INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
A cet effet, la présente invention propose un procédé de fabrication d’une aube ou pale d’hélice en matériau composite comprenant un renfort fibreux densifié par une matrice, le procédé comprenant : la réalisation par tissage tridimensionnel entre une pluralité de fils de chaîne et une pluralité de fils de trame d’une ébauche fibreuse en une seule pièce, l’ébauche fibreuse présentant une forme plate dans laquelle les fils de chaîne s’étendent suivant une direction longitudinale correspondant à la direction d’envergure de l’aube ou la pale d’hélice à fabriquer et dans laquelle les fils de trame s’étendent suivant une direction transversale correspondant à la direction de corde de l’aube ou la pale d’hélice à fabriquer, l’ébauche fibreuse comprenant une partie de profil aérodynamique et une partie de pied destinées à former respectivement au moins une partie du renfort fibreux du profil aérodynamique et du pied de l’aube ou de la pale d’hélice, la mise en forme de l’ébauche fibreuse pour obtenir une préforme fibreuse en une seule pièce comprenant une préforme de profil aérodynamique formée par la partie de profil aérodynamique de l’ébauche fibreuse et une préforme de pied formée par la partie de pied de l’ébauche fibreuse, la densification de la préforme fibreuse par une matrice pour obtenir une aube ou une pale d’hélice en matériau composite ayant un renfort fibreux constitué par la préforme fibreuse et densifié par la matrice, et formant une seule pièce avec pied intégré, caractérisé en ce que la partie de pied de l’ébauche fibreuse comprend une première déliaison délimitant un premier logement interne débouchant à une extrémité libre de ladite partie de pied et s’étendant suivant la direction longitudinale, et en ce que la partie de pied comporte au moins une sous-zone évolutive s’étendant depuis la partie de profil aérodynamique et dans laquelle une pluralité de fils de trame situés à l’intérieur de la partie de pied de l’ébauche fibreuse se croise de part et d’autre de la première déliaison suivant la direction transversale, le nombre de fils de trame se croisant de part et d’autre de la première déliaison suivant la direction transversale dans ladite sous-zone évolutive augmentant progressivement de la partie de profil aérodynamique vers l’extrémité libre de la partie de pied.
Par « fils de trame situés à l’intérieur de la partie de pied » ou « fils de trame intérieurs », on désigne les fils de trame qui ne sont pas présents en surface de la partie de pied de l’ébauche fibreuse.
On considère qu’une ébauche fibreuse réalisée par tissage tridimensionnel peut comprendre de manière bien connue du tissage bidimensionnel ou une autre armure de tissage à sa surface, afin d’améliorer son état de surface.
La réalisation de croisement de fils de trame au niveau de la partie de pied de l’ébauche fibreuse permet de conférer une certaine raideur circonférentielle au pied de l’aube. Ainsi, le pied de l’aube sera non seulement résistant aux efforts habituels en traction et en flexion, mais sera également résistant à la compression circonférentielle.
Par conséquent, l’aube présentera d’une part une grande raideur circonférentielle au niveau du pied, fortement soumis à la compression circonférentielle, tout en présentant d’autre part une grande raideur transversale au niveau du profil aérodynamique, peu soumis à la compression circonférentielle mais exposé à des contraintes en flexion et en traction plus fortes.
De manière plus globale, la continuité du tissage tridimensionnel entre le pied et le profil aérodynamique facilite la transmission des divers efforts sans créer d’interface mécaniquement faible. En outre, en diminuant progressivement le nombre de croisements de fils de trame à mesure que l’on s’approche de la partie de profil aérodynamique et que l’on s’éloigne de l’extrémité libre de la partie de pied, on s’assure une transition douce entre l’extrémité de la partie de pied qui présentera une grande raideur circonférentielle et la partie de profil aérodynamique qui présentera une raideur plutôt transversale.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, la partie de pied comporte en outre une sous-zone d’extrémité, s’étendant entre l’extrémité libre de la partie de pied et la sous-zone évolutive, et dans laquelle la totalité des fils de trame intérieurs se croise de part et d’autre de la première déliaison suivant la direction transversale.
Un tel mode de tissage permet de conférer une grande robustesse au pied de l’aube fabriquée à partir de ladite ébauche, en assurant une excellente raideur circonférentielle au niveau de l’extrémité du pied, qui est la plus exposée à la compression circonférentielle. La sous-zone évolutive permet alors également de réaliser une transition plus douce entre d’une part la sous-zone d’extrémité, dans laquelle le croisement de la totalité des fils intérieurs permet d’obtenir une raideur majoritairement circonférentielle, et d’autre part la partie de profil aérodynamique dans laquelle la raideur est plutôt transversale.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, la partie de profil aérodynamique de l’ébauche fibreuse comprend une deuxième et une troisième déliaisons délimitant un deuxième et un troisième logements internes débouchant sur un même bord de la partie de profil aérodynamique de l’ébauche de part et d’autre de la partie de pied de l’ébauche fibreuse suivant la direction transversale.
Ces déliaisons peuvent permettre d’insérer des éléments d’insertion fugaces ou légers dans l’ébauche, afin d’obtenir un profil aérodynamique d’aube ou de pale d’hélice plus léger, tout en étant sensiblement aussi robuste mécaniquement. En outre, comme le métier à tisser utilisé pour réaliser l’ébauche fibreuse ne permet pas de réaliser un pied ou un profil aérodynamique de très forte épaisseur, le ou les éléments d’insertion permettent d’augmenter l’épaisseur de la partie de pied ou de profil aérodynamique sans diminuer le taux volumique de fils dans les zones destinées à être fortement sollicitées mécaniquement.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, la première déliaison s’étend également dans la partie de profil aérodynamique de l’ébauche fibreuse.
Ainsi, l’ébauche fibreuse comprend un logement interne présent à la fois dans la partie de pied et dans la partie de profil aérodynamique. Ainsi, le ou les éléments d’insertion insérés par la première déliaison pourront également permettre d’augmenter l’épaisseur de la partie de profil aérodynamique, en conservant un ratio chaîne/trame constant ainsi qu’un taux volumique de fils de chaîne important dans la zone autour dudit insert qui est fortement sollicitée en flexion. En effet, le métier à tisser utilisé pour réaliser l’ébauche fibreuse ne permet pas de réaliser un pied ou un profil aérodynamique de très forte épaisseur.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, au plus six fils de trame par plan se croisent de part et d’autre de la première déliaison suivant la direction transversale dans la partie de profil aérodynamique de l’ébauche fibreuse. De préférence, uniquement deux fils de trame par plan se croisent de part et d’autre de la première déliaison suivant la direction transversale dans la partie de profil aérodynamique de l’ébauche fibreuse.
De manière à limiter la fatigue des opérateurs et réduire le temps de préparation de commande, il est connu d’employer une flotte de chariots motorisés. Chaque chariot peut ainsi parcourir l’entrepôt selon un trajet optimisé pour collecter les articles de la commande. Aussi, la préparation de commande implique de plus en plus l’utilisation de chariots motorisés à guidage automatique (communément appelé « automaded guided vehicle » en anglais ou AGV).
Il est connu les chariots guidés se déplaçant uniquement au sol et configurés pour supporter chacun une colonne de rayonnage. Un tel mode de collecte présente toutefois l’inconvénient de déplacer intégralement la colonne de rayonnage et donc aussi l’intégralité des articles contenus dans celle-ci quand bien même un seul ou seulement quelques-uns des articles sont à collecter. Un tel chariot doit se déplacer lentement pour éviter de faire chuter la colonne de rayonnage. De plus, la hauteur de la colonne de rayonnage portée par le chariot doit aussi être limitée pour limiter le risque de chutes des articles, ce qui a pour conséquence d’augmenter le nombre de colonnes nécessaires et donc de nécessiter une extension couteuse, voire impossible, de la taille de l’entrepôt.
Il est par ailleurs connu des chariots motorisés à guidage automatique se déplaçant au sol et adaptés pour grimper verticalement à un rayonnage afin de collecter un article.
Parmi ces chariots motorisés à guidage automatique, il est d’abord connu les chariots dont le déplacement au sol est contraint par des rails desservants les rayonnages de l’entrepôt. Toutefois, une telle solution présente l’inconvénient d’être peu flexible et de ne pas permettre de remanier les rayonnages aisément et sans interrompre la production pour s’adapter aux besoins (en cas de croissance de l’activité par exemple).
Il est ensuite connu les chariots motorisés à guidage automatique se déplaçant en champs libre (i.e. sans rails). Généralement, de tels chariots opèrent des changements de direction de déplacement en pivotant l’intégralité du chariot. Autrement dit, ces chariots pivotent sur eux même autour d’un axe vertical. Pour ce faire, ce type de chariot comprend une paire de roues coaxiales montées sur un châssis et entrainées en rotation selon des sens opposées de manière à pivoter le châssis autour de l’axe vertical. Néanmoins, il a été constaté que le chariot pivotant de la sorte nécessite un recalibrage précis de la position du châssis dans l’espace après le changement de direction. Un tel recalibrage rend le temps de préparation de commande plus long et présente un risque d’erreur qui conduirait à une mauvaise trajectoire du robot. De plus, pour transporter un bac standard de forme parallélépipédique, les chariots présentent typiquement une forme adaptée non circulaire. Dès lors pour opérer un changement de direction en pivotant sur lui-même, le chariot nécessite un espace au sol plus important que la superficie qu’il occupe en raison de ses dimensions propres. En conséquence de quoi, pour garantir le pivotement simultané de deux chariots au niveau d’un carrefour où ils doivent changer de direction, il faut soit augmenter la largeur des voies de circulation des chariots et donc étendre la taille de l’entrepôt, soit limiter le nombre de chariots se déplaçant aux abords des rayonnages, ce qui limite de facto la cadence de préparation de commandes.
La présente description a notamment pour but d’apporter une solution simple, économique et efficace aux problèmes mentionnés ci-dessus, permettant d’éviter les inconvénients des chariots motorisés à guidage automatique connus.
Résumé La présente invention consiste donc notamment en un procédé de préparation d’une commande au moyen d’au moins un chariot motorisé se déplaçant entre une aire de stockage et une zone de transit, le procédé comprenant les étapes : a Associer le chariot se situant dans une position initiale au niveau de la zone de transit à un bac à collecter dans l’aire de stockage, le un bac étant disposé à l’intérieur d’une alvéole de collecte parmi une pluralité d’alvéoles de l’aire de stockage ; selon une première possibilité, le procédé comprenant les étapes : bi. Déplacer le chariot au sol dans la zone de transit au moins selon une première direction horizontale de manière à aligner le chariot, selon une deuxième direction horizontale, avec un passage de l’aire de stockage ; ci. Opérer au moins un changement de direction ; di. Déplacer le chariot au sol dans au moins un passage selon la deuxième direction horizontale jusqu’à ce que le chariot se situe dans une allée de l’aire de stockage, de préférence desservant un rayonnage dans lequel se situe l’alvéole de collecte ; selon une deuxième possibilité, le procédé comprenant les étapes : bii. Déplacer le chariot au sol dans au moins un passage selon la deuxième direction horizontale jusqu’à ce que le chariot se situe dans une allée de l’aire de stockage, de préférence l’allée desservant le rayonnage dans laquelle se situe l’alvéole de collecte ; cii. Opérer au moins un changement de direction ; dii. Déplacer le chariot au sol dans l’allée de l’aire de stockage, de préférence l’allée desservant le rayonnage dans lequel se situe l’alvéole de collecte, selon la première direction horizontale de manière à aligner le chariot, selon la deuxième direction horizontale, avec l’alvéole de collecte ; le procédé comprenant en outre les étapes : e. Déplacer le chariot selon une direction verticale jusqu’à ce que le chariot se situe verticalement au niveau de l’alvéole de collecte ; f. Charger le bac retenu dans l’alvéole de collecte sur le chariot au moyen de moyens de préhension du chariot ; g. Déplacer le chariot selon la direction verticale jusqu’à ce que le chariot se situe au niveau du sol ; et dans lequel : - le chariot est configuré pour se déplacer en champs libre au sol qui est dépourvu de rails de guidage suivant les deux directions perpendiculaires, - l’orientation du chariot reste fixe au cours de son déplacement au sol dans la zone de transit et dans l’air de stockage lors des étapes bi, bii, di et dii, y compris lors du changement de direction opéré aux étapes ci et cii, et de préférence au cours des étapes e et g.
Le chariot n’opère ainsi aucune rotation de son châssis lors du procédé de préparation de commande, notamment lors du changement de direction de déplacement du chariot à 90° lors des étapes ci et cii. Ainsi, le déplacement du chariot requière moins d’espace au sol lors de son trajet vers l’alvéole de collecte, notamment lors du changement de direction de déplacement du chariot à 90° entre l’étape bi et l’étape di et entre l’étape bii et l’étape dii. Aussi, l’espace au sol occupé par le chariot lors du changement de direction à 90° entre la première direction horizontale et la deuxième direction horizontale est réduit d’un facteur égal à par rapport à un chariot dont le châssis effectue une rotation lors d’un changement de direction à 90°. Ainsi, il est permis de faire transiter, dans la zone de transit, une flotte de chariots identiques au chariot décrit ci-avant en augmentant avantageusement le nombre de chariots en transit au même moment. Moyennant quoi, la cadence de préparation de commandes peut être augmentée.
En outre, une absence de rotation du châssis du chariot permet de limiter, voire supprimer, une recalibration de la position du châssis du robot par rapport à l’environnement (par rapport au rayonnage par exemple) après le changement de direction à 90° entre le déplacement selon la première direction horizontale de l’étape bi et le déplacement selon la deuxième direction horizontale de l’étape di, et entre le déplacement selon la deuxième direction horizontale de l’étape bii et le déplacement selon la première direction horizontale de l’étape dii. Le déplacement du chariot est donc plus précis et plus aisé à mettre en œuvre. Aussi, le procédé de préparation de commande tel que décrit ci-avant est effectué de manière plus rapide, ce qui permet aussi d’augmenter la cadence de préparation de commande.
De manière remarquable, les moyens de déplacement horizontal du chariot permettent de déplacer le châssis du chariot au sol et en champ libre. Il est compris ici que l’aire de stockage et la zone de transit sont chacune dépourvues de rails de guidage du chariot. Un tel mode de déplacement du chariot permet une installation plus rapide et plus flexible de l’aire de stockage et de la zone de transit. Enfin, l’empreinte sonore est aussi réduite pour le confort des opérateurs humains qui opèrent dans l’aire de stockage et/ou dans la zone de transit.
Il est compris que la direction verticale est perpendiculaire à la première direction horizontale et la deuxième direction horizontale. Aussi, le premier axe d’extension du châssis est perpendiculaire à la direction verticale.
Le bac peut présenter une forme parallélépipédique.
Le changement de direction de l’étape ci peut être opéré au niveau de la zone de transit. Le changement de direction de l’étape cii peut être opéré au niveau de l’aire de stockage, de préférence dans l’allée desservant le rayonnage dans lequel se situe l’alvéole de collecte.
L’étape bi peut comprendre les étapes subsidiaires : bi1 Déplacer le chariot motorisé au sol dans la zone de transit selon la première direction horizontale ; bi2 Déplacer le chariot motorisé au sol dans la zone de transit selon la deuxième direction horizontale ; bi3 Déplacer le chariot motorisé au sol dans la zone de transit selon la première direction horizontale de manière à aligner le chariot, selon la deuxième direction horizontale, avec le passage qui comprend l’espace libre formé par la colonne dans laquelle se situe l’alvéole de collecte.
Selon une variante, les étapes bi1 et bi2 peuvent être répétées une ou plusieurs fois avant l’étape bi3. L’étape bi peut comprendre une étape de changement direction (de déplacement du chariot) entre chacune des étapes bi1 et bi2, et entre la dernière étape bi2 (il peut s’agir de l’étape bi2 dans le cas où les étapes bi1 et bi2 ne sont effectuées qu’une seule fois) et l’étape bi3. La première possibilité peut aussi comprendre des étapes préalables à l’étape bi comprenant un (ou des) déplacement(s) du chariot au niveau de la zone de transit, notamment selon la deuxième direction horizontale.
Au cas échéant, le déplacement du chariot à l’étape di peut être effectué en partie au niveau de la zone de transit avant d’être effectué dans le passage correspondant.
La roue peut être bloquée en rotation autour de son axe de révolution pendant l’étape c.
Ainsi, l’orientation du chariot reste fixe lors du changement de direction de déplacement du chariot de 90°. Aussi, il n’est pas nécessaire d’agir sur la roue par l’intermédiaire des moyens d’entrainement pour compenser une rotation de la roue autour de son axe de révolution lorsqu’elle pivote autour de l’axe vertical. Cela permet de réduire la consommation énergétique du chariot.
En d’autres termes, l’étape c est réalisée sans pivotement de la roue autour de l’axe de révolution.
L’ensemble de roulement peut comprendre des moyens d’entrainement pour entrainer en rotation la roue autour de son axe de révolution par rapport au châssis, les moyens d’entrainement comprenant un premier pignon et un deuxième pignon coniques agencés l’un par rapport à l’autre de sorte à former un renvoi d’angle, le premier pignon étant coaxial avec l’axe vertical et le deuxième pignon étant coaxial avec l’axe de révolution de la roue, la roue et le deuxième pignon étant agencés de part et d’autre de l’axe vertical, une différence relative entre un rapport entre un rayon de la roue et une distance selon la direction de l’axe de révolution séparant un plan médian de la roue et l’axe vertical et un rapport de réduction entre le deuxième pignon et le premier pignon est inférieure ou égale à 2%.
Un tel agencement permet d’éviter que la roue soit entrainée en rotation autour de son axe de révolution lorsqu’elle pivote autour de l’axe vertical.
Par le fait que le premier pignon est coaxial avec l’axe vertical, il entendu que le premier pignon comprend une pluralité de dents agencées annulairement autour de l’axe vertical. De même, par le fait que le deuxième pignon est coaxial avec l’axe de révolution de la roue, il entendu que le deuxième pignon comprend une pluralité de dents agencées annulairement autour de l’axe de révolution de la roue.
Le plan médian de la roue est un plan perpendiculaire à l’axe de révolution de la roue et qui est équidistant, dans la direction de l’axe de révolution de la roue, d’une première face et d’une seconde face de la roue opposées l’une de l’autre selon la direction de l’axe de révolution de la roue.
Le rapport de réduction entre le deuxième pignon et le premier pignon correspond au rapport entre le nombre de dents du deuxième pignon et le nombre de dents du premier pignon.
Les moyens de déplacement horizontal du chariot peuvent comprendre une pluralité d’ensembles de roulement. L’étape c peut comprendre le pivotement simultané de la roue et des moyens de liaison de chaque ensemble de roulement autour de l’axe vertical correspondant de manière à pivoter l’axe de révolution de la roue de chaque ensemble de roulement autour de l’axe vertical depuis la deuxième direction horizontale jusqu’à la première direction horizontale.
Le châssis du chariot peut être de forme parallélépipèdique. Le chariot peut comprendre quatre ensembles de roulement, chaque ensemble de roulement étant agencé au niveau d’un coin inférieur du châssis.
Le chariot peut comprendre un actionneur pour actionner les moyens de pivotement de chaque ensemble de roulement. Alternativement, chaque ensemble de roulement peut comprendre un actionneur pour actionner les moyens de pivotement. L’actionneur peut être adapté pour entrainer la vis sans fin en rotation autour de son axe d’extension. L’actionneur peut comprendre un moteur fixé au châssis du chariot et qui comporte un arbre de sortie relié à la vis sans fin.
Le chariot peut comprendre un actionneur pour actionner les moyens d’entrainement de chaque ensemble de roulement. Alternativement, chaque ensemble de roulement peut comprendre un actionneur pour actionner les moyens d’entrainement.
L’aire de stockage peut comprendre plusieurs rayonnages, chaque rayonnage étant desservi par au moins une allée s’étendant selon la première direction horizontale, chaque rayonnage comprenant une pluralité de colonnes de rayonnage agencées les unes après les autres selon la première direction horizontale, chaque colonne de rayonnage comprenant une pluralité d’alvéoles de stockage adaptées pour contenir un bac qui contient lui-même au moins un article, les alvéoles de chaque colonne étant en superposition sur plusieurs niveaux selon la direction verticale entre un niveau inférieur et un niveau supérieur, chaque colonne comprenant un espace libre formé verticalement entre le niveau du sol et l’alvéole du niveau inférieur, l’aire de stockage comprenant une pluralité de passages s’étendant au niveau du sol selon la deuxième direction horizontale perpendiculaire à la première direction perpendiculaire, chaque passage passant par l’espace libre de l’une des colonnes de chaque rayonnage. La zone de transit peut être adjacente à l’aire de stockage selon la deuxième direction horizontale.
Le chariot peut comprendre une unité de guidage automatique. Le procédé peut comprendre les étapes : a’ Transmettre la position de l’alvéole de collecte à l’unité de guidage automatique du chariot, la position de l’alvéole de collecte étant repérée par l’allée desservant le rayonnage dans lequel se situe l’alvéole de collecte, la colonne du rayonnage dans laquelle se situe l’alvéole de collecte et le niveau auquel se situe l’alvéole de collecte dans la colonne ; a’’ Commander à l’unité de guidage automatique du chariot de calculer un itinéraire entre en la position initiale du chariot et la position de l’alvéole de collecte, l’itinéraire comprenant de préférence uniquement un déplacement du chariot selon la première direction horizontale et un déplacement du chariot selon la deuxième direction horizontale ; les étapes a’ et a’’ étant réalisées entre l’étape a et l’étape b.
Le chariot est ainsi du type « à guidage automatique » (ou encore AGV, pour « automated guided vehicle »).
L’aire de stockage et la zone de transit peuvent être pourvues d’un tracé de guidage au sol destiné au guidage du chariot au sol, le tracé de guidage comprenant des premières bandes rectilignes selon la première direction horizontale et des deuxièmes bandes rectilignes selon la deuxième direction horizontale. L’itinéraire peut être calculé à l’étape a’’ selon une trajectoire sélectionnée parmi les premières bandes et les deuxièmes bandes.