INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un second inconvénient tient dans le fait que l’utilisateur qui porte des gants sur un chantier ou dans un environnement particulièrement froid peut avoir des difficultés à réaliser des mouvements précis et fins avec des doigts engourdis ou des gants épais. Il en résulte plusieurs essais pour réaliser cette manipulation pour engager ou dégager le support de fixation du dispositif.
Un troisième inconvénient tient dans le fait qu’un utilisateur doit normalement être toujours en situation de sécurité. Il peut être ainsi maintenu au support de fixation en portant un harnais relié au dispositif par une longe se terminant par un mousqueton ou un élément de liaison équivalent, le dispositif étant rattaché de manière sécurisée au support de fixation comme évoqué ci-avant.
Dans le cas d’un changement de support de fixation, il est attendu, pour assurer une sécurité satisfaisante, que l’utilisateur s’attache à un autre support de fixation de manière temporaire avant de retirer le support de fixation du dispositif. Il arrive que, soumis à un environnement stressant ou fatiguant, comme par exemple dans le froid, des utilisateurs oublient de se sécuriser et pensent que leur longe étant reliée au dispositif, ils sont sécurisés, oubliant que ledit dispositif, lors du dégagement du support de fixation ou pendant son engagement, ne les sécurise plus.
Ce court laps de temps pendant lequel le dispositif présente un levier en position ouverte est alors dangereux. L’utilisateur pendant ce moment n’est pas encore sécurisé au support de fixation. Il est important que l’utilisateur prenne conscience de cet état de fait pour limiter les accidents et n’oublie pas de s’attacher de manière temporaire à un support de fixation.
C’est l’objet de l’invention que de proposer un dispositif antichute mobile pour un support de fixation présentant tous les avantages précités, tout en ne présentant pas les inconvénients des solutions existantes.
La surface de la sphère peut être munie d’un revêtement minimisant les frottements entre la sphère et la plateforme, notamment de type polytétrafluoroéthylène.
La sphère, la barre cylindrique et la base sont munis chacun d’un trou traversant, chaque trou communiquant avec les autres.
L’invention a également pour objet un membre de robot, comprenant au moins deux segments de membre réunis par une articulation à trois degrés de liberté tel que décrit ci-dessus.
Un autre objet de l’invention est un membre de robot comprenant au moins deux segments de membre réunis par une articulation à trois degrés de liberté tel que décrit plus haut ainsi qu’un équipement disposé en aval de l’articulation à trois degrés de liberté, le câble d’alimentation et/ou de commande dudit équipement étant disposé à travers le trou de la sphère, la barre cylindrique creuse et à travers le trou de la base, pour déboucher entre les moteurs.
- la figure illustre les principaux éléments d’une articulation à trois degrés de liberté selon l’invention,
- la figure illustre les principaux éléments contribuant au renvoi d’effort dans une articulation à trois degrés de liberté selon l’invention,
- la figure illustre les principaux éléments contribuant à l’actionnement d’une articulation à trois degrés de liberté selon l’invention,
- la figure illustre les principaux éléments d’un disque et d’un bras correspondant,
- la figure illustre la circulation de câbles dans une articulation à trois degrés de liberté selon l’invention,
- la figure illustre les principaux éléments d’un disque et d’un support de roulement,
- la figure illustre un support de roulement,
- la figure illustre la position de l’articulation à trois degrés de liberté selon l’invention après une commande,
- la figure illustre les capteurs de rotation disposés dans une articulation à trois degrés de liberté selon l’invention, et
- la figure illustre un bras robotique comprenant une articulation à trois degrés de liberté selon l’invention.
Description détaillée L’articulation selon l’invention comprend un système de trois axes parallèles pilotant l’articulation. L’articulation 1 est illustrée par la figure .
Dans l’exemple de la , l’outil 1 comprend trois modules de récupération d’énergie 30-1, 30-2, 30-3 connectés en cascade.
Le premier module de récupération d’énergie 30-1 est identique au premier module de récupération d’énergie 30-1 des exemples 1 et 2. Le deuxième module de récupération d’énergie 30-2 est identique au deuxième module de récupération d’énergie 30-2 de l’exemple 2.
Le troisième module de récupération d’énergie 30-3 comprend un condensateur C3 et une paire d’électrodes 30-3A, 30-3B.
Le condensateur C3 comprend un ou plusieurs condensateurs connectés en série et/ou en parallèle et est relié électriquement d’une part à la deuxième électrode 30-2B de la paire d’électrodes 30-2A, 30-2B du deuxième module de récupération d’énergie 30-2 et d’autre part à la masse M.
La paire d’électrodes 30-3A, 30-3B du troisième module de récupération d’énergie 30-3 comprend une première électrode 30-3A reliée électriquement à un point milieu M3 situé entre la deuxième électrode 30-2B de la paire d’électrodes 30-2A, 30-2B du deuxième module de récupération d’énergie 30-2 et le condensateur C3.
La paire d’électrodes 30-3A, 30-3B du troisième module de récupération d’énergie 30-3 comprend également une deuxième électrode 30-3B placée face à la première électrode 30-3A en étant espacée d’une quatrième distance D4 inter-électrodes et en étant reliée électriquement à la masse M.
Dans d’autres formes de réalisation, l’outil 1 selon l’invention pourrait comprendre plus de trois modules de récupération d’énergie 30-1, 30-2, 30-3.
Les figures 5 à 7 illustrent trois autres formes de réalisation supplémentaires.
Dans l’exemple de la , le schéma de l’outil 1 est identique à celui de la mais une bobine L1 a été ajoutée entre le point milieu M1 et la première électrode 30-1A de la paire d’électrode 30-1A, 30-1B du premier module de récupération d’énergie 30-1. Cette bobine L1 peut par exemple être un élément discret ou tout élément inductif adapté. La bobine L1 a pour but de faire résonner la tension lors du transfert d’énergie entre le condensateur C1 et le condensateur C2 afin de charger le condensateur C2 à la même tension que celle du condensateur C1.
Dans l’exemple de la , le schéma de l’outil 1 est identique à celui de la mais une bobine L1 a été ajoutée entre le point milieu M1 et la première électrode 30-1A de la paire d’électrode 30-1A, 30-1B du premier module de récupération d’énergie 30-1 et une bobine L2 a été ajoutée entre le point milieu M2 et la première électrode 30-2A de la paire d’électrode 30-2A, 30-2B du deuxième module de récupération d’énergie 30-2. Les bobines L1 et L2 peuvent par exemple être des éléments discrets ou tout type d’éléments inductifs adaptés. Les bobines L1 et L2 ont pour but de faire résonner la tension lors du transfert d’énergie entre le condensateur du module précédent et le condensateur du module suivant afin de charger le condensateur du module suivant à la même tension que celle du condensateur du module précédent.
Dans l’exemple de la , le schéma de l’outil 1 est identique à celui de la mais une bobine L1 a été ajoutée entre le point milieu M1 et la première électrode 30-1A de la paire d’électrode 30-1A, 30-1B du premier module de récupération d’énergie 30-1, une bobine L2 a été ajoutée entre le point milieu M2 et la première électrode 30-2A de la paire d’électrode 30-2A, 30-2B du deuxième module de récupération d’énergie 30-2 et une bobine L3 a été ajoutée entre le point milieu M3 et la première électrode 30-3A de la paire d’électrode 30-3A, 30-3B du troisième module de récupération d’énergie 30-3. Les bobines L1, L2 et L3 peuvent par exemple être des éléments discrets ou tout type d’éléments inductifs adaptés. Les bobines L1, L2 et L3 ont pour but de faire résonner la tension lors du transfert d’énergie entre le condensateur du module précédent et le condensateur du module suivant afin de charger le condensateur du module suivant à la même tension que celle du condensateur du module précédent.
Ce premier mode de réalisation concerne l’exemple 1 et est décrit en référence à la .
Tout d’abord, en prérequis un morceau de roche est placé dans l’outil de manière à s’étendre entre chaque paire d’électrodes (20A, 20B), (30-1A, 30-1B).
Dans une étape E1, l’interrupteur 120 est commandé en fermeture afin d’appliquer la tension de la source haute tension 110 entre la première électrode 20A et la deuxième électrode 20B de la paire principale d’électrodes 20A, 20B et provoquer ainsi une première décharge électrique dans la roche, ladite tension étant supérieure au seuil de claquage.
Une installation 10 de fabrication d’une pièce en matériau composite comprend généralement, comme illustré schématiquement sur la , un outillage supérieur 12 et un outillage inférieur 14 définissant conjointement entre eux, lorsque les outillages sont disposés l’un contre l’autre (moule fermé), une ou plusieurs cavités 16 à remplir par le matériau qui, une fois solidifié, constituera la pièce de forme souhaitée. Les deux outillages 12 et 14 sont encadrés par des plateaux chauffants, l’un supérieur 18 disposé au-dessus de l’outillage supérieur 12 et l’autre inférieur 20 disposé en-dessous de l’outillage inférieur 14. Sur la , la cavité 16 présente une forme générale assez simple sans différence d’épaisseur notable suivant l’axe vertical Z, ni d’ailleurs suivant l’axe horizontal X. La forme de la cavité qui s’étend suivant l’axe Y perpendiculaire aux deux axes X et Z de la est sensiblement uniforme et sa représentation ne présente pas ici de réel intérêt.
Dans le cas d’une pièce en matériau composite de forme simple comme sur la , tous les points de la cavité sont sensiblement situés à la même distance des plateaux chauffants supérieur 18 et inférieur 20 si bien que la masse des outillages supérieur 12 et inférieur 14 qui doit être chauffée avant d’atteindre la cavité est identique en tout point de la cavité.
Au contraire, lorsque les pièces en matériau composite à fabriquer présentent des formes complexes et/ou de nombreux plis et/ou des différences d’épaisseur, il s’ensuit une hétérogénéité de comportement thermique dans les différentes zones de l’outillage en raison des écarts de distance avec les plateaux chauffants d’une zone à l’autre, ce qui peut influencer l’état de la résine lors de la phase de chauffage (notamment l’avancement de la résine dans l’outillage et sa viscosité).
La illustre une installation 10’ de fabrication d’une pièce en matériau composite de forme complexe dans laquelle les outillages supérieur 12’ et inférieur 14’ définissent conjointement entre eux une cavité 16’ de forme plus complexe que celle de la . Comme représenté sur cette figure, des points particuliers P1 à P3 de la cavité 16’ ont été identifiés à titre d’exemple afin de montrer que, d’une part, les points P1 et P2 qui sont plus proches des plateaux chauffants respectifs 18 et 20 que le point P3 sont chauffés plus rapidement que ce dernier et constituent donc des points chauds et, d’autre part, que le point P3 constitue un point froid dans l’outillage. À titre d’exemple, des différences de chauffe allant jusqu’à plusieurs degrés par minute et des écarts de température ponctuels allant jusqu’à plusieurs dizaines de degrés peuvent être constatés entre différentes zones de la cavité et notamment entre les points P1, P2, d’une part, et P3, d’autre part.
Dans un tel cas de figure, il est connu de réaliser des cartographies thermiques afin de minimiser ces écarts. Par exemple, la température des plateaux chauffants est contrôlée par zone et des consignes de température variant d’une zone à l’autre sont ainsi appliquées lors de la phase de chauffage.
Cependant, dans le cas de pièces de formes complexes pouvant, par exemple comporter deux portions situées dans des plans perpendiculaires et présentant des courbures, ainsi que des variations d’épaisseur, des écarts importants ont malgré tout pu être relevés, même après une optimisation du chauffage qui a été rendue possible par la cartographie thermique.
En raison de ces hétérogénéités thermiques la résine introduite dans la cavité polymérise de façon hétérogène entre les différentes zones de la cavité où des écarts de température sont constatés.
Or, lors de la phase de mise en pression dans l’outillage, la pression doit être appliquée, d’une part, sur une matière qui est suffisamment fondue afin de ne pas l’endommager en la cisaillant et, d’autre part, sur une matière suffisamment visqueuse pour qu’elle ne soit pas chassée sous l’effet de la pression, ce qui risquerait de créer dans la cavité (et ultérieurement dans la pièce) des zones riches en fibres et manquant de résine.
Lorsque la pression est exercée de manière simultanée et homogène sur toutes les zones de la cavité telle que décrite ci-dessus, si la pression est appliquée de manière appropriée pour une zone chaude, c’est-à-dire pour la zone où la matière sera suffisamment ramollie et visqueuse, elle ne sera toutefois pas appropriée pour une zone froide dans laquelle la matière sera encore trop rigide. Inversement, si l’on applique la pression de manière appropriée pour une zone froide, elle ne sera toutefois pas appropriée pour une zone chaude dans laquelle la matière sera trop fluide.
Au vu de ce qui précède il serait donc intéressant de concevoir un procédé permettant de remédier au moins en partie aux inconvénients exposés ci-dessus lors de la fabrication d’une pièce en matériau composite à fibres discontinues thermodurcissable.
L’invention a ainsi pour objet un procédé de fabrication d’une pièce en matériau composite à fibres longues discontinues à résine thermodurcissable, comprenant l’utilisation d’un moule en au moins deux parties qui définissent conjointement entre elles au moins une cavité destinée à contenir une résine thermodurcissable et des fibres longues discontinues, ladite au moins une cavité et lesdites au moins deux parties de moule étant agencées suivant un axe principal, le procédé comprenant les étapes suivantes : - chauffage des deux parties du moule à partir d’au moins deux éléments chauffants qui sont en contact respectivement avec lesdites au moins deux parties de moule et agencés avec celles-ci suivant l’axe principal, de manière à ramollir et rendre suffisamment visqueuse la résine dans au moins une zone de ladite au moins une cavité, ladite au moins une zone de cavité étant disposée dans une position axiale, prise suivant l’axe principal, qui est plus proche d’un des éléments chauffants qu’une autre zone de ladite au moins une cavité, - application d’une pression à la matière formée par la résine ramollie et suffisamment visqueuse et les fibres longues discontinues dans ladite au moins une zone de cavité, suivant un axe secondaire orienté différemment de l’axe principal et à un instant différent de l’application d’une pression suivant l’axe principal.
Le procédé ci-dessus permet ainsi de tirer profit de l’hétérogénéité de chauffage des parties de moule et des zones de la cavité en compressant prioritairement la ou les zones de la cavité qui sont les plus proches du ou des éléments chauffants et qui, donc, ont été chauffées plus rapidement que d’autres zones de la cavité, voire que le reste de la cavité. Cela permet d’éviter de compresser des zones de la cavité dans lesquels la matière n’a pas atteint la température souhaitée et donc la viscosité appropriée. L’application de la pression est ainsi réalisée à un moment différent pour une ou des zones de la cavité par rapport à d’autres zones qui seront mises en compression ultérieurement. L’axe secondaire peut être ou non perpendiculaire à l’axe principal.
Selon d’autres caractéristiques possibles, prises isolément ou en combinaison : - le procédé comprend l’application d’une pression suivant l’axe principal à la matière qui occupe le restant de la cavité après l’application d’une pression suivant l’axe secondaire ; - l’application d’une pression à la matière dépend de l’étape préalable de chauffage ; - l’application d’une pression suivant l’axe secondaire est réalisée lorsque la viscosité de la résine est comprise entre 5 et 1000 Pa.s, préférentiellement entre 5 et 100 Pa.s ; - l’application d’une pression suivant l’axe secondaire est réalisée à l’issue d’une première période de temps prédéterminée à partir du début du chauffage; - l’application d’une pression suivant l’axe principal est réalisée à l’issue d’une deuxième période de temps prédéterminée supérieure à la première période de temps prédéterminée ; -l’application d’une pression suivant un axe perpendiculaire à l’axe principal et à l’axe secondaire est réalisée à l’issue d’une troisième période de temps prédéterminée supérieure à la deuxième période de temps prédéterminée.
L’invention a également pour objet une installation de fabrication d’une pièce en matériau composite à fibres longues discontinues à résine thermodurcissable, comprenant : -un moule en au moins deux parties qui définissent conjointement entre elles au moins une cavité destinée à contenir une résine thermodurcissable et des fibres longues discontinues, ladite au moins une cavité et lesdites au moins deux parties de moule étant agencées suivant un axe principal, -au moins deux éléments chauffants qui sont en contact respectivement avec lesdites au moins deux parties de moule et agencés avec celles-ci suivant l’axe principal, -au moins un dispositif d’application d’une pression qui est configuré pour appliquer une pression, suivant un axe secondaire orienté différemment de l’axe principal (par exemple perpendiculaire), à une matière formée par de la résine ramollie et suffisamment visqueuse et par des fibres longues discontinues et qui est située dans au moins une zone de ladite au moins une cavité, ladite au moins une zone de cavité étant disposée dans une position axiale, prise suivant l’axe principal, qui est plus proche d’un des éléments chauffants qu’une autre zone de ladite au moins une cavité.
Dans un mode de réalisation particulier illustré par la figure , la sphère S, la barre cylindrique T et la base B sont munis chacun d’un trou traversant, chaque trou communiquant avec les autres. On comprendra que dans le cas de la barre cylindrique T, le trou est ménagé sous la forme d’un percement axial. La barre cylindrique T est alors en essence un tube creux. Les avantages liés à l’ensemble sphère barre cylindrique et base décrit plus haut sont également valables ici lorsque la barre cylindrique est munie d’un percement axial.
Dans le cas d’un équipement, notamment un actionneur, disposé en aval de l’articulation, le câble C d’alimentation et/ou de commande de cet équipement peut être disposé à travers le trou de la sphère S, dans le tube creux T et à travers le trou de la base B, pour déboucher entre les moteurs 3a,3b,3c. Le câble C circule dans le tube creux T, entre les pignons 5a,5b,5c et à l’intérieur des couronnes 4a,4b,4c, à travers le trou central des supports de roulement 9 de chaque disque 6,6a,6b,6c. Il n’interagit ainsi pas avec le fonctionnement de l’articulation et est protégé de l’environnement à l’intérieur de l’articulation. Le câble C ainsi disposé ne peut pas non plus interagir avec les bras 8a,8b,8c, protégeant ainsi l’articulation d’un endommagement.
Dans une mise en œuvre particulière de ce mode de réalisation, on limite l’amplitude de rotation des disques 6,6a,6b,6c de sorte à éviter un endommagement du câble C par torsion lors de la rotation de l’équipement auquel il est connecté, équipement disposé en aval de l’articulation 1.
Pour réaliser cela, des butées et des excroissances sont disposées dans les différents disques afin d’en limiter la rotation.
Plus précisément, un habillage 10 de disque est muni d’une butée de rotation 10b destinée à limiter la rotation du disque 6,6a,6b,6c correspondant. La figure illustre un disque 6a comprenant un support de roulement 9, un habillage 10, une butée de rotation 10b et solidaire d’une tête de disque 7a. Les autres têtes de disque 7b,7c sont représentées mais ne sont pas solidaires de l’habillage 10 de ce disque 6a.
Le support de roulement 9 comprend des passages 11 pour l’insertion des pignons 5a,5b,5c et des trous 12a,12,12c dans lesquels sont insérées les vis de maintien à la base B. Le tube creux T s’étend au centre du support de roulement.
En plus des butées 10b, le support de roulement 9 de chaque disque 6,6a,6b,6c comprend une excroissance 9a localisée sur son pourtour inférieur. La figure illustre un tel support de roulement 9 muni d’une excroissance 9a. On retrouve les passages 11 et les trous 12a,12b,12c.
Afin de permettre la rotation du disque muni d’une butée, un espace est ménagé entre l’habillage 10 et le support de roulement 9. Ceci est réalisé en prévoyant un diamètre extérieur de la partie inférieure du support de roulement 9 inférieure au diamètre intérieur de l’habillage 10 correspondant. Une gorge est alors formée lors de l’assemblage de l’habillage 10 et du support de roulement 9, interrompue par l’excroissance 9a.
Un disque 6,6a,6b,6c est ainsi libre de tourner jusqu’à ce que la butée 10b présente sur son habillage 10 rentre en contact avec l’excroissance 9a du support de roulement 9 du disque immédiatement au-dessus. Le dernier disque 6c de l’empilement voit sa rotation bloquée par une excroissance similaire disposée dans un habillage disposé immédiatement au-dessus . Suivant le placement respectif des butées et des excroissances, on peut limiter la rotation accessible à chaque disque. Pour un placement d’une butée et d’excroissance, le disque peut accéder à un angle de rotation positif et à un angle de rotation négatif définis par rapport à une position de repos. L’articulation dans sa totalité est alors limitée à un angle positif et à un angle négatif égaux respectivement à la somme des angles positifs et négatifs accessibles à chaque disque. Dans une telle configuration la somme de l’angle positif et de l’angle négatif d’un disque est toujours égale à 360°.
En variante, une butée peut être disposée de part et d’autre de la position de repos, de sorte à pouvoir régler l’angle de rotation positif indépendamment de l’angle de rotation négatif. L’angle de rotation positif peut être égal ou différent de l’angle de rotation négatif. On comprendra que dans une telle variante, un habillage de disque comprend deux butées qui coopèrent chacune avec une excroissance du support de palier du disque immédiatement au-dessus. Dans une telle configuration la somme de l’angle positif et de l’angle négatif d’un disque est inférieure ou égale à 360°.
Le même effet sera obtenu si on dispose d’une butée sur un habillage et de deux excroissances sur le support de palier immédiatement au-dessus.
Les butées peuvent également être repositionnables par l’intermédiaire d’une fixation amovible sur l’habillage correspondant. Il peut s’agir par exemple d’une butée à enficher dans un trou, plusieurs trous étant ménagés sur l’habillage, de façon régulièrement répartie ou non. Il peut également s’agir d’une butée à visser sur des trous taraudés.
Alternativement, la rotation d’un disque peut être limitée par la suppression ou l’omission d’une ou plusieurs dents de la couronne correspondante.
La figure illustre l’articulation 1 à trois degrés de liberté après réalisation d’une commande. On notera que la plateforme est inclinée par rapport à sa position de repos illustrée par la figure . On notera également que l’orifice de sortie de la sphère S demeure dégagé malgré l’inclinaison de la plateforme 2. Compte tenu des angles réalisables par la plateforme 2 dans des plans normaux au plan de la plateforme 2, cet orifice de sortie est toujours dégagé de sorte qu’un cisaillement du câble C par la plateforme n’est pas possible.
Chaque moteur 3a,3b,3c est par ailleurs muni de moyens de détermination de la position angulaire de son axe de sortie par rapport à une position de référence. De tels moyens de détermination sont illustrés par la figure .