Brevet FR3065208A1 — publié le 20181019

CHARIOT À GUIDAGE AUTOMATIQUE POUR LE TRANSPORT ET/OU LA MANUTENTION D'UNE CHARGE 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui de la logistique. Plus précisément, l'invention concerne un chariot à guidage automatique. L'invention trouve notamment une application dans la manutention et le transport de pièces ou de produits en entrepôt 2. État de la technique La croissance importante du commerce en ligne a directement impacté les stratégies de gestion des flux de commande et la manipulation des produits au sein d'un entrepôt logistique. Il est bien connu d'automatiser les tâches de transport dans un entrepôt pour gagner en vitesse d'acheminement. Ainsi, on a pensé à utiliser des chariots autoguidés pour transporter des caisses contenant des produits jusqu'à une zone de préparation de commandes. On connaît également des chariots autoguidés utilisés pour transporter des rayonnages d'un entrepôt jusqu'à un point de collecte de produit par un opérateur dans ces rayonnages. Bien souvent, le châssis de ces chariots autoguidés est relié par des suspensions à quatre roues. Un inconvénient des chariots autoguidés connus est que leur mobilité est affectée lorsque la charge sur les différentes roues du chariot n'est pas équilibrée du fait d'une répartition non uniforme des produits dans la caisse ou 25 sur l'étagère qui est transportée, où lorsqu'ils roulent sur un sol irrégulier. Par ailleurs, afin d'éviter qu'en l'absence de charge à transporter, l'adhérence des roues sur le sol soit fortement réduite, et limite les capacités d'accélération et de décélération du chariot, on cherche par ailleurs à alourdir le chariot autoguidé pour pré-comprimer les suspensions. 3065208 2 Ceci présente l'inconvénient d'augmenter l'énergie nécessaire pour déplacer le chariot et donc de réduire son autonomie. Un autre inconvénient de ces chariots autoguidés connus est que lorsque la charge est trop importante, les suspensions se retrouvent comprimées à leur 5 maximum. La répartition du poids de la charge portée par le plateau est alors transmise telle quelle aux roues. On ne peut alors pas répartir le poids de la charge sur chacune des roues. Parmi ces chariots à guidage automatique connus, certains peuvent être configurés pour avoir des essieux montés sur boggies, disposés l'un à l'avant, 10 l'autre à l'arrière d'une caisse ou voiture. Cette technique de chariot autoguidé sur boggie présente les mêmes inconvénients que les techniques précédentes. Un autre inconvénient de ces chariots autoguidés sur boggie est qu'ils ne peuvent pas tourner sur eux-mêmes. 15 3. Objectifs de l'invention L'invention a donc notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'état de la technique cités ci-dessus. Plus précisément l'invention a pour objectif de fournir un chariot à guidage automatique pour le transport et/ou la manutention d'une charge dont 20 toutes les roues adhèrent convenablement au sol, que le chariot soit en charge ou à vide. Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique de chariot à guidage automatique dans laquelle l'adhérence des roues au sol est directement proportionnelle au poids transporté. Un objectif de l'invention est également de proposer une telle technique de chariot à guidage automatique qui maintienne le niveau d'adhérence des roues motrices, quelle que soit la répartition de la charge transportée. Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique de chariot à guidage automatique qui limite les problèmes de transfert de charge 30 lors des phases d'accélération et de décélération. 3065208 3 L'invention a également pour objectif de proposer une technique de chariot à guidage automatique dont l'autonomie en énergie est accrue. Encore un objectif de l'invention est de fournir une telle technique de chariot à guidage automatique qui soit simple à mettre en oeuvre, fiable et d'un 5 coût de revient réduit. 4. Exposé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints à l'aide d'un chariot à guidage automatique pour le transport et/ou la manutention d'une charge, comprenant un châssis principal destiné à recevoir 10 ladite charge et un châssis porteur comprenant un premier balancier et un deuxième balancier s'étendant respectivement vers l'avant et l'arrière dudit chariot ou vice-versa. L'invention concerne ainsi un véhicule autoguidé, aussi connu sous l'acronyme AGV (acronyme de « Automated guided vehicle » en anglais). Ce 15 véhicule autoguidé peut être équipé d'un ou plusieurs bras de préhension d'objets, sans sortir du cadre de l'invention. Il convient de noter que dans l'ensemble de la description de la présente demande de brevet, on se réfère à une direction d'avance du chariot lorsqu'on emploie les termes avant, arrière, droite et gauche du chariot. 20 Selon l'invention, ledit premier balancier et ledit deuxième balancier sont montés pivotants par rapport au châssis principal respectivement autour d'un premier axe et d'un deuxième axe, ledit premier balancier présentant un premier bras s'étendant à partir dudit premier axe en direction de l'extérieur dudit chariot, équipé d'au moins une roue folle, et un deuxième bras s'étendant 25 à partir dudit premier axe en direction de l'intérieur dudit chariot, monté sur deux roues à entraînement différentiel, ledit deuxième balancier présentant un premier bras s'étendant à partir dudit deuxième axe en direction de l'extérieur dudit chariot, équipé d'au moins une roue folle et un deuxième bras s'étendant à partir dudit deuxième axe en direction de l'intérieur dudit chariot, et un tel chariot à guidage automatique comprend des moyens de solidarisation du deuxième bras dudit deuxième balancier avec le deuxième bras dudit premier 3065208 4 balancier comprenant des moyens d'appui dudit deuxième bras dudit deuxième balancier sur le deuxième bras dudit premier balancier. Ainsi, de façon inédite, l'invention propose de mettre en oeuvre deux balanciers pour répartir le poids de la charge portée par le châssis principal de 5 manière uniforme entre les roues à entraînement différentiel et les roues folles, quelle que soit cette charge. La mise en oeuvre des balanciers permet en outre de limiter le poids du chariot à guidage automatique, ce qui lui confère de meilleures performances en termes d'autonomie et de vitesse de déplacement notamment. 10 En outre, la répartition de charge s'effectue de manière équivalente entre l'avant et l'arrière, mais également entre la droite et la gauche du chariot. On notera par ailleurs, qu'ainsi, l'assemblage du châssis principal avec le châssis porteur est sensiblement isostatique. Selon un aspect particulier de l'invention, les roues à entraînement 15 différentiel sont montées dans le plan transversal du chariot, ou en d'autres termes le plan médian vertical orthogonal à l'axe longitudinal du chariot à guidage automatique, afin d'augmenter l'adhérence de celles-ci et ainsi optimiser le transfert du couple moteur au sol. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, lesdits moyens 20 d'appui comprennent un doigt s'étendant sensiblement perpendiculairement au deuxième bras dudit deuxième balancier, ou vice-versa au deuxième bras dudit premier balancier, ledit doigt pénétrant au moins partiellement dans une lumière formée dans ledit deuxième bras dudit premier balancier, ou vice versa dans ledit deuxième bras dudit deuxième balancier, plus large que ledit doigt. 25 On obtient ainsi une façon simple et peu couteuse d'exercer un appui sur le deuxième bras du deuxième balancier, ou sur le deuxième bras dudit premier balancier, de façon réversible soit vers le bas soit vers le haut. Selon un aspect particulier de l'invention, ladite lumière est de forme sensiblement oblongue et s'étend sensiblement dans la direction longitudinale du 30 deuxième bras dans lequel elle est formée. 3065208 5 Ainsi, lorsque le balancier portant le doigt pivote autour de son axe de pivotement par rapport au châssis principal, le doigt parcourt un arc de cercle et se déplace dans la lumière en poussant sur l'une des faces intérieures de cette dernière. 5 Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit doigt comprend un galet destiné à venir en appui sur les bords de ladite lumière. Ainsi, on limite le frottement du doigt dans la lumière ce qui réduit l'usure du doigt et/ou de la lumière. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, lesdits moyens 10 d'appui sont logés sensiblement à la verticale de l'axe des roues à entrainement différentiel. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdits moyens d'appui sont logés sous l'axe desdites deux roues à entraînement différentiel. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de 15 l'invention, un chariot à guidage automatique tel que décrit ci-dessus comprend au moins une butée montée sur ledit châssis principal en vis-à-vis d'un desdits balanciers, destinée à limiter le débattement du châssis porteur par rapport au châssis principal. Ainsi, on évite que les roues à entraînement différentiel viennent en 20 contact avec la structure du chariot, au passage de bosses ou de trous sur le sol, et s'usent prématurément par frottement avec celle-ci. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les deux roues à entraînement différentiel sont entraînées en rotation par deux moteurs commandés de façon indépendante, fixés au même balancier que les roues à 25 entraînement différentiel. Ainsi, le chariot à guidage automatique est apte à tourner sur lui-même pour effectuer un changement de direction. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, au moins un des balanciers est équipé de deux roues folles montées sur celui-ci dans des 30 positions symétriques par rapport au plan sagittal du chariot 3065208 6 En écartant les deux roues folles du plan sagittal, le chariot peut alors être guidé par un dispositif de guidage au sol, telle une ligne le long de laquelle il se déplace à cheval. On entend ici par plan sagittal le plan médian vertical qui passe par 5 l'axe longitudinal du chariot. Selon un aspect avantageux de l'invention, la position dudit premier axe et la position dudit deuxième axe sont symétriques par rapport au plan médian dudit chariot. De façon avantageuse, le premier axe et/ou le deuxième axe sont à mi-10 distance entre l'axe des roues motrices et l'axe de la roue folle qui équipe le premier balancier, respectivement le deuxième balancier. 5. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation de 15 l'invention, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de mode de réalisation d'un chariot à guidage automatique selon l'invention ; La figure 2 est une vue en perspective du dessous du chariot à 20 guidage automatique présenté en référence à la figure 1 ; La figure 3 est une vue d'un côté du chariot à guidage automatique présenté en référence à la figure 1. 6. Description détaillée de l'invention 6.1. Premier exemple de mode de réalisation de l'invention 25 On a illustré sur la figure 1 par une vue en perspective, un exemple de mode de réalisation d'un chariot à guidage automatique 10 selon l'invention, dédié au transport et/ou à la manutention d'une charge. Ce chariot autoguidé 10 comprend un châssis principal 11 destiné à recevoir une charge supportée par un châssis porteur 12 assurant la liaison au sol du chariot 10. 3065208 7 Ce châssis porteur 12 est constitué d'un premier balancier 13 s'étendant vers l'avant du chariot 10 et d'un deuxième balancier 14 s'étendant vers l'arrière du chariot. Chaque balancier 13, 14 est formé d'un cadre en "U" qui présente deux branches latérales 130, 140 s'étendant chacun selon l'orientation 5 longitudinale du chariot vers l'intérieur de celui-ci. Le premier balancier 13 est monté sur deux roues motrices 16 à entraînement différentiel dont l'axe est situé dans le plan médian du châssis porteur 12. L'entraînement en rotation des deux roues motrices 16 est assuré par deux moteurs 17 à commandes indépendantes, fixés sur le cadre du premier 10 balancier 13 sensiblement à l'extrémité proximale des deuxième bras 130. On notera que l'entraînement différentiel des deux roues motrices 16 centrales par les moteurs 17 permet au chariot de se déplacer selon tous types de trajets programmés par un module de commande (non représenté sur la figure 1) telle une ligne droite, une courbe ou encore tourner sur lui-même. 15 Le premier balancier 13 et le deuxième balancier 14 sont chacun équipés d'une roue folle 18. Ces roues folles 18 sont fixées aux extrémités distales des balanciers 13, 14, dans le plan sagittal du chariot. Pour loger la roue folle, chaque balancier présente un décrochement en "U" 19 qui enjambe cette roue. 20 Comme on peut le voir sur la figure 1, le châssis principal 11 est formé d'un cadre périphérique 100 qui présente deux traverses 101 reliant deux longerons latéraux 102 sur chacun desquels est soudée, sensiblement au milieu et à l'avant des roues motrices 16, une butée 103. Pour limiter la course vers le haut du premier balancier 13 au niveau des 25 roues motrices 16, chaque butée 103 présente un ergot 104 surplombant une branche 130 du premier balancier. Ainsi, le point le plus bas de la circonférence des roues motrices 16 qui correspond au point de contact de la bande de roulement avec le sol reste en dessous du point le plus bas du châssis principal 11. Par ailleurs, on évite ainsi que le point le plus haut de la bande de roulement 30 n'entre en contact avec le châssis principal 11 ou la charge. En outre, à l'extrémité distale du chariot, le débattement du premier balancier et du 3065208 8 deuxième balancier 14 est limité vers le haut par les traverses 101 du cadre 100 qui font office de butée pour chaque décrochement 19. On a représenté sur les figures 2 et 3 le chariot selon une vue en perspective, respectivement vu de dessous et vu de côté, afin de rendre plus 5 claires les points d'articulation entre le châssis principal 11, le premier balancier 13 et le deuxième balancier 14. Sur la figure 2, on peut voir que chaque balancier 13 ou 14 du châssis porteur 12 est monté pivotant par rapport au châssis principal 11, autour d'une paire d'axes 20 ou 21, fixés au longeron latéral 102 du châssis principal 11 . 10 Les axes de chaque paire d'axes 20, 21 sont alignés et situés en vis-à- vis de chaque côté du plan sagittal du chariot. Ils présentent à leur extrémité libre une languette 22 formant épaulement, maintenue par une vis 23 à l'un des branches latérales 130, 140. Comme on peut le voir sur la figure 3, les paires d'axes 20, 21 de 15 pivotement des balanciers 13 et 14 par rapport au châssis principal 11 sont situées sensiblement à mi-distance entre les roues motrices 16 et les points de fixation des deux roues folles 18 aux balanciers 13, 14. Ainsi, la charge est sensiblement répartie à 50 % sur les roues motrices 16 et à 31 % sur chacune des roues folles 18. 20 Chaque branche latérale 130 ou 140 présente de part et d'autre des axes 20, 21 un premier bras 131, 141, sur lequel est monté une des roues folles 16, et un deuxième bras 132, 142, s'étendant respectivement vers l'extérieur et vers l'intérieur du chariot. Sur la figure 3, on peut voir que le deuxième balancier 14 est solidarisé 25 et en appui sur le premier balancier 13 sensiblement dans le plan médian transversal du chariot porteur 12. Cet appui est assuré par un doigt 30 fixé à chaque extrémité proximale de chaque branche 140 du deuxième balancier 14. Chaque doigt 30 pénètre dans une lumière qui se présente sous la forme d'un trou oblong 31 dans chaque extrémité proximale de chaque branche 130 du 30 premier balancier 13, sensiblement à l'aplomb de l'axe des roues motrices 16. On remarque également que l'axe longitudinal de chaque trou oblong 31 est 3065208 9 orienté sensiblement selon la direction longitudinale de la branche 130. Enfin la longueur des trous oblongs 31 est dimensionnée de sorte à permettre la rotation du premier et du deuxième balancier 13, 14 par rapport au chariot principal 11 dans la limite du débattement autorisé par les traverses 101 et les butées 103.. 5 6.2. Autres caractéristiques optionnelles et avantages de l'invention Dans des variantes du mode de réalisation de l'invention détaillé ci-dessus, il peut également être prévu : que le deuxième balancier soit solidarisé au premier balancier à l'aide d'au moins une bielle verticale qui transmet les efforts de 10 contre réaction du deuxième balancier sur le premier balancier selon l'axe vertical ; de répartir différemment la charge entre les roues motrices et les roues folles en déplaçant la position des axes de pivotement des balanciers par rapport au châssis principal, afin de favoriser 15 plutôt la stabilité du chariot ou plutôt l'adhérence des roues motrices ; d'équiper chaque balancier de deux roues folles, fixées au corps du balancier dans des positions symétriques par rapport au plan transversal du châssis porteur. 20 REVENDICATIONS1. Chariot à guidage automatique (10) pour le transport et/ou la manutention d'une charge, comprenant un châssis principal (11) destiné à recevoir ladite charge et un châssis porteur (12) comprenant un premier balancier (13) et un deuxième balancier (14) s'étendant respectivement vers l'avant et l'arrière dudit chariot ou vice-versa, caractérisé en ce que ledit premier balancier et ledit deuxième balancier sont montés pivotants par rapport au châssis principal respectivement autour d'un premier axe et d'un deuxième axe, ledit premier balancier présentant un premier bras s'étendant à partir dudit premier axe en direction de l'extérieur dudit chariot, équipé d'au moins une roue folle, et un deuxième bras s'étendant à partir dudit premier axe en direction de l'intérieur dudit chariot, monté sur deux roues à entraînement différentiel (16), ledit deuxième balancier présentant un premier bras s'étendant à partir dudit deuxième axe en direction de l'extérieur dudit chariot, équipé d'au moins une roue folle et un deuxième bras s'étendant à partir dudit deuxième axe en direction de l'intérieur dudit chariot, et en ce qu'il comprend des moyens de solidarisation du deuxième bras dudit deuxième balancier avec le deuxième bras dudit premier balancier comprenant des moyens d'appui dudit deuxième bras dudit deuxième balancier sur le deuxième bras dudit premier balancier. 2. Chariot à guidage automatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui comprennent un doigt s'étendant sensiblement perpendiculairement au deuxième bras dudit deuxième balancier, ou vice-versa au deuxième bras dudit premier balancier, ledit doigt pénétrant au moins partiellement dans une lumière formée dans ledit deuxième bras dudit premier balancier, ou vice versa dans ledit deuxième bras dudit deuxième balancier, plus large que ledit doigt. 3. Chariot à guidage automatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite lumière est de forme sensiblement oblongue et s'étend sensiblement dans la direction longitudinale du deuxième bras dans lequel elle est formée. 3065208 11 4. Chariot à guidage automatique selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit doigt comprend un galet destiné à venir en appui sur les bords de ladite lumière. 5. Chariot à guidage automatique selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui sont logés sensiblement à la verticale de l'axe des roues à entrainement différentiel. 6. Chariot à guidage automatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui sont logés sous l'axe desdites deux roues à entraînement différentiel. 10 7. Chariot à guidage automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une butée montée sur ledit châssis principal (11) en vis-à-vis d'un desdits balanciers, destinée à limiter le débattement du châssis porteur (12) par rapport au châssis principal. 15 8. Chariot à guidage automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdites deux roues à entraînement différentiel sont entraînées en rotation par deux moteurs (17) commandés de façon indépendante, fixés au même balancier que lesdites roues à entraînement différentiel. 20 9. Chariot à guidage automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins un desdits balanciers est équipé de deux roues folles (28) montées sur celui-ci dans des positions symétriques par rapport au plan sagittal dudit chariot. 10. Chariot à guidage automatique selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la position dudit premier axe et la position dudit deuxième axe sont symétriques par rapport au plan médian dudit chariot.