, pour déterminer les variations des contraintes qui s'exercent au niveau des sommiers 4 et 5.

[0028] Par ailleurs, pour déterminer les variations dans un plan horizontal et vertical de l'angle entre les sommiers 4, 5 et les poutres 8, 9 des cellules photo-sensibles 16 sont disposées sur chacun des sommiers 4 et 5 à des emplacements déterminés et sont destinées à être utilisées avec un laser, d'un type classique et connu émettant des radiations lumineuses dans une gamme de fréquence appropriée.

[0029] Enfin, pour déterminer les variations d'intensité des moteurs 7, des pinces ampermétriques 17 sont associées à chacun de ceux-ci.

[0030] Bien entendu, en fonction des besoins, il est également envisageable d'avoir recours à tout autre moyen permettant de déterminer les variations de ces paramètres ou bien, de tout autre paramètre apte à permettre une détermination de l'état du pont roulant.

[0031] Le dispositif conforme à l'invention comporte également des moyens pour traiter 18 ces mesures constituées par un enregistreur, tel que par exemple celui commercialisé sous la dénomination "Windograf", associé à des moyens de traitement des données comportant au moins une mémoire associée à des moyens calculateurs connectés à des moyens de visualisation et de gestion des informations tels que par exemple un clavier et une console.

[0032] Plus précisément, selon l'invention, ces moyens 18 de traitement de l'information fonctionnent selon un organigramme adapté pour permettre un traitement rapide et fiable des dites informations, et notamment une corrélation et une comparaison des mesures des différents paramètres.

[0033] Notamment, selon l'invention, ce procédé de contrôle consiste à déterminer les caractéristiques propres du pont en mesurant des paramètres, tels que notamment les contraintes dans un sommier, les déformations horizontales et verticales de l'angle entre les sommiers 4, 5 et les poutres 8, 9 ainsi que l'intensité de chaque moteur 7 d'entraînement des sommiers 4 et 5. A partir de ces informations, on détermine en quelque sorte une "signature" du pont permettant de connaître ces caractéristiques préalablement à sa mise en fonctionnement ou bien, après un certain nombre d'heures d'utilisation.

[0034] Selon l'invention, on réalise une même mesure d'au moins les mêmes paramètres, sur le pont lorsque celui-ci est en phase active, et on établit une corrélation et une comparaison du résultat de ces mesures avec les valeurs établies reprenant les caractéristiques propres du pont afin de déterminer son état.

[0035] Notamment, grâce à ces différentes mesures, on peut déterminer si, ce pont présente des défauts résultant d'une mauvaise utilisation, et qui sont susceptibles de générer un arrêt de son fonctionnement, ce qui accroît la sureté d'utilisation.

[0036] Pour obtenir des meilleures mesures, on effectue l'acquisition des valeurs en phase active au cours des accélérations et des deccélérations du pont roulant lorsque celui-ci supporte des charges déterminées, ce qui permet notamment de vérifier si sa mise en fonctionnement s'effectue dans de bonnes conditions.

[0037] Par ailleurs, l'on prévoit une représentation graphique des variations dans le temps de ces différents paramètres, tels que cela est plus particulièrement illustré aux figures 3 à 5 et, une sélection d'évènements de référence sur ces courbes qui constitue en quelque sorte, des points de rupture que le dispositif ne doit pas atteindre.

[0038] On prévoit également une mise en mémoire d'un certain nombre d'informations et de données concernant ces paramètres afin de pouvoir suivre les révolutions dans le temps selon une séquence déterminée et ainsi de prévoir, les défauts éventuels susceptibles de se produire au niveau du fonctionnement du pont roulant.

[0039] Précisément, la figure 2 illustre les variations de l'écart de consommation en courant des moteurs 7 de chaque file 2 et 3.

[0040] La figure 3 illustre les variations δx dans le plan horizontal de l'angle formé entre les poutres 8 et 9 et les sommiers 4 et 5. L'on observe, sur cette courbe, pour un évènement To correspondant à un écart de consommation en courant, une avance δtx de la déformation de l'angle dans le plan horizontal par rapport à la variation de l'écart de consommation en courant entre les moteurs 7 de chaque file 2 et 3.

[0041] En se référant à la figure 4, qui représente la variation de la déformation dans un plan vertical de l'angle entre les poutres 8 et 9 et les sommiers 4 et 5, on observe, un retard δtz de cette déformation de l'angle par rapport à la variation δto de l'écart de consommation en courant entre les moteurs 7 de chaque file 2 et 3.

[0042] Bien entendu, il pourrait également se produire, un retard de la déformation de l'angle δtx dans le plan horizontal et une avance δtz de la déformation de l'angle dans le plan vertical pour un évènement se produisant à l'instant to correspondant à un écart δI de consommation en courant des moteurs 7 des files 2 et 3.

[0043] L'organigramme de l'invention sélectionne les points évènements sur chacune de ces trois courbes et mémorise pour chaque évènement les variations δi, δI, δz δtx et δtz et fait une corrélation de ces évènements.

[0044] Selon l'invention, pour un évènement t reproduisant un instant t > td, sa représentation graphique est déterminée par :

• l'équation X = Xo + V (t - t_d/2) avec
• Xo qui représente la position d'origine du pont lors des mesures,
• V la vitesse de translation du pont qui est déterminée par le constructeur,
• td le temps de démarrage des moteurs qui est quant à lui déterminé par l'intermédiaire de mesures préalables.

[0045] A partir de cette représentation graphique, les moyens de traitement de l'invention permettent de déterminer un diagnostic sur l'évolution des évènements susceptibles de se produire dans le temps, notamment par une corrélation de ces mesures.

[0046] A titre d'exemple, on a représenté à la figure 5 la variation δI de l'écart de consommation en courant des moteurs 7 entre les files 2 et 3.

[0047] Si comme illustré sur cette figure 5, δti présente un pallier brutal, ou comme illustré à la figure 6 δi présente une oscillation et si, par ailleurs, δx est différent de zéro et δz égale zéro, cela correspond à un défaut d'alignement des rails des files 2-3..

[0048] Si par contre, l'écart de consommation δI des moteurs 7 entre les files 2 et 3 présente une courbe telle que celle qui est plus particulièrement illustrée à la figure 7, et si par ailleurs δx est différent de zéro et δz égal zéro, cela correspond à un défaut de planéïté entre les rails de chaque file 2 et 3.

[0049] Enfin, si l'écart δI de consommation en courant des moteurs 7 entre les files 2 et 3 présente des méplats et si δz égal zéro et δz égal à zéro, il s'agit cette fois-ci d'un défaut de nivellement entre les rails de chaque file 2 et 3.

[0050] Les moyens de traitement conforme à l'invention permettent également d'obtenir une estimation des paramètres et notamment, lorsque les variations δΣz δΣy correspondant aux variations des contraintes sont déterminées, puisque cela permet d'apprécier la solidité des sommiers 4 et 5 ainsi que leur tenue en fatigue au regard de la fréquence de variation de ces contraintes.

[0051] Par ailleurs, la connaissance de ces contraintes permet également de déterminer les variations d'efforts qui se produisent au niveau des galets moteurs ou porteurs et de ce fait, de connaître les éventuelles zones des files 2 et 3 susceptibles de présenter des défauts ou des défaillances.

[0052] Par ailleurs, les moyens de traitement permettent par un calcul, de déterminer des efforts exercés qui, lorsqu'ils sont ramenés à la structure globale du pont permettent de calculer les variations des moments horizontaux mécaniques suceptibles de se produire dans toute la structure et donc, de déterminer le niveau de contrainte correspondant.

[0053] Ainsi, l'on peut déterminer, l'état d'endommagement de la structure du pont à un instant déterminé, et la comparaison avec des informations et des données préalablement enregistrées permettent de déterminer l'évolution de cette structure dans le temps. On peut donc envisager et extrapoler les éventuels risques de rupture ou de panne du pont roulant.

[0054] Bien entendu, d'autres mises en oeuvre de la présente invention, auraient pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci.

Revendications

1. Procédé de contrôle d'une machine mobile, telle que notamment un pont roulant (1), comportant un bâti (4, 5, 8, 9, 20) apte à être déplace selon un mouvement de translation le long de files (2, 3) de chemin de roulement, sur lequel sont agencés des moyens de levage (13), caractérisé en ce que :

- on relève des paramètres caractéristiques de la machine mobile donnant l'image des efforts, des déformations et de l'énergie consommée à un instant donné,

- on mesure, en phase active, au moins les mêmes paramètres,

- on établit une corrélation entre ces mesures et on compare le résultat des mesures en phase active avec cette corrélation pour relever les dérives objectives des paramètres dans le temps.

2. Procédé de contrôle d'une machine mobile selon la revendication 1, appliqué à un pont roulant qui comporte un bâti constitué par deux sommiers (4, 5) reliés par une poutre (8, 9), caractérisé en ce que :
   - on mesure au moins les contraintes dans les sommiers (4, 5), les déformations dans un plan horizontal et vertical de l'angle entre la poutre (8 et 9) et les sommiers (4, 5) et l'intensité des moteurs d'entraînement (7) des sommiers (4, 5).

3. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue les mesures en phase active au cours des accélérations et deccélérations du pont roulant (1).

4. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit une représentation graphique des variations dans le temps des paramètres mesurés et une sélection d'évènements de référence sur ces courbes.

5. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prévoit une mise en mémoire des informations mesurées pour suivre l'évolution dans le temps des paramètres selon une séquence déterminée.

6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de contrôle d'une machine mobile selon la revendication 1, comprenant un bâti (4, 5, 8, 9) apte à être déplacé selon un mouvement de translation le long de files (2, 3) de chemin de roulement, sur lequel sont agencés des moyens de levage (13), caractérisé en ce qu'il comporte :

- des moyens pour mesurer des paramètres caractéristiques de la machine mobile donnant l'image des efforts, des déformations et de l'énergie consommée à un instant donné,

- des moyens pour établir une corrélation et pour comparer le résultat des mesures en phase active avec cette corrélation pour relever les dérives objectives des paramètres dans le temps.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de traitement (18) sont constitués par au moins une mémoire, associée à des moyens calculateurs connectés à des moyens de visualisation et de gestion des informations.

8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des jauges (15) extensométriques pour détecter les variations des contraintes.

9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des cellules (16) photosensibles associées à un laser pour déterminer les déformations.

10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des pinces (17) ampèremétriques pour déterminer les variations d'intensité des moteurs (7).

Dessins