Brevet FR3142114A1 — publié le 20240524

SYSTÈME DE RECHARGE D’UN ROBOT MOBILE Un aspect de l’invention concerne un dispositif de déplacement comprenant un premier et un deuxième moyens de traction (2) configurés pour déplacer verticalement un robot mobile autonome (3), le dit robot (3) ayant un moyen de stockage d’énergie rechargeable, ledit dispositif est caractérisé en ce qu’il comprend un système de recharge dudit un moyen de stockage d’énergie, comportant : une première surface conductrice (230) agencée dans ou sur le premier moyen de traction (2a) et reliée à un pôle de charge positive d’une source d’alimentation électrique, et une deuxième surface conductrice (240) agencée dans ou sur le deuxième moyen de traction (2b) et reliée à un pôle négatif d’une source d’alimentation électrique, la première et la deuxième surfaces conductrices (230, 240) étant configurées pour être connectés audit moyen de stockage d’énergie par des moyens de connexion disposés dans le robot (3). Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 SYSTÈME DE RECHARGE D’UN ROBOT MOBILE DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui de de la manutention, utilisant des robots mobiles (AMR), en particulier l’intralogistique. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Les robots mobiles autonomes (AMR) consomment de l’énergie stockée dans une batterie pour se déplacer. La gestion de l’énergie sans dégrader la performance de l’installation est un problème majeur notamment pour les exploitants de stocks automatisés (ASRS : Automated Storage and Retrieval System). Il existe plusieurs solutions de recharge : Par un contact physique de conducteur fixe, la recharge a lieu à un poste fixe. Si cette solution est simple à mettre en œuvre et présente un coût d’investissement faible, elle présente l’inconvénient d’immobiliser les robots ce qui implique une flotte plus importante, et donc une rentabilité réduite ou réduction du débit pendant l’immobilisation des robots. Par un contact physique de conducteur dynamique, avec une piste en cuivre au sol coopérant avec un balai disposé sur le robot, ce qui permet d’éviter l’immobilisation d’une partie de la flotte de robots mobiles. Cependant cela nécessite la réalisation de travaux et la piste est sensible à l’encrassement sur des zones de passage au sol et au dépôt de poussière. Par induction dans le sol, on évite l’immobilisation d’une partie de la flotte de robots mobiles et cette solution n’est pas sensible à l’encrassement, mais nécessite la réalisation de travaux complexe et coûteux. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en permettant un chargement de la batterie du robot pendant ses déplacements en particulier les systèmes de stockage automatique utilisant des courroies pour déplacer verticalement des robots mobiles. Un aspect de l’invention concerne un dispositif de déplacement comprenant un premier et un deuxième moyen de traction configurés pour déplacer un robot mobile autonome, ledit robot ayant un moyen de stockage d’énergie rechargeable, ledit dispositif est caractérisé en ce qu’il comprend un système de recharge dudit un moyen de stockage d’énergie, comportant : une première surface conductrice agencée dans ou sur le premier moyen de traction et reliée à un pôle de charge positive d’une source d’alimentation électrique, et une deuxième surface conductrice agencée dans ou sur le deuxième moyen de traction et reliée à un pôle négatif d’une source d’alimentation électrique, la première et la deuxième surfaces conductrices étant configurées pour être connectés audit moyen de stockage d’énergie par des moyens de connexion disposés dans le robot. Avec le dispositif, le robot mobile peut être chargé pendant ses déplacements lorsqu’il est entrainé par les moyens de traction. Le contact du robot avec le dispositif de déplacement active la charge du moyen de stockage d’énergie rechargeable ce qui permet à la fois de gagner du temps et de pouvoir optimiser l’usage des robots mobiles autonomes. Le dispositif de déplacement peut être vertical ou incliné, voire horizontal. Ledit dispositif est par exemple un dispositif appartenant à un système de stockage automatisé. L’invention permet une meilleure gestion de l’énergie sans dégrader la performance de l’installation pour l’exploitation des stocks automatisés Avantageusement, les moyens de traction sont des courroies. On peut ainsi s’affranchir de travaux supplémentaires, et l’immobilisation d’une partie de la flotte de robots mobiles autonomes est évitée. Les courroies ou les moyens de traction sont, de préférence, montés par paire pour permettre le déplacement, l’élévation ou la descente des AMR. Avantageusement, le premier et le deuxième moyen de traction comprennent chacun un dispositif d’entrainement comprenant au moins une partie de la surface conductrice. Ce dispositif d’entrainement est solidaire du moyen de traction et destiné à coopérer avec des moyens d’arrimage du robot mobile autonome, ces moyens d’arrimage étant relié à un moyen de stockage d’énergie rechargeable, comme une batterie, de cette façon, le robot peut être chargée dès qu’un des moyens d’arrimage est en contact avec la surface conductrice. Avantageusement, les surfaces conductrices sont connectées à la source d’alimentation par des filins métalliques disposés dans la courroie. La matrice de la courroie étant parcourue de des filins métalliques dédiés à la tenue mécanique de ladite courroie, ils peuvent être utilisés pour passer le courant électrique, ce qui évite ainsi d’ajouter des circuits d’alimentation électrique. La courroie peut également comprendre un ou des câble(s) conducteur différents des filins métalliques dédiés à la tenue mécanique. Dans les deux cas on connecte la courroie à une source d’alimentation électrique. Selon un premier mode de réalisation, chaque courroie comprend un élément latéral de connexion agencée pour coopérer de manière continue avec un deuxième élément de connexion extérieur à ladite courroie connectée électriquement au pôle positif ou au pôle négatif de la source d’alimentation. Dans ce mode de réalisation au moins une des deux faces latérales (chants) de la courroie est connectée électriquement à ladite source d’alimentation. Par l’intermédiaire de ces faces latérales en partie conductrices, au moins un balai frotteur connecte électriquement la borne positive du chargeur à au moins une courroie, et au moins un autre balai frotteur connecte électriquement la borne négative du chargeur à au moins une autre courroie. De cette façon, tous les moyens d’entraînements d’au moins une courroie sont alors connectés à une borne positive d’un chargeur, et tous les moyens d’entraînement d’au moins une autre courroie sont alors connectés à une borne négative du chargeur. Ainsi, pendant toute la durée pendant laquelle les moyens d’arrimage d’un AMR se connectent aux moyens d’entrainements, l’AMR est en charge. Selon un deuxième mode de réalisation, les courroies sont crantées et comprennent des premières dents et des premières parties conductrices entre chaque paire de dents successives, lesdites premières parties conductrices étant reliées avec les surfaces conductrices, chaque courroie étant entrainée par au moins une roue dentée comprenant des deuxièmes dents, chaque deuxième dent présentant une deuxième partie conductrice à une extrémité radiale coopérant électriquement d’une part avec lesdites premières parties conductrices de la courroie pour assurer un contact électrique et d’autre part avec un des pôles de la source d’alimentation. Les parties conductrices sont, par exemple, des parties dénudées entre chaque dent de la courroie crantée de telle sorte qu’ils puissent être mis en contact avec les dents de la roue dentée du moyen d’actionnement de ladite courroie. La roue dentée est conçue de sorte que des lames conductrices agencées radialement dans ladite roue dentée et constituant des parties conductrices, puissent conduire le courant de l’extrémité de chaque dent à une zone conductrice de révolution appelé rotor située sur au moins l’un des côtés de la roue dentée, ou sur son axe de rotation. Par exemple, une lame conductrice peut être reliée à une première zone conductrice de révolution située sur au moins l’un des côtés axiaux de la roue dentée. Selon un deuxième exemple 2, une lame conductrice peut être reliée à une deuxième zone conductrice radiale située sur un stator d’axe X. Un deuxième aspect de l’invention concerne un robot mobile autonome comprenant une paire d’éléments d’arrimage, il est caractérisé en ce que chaque élément d’arrimage est relié à un des pôles d’un dispositif de stockage d’énergie dudit robot et comprenant un élément de connexion configuré pour coopérer avec une surface conductrice du système de recharge du dispositif de déplacement. Un troisième aspect de l’invention concerne un ensemble comprenant un dispositif de déplacement et un robot mobile autonome ayant au moins une des caractéristiques précédentes. Un quatrième aspect de l’invention concerne un système de stockage automatisé d’articles ayant au moins une des caractéristiques précédentes. Dans ce cas le dispositif de déplacement est par exemple vertical et permet au robot d’atteindre les différents niveaux de stockage. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. est une vue d’ensemble d’un système de convoyage avec un robot mobile, est une vue de dessus d’une paire de courroies selon un premier mode de réalisation de l’invention, est une vue de dessus d’une paire de courroies selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, est un premier exemple de roue d’entrainement de la courroie selon le deuxième mode de réalisation, est un deuxième exemple de roue d’entrainement de la courroie selon le deuxième mode de réalisation est une vue en perspective d’un robot mobile autonome. DESCRIPTION DETAILLEE Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique. Le dispositif de déplacement 1 illustré est un exemple de dispositif vertical, mais il peut être incliné ou horizontal. Il comprend des moyens de traction 2, comprenant un premier et un deuxième moyen de traction 2a, 2b. Ici, les moyens de traction sont des courroies 20 avec des dispositifs d’entrainement 21 aptes à coopérer avec un robot mobile autonome 3, mais d’autres moyens de tractions sont possibles comme des chaines ou des câbles ) . Les moyens de traction 2 sont entrainés par un moteur (non représenté) et sont guidés grâce à des poulies 10 ou des roues dentées 11. Une première courroie 20a est reliée à un pôle de charge positive d’une source d’alimentation électrique et une deuxième courroie 20b est reliée à un pôle de charge négative d’une source d’alimentation électrique (non représentée). Les courroies 20a et 20b sont renforcées par des filins métalliques 22 et comprennent des dispositifs d’entrainement 23 et 24. Ces moyens d’entrainement 23 et 24 comprennent chacun une surface conductrice 230 et 240, une première surface conductrice 230 est reliée au pôle de charge positive et la deuxième surface conductrice 240 est reliée au pôle négatif de la source d’alimentation électrique. Les courroies 20 présentent des dents 200 pour coopérer chacune avec au moins une roue dentée 11. Le robot mobile autonome 3 comprend des éléments d’arrimage 30 de chaque côté et placés du même côté que les roues latérales 31. Ces éléments d’arrimage 30 s’accrochent aux dispositifs d’entrainement 23 et 24 et au moins deux disposés sur des cotés opposées présentent une face conductrice 300 pour coopérer avec les surfaces conductrices 230 et 240. Deux faces conductrices 300 des éléments d’arrimage 30 sont reliées aux bornes positive et négative d’un moyen de stockage d’énergie rechargeable (non représenté) du robot 3. Les courroies 20 qui permettent le chargement électrique du moyen de stockage d’énergie, par exemple via le dispositif d’entrainement, peuvent être par paires et placées de part et d’autre du robot 3. Dans d’autre configurations les courroies peuvent être placées différemment, par exemple une paire à l’avant du robot, l’autre paire de part et d’autre du robot. La position des dispositifs d’entrainement fixées aux courroies conductrices peut être ajustée par déplacement des courrois de sorte à positionner chaque dispositif d’entrainement en regard d’un élément de connexion 300 du robot 3. Dans le premier mode de réalisation illustré figue 2, la première surface conductrice 230 est reliée à un premier élément latéral 220 par un fil de connexion 231 et la deuxième surface conductrice 240 est reliée à un deuxième élément latéral de connexion 221 par un fil de connexion 241. Afin d’alimenter les éléments latéraux de connexion 220 et 221, chacun est en contact avec un balai de charge positive 27 et un balai de charge négative 26. Les éléments latéraux de connexion 220 et 221 présentent chacun une surface de contact suffisante pour permettre un contact continu avec les balais. Dans le deuxième mode de réalisation illustré , la première surface conductrice 230 est reliée à un premier filin conducteur 222 compris dans la courroie 20a et la deuxième surface conductrice 240 est reliée à un deuxième filin conducteur 223 par un fil de connexion 241 compris dans la courroie 20b. Les filins conducteurs peuvent être constitué par un des filins métalliques de renfort disposés dans la courroie. Les courroies 20a et 20b sont crantées et comprennent des premières dents 25. Chacun des filins conducteurs 222 er 223 sont dénudés entre les premières dents 25 afin de constituer des premières parties conductrices 2220 et 2230 pour coopérer chacune avec des deuxièmes dents 112 et 113 d’au moins une roue dentée 110 et 111. Chaque roue dentée 110 et 111 comprend des deuxièmes dents 112 et 113 ayant chacune une deuxième partie conductrice 1120 et 1130 à une extrémité radiale de la roue dentée 110 et 111. Lors de son entrainement les premières dents 25 de la courroie 20a va s’engrener avec les deuxième dents 112 de la roue dentée 110, l’extrémité radiale des deuxièmes dents 112 où se trouve la deuxième partie conductrice 1120 va entrer en contact avec la première partie conductrice 2220 de la courroie 20a et permettre ainsi l’alimentation électrique de la surface conductrice 230. L’alimentation électrique de la partie conductrice 2230 se fait de la même façon via la courroie 20b. La roue d’entrainement illustrée est une roue dentée 11 adaptée pour le deuxième mode de réalisation ci-dessus. Cette roue 11 constitue le rotor 4 d’une machine électrique tournante d’axe X. Le rotor 4 comprend des dents 40 dont l’extrémité 41 est reliée électriquement à une zone conductrice 42 de révolution située sur au moins un des côtés du rotor 4. Un deuxième exemple de réalisation de la roue dentée 11 est illustré . La roue 11 constitue le rotor 4 d’une machine électrique tournante d’axe X, elle comprend des dents 40 dont l’extrémité 41 est reliée électriquement directement à la paroi axiale 43 du rotor 4, elle-même en vis-à-vis du stator 5. Dans ces deux exemples, toutes les extrémités 41 des dents 40 sont connectées, de cette façon les surfaces conductrices 230 et 240 sont toujours alimentées électriquement respectivement à la borne positive ou négative de la source d’alimentation électrique (non représentée) -. Lorsque plusieurs robots sont arrimés aux courroies 20, l’ensemble forme un circuit électrique en parallèle. Dans d’autres modes de réalisation, les courroies 20 peuvent avoir d’autres formes (plates, striées, trapézoïdales…) sans sortir du cadre de la présente invention. Dans le cas d’un convoyeur vertical, lors de la descente des robots 3 des niveaux de stockage vers le sol, le poids des robots sur la courroie 20 auxquels ils s’arriment permet de l’entraîner par gravité, sans que la roue dentée 11 ne soit motorisée de manière active, dans ce cas une génératrice peut alors être entraînée par la courroie 20 lorsque la descente des robots par gravité. Le courant ainsi généré est directement envoyé aux batteries des robots par l’intermédiaire des courroies 30 de chargement. Dispositif de déplacement comprenant un premier et un deuxième moyens de traction (2) configurés pour déplacer un robot mobile autonome (3), le dit robot (3) ayant un moyen de stockage d’énergie rechargeable, ledit dispositif est caractérisé en ce qu’il comprend un système de recharge dudit un moyen de stockage d’énergie, comportant : une première surface conductrice (230) agencée dans ou sur le premier moyen de traction (2a) et reliée à un pôle de charge positive d’une source d’alimentation électrique, et une deuxième surface conductrice (240) agencée dans ou sur le deuxième moyen de traction (2b) et reliée à un pôle négatif d’une source d’alimentation électrique, la première et la deuxième surfaces conductrices (230, 240) étant configurées pour être connectés audit moyen de stockage d’énergie par des moyens de connexion disposés dans le robot (3). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de traction (2) sont des courroies (20, 20a, 20b). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier et le deuxième moyen de traction (2a, 2b, 20a, 20b) comprennent chacun un dispositif d’entrainement comprenant au moins une partie de la surface conductrice. Dispositif selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les surfaces conductrices sont connectées à la source d’alimentation par des filins métalliques de renfort disposés dans la courroie. Dispositif selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque courroie (20, 20a, 20b) comprend un élément latéral de connexion (220, 221) agencée pour coopérer de manière continue avec un deuxième élément de connexion extérieur à ladite courroie (20, 20a, 20b) connectée électriquement au pôle positif ou au pôle négatif de la source d’alimentation. Dispositif selon une des revendications 2 à 4 dans lequel les courroies (20, 20a, 20b) sont crantées et comprennent des premières dents (200) et des premières parties conductrices (2220, 2230) entre chaque paire de dents successives, lesdites premières parties conductrices (2220, 2230) étant reliées avec les surfaces conductrices (230, 240), chaque courroie (20, 20a, 20b) étant entrainée par au moins une roue dentée (11) comprenant des deuxièmes dents (112, 113), chaque deuxième dent (112, 113) présentant une deuxième partie conductrice (1120, 1130) à une extrémité radiale coopérant électriquement d’une part avec lesdites premières parties conductrices (2220, 2230) de la courroie (20, 20a, 20b) pour assurer un contact électrique et d’autre part avec un des pôles de la source d’alimentation. Robot mobile autonome (3) comprenant une paire d’éléments d’arrimage (30) caractérisée en ce que chaque élément d’arrimage (30) est relié à un des pôles d’un dispositif de stockage d’énergie dudit robot (3) et comprenant un élément de connexion configuré pour coopérer avec une surface conductrice du système de recharge du dispositif de déplacement selon d’une des revendications précédentes. Ensemble comprenant un dispositif de déplacement selon une des revendications 1 à 6 et un robot mobile autonome (3) selon la revendication 7. Système de stockage automatisé comprenant un ensemble selon la revendication 8.