[0001] L'invention concerne un procédé de chargement d'un conteneur sur une plate-forme
d'un moyen de transport et une installation de stockage et de manutention de conteneurs
dans laquelle on réalise le chargement de conteneurs sur des moyens de transport tels
que des remorques de camion ou des wagons de chemin de fer.
[0002] On connaît des installations de stockage et de chargement de conteneurs qui comportent
un magasin de stockage dans lequel les conteneurs sont empilés dans une disposition
bien définie et répertoriée et des moyens de manutention des conteneurs généralement
constitués par un portique de transbordement permettant de prendre en charge les conteneurs
dans le magasin de stockage et de les amener à la verticale d'une zone de stationnement
d'un moyen de transport comportant une plate-forme de réception du conteneur, la prise
en charge des conteneurs dans le magasin de stockage et le déplacement d'un moyen
de manutention du portique de transbordement entre le magasin et la zone de stationnement
des moyens de transport étant totalement automatiques.
[0003] Le portique de transbordement constitue une structure de manutention qui est mobile
sur des voies de circulation dans une première direction horizontale, sur laquelle
est monté mobile, au moins dans une seconde direction de circulation perpendiculaire
à la direction de circulation du portique, un palonnier comportant des moyens de prise
et de levage de conteneurs, généralement réalisé sous la forme d'un «spreader» qui
peut être relié au palonnier par des moyens permettant de régler l'orientation et
l'inclinaison d'un conteneur pris en charge par le spreader avant son chargement sur
la plate-forme du moyen de transport et d'un treuil de levage. Le palonnier est lui-même
suspendu à un chariot circulant sur le portique, par l'intermédiaire du treuil de
levage.
[0004] L'ensemble des opérations de chargement d'un conteneur sur la plate-forme d'un moyen
de transport tel que la remorque d'un camion, peut être réalisé de manière totalement
automatique entre le moment où la remorque a été placée dans la zone de chargement
par le conducteur du camion et la dépose du conteneur sur la remorque par le palonnier.
[0005] Toutefois, la mise en place de la plate-forme de chargement de la remorque sur l'aire
de stationnement de l'installation de stockage et de manutention de conteneurs, par
le chauffeur du camion, n'est généralement pas réalisée de manière suffisamment précise
pour qu'on puisse assurer un chargement du conteneur sur la remorque dans une position
idéale.
[0006] En effet, le chauffeur du camion place sa remorque entre des lignes de parcage tracées
sur l'aire de stationnement, généralement dans la première direction de déplacement
du portique. La mise en place de la plate-forme de chargement est réalisée, par exemple,
avec une précision de l'ordre de 500 mm dans la première direction de circulation
du portique.
[0007] Le but de l'invention est donc de proposer un procédé de chargement d'un conteneur
sur une plate-forme d'un moyen de transport, dans une installation de stockage et
de manutention de conteneurs comportant un magasin de stockage de conteneurs, une
structure de manutention mobile sur des voies de circulation, dans une première direction
horizontale, un palonnier comportant des moyens de prise et de levage de conteneurs,
monté mobile sur la structure de manutention, au moins dans une seconde direction
de circulation horizontale perpendiculaire à la première direction, et des moyens
de commande de déplacement de la structure de manutention et du palonnier pour déplacer
le palonnier entre une position initiale à la verticale d'une zone de stationnement
du moyen de transport et une position de prise du conteneur dans le magasin et pour
déposer le conteneur sur la plate-forme, le moyen de transport étant placé dans sa
zone de stationnement et le conteneur stocké dans le magasin, dans une étape initiale
du procédé qui est mis en oeuvre de manière totalement automatique avec une mise en
place parfaite du conteneur sur la plate-forme du moyen de transport.
[0008] Dans ce but :
- on place le palonnier dans sa position initiale,
- on détermine la position du palonnier, par rapport à un repère fixe de l'installation,
situé à proximité de la zone de stationnement,
- on détermine la position de la plate-forme par rapport au palonnier,
- on détermine à partir des positions du palonnier et de la plate-forme, par rapport
au repère fixe et au palonnier, respectivement, la position de la plate-forme par
rapport au repère fixe,
- on réalise automatiquement la prise en charge du conteneur par le palonnier, dans
le magasin,
- on déplace le palonnier portant le conteneur jusqu'à venir à la verticale de la zone
de stationnement,
- on détermine la position exacte du palonnier portant le conteneur, par rapport au
repère fixe, situé à proximité de la zone de stationnement,
- on détermine, à partir de la position exacte du palonnier portant le conteneur et
de la position de la plate-forme, par rapport au repère fixe de l'installation, les
déplacements à faire effectuer au palonnier pour déposer le conteneur sur la plate-forme
du moyen de transport, dans une position parfaite,
- on dépose et on relâche le conteneur sur la plate-forme du moyen de transport, et
- on replace le palonnier dans sa position initiale.
[0009] L'invention est également relative à une installation de stockage et de manutention
de conteneurs pour la mise en oeuvre du procédé de chargement selon l'invention qui
comporte :
- un repère fixe adjacent à la zone de stationnement du moyen de transport,
- un premier capteur porté par le palonnier, pour le repérage de la position du palonnier
par rapport au repère fixe,
- un second capteur porté par le palonnier, pour le repérage de la position de la plate-forme
du moyen de transport par rapport au palonnier, et
- une unité de traitement des signaux du premier et du second capteurs, reliée au moyen
de commande de déplacement de la structure de manutention et du palonnier.
[0010] Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple,
en se référant aux figures jointes en annexe, une installation de stockage et de manutention
de conteneurs et un procédé de chargement de conteneurs suivant l'invention.
[0011] La figure 1 est une vue en élévation frontale d'une installation de stockage et de
manutention de conteneurs sur laquelle peut être mis en oeuvre le procédé de l'invention.
[0012] La figure 2 est une vue de dessus suivant 2-2 de la figure 1, d'une installation
de stockage et de manutention de conteneurs suivant l'invention.
[0013] Les figures 3, 4, 5 et 6 sont des vues frontales schématiques montrant une installation
de stockage et de manutention de conteneurs suivant l'invention, au cours de quatre
étapes successives du procédé de chargement de conteneurs suivant l'invention.
[0014] Sur les figures 1 et 2, on voit une installation de stockage et de manutention de
conteneurs désignée de manière générale par le repère 1.
[0015] L'installation de stockage et de manutention 1 comporte principalement un portique
de transbordement 2 monté mobile, dans une première direction X (voir figure 2), dans
un sens et dans l'autre, sur des voies de circulation parallèles 3 qui peuvent être
constituées par des rails fixés sur la surface plane de l'aire de stockage et de circulation
4 de l'installation 1, ainsi qu'un magasin 5 de stockage de conteneurs constitué par
des conteneurs 6 empilés reposant sur l'aire de stockage et de circulation 4 de l'installation.
[0016] Une partie de l'aire de stockage et de circulation 4 de l'installation, disposée
latéralement et s'étendant dans la direction d'une voie de circulation 3 du portique
2, constitue une zone de stationnement 7 pour un moyen de transport tel qu'un camion
8 (ou un wagon) comportant une plate-forme 9 sur laquelle peut être chargé au moins
un conteneur 6 stocké dans le magasin 5. Le portique de transbordement 2, qui sera
décrit par la suite permet d'assurer la prise en charge d'un conteneur 6a dans une
position quelconque dans le magasin 5, le levage et le transport du conteneur à l'aplomb
de la plate-forme 9 ainsi que la dépose du conteneur sur la plate-forme, dans la zone
de stationnement du moyen de transport 8.
[0017] Le moyen de transport 8 peut être un camion assurant la traction d'une remorque ou
d'une semi-remorque dont la plate-forme 9 peut recevoir le conteneur 6a ou encore
un wagon de chemin de fer 8' dont la plate-forme peut recevoir un conteneur 6.
[0018] Le portique de transbordement 2 comporte une structure de manutention de grande dimension
constituée de quatre colonnes verticales 11 reliées entre elles à leur partie inférieure
par des longerons, sur la partie supérieure desquelles repose une structure horizontale
de support et de guidage 12 d'un chariot 15 mobile dans une direction de déplacement
horizontale Y perpendiculaire à la direction X de déplacement du portique 2, dans
un sens et dans l'autre. Le chariot 15 porte un treuil auquel est suspendu un palonnier
14, par l'intermédiaire d'un ensemble de câbles et de poulies constituant un dispositif
de suspension anti-balancement. Le palonnier 14 porte lui-même un moyen de prise d'un
conteneur 6 constitué sous la forme d'un spreader 13. Le treuil porté par le chariot
15 permet de faire descendre le palonnier et le spreader en position de prise d'un
conteneur dans le magasin 5 et d'assurer le levage du conteneur pour permettre son
transport par le chariot 15, jusqu'à venir à l'aplomb de la zone de stationnement
7 du moyen de transport 8.
[0019] Sur la figure 1, on a représenté en trait plein le chariot 15, le palonnier 14 et
le spreader 13 auquel un conteneur 6a est accroché, dans une position de chargement
de la plate-forme 9 de la remorque du camion 8 et en traits interrompus dans une position
à l'aplomb du magasin de stockage, dans lequel on a réalisé la prise en charge d'un
conteneur 6.
[0020] Les moteurs de déplacement du portique, du chariot 15, du treuil et du palonnier
14 ainsi que les moyens d'actionnement du spreader 13 pour la prise et le relâchement
d'un conteneur 6 sont reliés à un automate de commande 21 (Voir figure 3) permettant
de réaliser de manière totalement automatique le chargement d'un conteneur sur la
plate-forme 9 d'un moyen de transport 8 placé dans la zone de stationnement 7.
[0021] Cependant, du fait de l'imprécision du positionnement de la plate-forme 9 du moyen
de transport 8 dans la zone de stationnement 7, le conteneur 6 risque d'être déposé
sur la plate-forme dans une position décentrée ou désaxée inadéquate.
[0022] Le procédé suivant l'invention, dont la mise en oeuvre sera décrite, en particulier
en se référant aux figures 3 à 6, permet de réaliser la dépose d'un conteneur sur
une plate-forme d'un moyen de transport tel qu'une remorque ou une semi-remorque routière,
dans une position idéale parfaitement centrée sur la plate-forme du moyen de transport.
[0023] Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, le palonnier 14 du pont de
transbordement 2 porte un premier capteur de position 16 et un second capteur de position
17 qui peuvent être constitués par exemple par des dispositifs de visée et de repérage
de position utilisant des caméras vidéo.
[0024] De plus, l'installation de stockage et de manutention de conteneurs comporte un repère
fixe 10 qui peut être constitué par exemple, comme il est visible sur les figures
1 et 2 et sur les figures 3 à 6, par un élément de structure rigide solidaire de la
dalle constituant l'aire de stockage 4, disposé sur le bord externe de la zone de
stationnement 7 du moyen de transport comportant la plate-forme 9. Le repère fixe
10 peut être réalisé en particulier sous la forme d'un muret parallèle aux voies de
circulation du portique 2, dans une disposition adjacente par rapport à la position
de stationnement de la plate-forme 9 dans la zone de stationnement 7.
[0025] Comme il est visible sur la figure 2, sur la surface supérieure horizontale du repère
fixe 10 réalisé sous la forme d'un muret sont fixés à des intervalles réguliers, suivant
la longueur du muret 10, des moyens de détection de position 18 qui peuvent être constitués
par des repères optiques.
[0026] Le premier capteur 16 porté par le palonnier 14 est un système de télévision, par
exemple une caméra vidéo, placé dans une disposition latérale par rapport au palonnier
et ayant un champ de mesure 16' dirigé vers la surface supérieure du repère fixe 10
portant les éléments de repérage optiques 18.
[0027] Le second capteur 17 porté par le palonnier 14 est un système de détection par télévision,
tel qu'une caméra vidéo disposé à la partie inférieure du palonnier, dans une disposition
sensiblement centrale, et ayant un champ de mesure 17' dirigé vers des éléments de
repérage 19 disposés sur la surface supérieure de la plate-forme 9 et en particulier
au voisinage de chacun des angles de la plate-forme.
[0028] Ces capteurs de repérage 16 et 17 sont reliés par des conducteurs à une unité de
traitement 20 portée par le portique de transbordement 2, de manière que l'unité de
traitement 20 reçoive des signaux de mesure des capteurs 16 et 17.
[0029] L'unité de traitement 20 est reliée à l'automate 21 de commande et de conduite du
pont de transbordement 2.
[0030] On va maintenant se reporter aux figures 3 à 6 pour décrire la mise en oeuvre du
procédé de chargement d'un conteneur suivant l'invention.
[0031] Préalablement à l'opération de chargement, on a mis en place, dans la zone de stationnement
7 de l'aire de stockage 4, la plate-forme 9 d'un moyen de transport qui peut être
constitué par une remorque d'un camion 8.
[0032] A l'arrivée du camion sur l'aire de stockage et de circulation de l'installation
de manutention de conteneurs 1, on a réalisé, de manière automatique, la lecture d'un
badge remis au chauffeur du camion pour identifier un conteneur 6a disposé dans le
magasin 5 dont on doit assurer le chargement sur la plate-forme 9 de la remorque du
camion.
[0033] Les instructions concernant le conteneur identifié par sa position dans le magasin
de stockage sont transmises à l'automate de commande 21.
[0034] Comme représenté sur la figure 3, dans une étape initiale du procédé de chargement,
on déplace le palonnier 14 pour l'amener dans une position initiale à l'aplomb de
la zone de stationnement 7 et de la plate-forme 9 ou on vérifie que le palonnier est
déjà dans sa position initiale.
[0035] On utilise le premier capteur 16 pour repérer de manière précise la position du palonnier
14 par rapport au repère fixe 10. Les signaux de mesure de position correspondants
sont transmis à l'unité de traitement 20. On utilise le second capteur 17 pour déterminer
la position de la plate-forme 9, c'est-à-dire des repères 19 de la plate-forme 9,
par rapport au palonnier 14.
[0036] Les signaux de mesure de position correspondants sont transmis à l'unité de traitement
20.
[0037] En utilisant les signaux de mesure de position du palonnier 14 par rapport au repère
fixe 10 et de la remorque 9 par rapport au palonnier 14, l'unité de traitement 20
détermine la position exacte de la plate-forme 9 du moyen de transport, par rapport
au repère fixe 10.
[0038] Les données relatives à la position de la plate-forme 9 par rapport au repère fixe
10 sont mis en mémoire dans l'unité de traitement 20 qui est généralement constituée
par un calculateur.
[0039] On réalise ensuite, de manière totalement automatique, une suite d'opérations permettant
au palonnier 14 de prendre en charge, dans le magasin 5, le conteneur 6a qu'on doit
charger sur la plate-forme 9. Pour cela, l'automate 21 commande le déplacement du
palonnier 14, par l'intermédiaire du chariot 15, de la position initiale représentée
sur la figure 3, à une position à l'aplomb de la position, du conteneur 6a dont on
doit effectuer le chargement sur la plate-forme 9. L'automate commande ensuite la
descente du palonnier 14 et du spreader 13 jusqu'en position de prise du conteneur
6a, le serrage des éléments de prise du spreader et le levage du palonnier 14, du
spreader 13 et du conteneur 6a fixé au spreader.
[0040] Sur la figure 4, on a représenté le palonnier 14 et le spreader 13 en position de
prise sur le conteneur 6a.
[0041] L'automate 21 du pont de transbordement 2 commande ensuite le levage du palonnier
14, du spreader 13 et du conteneur 6a, par l'intermédiaire du treuil porté par le
chariot 15. Le chariot 15 déplace ensuite le palonnier 14 et le spreader 13 auquel
est fixé le conteneur 6a, pour ramener le palonnier 14 dans une position initiale
à l'aplomb de la remorque 9 dans la zone de stationnement 7, comme représenté sur
la figure 5. Le palonnier 14 est arrêté dans sa position initiale et on utilise le
premier capteur 16 pour déterminer la position exacte du palonnier 14 portant le conteneur
6a, par rapport au repère fixe 10.
[0042] Les signaux représentatifs de la position exacte du palonnier 14 par rapport au repère
fixe 10 sont transmis au calculateur 20.
[0043] Le calculateur 20 détermine, à partir des signaux représentatifs de la position exacte
du palonnier 14 et des signaux représentatifs de la position de la plate-forme 9 de
la remorque par rapport au repère fixe 10, qui a été mise en mémoire, les déplacements
qu'il est nécessaire de faire effectuer au palonnier pour déposer le conteneur 6a
sur la remorque 9, dans une position parfaitement centrée.
[0044] Les ordres de déplacement du palonnier et du conteneur 6a sont transmis à l'automate
de commande du portique de manutention. Les déplacements du palonnier 14 portant le
conteneur 6a sont réalisés sous la conduite de l'automate, de manière à déposer le
conteneur 6a sur la plate-forme 9 dans une position parfaitement centrée, comme représenté
sur la figure 6. On réalise alors le relâchement des moyens de préhension du spreader
13 et le levage du palonnier pour l'amener dans sa position initiale à l'aplomb de
la zone de chargement et de stationnement 7.
[0045] On donne alors au chauffeur du camion l'autorisation de quitter la zone de stationnement
7 de l'aire de stockage.
[0046] Une nouvelle opération de chargement d'un conteneur peut être alors effectuée, après
qu'on a amené dans la zone de stationnement une remorque d'un camion sur laquelle
on doit réaliser le chargement d'un conteneur.
[0047] Le procédé et le dispositif suivant l'invention permettent donc de réaliser de manière
parfaite le chargement d'une plate-forme d'un moyen de transport disposée dans une
zone de stationnement d'une installation de stockage et de manutention de conteneurs,
sans qu'il soit nécessaire d'ajuster de manière très précise la position de la plate-forme
dans la zone de stationnement.
[0048] L'invention permet en particulier de réaliser le chargement de moyens de transport
de manière totalement automatique et sans risque de placer un conteneur dans une position
déséquilibrée sur la plate-forme du moyen de transport.
[0049] Le procédé et l'installation suivant l'invention ne mettent en oeuvre Que des éléments
de repérage, des capteurs et des moyens de traitement de signaux de mesure qui peuvent
être réalisés de manière simple et selon des techniques habituelles.
[0050] L'invention ne se limite pas strictement au mode de réalisation qui a été décrit.
[0051] C'est ainsi qu'au lieu de capteurs optiques tels que des caméras et des repères optiques,
on peut utiliser d'autres moyens de repérage de position permettant d'obtenir une
très bonne précision de mesure.
[0052] L'invention peut également être mise en oeuvre en utilisant des moyens de manutention
différents d'un portique de transbordement tel que décrit plus haut. L'invention est
applicable par exemple dans le cas d'une installation de stockage et de manutention
de charge telle que des conteneurs comportant un pont roulant se déplaçant sur une
structure fixe de l'installation de stockage et de manutention de conteneurs.
[0053] Dans le cas d'un portique de transbordement, les déplacements du palonnier dans la
direction horizontale X peuvent être réalisés aussi bien par déplacement du portique
sur sa voie de circulation que par déplacement du chariot du palonnier sur le portique.
1. Procédé de chargement d'un conteneur (6a) sur une plate-forme (9) d'un moyen de transport
(8), dans une installation de stockage et de manutention de conteneurs (6) comportant
un magasin (5) de stockage de conteneurs, une structure de manutention (2) mobile
sur des voies de circulation dans une première direction horizontale (X), un palonnier
(14) comportant des moyens de prise (13) et de levage de conteneurs monté mobile sur
la structure de manutention (2), dans une seconde direction (Y) de circulation horizontale
perpendiculaire à la première direction (X), des moyens (21) de commande de déplacement
de la structure de manutention (2) et du palonnier (14) pour déplacer le palonnier
(14) entre une position initiale à la verticale d'une zone de stationnement (7) du
moyen de transport (8) et une position de prise du conteneur (6a) dans le magasin
(5) et pour déposer le conteneur (6a) sur la plate-forme (9), le moyen de transport
(8) étant placé dans la zone de stationnement (7) et le conteneur (6a) stocké dans
le magasin (5), dans une étape initiale du procédé, caractérisé par le fait :
- qu'on place le palonnier (14) dans sa position initiale,
- qu'on détermine la position du palonnier (14), par rapport à un repère fixe (10)
de l'installation (1), situé à proximité de la zone de stationnement,
- qu'on détermine la position de la plate-forme (9) par rapport au palonnier (14),
- qu'on détermine à partir des positions du palonnier (14) et de la plate-forme (9),
par rapport au repère fixe (10) et au palonnier (14), respectivement, la position
de la plate-forme (9) par rapport au repère fixe (10),
- qu'on réalise automatiquement la prise en charge du conteneur (6a) par le palonnier
(14), dans le magasin (5),
- qu'on déplace le palonnier (14) portant le conteneur (6a) jusqu'à venir à la verticale
de la zone de stationnement (7),
- qu'on détermine la position exacte du palonnier (14) portant le conteneur (6a),
par rapport au repère fixe (10), situé à proximité de la zone de stationnement,
- qu'on détermine, à partir de la position exacte du palonnier (14) portant le conteneur
(6a) et de la position de la plate-forme (9), par rapport au repère fixe (10) de l'installation
(1), les déplacements à faire effectuer au palonnier (14) pour déposer le conteneur
(6a) sur la plate-forme (9) du moyen de transport (8), dans une position parfaite,
- qu'on dépose et qu'on relâche le conteneur (6a) sur la plate-forme (9) du moyen
de transport (8), et
- qu'on replace le palonnier (14) dans sa position initiale.
2. Installation de stockage et de manutention de conteneurs (6) comportant un magasin
(5) de stockage de conteneurs, une structure de manutention (2) mobile sur des voies
de circulation dans une première direction horizontale (X), un palonnier (14) comportant
des moyens de prise (13) et de levage de conteneurs monté mobile sur la structure
de manutention (2), dans une seconde direction (Y) de circulation horizontale perpendiculaire
à la première direction (X), des moyens (21) de commande de déplacement de la structure
de manutention (2) et du palonnier (14) pour déplacer le palonnier (14) entre une
position initiale à la verticale d'une zone de stationnement (7) d'un moyen de transport
de conteneur (8) et une position de prise d'un conteneur (6a) dans le magasin (5),
et pour déposer le conteneur (6a) sur la plate-forme (9) du moyen de transport (8),
caractérisée par le fait qu'elle comporte de plus :
- un repère fixe (10) disposé au voisinage de la zone de stationnement (7) du moyen
de transport (8),
- un premier capteur (16) porté par le palonnier (14), pour le repérage de la position
du palonnier (14) par rapport au repère fixe (10),
- un second capteur (17) porté par le palonnier (14), pour le repérage de la position
de la plate-forme (9) du moyen de transport (8) par rapport au palonnier (14), et
- une unité de traitement (20) des signaux des capteurs (16, 17) comportant des moyens
de calcul de la position d'une plate-forme (9) du moyen de transport (8) disposé dans
la zone de stationnement (7), par rapport au repère fixe (10), à partir des signaux
du premier et du second capteurs (16, 17) et de mise en mémoire de cette position.
3. Installation suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que l'unité de traitement
(20) constituée par un calculateur est reliée aux moyens (21) de commande de déplacement
de la structure de manutention (2) et du palonnier (14), constitués par un automate
et comporte des moyens de détermination des déplacements à faire effectuer au palonnier
(14) depuis sa position initiale, pour déposer un conteneur (6a), dans une position
parfaite sur la plate-forme (9) du moyen de transport (8).
4. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée par
le fait que le premier capteur (16) et le second capteur (17) sont constitués par
des capteurs optiques et que le repère fixe (10) et la plate-forme (9) du moyen de
transport (8) comportent des éléments de repérage optique (18, 19).
5. Installation suivant la revendication 4, caractérisée par le fait que le premier capteur
(16) et le second capteur (17) sont des systèmes de télévision tels que des caméras
vidéo.
6. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée par le
fait que le repère fixe (10) de l'installation (1) est constitué par un muret solidaire
d'une aire de stockage et de circulation (4) de l'installation (1) et disposé parallèlement
à la direction de circulation horizontale (X) de la structure de manutention (2) de
l'installation (1), des moyens de repérage optiques (18) étant fixés sur la surface
supérieure du muret (10).
7. Installation suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée par le
fait que la structure de manutention (2) est un portique comportant des colonnes verticales
(11) et une structure supérieure horizontale (12) sur laquelle se déplace un chariot
(15) portant le palonnier (14), par l'intermédiaire d'un treuil de levage.