Brevet FR3125692A1 — publié le 20230203

Le dispositif se compose d'un module de réfrigération (C) et d'un module de congélation (F). L'espace du module de réfrigération (C) est divisé latéralement par l'écluse de porte vertical (7) en une zone de température plus élevée (C1) à gauche et une zone de température plus basse (C2) à droite. L'écluse de porte (7) a une structure à deux vantaux (8) s'étendant horizontalement et latéralement dans une fente verticale ouverte de la largeur de l'espacement (B) des étagères avant (1) et arrière (2). Dans le module de congélation (F), des étagères de stockage (9a, 9b) avec des fentes en porte-à-faux (3) pour les paniers de transport (4) sont montées le long des parois arrière et avant du boîtier. Dans le plan vertical de symétrie entre ces étagères (9a, 9b) est guidé un manipulateur à cadre cartésien (R2), les étagères de stockage (9a, 9b) et le manipulateur cartésien (R2) ayant des structures comme leurs homologues (1, 2, R1) dans le module de réfrigération (C). L'espace du module de congélation (F) est relié au module de réfrigération (C) par une écluse de fenêtre (10), située dans le mur adjacent au boîtier du module de réfrigération (C). L'écluse de fenêtre (10) a la forme d'un coulisseau vertical situé dans l'axe horizontal de la fente inférieure (3) du dernier côté droit de la colonne de l'étagère avant (1). Des deux côtés de l'espace de l'écluse de fenêtre (10), une unité mobile à deux positions de rotation-coulissage (ZOP) pour le mouvement horizontal du panier de transport (4) est incorporée, effectuant dans la direction du module de congélation (F) une rotation de 90° et un déplacement linéaire par rapport à l'axe de la première colonne de l'étagère de stockage (9b) dans le module de congélation (F) successivement et avec l'ordre inverse des mouvements dans la direction du module de réfrigération (C). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Un dispositif robotique pour la vente au détail de produits alimentaires dans le cadre d'une opération de vente à distance, effectuée par un réseau informatique mondial L'objet de l'invention est un dispositif robotisé pour la vente au détail de produits alimentaires dans le cadre d'une opération de vente à distance, effectuée par l'intermédiaire d'un réseau informatique mondial, conçu pour la collecte en libre-service des produits commandés par un client à partir d'un dispositif accessible au public 24 heures sur 24 et situé dans un emplacement pratique. Les équipements effectuant ces tâches doivent garantir des conditions de stockage inhibant significativement la prolifération des bactéries contenues dans les produits alimentaires, notamment la température en fonction du type d'aliment, afin de retarder l'activité microbienne nocive, de garantir la fraîcheur et la durée de conservation, conformément aux principes du système de sécurité sanitaire des aliments HACCP et de la norme ISO 22000:2018. Compte tenu de la sensibilité très variable des denrées alimentaires aux processus d'altération bactérienne, deux, ou de préférence trois, plages de température sont le plus souvent utilisées dans ce type d'équipement. Dans la gamme des températures de refroidissement positives : la première plage avec des températures plus élevées allant d'environ +4 °C à environ +14 °C et la seconde plage avec des températures plus basses dans la gamme de +1 °C à +5 °C, et dans le processus de congélation avec des températures allant jusqu'à environ -30 °C. Un dispositif robotique connu pour la réception de produits alimentaires périssables commandés dans le cadre d'une transaction de vente à distance est présenté dans la description de la demande d'invention internationale WO2015159139A1. À l'intérieur du boîtier du dispositif se trouvent des chambres séparées thermiquement dans lesquelles différentes températures sont maintenues. Selon un mode de réalisation exemplaire de cette invention, il existe deux chambres froides, l'une ayant une température comprise entre +1 °C et +5 °C et l'autre ayant une température comprise entre +5 °C et +12 °C. Une température de -18 °C à -35 °C est maintenue dans la chambre de congélation. Toutes les chambres sont équipées d'étagères avec des fentes pour les paniers de transport, espacées parallèlement sur une échelle verticale, et dans lesquels les produits sont collectés en fonction des commandes. Un rail de manipulateur cartésien horizontal est monté au-dessus des chambres de réfrigération et de congélation. Il comporte une plateforme entraînée verticalement avec des plaques de support de paniers de transport s'étendant dans les deux directions perpendiculaires. Les chambres sont recouvertes de protections thermo-isolantes, qui sont ouvertes par un boulon fixé à la surface inférieure de la plateforme du chariot manipulateur, qui est accroché à travers une ouverture dans la couverture pliante afin d'ouvrir la chambre, puis d'abaisser le chariot et de récupérer le panier de transport sélectionné. Sur la face avant du dispositif se trouve une fenêtre d'entrée/de sortie dans laquelle le coursier livre les paniers de transport avec les produits commandés en fonction de la température de stockage requise, les paniers étant ensuite transférés sur la plateforme du manipulateur vers les chambres et les fentes de stockage indiqués par le logiciel. Après le paiement, le client reçoit un code d'accès sans fil avec lequel il active le manipulateur du dispositif, qui collecte les paniers contenant les produits commandés sur la plateforme et les livre au guichet de collecte Afin d'exécuter la commande, la nécessité d'ouvrir à chaque fois les couvercles des chambres à température différente – tant pendant le chargement que pendant la réception de la commande – réduit considérablement la rapidité du service à la clientèle, tandis que les périodes relativement longues de connexion entre ces chambres et l'environnement à travers l'espace de travail du manipulateur augmentent les pertes de chaleur. Un dispositif avec le nom commercial « Arcan » utilisé pour stocker et recevoir des produits alimentaires achetés dans une transaction de vente à distance via l'Internet, dont la construction est divulguée sur l'Internet https://www.rrobotics.co, présente de nombreuses caractéristiques communes avec la solution selon la présente invention. Le dispositif comprend des modules séparés de refroidissement et de congélation, qui sont perpendiculairement adjacents l'un à l'autre, la paroi latérale du module de congélation étant logée dans la section de l'extrémité droite de la paroi avant du module de réfrigération. Le boîtier du module de réfrigération est intégré dans un circuit d'air de refroidissement avec une basse température stabilisée dans la gamme de +1 °C à +8 °C, de préférence +4 °C, l'air est forcé par un soufflage du module de réfrigération dans la zone du plafond et renvoyé à l'évaporateur par les conduits inférieurs. Le module de congélation est relié à un système de congélation à compresseur et maintient la température dans le boîtier entre -18 °C et -22 °C. Dans le module de réfrigération rectangulaire et allongé horizontalement, les étagères avant et arrière sont installées longitudinalement et parallèlement, avec des fentes de stockage en porte-à-faux pour les paniers de transport perforés. Dans le plan vertical de symétrie entre ces étagères, un manipulateur à cadre cartésien est incorporé, équipé d'un mécanisme de préhension avec des bras s'étendant vers l'avant et l'arrière et terminés par des supports de panier de transport. Dans la paroi avant du boîtier du module de réfrigération, les fenêtres d'entrée/de sortie des aliments sont intégrées, avec une conception d'écluses fixées à la paroi avant de l'intérieur, sous les fentes de stockage. L'ouverture arrière de l'écluse pour les périodes de liaison entre les fenêtres d'entrée/de sortie est fermée par une cloison arrière mobile. En outre, un tiroir est installé dans cette fenêtre, qui est fermée à l'avant par une porte à un seul panneau avec une serrure électromagnétique. Le tiroir est déplacé de façon coulissante dans l'évidement de l'écluse par l'intermédiaire d'une commande de sortie montée sur le fond. Dans le module de congélation, la paroi avant est recouverte d'une double porte vitrée, et à l'intérieur se trouvent des boîtes de dépôt séparées dont les parois sont perforées de trous et dont la porte est éclairée avec le numéro de la boîte actuellement disponible, contenant le produit surgelé commandé. La solution du dispositif avec un module de réfrigération d'une zone basse température impose le refroidissement de toutes les denrées alimentaires commandées, y compris celles qui peuvent être refroidies à une température plus élevée pour préserver la fraîcheur. Par exemple, des articles tels que la farine, le sucre, le riz, l’eau minérale, le vin rouge, les spiritueux, les pommes de terre, les légumes racines, les tomates mûres, les poivrons verts, les saucisses emballées sous vide et bien d'autres encore peuvent être conservés à des températures de réfrigération plus élevées, jusqu'à 12 °C. En plus de l'augmentation de la demande d'électricité, le dispositif décrit oblige le client qui commande des produits réfrigérés et congelés en même temps à les récupérer à deux endroits différents. Le problème technique résolu par la présente invention est le développement d'un dispositif ayant des besoins réduits en énergie électrique, tout en maintenant la qualité requise des denrées alimentaires commandées et avec la réception de produits réfrigérés et congelés dans une seule fenêtre de chargement et de réception, en particulier un dispositif pour les transactions « en une journée ». Le dispositif selon l'invention présente de nombreuses caractéristiques communes avec l'état de la technique décrit, il s'apparente notamment à la conception du dispositif nommé « Arctan ». Il contient également un module de réfrigération et un module de congélation, dont le module de réfrigération a un boîtier rectangulaire, allongé horizontalement, avec une étagère avant et une étagère arrière, intégrées à l'intérieur en espacement parallèle, qui ont des fentes de stockage en porte-à-faux pour les paniers de transport perforés. Dans le plan vertical de symétrie entre ces étagères, un manipulateur à cadre cartésien est incorporé, équipé d'un mécanisme de préhension avec des bras s'étendant vers l'avant et l'arrière et terminés par des supports de panier de transport. Dans la paroi avant du boîtier, sous les fentes de stockage, sont encastrées des fenêtres d'entrée/de sortie de type écluses, dont l'ouverture arrière est fermée par une cloison arrière mobile, et le tiroir encastré dans la fenêtre est fermé de l'extérieur par une porte avec une serrure électromagnétique. L'espace du module de réfrigération est inclus dans la circulation forcée de l'air de refroidissement provenant de l'unité de refroidissement, l'air étant soufflé dans l'espace du plafond au-dessus des étagères et retournant à l'évaporateur par les conduits inférieurs. Le module de congélation, quant à lui, est perpendiculaire à l'extrémité droite de la paroi avant du module de réfrigération et son espace interne est relié au système de congélation du compresseur. L'invention, qui présente les caractéristiques susmentionnées en commun avec la solution connue, se distingue par le fait que l'espace de son module de réfrigération est divisé transversalement par une écluse de porte verticale en une zone de température supérieure, située sur le côté gauche, et une zone de température inférieure, sur le côté droit. L'écluse de porte a une structure à deux vantaux s'étendant horizontalement et latéralement dans une fente verticale ouverte de la largeur de l'espacement des étagères avant et arrière. Dans le module de congélation, des étagères de stockage avec des fentes en porte-à-faux pour les paniers de transport sont fixées le long des parois arrière et avant le boîtier, et un manipulateur à cadre cartésien est guidé dans le plan vertical de symétrie entre ces étagères, les étagères de stockage, le manipulateur cartésien ayant des structures comme leurs homologues dans le module de réfrigération. L'espace du module de congélation est relié au module de réfrigération par l'intermédiaire d'une écluse de fenêtre dans une paroi adjacente au boîtier du module de réfrigération, et cette écluse de fenêtre a la structure d'un coulisseau vertical situé dans l'axe horizontal de la fente inférieure du dernier côté droit de la colonne de l'étagère avant dans la zone de température inférieure, et de chaque côté de l'espace de cette écluse de fenêtre est incorporée une unité mobile à deux positions de rotation-coulissage pour déplacer horizontalement le panier de transport, qui, dans la direction du module de congélation, effectue successivement une rotation de 90° et un déplacement linéaire vers l'axe de la première colonne de l'étagère de stockage dans le module de congélation et, avec l'ordre inverse des mouvements, dans la direction du module de réfrigération. Il est avantageux de réaliser une unité de rotation-coulissage dans lequel le chariot avec la plaque porteuse du panier de transport roule sur le plateau à cames horizontal, entraîné à l’aide d’une chaîne guidé par les galets selon la trajectoire du guide réalisé dans le plateau à cames, dont la forme est créée par un arc raccordé à une extrémité à une section décalée de longueur entre les axes verticaux des colonnes des fentes de stockage de la dernière colonne droite de l'étagère avant de la zone de basse température et la première colonne des fentes de l'étagère de stockage du module de congélation. Dans le dispositif selon l'invention, les périodes d'ouverture des cloisons d'isolation thermique de l'écluse de porte et de l'écluse de fenêtre sont très courtes, ce qui réduit la consommation d'électricité pour la partie nécessaire au rétablissement – par les unités frigorifiques et le système de congélation à compresseur – des températures nominales dans les chambres, qui ont été altérées par l'échange de chaleur lors du raccordement des zones à températures différentes. Le client reçoit l'ensemble des produits alimentaires, réfrigérés et surgelés, commandés dans une seule fenêtre de chargement et de déchargement du module de réfrigération. Le dispositif selon l'invention est décrit approximativement par une description d'une exécution exemplaire montrée sur le dessin, où : : la montre un diagramme schématique du dispositif en vue de dessus, : la est une vue en perspective de la section transversale le long de la ligne A-A de la , : la est une section transversale le long de la ligne B-B de la avec une écluse fermée, : la est une vue en perspective de la section transversale le long de la ligne B-B avec une écluse ouverte, : la est une vue en perspective de la section transversale le long de la ligne D-D de la , : la est une section transversale verticale le long de la ligne E-E de la , tandis que : la est une vue de dessus de la zone de connexion des chambres de refroidissement et de congélation avec les murs de plafond enlevés, montrant l'unité de rotation-coulissage avec la plaque de came et le système de pignon pour l'entraînement du chariot, dessinés avec une ligne pointillée. Le dispositif robotisé selon l'invention comprend un module de réfrigération C et un module de congélation F en fonctionnement intégré à un programme de gestion d'un système de vente à distance de produits alimentaires, et qui, au niveau de la commande du dispositif, enregistre la disposition des paniers de transport dans les fentes des étagères de stockage et tient un inventaire en temps réel de leur occupation. Les boîtiers des modules C et F sont perpendiculairement adjacents l'un à l'autre : la paroi latérale du boîtier du module de congélation F étant au niveau de la section de l'extrémité droite de la paroi frontale du module de réfrigération C . Le module de réfrigération C a un boîtier rectangulaire, allongé horizontalement de manière linéaire, dans lequel l'étagère avant 1 et l'étagère arrière 2 sont espacées en parallèle à distance B . Les étagères 1 et 2 comportent des fentes de stockage en porte-à-faux 3 pour les paniers de transport perforés 4 . Dans le plan vertical de symétrie S-S entre ces étagères 1 et 2 , un manipulateur à cadre cartésien R1 à entraînement électrique est incorporé, comportant un cadre extérieur fixe et un cadre intérieur mobile horizontalement. Dans le cadre intérieur se trouve un timon guidé verticalement avec un mécanisme de préhension 5 , dont les bras, s'étendant vers l'avant et l'arrière, sont terminés par les supports du panier de transport 4 . Dans la paroi avant du boîtier, sous les fentes de stockage, sont encastrées des fenêtres d'entrée/de sortie 6 de type écluses, dont l'ouverture arrière est fermée par une cloison arrière mobile et le tiroir encastré dans la fenêtre est fermé de l'extérieur par une porte avec une serrure électromagnétique. Le manipulateur R1 effectue des mouvements commandés par logiciel des paniers de transport 4 : lorsqu'ils sont chargés par le coursier entre la fenêtre d'entrée 6 et la fente de stockage 3 dans l'étagère avant 1 ou arrière 2 , désignée par le logiciel, et lorsqu'ils sont reçus par le client, le mouvement dans la direction opposée à la fenêtre de sortie 6 . L'espace interne du module de réfrigération C est divisé transversalement par l'écluse de porte verticale 7 en une zone de température supérieure C1 de +12 °C à gauche et une zone de température inférieure C2 de +4 °C à droite. L'écluse de porte 7 a une structure à deux vantaux 8 s'étendant horizontalement et latéralement à l'aide des cylindres dans une fente verticale ouverte de la largeur de l'espacement B des étagères avant et arrière. Les espaces des deux zones, C1 et C2 , sont reliés à deux circuits d'air séparés provenant d'unités de refroidissement ; non représentées sur le dessin, dont les ventilateurs à haut rendement transportent l'air aux températures susmentionnées vers les conduits d'air perforés dans la zone du plafond au-dessus des étagères avant 1 et arrière 2 . L'air est renvoyé vers les évaporateurs par des canaux inférieurs. L'espace interne du module de congélation F est relié au système de congélation du compresseur. Des étagères de stockage 9a et 9b avec des fentes en porte-à-faux 3 pour les paniers de transport 4 sont fixées le long des parois arrière et avant le boîtier, et un manipulateur à cadre cartésien R2 est guidé dans le plan vertical de symétrie entre ces étagères 9a et 9b . Les étagères de stockage 9a et 9b et le manipulateur cartésien R2 ont des structures similaires à celles de leurs homologues 1, 2, R1 dans le module de réfrigération C . L'espace du module de congélation F est relié au module de réfrigération C par une écluse de fenêtre 10 construite dans la paroi adjacente au boîtier du module de réfrigération C . L'écluse de fenêtre 10 a la structure d'un coulisseau vertical connu situé dans l'axe horizontal de la fente inférieure 3 du dernier côté droit de la colonne de l'étagère avant 1 dans la zone de température inférieure C2 . Des deux côtés de l'espace de l'écluse de fenêtre 10 , est incorporé une unité mobile à deux positions de rotation-coulissage ZOP dont le fonctionnement consiste en un déplacement horizontal du panier de transport 4 , effectué en direction du module de congélation F successivement en faisant tourner le panier 4 de 90°, puis en le déplaçant linéairement vers l'axe de la première colonne de l'étagère de stockage arrière 9b dans le module de congélation F. Le mouvement de retour en direction du module de réfrigération C2 est effectué dans l'ordre inverse des mouvements. Une telle tâche est réalisée par l'unité de rotation-coulissage ZOP comportant un chariot 11 avec une plaque de support pour le panier de transport 4 , qui est roulé par les galets de roulement 12 sur le plateau à came horizontal 13 par l'entraînement par chaîne 14 et guidé par les galets 15 selon la trajectoire du guide 16 réalisé dans le plateau à came 13 . Le guide 16 a une forme créée par un arc relié par une extrémité à une section de course de déplacement S de longueur comprise entre les axes verticaux des colonnes des fentes de stockage 3 : dans la dernière colonne de droite de l'étagère avant 1 de la zone de basse température C2 et la première colonne des fentes de l'étagère de stockage 9b du module de congélation F . Liste des désignations des lettres et des chiffres dans la figure : C. Module de réfrigération C1. Zone de température plus élevée C2. Zone de température inférieure B. Disposition des étagères S-S. Plan vertical de symétrie entre les étagères R1. Manipulateur cartésien du module de réfrigération F. Module de congélation F1. Zone de température la plus basse R2. Manipulateur cartésien du module de congélation 1. Étagère avant 2. Étagère arrière 3. Fente de stockage 4. Panier de transport 5. Mécanisme de préhension 6. Fenêtre d'entrée/de sortie 7. Écluse de porte 8. Vantail de l'écluse 9a, 9b. Étagère de stockage 10. Écluse de fenêtre ZOP. Unité de rotation-coulissage 11. Chariot 12. Galets de déplacement 13. Plaque à came 14. Entraînement par chaîne 15. Rouleau de guidage 16. Guide S. Course de déplacement Un dispositif robotique pour la vente au détail de produits alimentaires dans une transaction de vente à distance via un réseau informatique mondial, comprenant un module de réfrigération (C) et un module de congélation (F), parmi lesquels – le module de réfrigération (C) a un boîtier rectangulaire, allongé horizontalement, dans lequel sont incorporées en parallèle et espacées (B) : une étagère avant (1) et une étagère arrière (2), ayant des fentes de stockage en porte-à-faux (3) pour des paniers de transport perforés (4) et, dans le plan vertical de symétrie (S-S) entre ces étagères (1 et 2), un manipulateur à cadre cartésien (R1) est incorporé, muni d'un mécanisme de préhension (5) avec des bras s'étendant vers l'avant et vers l'arrière et se terminant par des supports de panier de transport (4), tandis que dans la paroi avant du boîtier, sous les fentes de stockage en porte-à-faux, sont intégrées des fenêtres d'entrée/de sortie (6) de type d'écluses, dont l'ouverture arrière est fermée par une cloison arrière mobile et un tiroir logé dans la fenêtre est fermé de l'extérieur par une porte à serrure électromagnétique, tandis que l'espace du module de réfrigération (C) est inclus dans la circulation forcée de l'air de refroidissement provenant de l'unité de refroidissement, l'air étant soufflé dans l'espace de plafond au-dessus des étagères (1, 2) et renvoyé à l'évaporateur par les conduits inférieurs, tandis que – le module de congélation (F), quant à lui, est perpendiculaire à l'extrémité droite de la paroi avant du module de réfrigération (C) et son espace interne est relié au système de congélation du compresseur, caractérisé en ce que – l'espace de module de réfrigération (C) est divisé latéralement par une écluse de porte vertical (7) en une zone de température plus élevée (C1) à gauche et une zone de température plus basse (C2) à droite, laquelle écluse de porte (7) est construite avec deux vantaux (8) s'étendant horizontalement latéralement dans une fente verticale ouverte de la largeur d'espacement (B) des étagères avant (1) et arrière (2), de plus – dans le module de congélation (F), le long des parois arrière et avant du boîtier, sont fixés des étagères de stockage (9a, 9b) avec des fentes de stockage en porte-à-faux (3) pour des paniers de transport (4), et dans le plan vertical de symétrie entre ces étagères (9a, 9b) est guidé un manipulateur à cadre cartésien (R2), les étagères de stockage (9a, 9b) et le manipulateur cartésien (R2) étant construits comme leurs homologues (1, 2, R1) dans le module de réfrigération (C), et l'espace du module de congélation (F) étant relié au module de réfrigération (C) par une écluse de fenêtre (10) dans la paroi adjacente au boîtier du module de réfrigération (C), et laquelle écluse de fenêtre (10) a la conception d'un coulisseau vertical situé dans l'axe horizontal de la fente de stockage en porte-à-faux (3) du dernier côté droit de la colonne de l'étagère avant (1) dans la zone de température inférieure (C2), et qu'une unité mobile à deux positions de rotation-coulissage (ZOP), pour le mouvement horizontal du panier de transport (4), est insérée des deux côtés de l'espace de cette écluse de fenêtre (10), ladite unité effectuant, en direction du module de congélation (F), successivement une rotation de 90° et un mouvement linéaire par rapport à l'axe de la première colonne de l'étagère de stockage (9b) dans le module de congélation (F) et avec l'ordre inverse des mouvements en direction du module de réfrigération (C). Le dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de rotation-coulissage (ZOP) comporte un chariot (11) avec la plaque porteuse du panier de transport (4) qui roule à l'aide des galets de roulement (12) sur le plateau à cames horizontal (13), entraîné à l’aide d’une chaîne guidé (14) par les galets (15) selon la trajectoire du guide (16) réalisé dans le plateau à cames (13), dont la forme est créée par un arc raccordé à une extrémité à une section de la course de déplacement (S) de longueur comprise entre les axes verticaux des colonnes des fentes de stockage en porte-à-faux (3) : dans la dernière colonne droite de l'étagère avant de la zone de basse température (C2) et la première colonne des fentes de l'étagère de stockage (9b) du module de congélation (F).