Brevet FR3065939A1 — publié le 20181109

CHARIOT AUTOMOTEUR ROBOTISE COMPORTANT DES ROULETTES DE STABILITE MONTEES SUR DES SUSPENSIONS La prÃ©sente invention concerne un chariot automoteur robotisÃ©, permettant de faire des dÃ©placements de maniÃ¨re automatique, ainsi qu'un procÃ©dÃ© de calcul des accÃ©lÃ©rations longitudinales de ce chariot. Un type de chariot automoteur robotisÃ© connu, Ã©quipÃ© d'une motorisation Ã©lectrique autonome alimentÃ©e par des batteries de stockage d'Ã©nergie, 10 comporte des moyens de guidage par rapport au sol lui permettant de suivre de maniÃ¨re automatique une trajectoire. Un procÃ©dÃ© connu mettant en oeuvre ce type de chariot automoteur, citÃ© Ã titre d'exemple, prÃ©sentÃ© notamment par le document WO-A1-2015107313, utilise des supports de stockage recevant plusieurs rÃ©fÃ©rences de produits, qui sont soulevÃ©s 15 puis dÃ©placÃ©s de maniÃ¨re automatique par des chariots pour conduire ces supports devant des stations de traitement. Des opÃ©rateurs peuvent alors prÃ©lever des produits sur ces supports pour prÃ©parer des commandes. Afin de permettre un entraÃ®nement et un pivotement des chariots automoteur dans toutes les directions, il est connu de disposer sur ces chariots un 20 essieu central comprenant deux roues principales motrices et porteuses, qui supportent le principal de la charge reÃ§ue sur le chariot. Des roulettes annexes de stabilitÃ© disposÃ©es sur les cÃ´tÃ©s de cet essieu, libres en rotation autour d'un pivot vertical, assurent la stabilitÃ© du chariot. Chaque roue principale est entraÃ®nÃ©e de maniÃ¨re indÃ©pendante par une 25 motorisation Ã©lectrique, ce qui permet au chariot d'aller dans les deux directions avec une rotation de ces roues Ã la mÃªme vitesse, de prendre des courbes avec une diffÃ©rence de vitesse, ou de pivoter sur place avec deux vitesses inversÃ©es. Pour le guidage, ces chariots automoteurs comportent des capteurs de dÃ©tection optique disposÃ©s prÃ¨s du sol, qui leurs permettent de se repÃ©rer par rapport 30 Ã des bandes de guidage tracÃ©es sur le sol. Cette technologie a l'avantage de prÃ©senter un coÃ»t modÃ©rÃ©. En complÃ©ment on peut utiliser des moyens de positionnement des chariots utilisant d'autres technologies, notamment des cellules intÃ©grÃ©es dans le sol avec une liaison radiofrÃ©quence. Toutefois des inÃ©galitÃ©s du revÃªtement du sol, comme des raccords de 35 dalles en bÃ©ton comprenant des joints de dilatation, des dÃ©fauts de planÃ©itÃ© du sol, ou d'autres paramÃ¨tres comme la charge emportÃ©e par le chariot, peuvent entraÃ®ner des 3065939 2 Ã©carts de distance entre les capteurs et le sol, posant des problÃ¨mes de lecture des capteurs qui peuvent perdre l'information sur le sol. On a alors des risques d'erreur de guidage des chariots, qui peuvent entraÃ®ner des incidents comme des arrÃªts de chariots. 5 La prÃ©sente invention a notamment pour but d'Ã©viter ces inconvÃ©nients de la technique antÃ©rieure. Elle propose Ã cet effet un chariot automoteur robotisÃ© comprenant deux roues principales porteuses et motorisÃ©es, disposÃ©es sur un mÃªme essieu fixÃ© Ã un chÃ¢ssis, des roulettes de stabilitÃ© disposÃ©es de chaque cÃ´tÃ© de cet essieu, et des capteurs disposÃ©s prÃ¨s du sol, ce chariot Ã©tant remarquable en ce qu'au moins d'un cÃ´tÃ© de l'essieu, les roulettes de stabilitÃ© sont reliÃ©es par un systÃ¨me Ã ressort au chÃ¢ssis, permettant une course verticale de ces roulettes de stabilitÃ©, et en ce qu'un capteur est liÃ© Ã un support de ces roulettes de stabilitÃ©. Un avantage de ce chariot automoteur est que l'on obtient avec le systÃ¨me Ã ressort, des roulettes de stabilitÃ© conservant un contact permanent avec le sol grÃ¢ce au ressort formant une suspension permettant au support de ces roulettes de descendre ou monter en suivant des inÃ©galitÃ©s du sol. Les roulettes de stabilitÃ© disposÃ©es de l'autre cÃ´tÃ© des roues principales, peuvent comporter ou non un systÃ¨me Ã ressort. Le contact permanent des roulettes de stabilitÃ© avec le sol impose une distance constante par rapport Ã ce sol des capteurs fixÃ©s sur le support maintenant ces roulettes, ce qui assure une continuitÃ© du guidage du chariot. Le chariot automoteur selon l'invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractÃ©ristiques suivantes, qui peuvent Ãªtre combinÃ©es entre elles. Avantageusement, le support allongÃ© transversalement, reÃ§oit Ã chaque extrÃ©mitÃ© une roulette de stabilitÃ©, et au-dessus le systÃ¨me Ã ressort. De cette maniÃ¨re on utilise un seul systÃ¨me Ã ressort pour deux roulettes disposÃ©es d'un mÃªme cÃ´tÃ©. Avantageusement, le capteur est fixÃ© au support entre les deux roulettes 30 de stabilitÃ©. Le capteur suit alors fidÃ¨lement le mouvement vertical des roulettes en restant Ã une distance constante du sol. Avantageusement, le support est reliÃ© au chÃ¢ssis du chariot par deux bras tournÃ©s vers le centre du chariot, recevant chacun Ã son extrÃ©mitÃ© un pivot transversal fixÃ© Ã ce chÃ¢ssis. Cette construction simple assure un bon guidage du 35 support. 3065939 3 Avantageusement, le chariot automoteur comporte des butÃ©es Ã©lastiques de fin de course arrÃªtant vers le haut la course des roulettes de stabilitÃ© reliÃ©es par le systÃ¨me Ã ressort. Ces butÃ©es Ã©lastiques participent Ã l'amortissement de fin de course lors des remontÃ©es de ces roulettes. 5 Avantageusement, le chariot automoteur comporte des butÃ©es rigides de fin de course arrÃªtant vers le bas la course des roulettes de stabilitÃ© reliÃ©es par le systÃ¨me Ã ressort. En particulier, le chariot automoteur peut comporter de chaque cÃ´tÃ© de l'essieu portant les roues principales, des roulettes de stabilitÃ© reliÃ©es par un systÃ¨me 10 Ã ressort au chÃ¢ssis. On obtient de cette maniÃ¨re une plus grande capacitÃ© d'absorption des irrÃ©gularitÃ©s du sol. Dans ce cas, avantageusement le chariot automoteur prÃ©sente une symÃ©trie par rapport au plan transversal passant par l'axe de l'essieu. L'invention a aussi pour objet un procÃ©dÃ© de calcul des accÃ©lÃ©rations 15 longitudinales ou de rotation d'un chariot automoteur comprenant l'une quelconque des caractÃ©ristiques prÃ©cÃ©dentes, qui calcule des courbes d'accÃ©lÃ©ration longitudinale ou de rotation de ce chariot en prenant en compte la masse embarquÃ©e du chariot. Avantageusement, pour un chariot embarquant des supports de stockage, le procÃ©dÃ© estime la masse embarquÃ©e de ce chariot Ã partir d'opÃ©rations 20 de chargement de ces supports de stockage. D'autres caractÃ©ristiques et avantages de l'invention ressortiront Ã la lecture de la description qui suit, donnÃ©e uniquement Ã titre d'exemple, en rÃ©fÃ©rence aux figures annexÃ©es suivantes : - les figures 1 et 2 sont des vues respectivement de cÃ´tÃ© et en 25 perspective d'un chariot automoteur selon l'invention ; - la figure 3 est un schÃ©ma vu de cÃ´tÃ© de ce chariot dans une position normale sur un sol plat ; et - les figures 4 et 5 sont des schÃ©mas de ce chariot prÃ©sentant les roues principales posÃ©es respectivement sur un creux et une bosse du sol. Pour plus de clartÃ©, les Ã©lÃ©ments identiques ou similaires sont repÃ©rÃ©s par des signes de rÃ©fÃ©rence identiques sur l'ensemble des figures. Les figures 1, 2 et 3 prÃ©sentent un chariot automoteur comportant un chÃ¢ssis 2 rÃ©alisÃ© en profilÃ©s d'alliage d'aluminium, formant un caisson parallÃ©lÃ©pipÃ©dique recevant Ã chaque extrÃ©mitÃ© une avancÃ©e 8 disposÃ©e en bas de ce caisson, constituant une butÃ©e longitudinale du chariot. 3065939 4 Le chariot symÃ©trique par rapport Ã un plan mÃ©dian transversal, reÃ§oit dans ce plan un essieu porteur comprenant de chaque cÃ´tÃ© une roue principale 6. Un bac infÃ©rieur 4 fixÃ© transversalement en dessous de deux longerons infÃ©rieurs 10 du chÃ¢ssis 2, comporte de chaque cÃ´tÃ© une plaque verticale 30 recevant le moyeu d'une 5 roue principale 6, et une plaque infÃ©rieure 4 reliant ces plaques verticales, recevant une motorisation Ã©lectrique non reprÃ©sentÃ©e, indÃ©pendante pour chaque roue principale 6. Le volume disponible dans le chÃ¢ssis 2 au-dessus des motorisations reÃ§oit des batteries d'alimentation des moteurs Ã©lectriques ainsi que des systÃ¨mes 10 Ã©lectroniques de commande de ces moteurs et de guidage du chariot, ces batteries et ces systÃ¨mes Ã©lectroniques n'Ã©tant pas reprÃ©sentÃ©s. Le chariot comporte Ã chaque extrÃ©mitÃ© du chÃ¢ssis 2, sous ce chÃ¢ssis, un support 12 formant une plaque horizontale allongÃ©e dans la direction transversale, recevant Ã chaque extrÃ©mitÃ© en dessous une roulette de stabilitÃ© 14 montÃ©e libre en 15 rotation sur un pivot vertical. Chaque extrÃ©mitÃ© du support 12 est reliÃ©e au chÃ¢ssis 2 par un bras latÃ©ral inclinÃ© 16 formÃ© par une tÃ´le verticale disposÃ©e longitudinalement sur le cÃ´tÃ© de ce chÃ¢ssis, comprenant une extrÃ©mitÃ© soudÃ©e au-dessus du support, et une autre extrÃ©mitÃ© formant une pointe remontante tournÃ©e vers le centre du chariot, qui se 20 termine par un pivot transversal 18 formÃ© par une vis. De cette maniÃ¨re l'ensemble du support 12 pivote autour de l'axe transversal formÃ© par les deux pivots 18 disposÃ©s de chaque cÃ´tÃ© du chariot, ce qui donne aux roulettes de stabilitÃ© 14 un mouvement en arc de cercle prÃ©sentant une composante verticale. Chaque extrÃ©mitÃ© du chÃ¢ssis 2 comporte une traverse infÃ©rieure 32, 25 recevant au milieu de sa face infÃ©rieure un ressort hÃ©licoÃ¯dal de suspension 20 travaillant en compression, disposÃ© verticalement, qui prend appui sur la face supÃ©rieure du support 12 se trouvant en dessous pour rÃ©aliser une suspension des roulettes de stabilitÃ© 14 se trouvant de ce cÃ´tÃ©. Chaque extrÃ©mitÃ© des traverses infÃ©rieures 32 reÃ§oit en dessous une 30 butÃ©e Ã©lastique supÃ©rieure 22 formÃ©e dans un Ã©lastomÃ¨re, en particulier un polyurÃ©thane souple, prÃ©sentant une face infÃ©rieure d'appui venant au-dessus du support avec un jeu permettant une course. De cette maniÃ¨re chaque support 12 est montÃ© sur une suspension reliÃ©e au chÃ¢ssis 2, prÃ©sentant une course principale pendant laquelle le ressort de 35 compression 20 travaille, puis une fin de course vers le haut un appui sur les deux butÃ©es Ã©lastiques 22 freinant la fin de course tout en rÃ©alisant un certain 3065939 5 amortissement du mouvement avec une absorption d'Ã©nergie par la matiÃ¨re Ã©lastique. Chaque support 12 comporte sur le cÃ´tÃ© extÃ©rieur d'un de ces bras latÃ©ral 16, une butÃ©e infÃ©rieure 24 formÃ©e par une bande comportant en partie supÃ©rieure 5 un pli venant au-dessus du longeron infÃ©rieur 10 disposÃ© de ce cÃ´tÃ©. De cette maniÃ¨re chaque support 12 prÃ©sente une course limitÃ©e vers le bas, quand la butÃ©e infÃ©rieure 24 prend appui sur le longeron infÃ©rieur 10. Chaque support 12 comporte au milieu de sa face infÃ©rieure un boÃ®tier 26 formÃ© par une bande de tÃ´le pliÃ©e, descendant vers le bas, recevant dans sa partie 10 centrale un capteur optique 28 dirigÃ© vers le sol avec une petite distance D de ce sol, permettant de lire une ligne contrastÃ©e tracÃ©e sur le sol pour guider le chariot. De cette maniÃ¨re le capteur optique 28 placÃ© en avant dans le sens de la marche dirige le chariot sur cette ligne. On notera que de chaque cÃ´tÃ© le capteur optique 28 fixÃ© entre les 15 roulettes de stabilitÃ© 14 est disposÃ© dans la direction longitudinale au niveau de l'axe de ces roulettes, cette disposition n'Ã©tant pas reprÃ©sentÃ©e sur le schÃ©ma de la figure 3 donnÃ© uniquement pour expliquer le fonctionnement du chariot. La figure 4 prÃ©sente les roues principales 6 passant dans un relief formant un creux. Chaque jeu de roulettes de stabilitÃ© 14 disposÃ© de chaque cÃ´tÃ© du chariot, 20 remonte en comprimant leur ressort de suspension 20. Le creux est suffisant pour mettre de chaque cÃ´tÃ© le support 12 en appui sur les butÃ©es Ã©lastiques 22, ce qui freine en douceur la fin de course des roulettes de stabilitÃ© 14 vers le haut. La figure 5 prÃ©sente les roues principales 6 passant dans un relief formant une bosse. Chaque jeu de roulettes de stabilitÃ© 14 disposÃ© de chaque cÃ´tÃ© du 25 chariot, descend en laissant son ressort de suspension 20 se dÃ©tendre. De chaque cÃ´tÃ© en fin de dÃ©tente du ressort de suspension 20, la butÃ©e infÃ©rieure 24 vient en appui sur le longeron infÃ©rieur 10 ce qui arrÃªte la course des roulettes de stabilitÃ© 14 vers le bas. L'enfoncement des ressorts de suspension 20 dÃ©pend aussi de la charge 30 embarquÃ©e sur le chariot, provoquant un petit tassement des roues principales 6. Ces ressorts de suspension 20 permettent ainsi aux roulettes de stabilitÃ© 14 de rester dans tous les cas de charge en contact avec le sol. On notera qu'en particulier la masse du chariot Ã vide peut Ãªtre de l'ordre de 150 kg, et la masse de la charge embarquÃ©e, disposÃ©e en hauteur, peut Ãªtre de l'ordre de 600 kg, ce qui reprÃ©sente un Ã©cart de 35 masse important. 3065939 6 Les exemples de dÃ©formation du sol prÃ©sentÃ©s figures 4 et 5, reprÃ©sentent des dÃ©formations maximum de ce sol qui permettent dans tous les cas de garder les quatre roulettes de stabilitÃ© 14 en contact avec le sol. Le capteur optique 28 fixÃ© au support 12 et disposÃ© longitudinalement 5 suivant l'axe des roulettes de stabilitÃ© 14, suit le mouvement vertical de ces roulettes qui restent posÃ©es au sol. On obtient avec une bonne prÃ©cision une distance D des capteurs optique 28 par rapport au sol qui reste constante. En particulier le chariot peut Ãªtre mis en oeuvre par le procÃ©dÃ© selon l'art antÃ©rieur prÃ©sentÃ© ci-dessus. Dans ce cas, la face supÃ©rieure du chÃ¢ssis 2 du chariot 10 reÃ§oit un Ã©lÃ©vateur plat, permettant Ã ce chariot de venir en dessous d'un support de stockage pour le soulever lÃ©gÃ¨rement, et le dÃ©placer. Les raideurs des ressorts de suspension 20 et des butÃ©es 22 sont prÃ©vues pour obtenir une bonne stabilitÃ© de la charge embarquÃ©e sur le chariot. Les courbes d'accÃ©lÃ©ration et de dÃ©cÃ©lÃ©ration longitudinales, ou les courbes d'accÃ©lÃ©ration 15 transversale pour la rotation du chariot, sont calculÃ©es en fonction de ces charges afin d'obtenir une stabilitÃ© du chariot Ã©vitant des oscillations. Avantageusement les courbes d'accÃ©lÃ©ration et de dÃ©cÃ©lÃ©ration longitudinales, et les courbes d'accÃ©lÃ©ration de rotation, sont dÃ©finies en fonction de la masse embarquÃ©e sur le chariot, et du centre de gravitÃ© de cette masse pour 20 optimiser leurs niveaux sans risquer d'oscillation des suspensions des roulettes de stabilitÃ© 14. La masse embarquÃ©e sur le chariot peut Ãªtre mesurÃ©e par un capteur de charge disposÃ© sur ce chariot. En variante la masse peut Ãªtre estimÃ©e par le superviseur de gestion des chariots de l'installation, qui connaÃ®t les rÃ©fÃ©rences et les 25 quantitÃ©s de produits disposÃ©s sur le support de stockage embarquÃ©. D'une maniÃ¨re gÃ©nÃ©rale le chariot peut comporter des ressorts de suspension 20 sur les roulettes 14 disposÃ©es d'un seul cÃ´tÃ© de l'essieu. Il peut aussi comporter des ressorts de suspension individuels pour chaque roulette 14. On notera que l'association des ressorts de suspension 20, et des butÃ©es 30 Ã©lastiques 22 agissant sur une partie de la course, prÃ©sentant des caractÃ©ristiques de raideur et d'amortissement complÃ©mentaires, constitue un systÃ¨me de suspension permettant d'absorber les irrÃ©gularitÃ©s du sol Ã la fois pour le chariot Ã vide, et pour le chariot supportant des charges lourdes. REVENDICATIONS1. Chariot automoteur robotisÃ© comprenant deux roues principales (6) porteuses et motorisÃ©es, disposÃ©es sur un mÃªme essieu fixÃ© Ã un chÃ¢ssis (2), des roulettes de stabilitÃ© (14) disposÃ©es de chaque cÃ´tÃ© de cet essieu, et des capteurs (28) disposÃ©s prÃ¨s du sol, caractÃ©risÃ© en ce qu'au moins d'un cÃ´tÃ© de l'essieu, les roulettes de stabilitÃ© (14) sont reliÃ©es par un systÃ¨me Ã ressort (20) au chÃ¢ssis (2), permettant une course verticale de ces roulettes de stabilitÃ© (14), et en ce qu'un capteur (28) est liÃ© Ã un support (12) de ces roulettes de stabilitÃ© (14). 2. Chariot automoteur selon la revendication 1, caractÃ©risÃ© en ce que le support (12) allongÃ© transversalement, reÃ§oit Ã chaque extrÃ©mitÃ© une roulette de stabilitÃ© (14), et au-dessus le systÃ¨me Ã ressort (20). 3. Chariot automoteur selon la revendication 2, caractÃ©risÃ© en ce que le capteur (28) est fixÃ© au support (12) entre les deux roulettes de stabilitÃ© (14). 4. Chariot automoteur selon la revendication 2 ou 3, caractÃ©risÃ© en ce que le support (12) est reliÃ©e au chÃ¢ssis (2) du chariot par deux bras (16) tournÃ©s vers le centre du chariot, recevant chacun Ã son extrÃ©mitÃ© un pivot transversal (18) fixÃ© Ã ce chÃ¢ssis (2). 5. Chariot automoteur selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte des butÃ©es Ã©lastiques de fin de course (22), arrÃªtant vers le haut la course des roulettes de stabilitÃ© (14) reliÃ©es par le systÃ¨me Ã ressort (20). 6. Chariot automoteur selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte des butÃ©es rigides de fin de course (24), arrÃªtant vers le bas la course des roulettes de stabilitÃ© (14) reliÃ©es par le systÃ¨me Ã ressort (20). 7. Chariot automoteur selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte de chaque cÃ´tÃ© de l'essieu portant les roues principales (6), des roulettes de stabilitÃ© (14) reliÃ©es par un systÃ¨me Ã ressort (20) au chÃ¢ssis (2). 8. Chariot automoteur selon la revendication 7, caractÃ©risÃ© en ce qu'il prÃ©sente une symÃ©trie par rapport au plan transversal passant par l'axe de l'essieu. 9. Chariot automoteur selon l'une quelconque des revendications prÃ©cÃ©dentes, caractÃ©risÃ© en ce qu'il comporte un capteur de charge disposÃ© sur ce chariot.