Brevet FR3136184A1 — publié le 20231208

L’invention concerne un dispositif à mobilité autonome (12) de chargement de bobines (18) dans une installation de fabrication (10), le dispositif à mobilité autonome comprenant un premier chariot à mobilité autonome (30) sur lequel est monté un bras robotisé (32) permettant de déplacer au moins une bobine, le premier chariot à mobilité autonome comprenant aussi une unité de contrôle, des moyens de déplacement autonome commandés par l’unité de contrôle, et un dispositif de stockage d’énergie électrique, les moyens de déplacement autonome et le bras robotisé étant alimentés en énergie électrique par le dispositif de stockage d’énergie électrique de ce premier chariot (30), le premier chariot à mobilité autonome (30) comprend aussi des moyens de recharge électrique (40) par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique de son dispositif de stockage d’énergie électrique. Figure de l’abrégé : 2 Dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines dans une installation de fabrication. La présente invention est relative au chargement automatisé de bobines dans une installation de fabrication. Plus précisément, l’invention concerne le chargement automatisé de bobines de fils sur un râtelier d’alimentation d’une machine à tisser. Contexte Les renforts textiles sont des produits qui peuvent par exemple rentrer dans la composition d'un pneumatique. Pour la fabrication de ces renforts textiles, les manufacturiers utilisent des machines à tisser alimentées par un grand nombre de bobines de fil. Ainsi, plusieurs dizaines de bobines à plus d'une centaine de bobines peuvent alimenter une seule machine à tisser. Pour alimenter une machine à tisser, les bobines sont disposées sur de longs râteliers comprenant des centaines d’emplacements pour recevoir des bobines. Une fois vides, les bobines doivent être remplacées par des bobines pleines. Selon une première solution de l'art antérieur, des opérateurs sont chargés de remplacer manuellement les bobines vides par des bobines pleines. Cette solution n'est pas optimale car ces opérations de chargement et de déchargement manuelles allongent le temps de cycle de la machine à tisser et elles peuvent être pénibles pour les opérateurs lorsque les bobines pleines pèsent plusieurs dizaines de kilogrammes. Une solution automatisée de l’art antérieur est décrite dans le document EP 3127660. Dans ce document EP 3127660, des bras robotisés sont utilisés pour décharger les bobines vides et les remplacer par des bobines pleines sur les râteliers. Chaque bras robotisé est monté sur un chariot qui transporte également un chargement de plusieurs bobines pleines et un container destiné à recevoir les bobines vides. Selon un premier inconvénient, chaque chariot est guidé sur des rails qui peuvent gêner les opérateurs qui doivent accéder aux râteliers. En effet, même si le chargement et le déchargement des bobines sur les râteliers est automatisé, les opérateurs doivent toujours accéder aux râteliers pour relier la fin d'un fil au début d'un autre fil. Selon un autre inconvénient, il est nécessaire de prévoir un ensemble rail/chariot/bras robotisé pour chaque allée située entre des râteliers, ce qui nécessite un investissement important. Le document CN113291929 propose une solution qui impacte moins l'accessibilité des râteliers et qui autorise un déplacement entre différentes allées situées entre différents râteliers. Selon ce document CN113291929, un bras robotisé et son chargement de bobines pleines sont placés sur un chariot à mobilité autonome. Selon un inconvénient de la solution proposée dans le document CN113291929, la puissance et la vitesse du bras robotisé, et donc sa capacité à soulever rapidement des bobines de poids important, doivent être limitées pour ne pas impacter de manière trop importante l'autonomie du chariot à mobilité autonome. En effet, dans la solution proposée dans le document CN113291929, seule la ou les batteries électriques embarquées sur le chariot à mobilité autonome permettent d’alimenter à la fois le bras robotisé et le chariot à mobilité autonome. La présente invention a pour objectif de palier aux inconvénients de l’art antérieur. A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines dans une installation de fabrication, le dispositif à mobilité autonome comprenant un premier chariot à mobilité autonome sur lequel est monté un bras robotisé permettant de déplacer au moins une bobine, le premier chariot à mobilité autonome comprenant aussi une unité de contrôle, des moyens de déplacement autonome commandés par l’unité de contrôle, et un dispositif de stockage d’énergie électrique, les moyens de déplacement autonome et le bras robotisé du premier chariot à mobilité autonome étant alimentés en énergie électrique par le dispositif de stockage d’énergie électrique de ce premier chariot. Selon l’invention, le premier chariot à mobilité autonome comprend aussi des moyens de recharge électrique par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique de son dispositif de stockage d’énergie électrique. Grâce aux moyens de recharge électrique par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique, le dispositif de stockage d’énergie électrique du premier chariot à mobilité autonome peut être rechargé en énergie électrique alors que ledit premier chariot est en cours d’utilisation. Notamment, le dispositif de stockage d’énergie électrique du premier chariot à mobilité autonome peut être rechargé en énergie électrique alors que le bras robotisé de ce premier chariot est en train de déplacer une bobine. Avantageusement, les moyens de recharge électrique par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique peuvent aussi permettre une recharge en énergie électrique du dispositif de stockage d’énergie électrique du premier chariot alors que ce premier chariot est en train de se déplacer. Grâce aux moyens de recharge électrique par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique, il est possible d’équiper le premier chariot à mobilité autonome avec un bras robotisé rapide et puissant sans pénaliser l’autonomie de ce premier chariot à mobilité autonome. Par exemple, le bras robotisé du premier chariot à mobilité autonome est un bras à 6 degrés de mobilité et/ou permet de déplacer une charge pesant jusqu’à 40 kilogrammes, et/ou permet de déplacer une charge de 40 kilogrammes à une vitesse pouvant aller jusqu’à 4 m/s. Avantageusement, le dispositif à mobilité autonome comprend un second chariot à mobilité autonome sur lequel est monté un râtelier d’approvisionnement de bobines, ce second chariot à mobilité autonome comprenant aussi une unité de contrôle, des moyens de déplacement autonome commandés par l’unité de contrôle, et un dispositif de stockage d’énergie électrique, et les moyens de déplacement autonome de ce deuxième chariot à mobilité autonome étant alimentés en énergie électrique par le dispositif de stockage d’énergie électrique de ce deuxième chariot. De préférence, le second chariot à mobilité autonome comprend aussi des moyens de recharge électrique par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique de son dispositif de stockage d’énergie électrique. Ainsi, le dispositif de stockage d’énergie électrique du second chariot à mobilité autonome peut être rechargé en énergie électrique alors que ledit second chariot est en cours d’utilisation. De manière plus générale, l’invention a aussi pour objet une installation de fabrication comprenant au moins un râtelier d’alimentation d’au moins une machine de l’installation de fabrication et au moins un dispositif à mobilité autonome tel qu’il vient d’être décrit. Selon l’invention, les moyens de recharge électrique par contacts par frottement mécanique du premier chariot comprennent un bras de connexion électrique à un rail d’alimentation électrique prévu dans l’installation de fabrication. L’installation de fabrication comprenant au moins une allée de part et d’autre de laquelle se situent des râteliers d’alimentation d’au moins une machine de l’installation de fabrication, au moins un rail d’alimentation électrique est fixé à un râtelier d’alimentation dans chaque allée de l’installation. Par exemple, l’installation de fabrication comprenant au moins une machine à tisser, un râtelier d’alimentation permet de recevoir des bobines permettant d’alimenter en fils cette machine à tisser pour fabriquer un produit textile à partir de ces fils. Par exemple, le produit textile fabriqué par la machine à tisser est utilisé pour la fabrication d’un produit caoutchouteux renforcé avec ce produit textile. Par exemple, le produit caoutchouteux renforcé est utilisé pour la fabrication de pneumatiques avec ou sans air, de chenilles, ou de bandes transporteuses. Description des dessins D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui va suivre. Cette description, donnée à titre d’exemple et non limitative, se réfère aux dessins joints en annexe sur lesquels : est une vue de dessus d’une partie d’une installation de fabrication et d’un dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines selon l’invention, est une vue de côté d’une partie d’une installation de fabrication et d’un dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines selon l’invention, est une vue en perspective d’un premier chariot à mobilité autonome d’un dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines selon l’invention, est une vue de côté d’un premier chariot à mobilité autonome d’un dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines selon l’invention, est un diagramme représentant les relations entre les différents composants d’un premier chariot à mobilité autonome d’un dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines selon l’invention, est une vue en perspective d’un second chariot à mobilité autonome d’un dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines selon l’invention, est un diagramme représentant les relations entre les différents composants d’un second chariot à mobilité autonome d’un dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines selon l’invention. Dispositif à mobilité autonome (12) de chargement de bobines (18) dans une installation de fabrication (10), le dispositif à mobilité autonome comprenant un premier chariot à mobilité autonome (30) sur lequel est monté un bras robotisé (32) permettant de déplacer au moins une bobine, le premier chariot à mobilité autonome comprenant aussi une unité de contrôle (34), des moyens de déplacement autonome (36) commandés par l’unité de contrôle, et un dispositif de stockage d’énergie électrique (38), les moyens de déplacement autonome (36) et le bras robotisé (32) du premier chariot à mobilité autonome étant alimentés en énergie électrique par le dispositif de stockage d’énergie électrique (38) de ce premier chariot (30), le dispositif à mobilité autonome (12) étant caractérisé en ce que le premier chariot à mobilité autonome (30) comprend aussi des moyens de recharge électrique (40) par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique de son dispositif de stockage d’énergie électrique (38). Dispositif à mobilité autonome (12) selon la revendication 1, dans lequel le dispositif à mobilité autonome comprend un second chariot à mobilité autonome (60) sur lequel est monté un râtelier d’approvisionnement (62) de bobines, ce second chariot à mobilité autonome (60) comprenant aussi une unité de contrôle, des moyens de déplacement autonome commandés par l’unité de contrôle, et un dispositif de stockage d’énergie électrique, et les moyens de déplacement autonome de ce deuxième chariot à mobilité autonome étant alimentés en énergie électrique par le dispositif de stockage d’énergie électrique de ce deuxième chariot. Dispositif à mobilité autonome (12) selon la revendication 2, dans lequel le second chariot à mobilité autonome comprend aussi des moyens de recharge électrique (70) par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique de son dispositif de stockage d’énergie électrique. Installation de fabrication (10) comprenant au moins un râtelier d’alimentation (16) d’au moins une machine (14) de l’installation de fabrication, l’installation de fabrication comprenant au moins un dispositif (12) à mobilité autonome selon l’une des revendications 1 à 3, et les moyens de recharge électrique (40) par contacts par frottement mécanique du premier chariot (30) comprenant un bras (56) de connexion électrique à un rail (54) d’alimentation électrique prévu dans l’installation de fabrication (10). Installation de fabrication (10) selon la revendication 4, dans laquelle, l’installation de fabrication comprenant au moins une allée (22) de part et d’autre de laquelle se situent des râteliers d’alimentation (16) d’au moins une machine de l’installation de fabrication, au moins un rail (54) d’alimentation électrique est fixé à un râtelier d’alimentation (16) dans chaque allée (22) de l’installation. Installation de fabrication (10) selon l’une des revendications 4 ou 5, dans laquelle, l’installation de fabrication comprenant au moins une machine à tisser (14), un râtelier d’alimentation (16) permet de recevoir des bobines (18) permettant d’alimenter en fils (20) cette machine à tisser pour fabriquer un produit textile à partir de ces fils. Installation de fabrication (10) selon la revendication 6, dans laquelle le produit textile fabriqué par la machine à tisser (14) est utilisé pour la fabrication d’un produit caoutchouteux renforcé avec ce produit textile. Installation de fabrication (10) selon la revendication 7, dans laquelle le produit caoutchouteux renforcé est utilisé pour la fabrication de pneumatiques avec ou sans air, de chenilles, ou de bandes transporteuses. Procédé de chargement de bobine (18) dans une installation de fabrication (10) selon l’une des revendications 4 à 8, dans lequel le dispositif de stockage d’énergie (38) du premier chariot (30) est rechargé en énergie électrique via ses moyens de recharge électrique (40) par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique pendant que le bras robotisé (32) charge une bobine (18) sur un râtelier d’alimentation (16) d’une machine (14) ou décharge une bobine (18) depuis un râtelier d’alimentation (16) d’une machine (14). Procédé de chargement de bobine selon la revendication 9, dans lequel le dispositif de stockage d’énergie électrique (38) du premier chariot (30) est rechargé en énergie électrique via ses moyens de recharge électrique (40) par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique pendant que le premier chariot (30) se déplace dans l’installation de fabrication.