Brevet FR3113659A1 — publié le 20220304

L’invention concerne un système de stockage et de restitution automatique de produits comprenant : - une installation de stockage des bacs comprenant une pluralité de colonnes de stockage agencés suivant une grille et configurées pour recevoir un empilement vertical de bacs, et - au moins un robot comprenant des moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprenant un support mobile configuré de sorte à pouvoir coulisser verticalement autour desdits bacs. Selon l’invention, lesdits moyens de préhension et de levage comprennent au moins un crochet monté pivotant par rapport audit support ou un doigt guidé en translation dans une coulisse horizontale coopérant avec un ou plusieurs ressorts de rappel, lesdits bacs présentant au moins une patte présentant un logement de verrouillage dudit crochet sensiblement tourné vers le bas et une portion inclinée sensiblement tournée vers le haut permettant de repousser ledit crochet ou ledit doigt vers l’extérieur dudit bac lorsque ledit support se déplace vers le bas. Figure à publier : 5 Système de stockage de bacs comprenant des robots équipés de crochets ou de doigts de préhension et de levage de bacs et procédé de préhension de bacs correspondant Domaine de l’invention Le domaine de l’invention est celui de la logistique en entrepôt, et en particulier du stockage et de la restitution automatique de produits. Plus précisément, l’invention concerne un système de stockage et de restitution de produits. L’invention trouve notamment une application dans le stockage de produits en entrepôt. Art antérieur On connait, par exemple du document NO317366 B1, des structures automatisées de stockage de bacs contenant des produits dans une grille tridimensionnelle dans laquelle les bacs sont stockés les uns au-dessus des autres dans des colonnes sur lesquelles on a fixé des rails pour permettre la circulation de robots permettant de prélever ou de déposer un bac dans une colonne et le transporter sur le réseau de rails en forme de grille vers une autre colonne de stockage ou un point de collecte, où par exemple le bac est transféré sur un convoyeur ou dans un ascenseur. Pour prélever un bac dans une colonne, le document NO317366 B1 propose de mettre en œuvre une plateforme suspendue par des câbles pouvant se déplacer verticalement, équipée de clips de préhension permettant de saisir le bac placé au sommet de l’empilement de bacs stocké dans la colonne par sa partie supérieure. Un inconvénient de cette technique connue est qu’elle ne permet de prélever qu’un bac à la fois dans une colonne de stockage. Cette limitation est particulièrement préjudiciable lorsqu’on souhaite prélever un bac situé sous plusieurs bacs dans un empilement. Il est alors nécessaire de retirer un à un chacun des bacs posés au-dessus du bac pour pouvoir accéder au bac à prélever et de les stocker temporairement hors de la colonne, ce qui est allonge significativement la durée globale nécessaire pour prélever le bac cible et peut provoquer des difficultés de circulation des robots sur la grille du fait de la présence des bacs qui ont été retirés pour accéder au bac cible et qui sont en attente d’être redéposés dans la colonne. De plus, cette technique connue ne permet pas de prélever plusieurs bacs cibles empilés les uns sur les autres en une seule opération. Afin de pallier cet inconvénient, on a pensé à mettre en œuvre un cadre ou des bras pouvant se glisser le long d’un empilement de bacs, équipé(s) de griffes pour pouvoir saisir un bac de l’empilement se trouvant sous un ou plusieurs bacs et soulever ce bac et les bacs posés au-dessus de lui dans un même mouvement. Le document EP 0 767 113 A2 décrit un robot équipé d’un tel cadre de levage dont le cadre a la forme d’un tube rectangulaire. Un inconvénient de ce cadre en forme de tube est que sa hauteur correspond à la hauteur de l’empilement de bac maximal pouvant être stocké dans une colonne, afin de pouvoir prélever cet empilement maximal une seule opération, ce qui restreint son utilisation dans un entrepôt où la hauteur peut ne pas être suffisante. Le document WO 2013/167907 A1 décrit également un robot muni de bras équipés de pinces permettant de prélever un empilement de plusieurs bacs dans une colonne. Un inconvénient de ces techniques connues de cadre ou de bras équipés de pinces est qu’il existe un risque de défaillance des systèmes de commande hydrauliques, pneumatiques ou électrique permettant d’actionner les pinces, ce qui nécessite une intervention pour réparer le robot et perturbe, voire nécessite une mise à l’arrêt, de l’installation de stockage. Un autre inconvénient de ces techniques connues est qu’elles sont complexes à mettre en œuvre et nécessitent une maintenance importante. 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 une technique de stockage et de restitution de produits qui permette un déstockage rapide des produits et qui soit fiable. Un autre objectif de l’invention est de fournir une telle technique qui soit simple à mettre en œuvre, et d’un coût de revient réduit. Encore un objectif de l’invention est de fournir une telle technique qui permette un stockage des produits dans des bacs de différentes hauteurs. Ces objectifs, ainsi que d’autres qui apparaitront par la suite sont atteints à l’aide d’un système de stockage et de restitution automatique de produits comprenant : - une pluralité de bacs destinés à recevoir lesdits produits ; - une installation de stockage desdits bacs comprenant une pluralité de colonnes de stockage agencés suivant une grille et configurées pour recevoir un empilement vertical de bacs de ladite pluralité de bacs, et - au moins un robot opérant au-dessus de ladite grille, apte à transporter lesdits bacs et à prélever et déposer lesdits bacs dans lesdites colonnes, ledit robot comprenant des moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprenant un support mobile, tel qu’un cadre ou un bras, configuré de sorte à pouvoir coulisser verticalement autour desdits bacs. Selon l’invention, lesdits moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprennent au moins un élément s’étendant sensiblement verticalement, monté mobile par rapport audit support entre : une position d’équilibre stable dans laquelle l’extrémité inférieure dudit élément n’est soumis à l’action d’aucune poussée horizontale ou la résultante des forces de poussée horizontales s’exerçant sur l’extrémité inférieure dudit élément est nulle ; et au moins une position hors équilibre, dans laquelle la résultante des forces de poussée horizontales s’exerçant sur l’extrémité inférieure dudit élément est non nulle, et l’extrémité inférieure dudit élément est écartée d’un côté ou de l’autre de sa position dans ladite position d’équilibre. et lesdits bacs présentent au moins une patte présentant un logement de verrouillage dudit élément mobile dans ladite position d’équilibre stable, sensiblement tourné vers le bas et une portion inclinée sensiblement tournée vers le haut permettant de repousser l’extrémité inférieure dudit élément mobile vers l’extérieur dudit bac, dans une desdites positions hors équilibre, lorsque ledit support se déplace vers le bas. L’invention propose ainsi, de façon inédite et astucieuse, de mettre en œuvre un support sur lequel est monté au moins un élément mobile par rapport à celui-ci et pouvant être écarté d’une position d’équilibre stable pour prélever un empilement de bacs dans une colonne de stockage et le lever. Cette solution technique est particulièrement avantageuse car, outre sa simplicité de mise en œuvre et son efficacité, elle s’avère très fiable et ne nécessite pas de maintenance. Dans le cadre de l’invention, le support peut prendre, par exemple, la forme d’un châssis, d’une ou plusieurs plaques, d’un cadre pouvant entourer un bac sur au moins trois côtés ou d’un bras. Ce support peut être monobloc ou formé de plusieurs parties disjointes. Il convient par ailleurs de noter que le logement de verrouillage peut prendre toute forme creuse, et par exemple une forme concave ou une forme de triangle en creux, ..., sans sortir du cadre de l’invention. Dans un mode de réalisation avantageux de l’invention, ledit élément mobile est un crochet destiné à pendre à partir dudit support, monté pivotant autour d’un axe par rapport audit support. Dans un autre mode de réalisation avantageux de l’invention, ledit élément mobile est un doigt guidé en translation dans une coulisse horizontale et coopérant avec un ou plusieurs ressorts de rappel dans ladite position d’équilibre stable Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention, il peut être envisagé que lesdits moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprennent deux ou trois éléments mobiles, et que lesdites pattes présentent deux ou trois pattes, lesdites pattes étant placées les unes par rapport aux autres de sorte que lorsque ledit support se déplace autour d’un bac ou d’un empilement de bacs chacun desdits éléments mobiles est sensiblement en vis-à-vis d’une desdites pattes du bac ou des bacs de l’empilement. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, lesdits moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprennent quatre éléments mobiles et lesdites pattes présentent quatre pattes, lesdites pattes étant placées les unes par rapport aux autres de sorte que lorsque ledit support se déplace autour d’un bac ou d’un empilement de bacs chacun desdits éléments mobiles est sensiblement en vis-à-vis d’une desdites pattes du bac ou des bacs de l’empilement. Selon un aspect particulier de l’invention, ledit élément mobile est monté sensiblement à une extrémité ou à un coin dudit support. Dans des modes de réalisation avantageux de l’invention dans lesquels lesdits moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprennent plusieurs éléments mobiles, lesdits éléments sont montés chacun sensiblement à une extrémité ou à un coin différent dudit support. Dans un mode de réalisation avantageux de l’invention, ladite patte de verrouillage est formée monobloc avec lesdits bacs. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, ledit crochet est formé d’une tige présentant un ergot faisant saillie sur un côté sensiblement à l’extrémité libre de ladite tige. Selon un aspect particulier de l’invention, ladite portion inclinée comprend un plan incliné. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, ledit logement de verrouillage présente une courbure en forme d’une branche d’hyperbole, de parabole ou d’une ellipse tronquée. Avantageusement, lesdits bacs présentent des butées de guidage en vis-à-vis desdits logement de verrouillage destinées à destinées à repousser ledit élément mobile contre ledit logement de verrouillage. Dans des modes de réalisation particuliers de l’invention où lesdits moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprennent un seul élément mobile, il peut être prévu de mettre en œuvre des glissières, par exemple fixées ou formées sur les montants, pour guider les coins des bacs. On peut également prévoir par ailleurs de solidariser ou former la patte sur la partie inférieure des bacs. Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, lesdits moyens de préhension et de levage comprennent au moins une crémaillère ou une pluralité de câbles solidarisés audit support et des moyens d’actionnement de ladite crémaillère ou desdits câbles pour lever ou abaisser ledit support. De façon avantageuse, le châssis dudit robot présente une ouverture permettant le passage dudit support au travers dudit châssis pour pouvoir soulever un bac ou un empilement de bac du dessus dudit châssis ou vice versa pour déposer un bac ou un empilement dans une colonne sous ledit robot au travers de ladite ouverture. L’invention concerne également un procédé de préhension par un robot d’un empilement de bacs dans une colonne de stockage d’une installation de stockage comprenant une pluralité de colonnes de stockage agencées suivant une grille, ledit robot opérant au-dessus de ladite grille et comprenant des moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprenant un support mobile configuré de sorte à pouvoir coulisser verticalement autour desdits bacs et au moins un élément mobile par rapport audit support, et de préférence quatre éléments mobiles par rapport audit support, entre : une position d’équilibre stable dans laquelle l’extrémité inférieure dudit élément mobile n’est soumis à l’action d’aucune poussée horizontale ou la résultante des forces de poussée horizontales s’exerçant sur l’extrémité inférieure dudit élément est nulle ; et au moins une position hors équilibre, dans laquelle la résultante des forces de poussée horizontales s’exerçant sur l’extrémité inférieure dudit élément mobile est non nulle, et l’extrémité inférieure dudit élément est écartée d’un côté ou de l’autre de sa position dans ladite position d’équilibre, lesdits bacs dudit empilement présentant au moins une patte, et de préférence quatre pattes, présentant un logement de verrouillage dudit élément mobile sensiblement tourné vers le bas et une portion inclinée sensiblement tournée vers le haut permettant de repousser l’extrémité libre dudit élément mobile vers l’extérieur dudit bac lorsque ledit support se déplace vers le bas. On notera que dans le cadre de l’invention, l’empilement de bacs peut être aussi bien constitué de l’ensemble des bacs de la pile de bacs stockés dans la colonne que seulement d’une partie supérieure de la pile de bacs stockés dans la colonne. Selon l’invention un tel procédé comprend les étapes suivantes : - déplacement dudit support autour vers le bas autour dudit empilement jusqu’à une hauteur au niveau du bac situé au bas de l’empilement où ledit élément mobile est engagée dans ledit logement de verrouillage de ladite patte du bac situé au bas de l’empilement ; - à partir de ladite hauteur, déplacement dudit support vers le haut jusqu’au niveau supérieur de ladite colonne, entrainant le soulèvement dudit empilement et sa sortie de ladite colonne. Liste des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation de l’invention, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels : est une vue en perspective d’un exemple de mode de réalisation d’un système de stockage et de restitution de produits selon l’invention ; est une vue d’un robot du système présenté en référence à la positionné au-dessus d’une colonne pour prélever un empilement de bacs ; est une vue de détail en perspective d’un cadre équipé de crochets d’un robot du système présenté en référence à la , représenté seul ; est une vue en perspective d’un bac du système présenté en référence à la , représenté seul ; illustre une étape du prélèvement d’un empilement de bacs par un robot du système présenté en référence à la , lors de la descente du cadre actionnée par le robot ; illustre une autre étape du prélèvement d’un empilement de bacs par un robot du système présenté en référence à la , lors de la descente du cadre actionnée par le robot ; illustre encore une autre étape du prélèvement d’un empilement de bacs par un robot du système présenté en référence à la , lors de la remontée du cadre et après que l’ergot des crochets a dépassé l’extrémité inférieur du plan incliné des pattes ; illustre une autre étape du prélèvement d’un empilement de bacs par un robot du système présenté en référence à la , dans laquelle le cadre du robot soulève l’empilement de bacs ; illustre une étape de la dépose d’un empilement de bacs dans une colonne, dans laquelle les crochets se désolidarisent de l’empilement de bacs ; illustre une autre étape de la dépose d’un empilement de bacs dans une colonne, dans laquelle le cadre du robot remonte le long de l’empilement de bacs ; est une représentation d’un autre mode de réalisation d’un cadre équipant un robot d’un système selon l’invention. Système de stockage et de restitution automatique de produits comprenant : - une pluralité de bacs destinés à recevoir lesdits produits ; - une installation de stockage desdits bacs comprenant une pluralité de colonnes de stockage agencés suivant une grille et configurées pour recevoir un empilement vertical de bacs de ladite pluralité de bacs, et - au moins un robot opérant au-dessus de ladite grille, apte à transporter lesdits bacs et à prélever et déposer lesdits bacs dans lesdites colonnes, ledit robot comprenant des moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprenant un support mobile, tel qu’un cadre ou un bras, configuré de sorte à pouvoir coulisser verticalement autour desdits bacs, caractérisé en ce que lesdits moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprennent au moins un élément s’étendant sensiblement verticalement, monté mobile par rapport audit support entre : -une position d’équilibre stable dans laquelle l’extrémité inférieure dudit élément n’est soumis à l’action d’aucune poussée horizontale ou la résultante des forces de poussée horizontales s’exerçant sur l’extrémité inférieure dudit élément est nulle ; et - au moins une position hors équilibre, dans laquelle la résultante des forces de poussée horizontales s’exerçant sur l’extrémité inférieure dudit élément est non nulle, et l’extrémité inférieure dudit élément est écartée d’un côté ou de l’autre de sa position dans ladite position d’équilibre et en ce que lesdits bacs présentent au moins une patte présentant un logement de verrouillage dudit élément mobile dans ladite position d’équilibre stable, sensiblement tourné vers le bas et une portion inclinée sensiblement tournée vers le haut permettant de repousser l’extrémité inférieure dudit élément mobile vers l’extérieur dudit bac, dans une desdites positions hors équilibre, lorsque ledit support se déplace vers le bas. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément mobile est un crochet destiné à pendre à partir dudit support, monté pivotant autour d’un axe par rapport audit support. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément mobile est un doigt guidé en translation dans une coulisse horizontale et coopérant avec un ou plusieurs ressorts de rappel dans ladite position d’équilibre stable. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprennent quatre éléments mobiles par rapport audit support et lesdites pattes présentent quatre pattes, lesdites pattes étant placées les unes par rapport aux autres de sorte que lorsque ledit support se déplace autour d’un bac ou d’un empilement de bacs chacun desdits éléments mobiles est sensiblement en vis-à-vis d’une desdites pattes du bac ou des bacs de l’empilement. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite patte de verrouillage est formée monobloc avec lesdits bacs. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit crochet est formé d’une tige présentant un ergot faisant saillie sur un côté sensiblement à l’extrémité libre de ladite tige. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite portion inclinée comprend un plan incliné. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit logement de verrouillage présente une courbure en forme d’une branche d’hyperbole, de parabole ou d’une ellipse tronquée. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits bacs présentent des butées de guidage en vis-à-vis desdits logement de verrouillage destinées à repousser ledit élément mobile contre ledit logement de verrouillage. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de préhension et de levage comprennent au moins une crémaillère ou une pluralité de câbles solidarisés audit support et des moyens d’actionnement de ladite crémaillère ou desdits câbles pour lever ou abaisser ledit support. Système selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le châssis dudit robot présente une ouverture permettant le passage dudit support au travers dudit châssis pour pouvoir soulever un bac ou un empilement de bac du dessus dudit châssis ou vice versa pour déposer un bac ou un empilement dans une colonne sous ledit robot au travers de ladite ouverture. Procédé de préhension par un robot d’un empilement de bacs dans une colonne de stockage d’une installation de stockage comprenant une pluralité de colonnes de stockage agencées suivant une grille, ledit robot opérant au-dessus de ladite grille et comprenant des moyens de préhension et de levage d’au moins un bac comprenant un support mobile, tel qu’un cadre ou un bras, configuré de sorte à pouvoir coulisser verticalement autour desdits bacs et au moins un élément mobile par rapport audit support , et de préférence quatre éléments mobiles par rapport audit support entre : - une position d’équilibre stable dans laquelle l’extrémité inférieure dudit élément mobile n’est soumis à l’action d’aucune poussée horizontale ou la résultante des forces de poussée horizontales s’exerçant sur l’extrémité inférieure dudit élément est nulle ; et - au moins une position hors équilibre, dans laquelle la résultante des forces de poussée horizontales s’exerçant sur l’extrémité inférieure dudit élément mobile est non nulle, et l’extrémité inférieure dudit élément est écartée d’un côté ou de l’autre de sa position dans ladite position d’équilibre, , lesdits bacs dudit empilement présentant au moins une patte, et de préférence quatre pattes, présentant un logement de verrouillage dudit élément mobile sensiblement tourné vers le bas et une portion inclinée sensiblement tournée vers le haut permettant de repousser l’extrémité libre dudit élément mobile vers l’extérieur dudit bac lorsque ledit support se déplace vers le bas, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : - déplacement dudit support autour vers le bas autour dudit empilement jusqu’à une hauteur au niveau du bac situé au bas de l’empilement où ledit élément mobile est engagée dans ledit logement de verrouillage de ladite patte du bac situé au bas de l’empilement ; - à partir de ladite hauteur, déplacement dudit support vers le haut jusqu’au niveau supérieur de ladite colonne, entrainant le soulèvement dudit empilement et sa sortie de ladite colonne.