Brevet FR3052230A1 — publié le 20171208

L'invention concerne un dispositif de stockage de produits à des températures cryogéniques. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de stockage de produits à des températures cryogéniques, comprenant une pluralité de cuves isolées sous vide et délimitant chacune un volume de stockage ayant une extrémité supérieure ouverte refermée par un couvercle mobile pour la fermeture et l'ouverture du volume de stockage, chaque volume de stockage délimitant une pluralité de zones de stockage distinctes abritant respectivement des d'objets tels que des échantillons biologiques, le dispositif comprenant un robot manipulateur muni d'un organe de préhension mobile configuré pour extraire des objets d'au moins une cuve ou ranger des objets dans au moins une cuve. L'invention concerne en particulier la gestion de l'accès à des salles de cryoconservation utilisant de l'azote liquide. L'invention concerne en particulier les salles contenant des cuves de stockages isolées sous vides alimentées en azote liquide (par exemple de façon automatique via un système de canalisation 15 cf. figure 1). Certaines salles de conservation de ce type sont équipées de lignes sous vide pour l'alimentation automatique en azote liquide des récipients cryogéniques (capacité de 170 à 2000 litres par exemple). Ces dispositifs comprennent de préférence un système de surveillance du taux d'oxygène dans la salle ainsi qu'une extraction/soufflerie pour le renouvellement d'air. Certains dispositifs comprennent un automate de gestion qui assure la supervision de toutes les cuves et système de sécurité mais également le contrôle du fonctionnement (remplissage automatique, déclenchement d'alarmes, etc...). Ces systèmes nécessitent l'intervention de technicien(s) de laboratoire pour insérer, manipuler et prélever des échantillons des récipients cryogéniques. A chaque intervention du technicien celui-ci peut être confronté à un abaissement du taux d'oxygène dans la salle lorsqu'un remplissage en azote liquide se déclenche. Des dispositifs de stockage et de manipulation automatisés existent cf. par 30 exemple US20140190977A. Ces dispositifs sont cependant coûteux, encombrants et mal adaptés à des salles contenant plusieurs cuves espacées. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. 3052230 2 A cette fin, le dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le robot comprend un chariot motorisé et télécommandé mobile sur le sol et en ce que le dispositif de stockage comprend un système de guidage sans fil du 5 robot relativement aux cuves configuré pour déplacer le robot vers la ou les cuves selon les besoins de manipulations des objets. Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le système de guidage sans fil du robot comprend un organe électronique 10 de géolocalisation du robot et un organe électronique de géolocalisation associé à chaque cuve ? - le système de guidage sans fil du robot comprend un émetteur de signaux radiofréquence associé à chaque cuve et un récepteur de signaux radiofréquence du même type situé sur le robot, les émetteurs et récepteur étant configurés pour 15 transmettre des données de position et d'identification des cuves vers le robot, - les émetteurs et récepteur sont configurés pour échanger des données de position et/ou d'identification des cuves directement et/ou via au moins une balise de communication, - les émetteurs et récepteur sont configurés pour transmettre des données 20 de position et d'identification des cuves vers le robot selon l'une au moins des technologies de communication parmi : « RFID », « Bluetooth », « LORA », « SIGFOX », traitement d'image vidéo, - le dispositif comprend un organe électronique de d'acquisition, de stockage et de traitement de données intégrant un microprocesseur et configuré 25 pour stocker et mettre à jour un référencement des positions des objets stockés dans les cuves, - l'organe électronique de d'acquisition, de stockage et de traitement de données est configuré pour attribuer à chaque objet stocké au moins l'un parmi : un identifiant, un identifiant de cuve qui l'abrite, une information de position cuve qui l'abrite, une information d'identification d'un panier ou rack à logements multiples qui l'abrite, une information de position d'un panier à logements multiples qui l'abrite, une information d'identification de logement de panier à logements multiple qui l'abrite, une information de position de logement de panier à 3052230 3 logements multiples qui l'abrite, une information d'identification d'un boîte du panier qui l'abrite, une information de position d'une boîte de panier à logements multiples qui l'abrite, une information de position au sein du logement ou boîte de panier qui l'abrite, 5 - le couvercle d'au moins une cuve est relié à un organe moteur commandé configuré pour assurer une ouverture et/ou fermeture automatique de la cuve, - le dispositif comprend une enceinte abritant les cuves et le robot, - le chariot du robot comprend des roues, - l'organe de préhension mobile comprend un bras articulé muni d'une 10 pince. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : 15 - la figure 1 représente une vue en perspective, de dessus, schématique et partielle, illustrant une enceinte mettant en oeuvre un dispositif de stockage selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente une vue de coté, schématique et partielle, d'un détail du dispositif de la figure 1, illustrant un premier exemple de réalisation d'un 20 système de localisation du dispositif, - la figure 3 représente une vue de coté, schématique et partielle, d'un détail du dispositif de la figure 1, illustrant un second exemple de réalisation d'un système de localisation du dispositif, - la figure 4 représente une vue de coté, schématique et partielle, d'un 25 détail du dispositif de la figure 1, détaillant un exemple possible de réalisation du stockage d'objets dans les cuves du dispositif. Le dispositif 1 de stockage de produits à des températures cryogéniques, représenté à la figure 1 comprend une pluralité de cuves 2 isolées sous vide et délimitant chacune un volume de stockage ayant une extrémité supérieure ouverte 30 refermée par un couvercle 3 mobile pour la fermeture et l'ouverture du volume de stockage. Les cuves 2 sont logées dans un espace déterminé, par exemple une salle délimitée par des cloisons et un plafond (non représenté) et comprenant au 3052230 4 moins une porte 17 et éventuellement par exemple au moins une fenêtre 18 ou ouverture pour le transfert des produits. Comme schématisé à la figure 4, chaque volume de stockage délimite une pluralité de zones de stockage distinctes abritant respectivement des d'objets 4 5 tels que des échantillons biologiques. Le dispositif 1 comprend un robot 5 manipulateur muni d'un organe 6 de préhension mobile configuré pour extraire des objets 4 d'au moins une cuve 2 ou ranger des objets 4 dans au moins une cuve 2. L'organe 6 de préhension mobile comprend par exemple un bras articulé muni d'une pince. 10 Selon une particularité avantageuse, le robot 5 est intégré à ou porté par un chariot motorisé et télécommandé mobile sur le sol, par exemple via un système de roues. Le dispositif 1 de stockage comprend un système 7, 8, 9 de guidage sans fil du robot 5 relativement aux cuves 2 configuré pour déplacer le robot 5 vers la ou les cuves 2 selon les besoins de manipulations des objets 4. 15 Ainsi, le dispositif 1 utilise de préférence un bras 6 robotisé mobile sur le sol (via des roues ou autre) dans la salle sans nécessiter de rails de guidage. Le bras 6 est déplacé sur un robot/chariot mobile configuré pour se positionner/géolocaliser dans la salle. Cette solution peut s'adapter pour tout type de salle de conservation 20 existante et quel que soit le type de cuves de conservation. Ceci permet de supprimer ou limiter l'accès ou l'intervention de technicien dans la salle pour manipuler des échantillons mais également supprime ou réduit le risque d'anoxie d'une personne puisque désormais l'accès à la salle peut être réduit ou même interdit. 25 De préférence le robot 5 est téléguidé sans fil. Par exemple, le robot 5 peut être géolocalisé et le bras 6 robotisé piloté par un automate de commande qui est distant ou porté par le robot 5. Par exemple, l'utilisateur qui souhaiterait récupérer un objet stocké dans 2 une cuve pourrait le faire via l'automate de commande en envoyant une requête 30 via une interface (écran, téléphone, ordinateur... ) du type : « chercher l'échantillon n°RR. L'utilisateur peut indiquer la localisation précise de l'objet mais cette localisation est de préférence connue et stockée par l'automate (le produit n°RR 3052230 5 est situé dans la boîte°YY, dans le rack n°ZZ de la cuve 2 n°RR située en position X2, Y3). Le robot 5 mobile a par exemple une carte de géolocalisation dans son système électronique qui lui permet de localiser la cuve 2 pour se rendre devant 5 cette dernière. Avec les informations de localisation de l'objet 4 (informations stockées par exemple dans une mémoire de l'automate et/ou d'un ordinateur distinct) le bras 6 robotisé peut ouvrir la cuve considérée (mécaniquement ou via un système automatisé). 10 A cet effet, le couvercle 3 d'au moins une cuve 2 peut être relié à un organe 14 moteur commandé configuré pour assurer une ouverture et/ou fermeture automatique de la cuve 2. Le bras 6 peut ensuite récupérer l'échantillon demandé par l'automate de commande. 15 Une fois récupéré, le robot 5 mobile peut revenir dans une zone où il apporte l'échantillon au technicien qui se charge des manipulations (par exemple via une fenêtre 18). La mise à jour de l'emplacement des objets 4 dans les différentes cuves 2 peut être réalisée de façon automatique par l'automate. Ceci simplifie les 20 opérations d'inventaire et supprime les recherches dues notamment à des erreurs de manipulation. Par exemple, le bras 6 robotisé peut être équipé d'un lecteur de données sans fil (RFID par exemple) qui lit des données présentes sur l'objet 4 ou son contenant. Ainsi, toutes les séquences de sorties, entrées d'un objet 4 dans une 25 cuve peuvent être détectées automatiquement par le bras 6 robotisé. La traçabilité peut donc être automatisée également. Cette architecture permet d'optimiser la capacité de stockage des salles de cryoconservation car l'automate peut proposer de manière automatique au technicien un emplacement et un lieu de stockage de l'échantillon. 30 Par exemple, chaque cuve 2 peut être équipée d'un capteur de position et/ou d'un GPS et/ou d'un capteur sans fil (RFID ou autre) qui lui permet d'être localisé dans la salle de cryoconservation ou d'être reconnu par le robot 5 mobile. 3052230 6 A chaque capteur de position peut être affecté un nom de récipient (Ex: capteur 1, cuve 1, etc...). Le robot 5 mobile peut être équipé du système de commande (automate) qui va recevoir l'information de déplacement et qui va donc traiter le signal de déplacer le robot 5 sur la position (GPS ou autre) identifiée. 5 Le robot 5 peut également être équipé d'un lecteur de données sans fil (RFID ou autre) qui, en passant devant la cuve va scanner/lire/détecter l'identifiant de la cuve 2 (émetteurs 9 sur les cuves 2 par exemple). Ceci permet au robot 5 de reconnaître la cuve devant lequel il doit s'arrêter. L'ensemble peut communiquer via un protocole approprié. Les liaisons peuvent être réalisées par « Bluetooth » 10 notamment. Le robot ainsi que le bras 6 robotisé peuvent être commandés par un automate qui comprend les fonctions programmées : déplacement, arrêt, manipulation bras, ouverture de la cuve, etc Les automates utilisés peuvent être des produits standards capables 15 d'intégrer des technologies lecteur RFID, caméra vidéo, etc... De préférence le système 7, 8, 9 de guidage sans fil du robot 5 comprend un organe 8 électronique de géolocalisation du robot 5 et un organe 9 électronique de géolocalisation associé à chaque cuve 2. Par exemple, le système 7, 8, 9 de guidage sans fil du robot 5 comprend un 20 émetteur 9 de signaux radiofréquence associé à chaque cuve 2 et un récepteur 8 de signaux radiofréquence du même type situé sur le robot 5. Les émetteurs 9 et récepteur 8 étant configurés pour transmettre des données de position et d'identification des cuves 2 vers le robot 5. Les émetteurs 9 et récepteur 8 peuvent être configurés pour échanger des 25 données de position et/ou d'identification des cuves 2 directement (cf. figure 3) et/ou via au moins une balise 7 de communication (cf. figure 1) et/ou via un réseau internet ou autre (cf. figure 2). Les émetteurs 9 et récepteur 8 peuvent être configurés pour transmettre des données de position et d'identification des cuves 2 vers le robot 5 selon l'une 30 au moins des technologies de communication parmi : « RFID », « Bluetooth », « LORA », « SIGFOX », traitement d'images vidéo ou tout autre technologie appropriée. 3052230 7 Le dispositif (par exemple l'automate de commande) comprend de préférence un organe 10 électronique d'acquisition, de stockage et de traitement de données intégrant un microprocesseur et configuré pour stocker et mettre à jour un référencement des positions des objets 4 stockés dans les cuves 2. 5 L'organe 10 électronique d'acquisition, de stockage et de traitement de données peut être intégré au robot 5 et/ou peut être déporté. L'organe 10 électronique de d'acquisition, de stockage et de traitement de données peut notamment être configuré pour attribuer à chaque objet 4 stocké au moins l'un parmi : un identifiant, un identifiant de cuve 2 qui l'abrite, une 10 information de position cuve 2 qui l'abrite, une information d'identification d'un panier 11 ou rack à logements multiple qui l'abrite, une information de position d'un panier 11 à logements multiple qui l'abrite, une information d'identification de logement 12 de panier 11 à logements multiple qui l'abrite, une information de position de logement 12 de panier 11 à logements multiple qui l'abrite, une 15 information d'identification d'une boîte 13 du panier 11 qui l'abrite, une information de position d'une boîte 13 de panier 11 à logements multiple qui l'abrite, une information de position au sein du logement ou boîte 13 de panier 11 qui l'abrite. Ceci est schématisé à la figure 4 : l'objet 4 est logé dans une boîte 13 placée dans un compartiment déterminé d'un rack ou panier 11 situé dans un 20 compartiment déterminé de la cuve 2. REVENDICATIONS1. Dispositif de stockage de produits à des températures cryogéniques, comprenant une pluralité de cuves (2) isolées sous vide et délimitant chacune un volume de stockage ayant une extrémité supérieure ouverte refermée par un couvercle (3) mobile pour la fermeture et l'ouverture du volume de stockage, chaque volume de stockage délimitant une pluralité de zones de stockage distinctes abritant respectivement des d'objets (4) tels que des échantillons biologiques, le dispositif (1) comprenant un robot (5) manipulateur muni d'un organe (6) de préhension mobile configuré pour extraire des objets (4) d'au moins une cuve (2) ou ranger des objets (4) dans au moins une cuve (2), caractérisé en ce que le robot (5) comprend un chariot motorisé et télécommandé mobile sur le sol et en ce que le dispositif (1) de stockage comprend un système (7, 8, 9) de guidage sans fil du robot (5) relativement aux cuves (2) configuré pour déplacer le robot (5) vers la ou les cuves (2) selon les besoins de manipulations des objets (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système (7, 8, 9) de guidage sans fil du robot (5) comprend un organe (8) électronique de géolocalisation du robot (5) et un organe (9) électronique de géolocalisation associé à chaque cuve (2). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système (7, 8, 9) de guidage sans fil du robot (5) comprend un émetteur (9) de signaux radiofréquence associé à chaque cuve (2) et un récepteur (8) de signaux radiofréquence du même type situé sur le robot (5), les émetteurs (9) et récepteur (8) étant configurés pour transmettre des données de position et d'identification des cuves (2) vers le robot (5). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les émetteurs (9) et récepteur (8) sont configurés pour échanger des données de position et/ou d'identification des cuves (2) directement et/ou via au moins une balise (7) de communication. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les émetteurs (9) et récepteur (8) sont configurés pour transmettre des données de position et d'identification des cuves (2) vers le robot (5) selon l'une au 3052230 9 moins des technologies de communication parmi : « RFID », « Bluetooth », « LORA », « SIGFOX », traitement d'image vidéo. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un organe (10) électronique de 5 d'acquisition, de stockage et de traitement de données intégrant un microprocesseur et configuré pour stocker et mettre à jour un référencement des positions des objets (4) stockés dans les cuves (2). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe (10) électronique de d'acquisition, de stockage et de traitement de données 10 est configuré pour attribuer à chaque objet (4) stocké au moins l'un parmi : un identifiant, un identifiant de cuve (2) qui l'abrite, une information de position cuve (2) qui l'abrite, une information d'identification d'un panier (11) ou rack à logements multiples qui l'abrite, une information de position d'un panier (11) à logements multiples qui l'abrite, une information d'identification de logement 15 (12) de panier (11) à logements multiple qui l'abrite, une information de position de logement (12) de panier (11) à logements multiples qui l'abrite, une information d'identification d'un boîte (13) du panier (11) qui l'abrite, une information de position d'une boîte (13) de panier (11) à logements multiples qui l'abrite, une information de position au sein du logement ou boîte (13) de 20 panier (11) qui l'abrite. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le couvercle (3) d'au moins une cuve (2) est relié à un organe (14) moteur commandé configuré pour assurer une ouverture et/ou fermeture automatique de la cuve (2). 25 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte abritant les cuves (2) et le robot (5). 10.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le chariot du robot (5) comprend des roues. 30 11.Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'organe (6) de préhension mobile comprend un bras articulé muni d'une pince.