FR2850312A1

FR2850312A1 - Outil de travail a guidage manuel

Info

Publication number: FR2850312A1
Application number: FR0400693A
Authority: FR
Inventors: Mario Grazioli; Joachim Keck
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2004-07-30
Anticipated expiration: 2024-01-26
Also published as: DE10303006A1; CN1326668C; US20050000998A1; JP2004230548A; US7036703B2; FR2850312B1; CN1517182A; AU2004200249A1; AU2004200249B2; JP4890742B2; DE10303006B4

Abstract

La présente invention concerne un outil de travail à guidage manuel, tel qu'un outil de scellement, pour enfoncer des éléments de fixation tels que des clous, des goujons, des broches ou similaires dans un support, ou un appareil portatif utilisant au moins partiellement la percussion, avec une partie de carter (11) et un mécanisme de travail (12) logé dans celui-ci et produisant des impulsions de scellement ou de percussion, et avec au moins un dispositif de détection (17) destiné à mesurer les forces d'accélération se produisant pendant une impulsion de scellement ou de percussion, et avec une poignée. Afin d'améliorer de tels outils, il est proposé de disposer sur l'outil de travail à guidage manuel (10) une interface (30) pour la communication de données et/ou la sortie de données.

Description

Outil de travail à guidage manuel

La présente invention concerne un outil de travail à guidage manuel, tel qu'un outil de scellement, pour 10 enfoncer des éléments de fixation tels que des clous, des goujons, des broches, etc. dans un support, ou un appareil portatif utilisant au moins partiellement la percussion, avec une partie de carter et un mécanisme de travail logé dans celui-ci et produisant des impulsions de scellement 15 ou de percussion et. avec au moins un dispositif de détection destiné à mesurer les forces d'accélération a(t) qui se produisent pendant une impulsion de scellement ou de percussion, et avec une poignée, ainsi qu'une unité d'interface destinée à être utilisée avec un outil de 20 travail à guidage manuel. De tels outils de travail peuvent par exemple prendre la forme d'outils de scellement fonctionnant avec des combustibles solides, gazeux ou liquides, ou encore avec de l'air comprimé. Sur les outils de scellement à combustion interne, un piston25 poussoir est entraîné par les gaz de combustion et sert à enfoncer des éléments de fixation dans un support. De tels outils de travail peuvent cependant aussi prendre la forme d'appareils portatifs utilisant au moins partiellement la percussion, par exemple perceuse à percussion ou outil de burinage. D'autres exemples de tels outils sont les perceuses, les marteaux perforateurs, les marteaux piqueurs, les visseuses, les scies à disque abrasif, les scies circulaires, les tronçonneuses à chaîne et les scies sauteuses.

Dans de tels outils de travail, un mécanisme de travail placé dans le boîtier de l'outil de travail, pouvant prendre la forme d'un mécanisme de scellement ou de percussion, transmet des forces d'accélération ou des 10 coups ou des vibrations à un utilisateur de l'outil, ce qui peut avoir des conséquences néfastes pour l'utilisateur en cas d'utilisation intensive de tels outils. Il est donc judicieux de restreindre le temps d'exposition d'un utilisateur à de tels outils de travail.

L'un des problèmes réside dans la détermination des forces d'accélération d'un outil de travail qui sont spécifiquement transmises à un utilisateur. Les outils de scellement ou les perceuses peuvent par exemple fonctionner à différents degrés de puissance. 20 Généralement, on ne déclare cependant que les caractéristiques pour les vibrations maximales rencontrées, si bien qu'il est difficile, pour l'utilisateur, de déterminer quelles sont les valeurs d'accélération auxquelles il s'expose pour un réglage 25 donné de l'outil qu'il utilise. Si l'accélération maximale déclarée d'un outil de travail est employée pour fixer la durée maximale de travail ou d'exposition à cet outil de travail, il est possible que l'outil ne soit plus utilisé que relativement brièvement.

Dans la perceuse à main présentée dans le brevet EP 0 345 655, il est déjà connu de prévoir un capteur d'accélération comme commutateur d'un circuit de sécurité.

Ce circuit de sécurité coupe l'outil électroportatif en présence de certaines valeurs d'accélération rotative, indépendamment de la position. Cet outil manuel ne détecte 5 que les pointes d'accélération, qui sont utilisées pour arrêter l'outil manuel en cas de blocage de l'outil.

L'objectif de la présente invention est donc de développer un outil de travail du type mentionné ci-dessus en évitant les inconvénients existants et en permettant à 10 l'utilisateur de connaître l'exposition aux accélérations et aux vibrations qui est subie sur un intervalle de temps. Cela est obtenu selon l'invention en ce que l'outil de travail à guidage manuel possède une interface pour la communication de données et/ou la sortie de données et en 15 ce que l'unité d'interface présente un dispositif de communication de données avec l'interface de communication de données de l'outil de travail à guidage manuel.

En conséquence, il suffit que l'outil de travail à guidage manuel possède une interface pour la communication de 20 données ou la sortie de données d'un dispositif de détection afin de mesure l'exposition aux accélérations et/ou aux vibrations. Grâce à cette mesure, les données saisies par le dispositif de détection sur l'exposition de l'utilisateur aux accélérations et aux vibrations sont 25 sorties sur un dispositif de sortie interne de l'outil ou sont transmises par une interface de communication de données vers un appareil extérieur o elles peuvent être affichées à l'attention de l'utilisateur.

Il est avantageux que l'outil de travail à guidage manuel 30 possède une unité d'analyse et de mémoire pour le traitement et le stockage des données mesurées par le dispositif de détection. Grâce à cette mesure, les données mesurées par le dispositif de détection peuvent être traitées et filtrées à l'intérieur même de l'outil, si bien que l'on ne doit plus transmettre ou sortir sur 5 l'interface que les données qui sont pertinentes au regard des critères qui sous-tendent l'analyse des données dans l'unité d'analyse et de mémoire. Avantageusement, il est prévu dans le dispositif de détection au moins un capteur d'accélération, par exemple monté dans une poignée de 10 l'outil de travail à guidage manuel. Avec un capteur d'accélération, les accélérations exercées sur un utilisateur peuvent être mesurées de manière avantageuse.

Il est également avantageux que le dispositif de détection comprenne au moins un moyen de discrimination permettant 15 de distinguer entre les forces d'accélération ou les forces impulsionnelles qui sont le résultat des impulsions de scellement et les autres forces d'accélération. En option, ce moyen de discrimination peut par exemple être associé à un capteur de pression pour fluides gazeux. Ce 20 capteur de pression permet d'identifier les ondes de pression de gaz déclenchées dans le mécanisme de travail par une opération de scellement et donc d'attribuer à cette opération de scellement les données détectées par le capteur d'accélération.

Le moyen de discrimination peut aussi être couplé à un commutateur électronique de déclenchement, si bien que l'opération réelle d'allumage est identifiée de cette manière par le moyen de discrimination.

Pour la sortie extérieure des données, il est avantageux 30 que l'interface de l'outil de travail à guidage manuel soit associée à une unité d'interface, réalisée sous la forme d'un dosimètre ou d'un exposimètre pour vibrations, qui peut recevoir les données de l'interface de communication de données de l'outil de travail à guidage manuel par l'intermédiaire d'un dispositif de communication de données. Cette unité d'interface peut également disposer d'une unité d'analyse et de mémoire pour traiter et stocker les données collectées par le dispositif de détection. Dans ce cas, une analyse des données mesurées peut également se faire dans l'unité 10 d'interface extérieure. Si l'unité d'interface est dotée d'une unité de sortie visuelle des données, l'utilisateur peut relever les doses d'accélération ou de vibrations sur l'unité d'interfaçage extérieure, laquelle peut par exemple prendre la forme d'un bracelet- montre ou d'un 15 petit appareil qui peut être accroché à la ceinture et dont l'unité de sortie de données peut prendre la forme d'un écran d'affichage. Des organes de commande permettent de piloter l'unité de sortie de données.

La sortie des données peut également se faire sur des 20 moyens de signalisation, qui peuvent par exemple être réalisés sous forme de moyens de signalisation optique ou acoustique. Ces moyens de signalisation peuvent par exemple émettre un signal d'alarme lorsque l'unité d'interface a mesuré une dose d'accélération ou une 25 exposition à l'accélération atteignant le maximum admissible. De tels moyens de signalisation peuvent être prévus sur l'unité d'interface ou encore directement sur l'outil de travail à guidage manuel.

L'unité d'analyse et de stockage peut être dotée d'un 30 microprocesseur dans lequel s'exécute un algorithme ou un programme permettant de déterminer une mesure physiologique de l'exposition d'un utilisateur identifié par l'unité d'analyse et de mémoire, implantée dans l'outil ou dans l'interface, à partir des données de mesure de l'accélération. Il est également avantageux 5 d'avoir, pour saisir les caractéristiques d'identification spécifiques de l'utilisateur un moyen de saisie, par exemple une carte à puce ou une carte à piste magnétique dans laquelle sont stockées les caractéristiques d'identification spécifiques de l'utilisateur. Les données 10 qui y sont stockées peuvent être transmises à l'unité d'analyse et de mémoire de l'unité d'interface ou de l'outil de travail à guidage manuel par un dispositif de lecture de données ou encore par l'interface de communication de données ou par le dispositif de 15 communication de données.

Dans une forme de réalisation avantageuse, il est prévu un moyen d'initialisation du microprocesseur afin de quitter un mode de veille du dispositif de détection et/ou du microprocesseur. Du fait que le dispositif de détection 20 et/ou le microprocesseur peuvent être mis dans un mode de veille dont on peut sortir par une impulsion d'initialisation ou par un moyen d'initialisation, il -est possible de réaliser des économies d'énergie. La puissance consommée, en mode de veille, peut être par exemple de 25 3 mA, contre une puissance consommée de 10 mA du circuit actif. Un tel moyen d'initialisation peut également être prévu pour le circuit électronique de l'unité d'interface, avec les mêmes avantages.

Il est également avantageux que les dispositifs de 30 détection et/ou l'unité d'analyse et de mémoire de l'outil de travail à guidage manuel ou de l'unité d'interface possèdent un moyen de mesure du temps réel. De cette manière, les données de mesure peuvent être associées à des temps et à des périodes absolus, ce qui est important, en particulier pour le calcul des expositions à 5 l'accélération ou des doses de vibrations subies par un utilisateur.

Il est avantageux de subdiviser l'unité d'analyse et de mémoire en plusieurs zones de mémoire pouvant être affectées chacune à un utilisateur spécifique par des 10 caractéristiques d'identification spécifiques de l'utilisateur. De cette manière, une seule et même unité d'interface peut par exemple être utilisée par plusieurs utilisateurs au cours d'une journée, les différentes zones de mémoire fonctionnant pratiquement comme des comptes des 15 différents utilisateurs dans lesquels des expositions à l'accélération sont enregistrées pour l'utilisateur considéré. Ces zones de mémoire peuvent être prévues aussi bien pour le traitement dans l'unité d'analyse et de mémoire de l'outil de travail à guidage manuel que dans 20 l'unité d'analyse et de mémoire de l'interface.

Il est également avantageux que l'unité d'interface prenne la forme d'un dosimètre à vibrations, au sens d'un appareil de mesure à l'exposition aux vibrations ou aux accélérations, porté par l'utilisateur d'outils de travail 25 à guidage manuel pendant sa journée de travail, qui enregistre, additionne et affiche à l'attention de l'utilisateur, tout au long de la journée de travail, l'ensemble des expositions aux accélérations subies par l'utilisateur dans une journée.

L'appareil mesure les valeurs vectorielles d'accélération a(t), le temps t ainsi que les intervalles de temps T, le nombre des événements, par exemple le nombre des scellements, le nombre des activités de travail i et leur durée Ti. partir des valeurs d'accélération a(t), il est possible de déterminer des valeurs de vibration ou 5 d'accélération a(t) pondérées en fréquence, qui sont utilisées dans la formule suivante pour calculer l'exposition à l'accélération A atteinte sur un jour de travail pendant une période de travail To A = i (1/To Eni=l a2hvi Ti) o on a: ahi = valeur totale de vibrations ou d'accélération de la ièm' activité avec un outil de travail, n = nombre des différentes actions vibratoires, comme les événements de scellement, Ti = durée de la ième activité (par exemple, travail d'une heure avec un outil de travail).

L'unité d'analyse et de stockage compare en permanence la valeur A déterminée, qui correspond à un utilisateur spécifique, avec une valeur maximale d'accélération Amax. 20 Si cette dernière est dépassée, cet état de choses est signalé à l'utilisateur (acoustiquement ou optiquement).

Il va de soi que le dispositif de détection décrit cidessus, de même que les dispositifs électriques nécessaires à cette fin, doivent être alimentés en énergie 25 électrique. Dans le cas d'outils de travail à guidage manuel prenant la forme d'outils de scellement, cela peut être assuré par un ou plusieurs accumulateurs ou batteries ou, dans le cas d'appareil portatifs utilisant au moins partiellement la percussion, par un branchement sur le réseau ou une liaison à un générateur.

D'autres avantages et d'autres mesures inventives vont être présentés dans la description qui va suivre, sur la 5 base d'un exemple de réalisation illustré par les dessins annexés, qui représentent: la figure la, une vue schématique latérale, partiellement en coupe, d'une première forme de réalisation, prenant la forme d'un outil de scellement, d'un outil de travail 10 selon l'invention; la figure lb, la figure 2, un blocdiagramme schématique de l'outil de travail de la figure la; une vue schématique d'une unité d'interface réalisée sous la forme d'un dosimètre pour vibrations, destinée en particulier à être utilisée avec un outil de travail selon l'invention; un bloc-diagramme schématique de l'unité d'interface de la figure 2; la figure 3, la figure 4, la figure 5, un bloc-diagramme schématique d'une seconde forme de réalisation d'un outil de travail; un bloc-diagramme schématique d'une seconde forme de réalisation d'une unité d'interface, en particulier destinée à être utilisée avec un outil de travail selon l'invention; la figure 6a, les figures 6b la figure 7a, la figure 7b, une vue schématique d'une troisième forme de réalisation d'une unité d'interface prenant la forme d'un dosimètre pour vibrations; à 6d, les vues schématiques d'une quatrième forme de réalisation d'une unité d'interface prenant la forme d'un dosimètre pour vibrations; une vue schématique de côté d'une troisième forme de réalisation d'un outil de travail inventif, réalisée sous la forme d'un appareil portatif utilisant au moins partiellement la percussion, avec un dosimètre pour vibrations intégré ; un bloc-diagramme schématique de l'outil de travail de la figure 7a; la figure 8, 20 la figure 9, la figure 10, une vue schématique d'une unité d'interface pour l'analyse de données à l'aide d'une unité de calcul; une vue schématique de côté d'un capteur de pression d'un outil de scellement utilisé comme discriminateur; un diagramme schématique indiquant les valeurs d'accélération ahV(t) en fonction du temps t et du nombre n des événements vibratoires.

La figure la représente un outil de travail à guidage manuel 10, sous la forme d'un outil de scellement. Un tel outil de travail 10 présente à l'intérieur d'une partie de carter 11 un mécanisme de travail 12 sous la forme d'un mécanisme de scellement qui comprend un piston 15, guidé mobile dans un guide-piston 14, qui est entraîné par un moyen d'entraînement non représenté lorsqu'est actionné un 5 commutateur de déclenchement 13 implanté dans l'outil de scellement, en particulier dans la poignée 15, ainsi qu'éventuellement d'autres commutateurs de sécurité. Le piston 15 qui se déplace vers l'avant dans une opération de scellement est utilisé pour enfoncer dans un support un 10 élément de fixation placé en avant du piston.

Dans une telle opération de scellement, des forces d'accélération a(t) ou des vibrations sont exercées sur l'utilisateur. Afin re recueillir les forces d'accélération et les vibrations d'accélération a(t) qui 15 sont libérées dans une opération réelle de scellement, le présent outil de scellement possède un dispositif de détection 17 qui comprend au moins un capteur d'accélération 18 ainsi qu'au moins un moyen de discrimination 19 tel qu'un capteur sensible à la pression 20 19.1, qui est relié au mécanisme de scellement 12 (voir la figure 9). Alternativement, il est également envisageable d'utiliser un capteur de température comme moyen de discrimination 19. Le moyen de discrimination 19 sert à faire la différence entre les forces impulsionnelles ou 25 d'accélération qui sont provoquées par une opération réelle de scellement et les forces d'accélération qui peuvent par exemple se produire lorsqu'on laisse tomber un outil de travail à guidage manuel 10 ou lorsqu'on le soumet autrement à des forces d'accélération, sans 30 opération réelle de scellement.

Le capteur d'accélération 18 et le moyen de discrimination 19 sont reliés à une unité d'analyse et de mémoire 20, également montée sur l'outil de scellement, vers laquelle les données enregistrées par les capteurs 18, 19, 19.1 5 sont transmises sur des lignes de données. En dehors de l'unité d'analyse et de mémoire 20, l'outil de travail à guidage manuel comprend également une interface 30 qui, dans le présent exemple de réalisation, sert à la communication de données avec une unité d'interface 10 extérieure (voir à cet effet les figures 2, 3, 5, 6a et 6b). Pour la transmission des données, l'interface 30 est équipée d'une antenne 34, ou d'une douille de contact pour le branchement d'un câble de branchement de l'unité d'interface, ou d'un émetteur/récepteur à infrarouges. 15 L'outil de scellement 10 comprend enfin un moyen de signalisation optique 33 qui est relié à l'unité d'analyse et de mémoire 20. Ce moyen de signalisation 33 signale à l'utilisateur que des pièces d'usure, comme le piston 15, doivent être changées après l'exécution d'un nombre 20 déterminé de scellements.

La figure lb illustre la structure et le fonctionnement du dispositif de détection 17 et de l'unité d'analyse et de mémoire 20. En cas d'ébranlement provoqué par une opération de scellement ou une autre accélération 25 appliquée à l'outil de travail à guidage manuel, un microprocesseur 21 de l'unité d'analyse et de mémoire 20 est éveillé par une impulsion d'initialisation 23 fournies par le capteur d'accélération 18 et sort d'un mode de veille dans lequel il se trouvait au préalable. Le capteur 30 d'accélération 18 est réalisé sous la forme d'un piézocapteur bimorphe de vibrations. Dans le présent exemple, 100 microsecondes après le " réveil ", un filtre 29, qui présente par exemple la forme d'un convertisseur analogique- numérique, reçoit la première valeur de mesure du capteur d'accélération 18, puis à partir de cet instant une nouvelle valeur toutes les 52 microsecondes jusqu'à ce 5 que l'on atteigne une somme déterminée de 150 valeurs de mesure. L'analyse 21.1 dans le microprocesseur 21 est opérée à l'aide d'un algorithme 22 qui génère simultanément un filtre de données 21.2 commandé par logiciel qui détermine quelles sont les données qui 10 doivent être mémorisées comme des valeurs d'accélération qui correspondent réellement à une opération de scellement ou à une opération de travail, dans une unité de mémoire 25 de l'unité d'analyse et de mémoire 20. En plus du capteur d'accélération 18, il existe également sur l'outil 15 de travail à guidage manuel un moyen de discrimination 19 sous la forme d'un capteur sensible à la température ou à la pression (19.1 à la figure 9).

Si le moyen de discrimination 19 présente la forme d'un capteur de pression (19.1 à la figure 9), les données, 20 comme dans l'exemple représenté à la figure lb, sont également envoyées au filtre 29 qui transforme les données de mesure en données numériques et les envoie au microprocesseur 21 pour la suite du traitement et de l'analyse. Les données fournies par le moyen de 25 discrimination 19 servent à identifier une opération réelle de scellement. Si l'algorithme 22 ou le programme d'analyse qui s'exécute dans le microprocesseur 21 détecte une réelle opération de scellement, les données de mesure captées par le capteur d'accélération 18 sont envoyées à 30 l'unité de mémoire 25. Par ailleurs, on note également dans une zone spéciale de mémoire de l'unité de mémoire 25 qu'un scellement a eu lieu, si bien qu'il y a dans l'unité de mémoire 25 une information sur le nombre n (figure 10) des opérations de scellement effectuées jusqu'ici par l'outil de scellement ou par l'outil de travail à guidage manuel 10. On trouve également dans l'unité d'analyse et 5 de mémoire 20 un moyen de mesure du temps réel 24, réalisé sous la forme d'une horloge en temps réel, afin de déterminer l'instant absolu de commencement to ainsi que la longueur de temps T (figure 10) d'une opération de scellement et des valeurs d'accélération a(t) 10 correspondant à cette opération de scellement. L'unité de mémoire 25 conserve donc des temps to, T en correspondance avec des valeurs d'accélération ou de vibration a(t), ahV(t) L'unité d'analyse et de stockage 20 est également conçue 15 de manière à détecter une opération de scellement même sans moyen de discrimination 19, par exemple en cas d'arrêt de fonctionnement du moyen de discrimination 19 en raison d'une panne. A cet effet, l'algorithme 22 prévoit comme condition que le maximum des 15 premières valeurs de 20 mesure doit être supérieur à une valeur 20 et inférieur à la moitié des maximums de toutes les valeurs de mesure, et que le maximum doit se produire avant la 80e valeur de mesure. Lorsque cette condition est remplie, l'événement est mémorisé comme une opération de scellement.

Le microprocesseur 21 repasse en mode de veille après un délai d'attente de par exemple 200 millisecondes (pour éviter les doubles déclenchements). Le moyen de discrimination 19 peut en outre comprendre un capteur thermique. Les valeurs de mesure fournies par le capteur 30 thermique peuvent par exemple être fournies, également sous forme numérique, à l'unité d'analyse et de mémoire 20 et être ainsi placées directement dans l'unité de mémoire 25, de manière synchrone avec les valeurs d'accélération mesurées a(t), ahV(t), A et avec les données temporelles to, T (ligne en trait interrompu à la figure lb). L'unité 5 de mémoire 25 et le microprocesseur 21 sont en outre reliés à une interface 30 de communication de données.

Cette interface 30 sert à transmettre les données saisies à une unité d'interface extérieure, telle que celle représentée aux figures 2, 3, 5, 6a, 6b et 8, o les 10 données deviennent accessibles à un utilisateur ou au personnel de service après-vente. Des détails complémentaires seront encore donnés ci-dessous à propos des figures correspondantes.

l'aide du moyen de signalisation 33, qui peut par 15 exemple prendre la forme d'une diode électroluminescente, le microprocesseur 21 envoie à l'utilisateur un signal optique lorsqu'est atteint un nombre déterminé d'opérations de scellement, afin de lui indiquer que certaines pièces d'usure doivent être remplacées sur 20 l'outil de travail à guidage manuel 10. Le microprocesseur 21, en atteignant par exemple un nombre d'opérations de scellement n = 30000 dans l'unité de mémoire 25, envoie un signal d'alarme au moyen de signalisation 33.

Les figures 2 et 3 représentent une première forme de 25 réalisation d'une unité d'interface 110 portable qui est réalisée, dans le cas présent, sous la forme d'un dosimètre pour vibrations similaire à un bracelet-montre.

L'unité d'interface 110 est fixée sur un bracelet 111, si bien que l'utilisateur peut par exemple porter l'unité 30 d'interface 110 au poignet. L'unité d'interface 110, selon la figure 2, comporte une unité de reproduction de données 131 sous la forme d'un écran d'affichage alphanumérique.

Cet écran affiche à l'attention de l'utilisateur, par exemple, le pourcentage de l'exposition A aux vibrations et aux accélérations qu'il a atteint jusqu'ici sur la journée de travail, A étant définie par A = 1/To yni=1 a2hvi Ti o nous avons ahVi = valeur totale de vibrations ou d'accélération de la iè activité avec un outil de travail, n = nombre des différentes actions vibratoires, comme les événements de scellement, Ti = durée de la ième activité (par exemple, travail d'une heure avec un outil de travail).

l'aide d'organes de commande 132, l'utilisateur peut par 15 exemple commander la reproduction sur l'écran d'affichage ou encore commuter entre différents modes de fonctionnement. L'unité d'interface 110 comprend en outre un moyen de signalisation acoustique 133.2, sous la forme d'un piézoronfleur, et un moyen de signalisation optique 20 133.1, sous la forme d'une diode électroluminescente. Une antenne 134 sert à l'émission et à la réception de données dans une communication avec l'interface 30 de l'outil de travail à guidage manuel, à l'aide de l'antenne 34 qui y est montée. Le bloc-diagramme de la figure 3 représente 25 schématiquement le circuit de l'unité d'interface. Comme on le constate, l'unité d'interface comporte un dispositif de communication de données 130 qui se trouve relié directement avec les organes de commande 132, les moyens de signalisation 133 et l'unité de reproduction de données 131. Le dispositif de communication de données 130 peut également comprendre encore un microprocesseur et une mémoire permanente afin que, par exemple en cas de changement d'outil par l'utilisateur, l'exposition A aux 5 accélérations et aux vibrations enregistrée sur l'outil de travail soit stockée temporairement dans l'unité d'interface portable et transmise à un autre outil de travail à guidage manuel lors du début du travail avec celui-ci, si bien que l'utilisateur a toujours un aperçu 10 de l'ensemble de l'exposition aux accélérations et aux vibrations A subie au cours de cette journée. La sommation des doses ou des expositions A peut naturellement se faire également directement dans le dosimètre ou dans l'unité d'interface. Lorsque l'exposition maximale admissible Amax, 15 qui peut par exemple se régler à l'aide des organes de commande 132, est atteinte, le dispositif de communication de données 130 envoie une alarme aux moyens de signalisation 133, ou encore 133.1 et 133.2. L'utilisateur est ainsi informé, acoustiquement et visuellement, que son 20 exposition maximale admissible Amax a été atteinte.

Comme on peut le relever sur le bloc-diagramme de la figure 4, un outil de travail à guidage manuel selon l'invention présente un dispositif de détection comprenant un capteur d'accélération 18 et un moyen de discrimination 25 19 dont les valeurs de mesure sont envoyées directement à un filtre 29, qui est par exemple réalisé sous la forme d'un convertisseur analogique-numérique et qui transmet les données directement à une interface 30 de communication de données. Afin d'initialiser le filtre 29 30 et l'interface 30, le capteur d'accélération 18, qui est une fois encore un capteur piézocéramique, déclenche une impulsion d'initialisation 23 grâce à laquelle le dispositif de détection est tiré de son mode de veille. Si un tel outil de travail à guidage manuel, par exemple un outil de scellement, est mis en service, les données d'accélération mesurées qui ne sont pas exploitées dans le 5 dispositif de détection de l'outil de scellement à guidage manuel sont envoyées non traitées sous la forme d'impulsions électromagnétiques par l'interface 30 de communication de données et une antenne qui y est montée.

Ces données sont captées par une unité d'interface selon 10 la figure 5 qui est portée sur lui par l'utilisateur de l'outil de travail à guidage manuel. L'unité d'interface 110 représentée sur les figures 5 et 6a peut être par

exemple portée à la ceinture de l'utilisateur. L'unité d'interface 110 alternative ainsi 15 représentée, qui prend également la forme d'un dosimètre pour vibrations, diffère sur deux points essentiels de l'unité d'interface 110 représentée aux figures 2 et 3.

L'unité d'interface 110 représentée aux figures 5 et 6a possède une unité d'analyse et de mémoire 120 qui comporte 20 une unité de mémoire 125 subdivisée en plusieurs zones de mémoire 126. Par ailleurs, l'unité d'analyse et de mémoire possède un microprocesseur 121 dans lequel se déroule l'analyse 121.1 et le filtrage 121.2 des données par le programme ou l'algorithme 122 s'exécutant dans le 25 microprocesseur 121. Les données envoyées par l'outil de travail à guidage manuel 10 de la figure 4 sont reçues par le dispositif de communication de données équipant l'unité d'interface 110, par l'intermédiaire de l'antenne 134, et sont transmises au microprocesseur 121. Au début de la transmission de données, le microprocesseur 121 est d'abord tiré d'un mode de veille par une impulsion d'initialisation 123. Cette impulsion d'initialisation 123 est commandée par la réception du premier signal radio par le dispositif de communication de données 130. Afin de déterminer le point de départ to, il est prévu un moyen de 5 mesure du temps réel 124 sous la forme d'une horloge en temps réel. Par l'intermédiaire du dispositif de communication de données 130 et de son antenne 134, l'unité d'interface 110 entre également en contact avec un moyen de saisie 27 qui prend la forme d'une carte 10 émettrice-réceptrice, d'une carte à puce, d'une carte à piste magnétique ou d'une carte d'accès. Ce moyen de saisie 27 contient des caractéristiques d'identification sous la forme d'informations spécifiques à l'utilisateur, grâce auxquelles l'unité d'interface 110 attribue les 15 données reçues d'un outil de scellement à un utilisateur déterminé et à une zone de mémoire 126 affectée à cet utilisateur déterminé dans l'unité de mémoire 125. Cela est en particulier intéressant lorsque le dosimètre pour vibrations ne se trouve pas sur l'utilisateur, mais est 20 fixé, à l'aide d'un moyen de fixation adéquat, à l'extérieur de l'outil de travail à guidage manuel. Dans ce cas, si l'utilisateur change d'outil de travail à guidage manuel pendant sa durée de travail, les valeurs d'accélération mesurées peuvent être toujours attribuées 25 dans l'unité de mémoire 125 à l'utilisateur qui utilise l'outil de travail à guidage manuel à cet instant précis.

L'utilisateur courant de l'outil de travail à guidage manuel peut toujours consulter sur l'unité de reproduction de données 131 l'exposition aux vibrations et à 30 l'accélération subie sur l'outil de travail considéré. Le moyen d'entrée 27 comprend en outre une mémoire inscriptible dans laquelle l'exposition journalière atteinte par l'utilisateur spécifique est sauvegardée. Si l'utilisateur change d'outil de travail, il peut emporter avec son moyen d'entrée les informations sur l'exposition aux vibrations et aux accélérations atteinte jusqu'ici pour les retrouver sur l'outil de travail suivant, sur le 5 dosimètre pour vibrations suivant ou sur l'unité d'interface 110 suivante.

L'unité d'interface 110 alternative représentée par la figure 6b, également réalisée sous la forme d'un dosimètre pour vibrations, diffère de l'unité d'interface décrite 10 précédemment à propos des figures 5 et 6a en ce sens que la réception des données du moyen d'entrée 27, qui prend ici la forme d'une carte d'accès portant une piste magnétique (figure 6d) ne se fait pas par l'intermédiaire du dispositif de communication de données 130 et de '15 l'antenne 134, mais par un moyen distinct d'entrée de données 28 dans lequel sont disposées des têtes magnétiques qui lisent les données sur la piste magnétique 27.1 du moyen d'entrée 28 ou de la carte d'accès (figure 6c).

Les figures 7a et 7b présentent une autre forme de réalisation d'un outil de travail à guidage manuel 10.1 qui est réalisé sous la forme d'un appareil portatif utilisant au moins partiellement la percussion. Dans le cas de cet outil de travail à guidage manuel 10.1, un 25 dosimètre pour vibrations est directement monté sur l'outil. Afin de déterminer précisément l'accélération ou les vibrations a(t) exercées sur l'utilisateur et l'exposition à l'accélération A, on monte au moine un capteur d'accélération 18 dans une poignée 16 de l'outil 30 de travail à guidage manuel 10.1. Comme le montre la figure 7a, l'outil de travail à guidage manuel 10.1 porte également des organes de commande 32, une unité de reproduction de données 31.1 prenant la forme d'un écran d'affichage alphanumérique ainsi que des moyens de signalisation optique et acoustique 33.1 et 33.2, dont les 5 fonctions ont déjà été décrites à propos des figures 1 à 6a.

Comme le montre le bloc-diagramme de la figure 7b, l'unité d'analyse et de mémoire 20 alternative, contrairement à celle représentée à la figure lb, possède une unité de 10 mémoire 25 qui comprend plusieurs zones de mémoire 26. Par ailleurs, sur le dispositif de détection, on a en plus de l'interface de communication de données 30 avec son antenne 34 une interface 31 se sortie de données sous la forme une unité de reproduction de données 31.1 (figure 15 7a). L'unité de reproduction de données 31.1 et les éléments de signalisation 33 sont directement raccordés électroniquement à l'unité d'analyse et de mémoire 20. Un utilisateur qui s'est identifié à l'aide d'un moyen d'entrée 27, par exemple sous la forme d'une carte à piste 20 magnétique, sur le moyen de lecture de données 28 de l'outil de travail à guidage manuel 10.1, peut donc lire sur l'unité de reproduction de données 31.1 l'exposition aux accélérations qu'il a déjà subie sous la forme de forces d'accélération et de vibrations. En cas de 25 dépassement de l'exposition journalière maximale admissible, cela est porté à sa connaissance sous la forme de signaux acoustiques et/ou optiques sur le moyen de signalisation 33. En ce qui concerne les chiffres de référence qui n'ont pas été mentionnés explicitement, on 30 peut se référer à la description donnée à propos des figures la, lb et 5.

L'unité d'interface 110 représentée à la figure 8 lit les données de mesure stockées dans l'outil de travail à guidage manuel 10, 10.1 et les reproduit directement sur l'unité de reproduction de données 131 de l'unité 5 d'interface 110, ainsi que sur le port 135 d'un calculateur 140 qui lui est raccordé, par exemple un ordinateur personnel, dans lequel les données sont exploitées par un logiciel adéquat pour déterminer les opérations de scellement n, les heures de travail TITI, 10 les valeurs d'accélération a(t)n l'exposition à l'accélération A et les paramètres d'usure V, etc. qui intéressent l'outil de travail à guidage manuel 10, 10.1 (figures la et 7a).

Il faut encore noter ici que l'unité d'interface 15 représentée à la figure 8 peut avoir une construction correspondant à celle de la figure 3 et/ou de la figure 5.

Sur ce point, il est fait référence intégralement à la description donnée ci-dessus à propos de ces figures.

Si l'outil de travail à guidage manuel 10 est par exemple 20 réalisé sous la forme d'un outil de scellement comme à la figure la, il peut être favorable d'utiliser un capteur de pression 19.1 comme moyen de discrimination 19 (figure 9).

Ce capteur de pression est monté sur l'outil de scellement de manière à ce que sa tubulure de raccordement 19.2 25 pénètre dans une chambre 12.1 de l'outil de scellement qui conduit les gaz de combustion. Lorsqu'une opération de scellement est déclenchée sur l'outil de scellement, le gaz propulseur ou les gaz de combustion traversent cette chambre 12.1, si bien que l'onde de pression est détectée 30 par un détecteur de pression 19.3 qui possède un capteur manométrique à semi-conducteurs 19.4, par l'intermédiaire de la tubulure de raccordement 19.2. Le détecteur de pression 19.3 est monté par un élément élastique 19.6 et un tube amortisseur 19.5 sur une pièce du boîtier 19.7 de l'outil de scellement de manière à être isolé des 5 vibrations. Des lignes électriques 19.8 relient le capteur de pression 19.1 à l'unité d'analyse et de mémoire.

La tubulure de raccordement 19.2, au lieu de saillir directement dans la chambre 12.1, peut également être reliée, par exemple par un flexible, à une partie de 10 l'outil dans laquelle l'allumage de la charge propulsive provoque une onde de pression (non représentée).

Le diagramme de la figure 10 représente les valeurs absolues des valeurs d'accélération a(t) de deux opérations de scellement (n = 2) sous la forme de valeurs 15 d'accélération ou de vibration pondérées en fréquence ahV(t) en fonction du temps. l'instant to, le dispositif de détection ou microprocesseur de l'outil de travail à guidage manuel et/ou de l'unité d'interface est tiré de son état de veille. Les valeurs d'accélération ahV(t) d'une 20 opération de scellement sont inscrites dans une période T.

Claims

REVENDICATIONS

1. Outil de travail à guidage manuel, tel qu'un outil de scellement, pour enfoncer des éléments de fixation tels que des clous, des goujons, des broches ou similaires dans 5 un support, ou un appareil portatif utilisant au moins partiellement la percussion, avec une partie de carter (11) et un mécanisme de travail logé dans celui-ci et produisant des impulsions de scellement ou de percussion et avec au moins un dispositif de détection (17) destiné à 10 mesurer les forces d'accélération a(t) qui se produisent pendant une impulsion de scellement ou de percussion, et avec une poignée, caractérisé en ce que l'outil de travail à guidage manuel (10, 10.1) possède une interface (30, 31) pour la communication de données et/ou la sortie de 15 données.

2. Outil de travail à guidage manuel selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'outil de travail à guidage manuel (10) possède une unité d'analyse et de mémoire (20) pour le traitement et le stockage des données 20 (a(t), A, to, T) mesurées par le dispositif de détection (17).

3. Outil de travail à guidage manuel selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de détection (17) comprend au moins un capteur 25 d'accélération (18) qui est monté optionnellement dans la poignée (16) de l'outil de travail à guidage manuel (10, 10.1).

4. Outil de travail à guidage manuel selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif 30 de détection (17) comprend au moins un moyen de discrimination (19) destiné à différencier les forces impulsionnelles déclenchées par une impulsion de scellement par rapport à d'autres forces d'accélération, optionnellement un capteur de pression (19.1) pour fluides 5 gazeux afin d'identifier les ondes de pression gazeuses déclenchées dans le mécanisme de travail (12) dans une opération de scellement.

5. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'interface 10 (30) de l'outil de travail à guidage manuel (10, 10.1) est associé à une unité d'interface (110) pour l'entrée et/ou la sortie de données qui présente un dispositif (130) pour la communication de données avec l'interface (30) de communication de données de l'outil de travail à guidage 15 manuel (10, 10.1).

6. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité d'interface (10) comprend une unité d'analyse et de mémoire (120) pour le traitement et le stockage des 20 données mesurées par le dispositif de détection (17).

7. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que l'unité d'interface (110) comprend une unité de reproduction de données (131), optionnellement optique, des organes de 25 commande (132) et optionnellement des moyens de signalisation (133).

8. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'outil de travail à guidage manuel (10) comprend une unité de 30 reproduction de données (31.1), optionnellement optique, des organes de commande (32) et optionnellement des moyens de signalisation (33).

9. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que l'unité 5 d'analyse et de mémoire (20, 120) comprend un microprocesseur (21, 121) et au moins un algorithme (22, 122) pour déterminer à partir des données mesurées (a(t), A, to, T) l'exposition physiologique à l'accélération A intéressant un utilisateur.

10. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu un moyen d'entrée (27) destiné au moins à la saisie de caractéristiques d'identification spécifiques d'un utilisateur.

11. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que l'unité d'interface (110) contient des caractéristiques d'identification spécifiques d'un utilisateur qui peuvent être communiquées.

12. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est prévu un moyen (23, 123) d'initialisation du microprocesseur (21, 121) afin que le dispositif de détection (17) et optionnellement le microprocesseur (21, 121) quittent un 25 mode de veille.

13. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le dispositif de détection (17) et/ou l'unité d'analyse et de mémoire (20, 120) comprend un moyen (24, 124) de mesure du temps 30 réel.

14. Outil de travail à guidage manuel selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'une l'unité de mémoire (25, 125) de l'unité d'analyse et de mémoire (20, 120) comprend des zones de mémoire (26, 126) qui peuvent 5 être affectées à un utilisateur spécifique à l'aide des caractéristiques d'identification spécifiques des utilisateurs.

15. Unité d'interface, à utiliser avec un outil de travail à guidage manuel (10, 10.1) selon l'une des revendications 10 1 à 14, caractérisée en ce que l'unité d'interface (110) présente un dispositif (130) de communication de données avec l'interface (30) de communication de données de l'outil de travail à guidage manuel (10, 10.1).

16. Unité d'interface selon la revendication 15, 15 caractérisée en ce que l'unité d'interface (110) comprend une unité d'analyse et de mémoire (120) pour le traitement et le stockage des données (a(t), A, to, T) mesurées par le dispositif de détection (17).

17. Unité d'interface selon la revendication 15 ou 16, 20 caractérisée en ce que l'unité d'interface (110) comprend une unité de sortie de données (131), optionnellement optique, des organes de commande (132) et optionnellement des moyens de signalisation (133).

18. Unité d'interface selon l'une des revendications 15 à 25 17, caractérisée en ce que l'unité d'analyse et de mémoire (120) contient un microprocesseur (121) et au moins un algorithme (22, 122) pour déterminer à partir des données mesurées (a(t), A, to, T) l'exposition physiologique à l'accélération A intéressant un utilisateur.

19. Unité d'interface selon l'une des revendications 15 à 18, caractérisée en ce l'unité d'interface (110) contient des caractéristiques d'identification spécifiques d'utilisateurs qui peuvent être communiquées.

20. Unité d'interface selon l'une des revendications 15 à 18, caractérisée en ce qu'il est prévu un moyen (123) d'initialisation du microprocesseur (121) afin que l'unité d'interface (110) et optionnellement le microprocesseur (121) quittent un mode de veille.

21. Unité d'interface selon l'une des revendications 15 à 20, caractérisée en ce que l'unité d'interface (110) et/ou l'unité d'analyse et de stockage(120) comprend un moyen (124) de mesure du temps réel.

22. Unité d'interface selon l'une des revendications 15 à 15 21, caractérisée en ce que l'unité d'interface (110) prend la forme d'un dosimètre pour vibrations qui peut optionnellement sauvegarder des données (a(t), A, to, T) sur différents utilisateurs pouvant être identifiés, par les caractéristiques d'identification spécifiques des 20 utilisateurs.