INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’étape (a) peut comporter : (a1) la réalisation d’une électrode inférieure grâce au dépôt, de préférence par photolithographie ou par sérigraphie, d’au moins une première couche d’un matériau conducteur sur la face supérieure d’un support rigide, de préférence un support en verre ou en silicium, (a2) le dépôt d’une colle conductrice sur l’électrode inférieure, (a3) la mise en place des actionneurs, de préférence piézoélectriques, sur la première couche ainsi formée par l’électrode inférieure et la colle conductrice, de façon à établir une première connexion électrique avec les actionneurs, (a4) le dépôt d’une couche d’un isolant sur les couches précédemment déposées, pour l’isolation de l’électrode inférieure, (a5) l’amincissement, par exemple par attaque chimique ou laser, par abrasion, par compression, ou par dissolution, de la couche isolante afin d’exposer la face supérieure de chaque actionneur, (a6) la réalisation d’une électrode supérieure grâce au dépôt, de préférence par évaporation ou par sérigraphie, d’une couche d’un matériau conducteur sur les actionneurs ainsi exposés, de façon à établir une deuxième connexion électrique avec les actionneurs, (a7) la découpe ou gravure du support rigide, par exemple en carré ou en rectangle, de manière à obtenir des éléments tactiles munis chacun d’un ou plusieurs actionneurs .
Le procédé de l’étape (a) permet notamment de fabriquer simplement plusieurs éléments tactiles à partir d’un même support, par exemple une plaque de verre.
En variante, les étapes (a2) et (a3) peuvent être remplacées par une étape correspondant au dépôt de titano-zirconates de plomb (PZT) en couche mince sur l’électrode inférieure, par une technique classique de dépôt de couche mince, notamment par évaporation sous vide.
Les ensembles actionneurs/éléments tactiles rigides obtenus à l’étape (a) peuvent ensuite être rapportés sur un support souple pour former une interface haptique selon l’invention.
L’étape (b) peut ainsi comporter : (b1) le dépôt, notamment le laminage, d’un film de séparation, notamment thermique, sur un support de fabrication, (b2) le dépôt, notamment le laminage, d’une couche en matériau souple, de préférence en polymère, sur le film de séparation, (b3) le dépôt, notamment par sérigraphie, de pistes électriques sur la couche en matériau souple, (b4) le dépôt, notamment par sérigraphie, d’une colle conductrice sur la couche en matériau souple, (b5) la mise en place des éléments tactiles précédemment réalisés, munis d’un ou plusieurs actionneurs, sur la couche de colle conductrice ainsi déposée, les actionneurs étant disposés sur la face extérieure des éléments tactiles, (b6) la connexion électrique de chaque électrode inférieure aux pistes électriques, de préférence par masquage et pulvérisation d’un matériau conducteur, (b7) la libération de l’interface haptique du support de fabrication, notamment par chauffage du film de séparation lorsque celui-ci est thermique, cela pouvant également permettre de recycler et/ou récupérer le support de fabrication, (b8) la découpe de l’interface haptique suivant le design souhaité.
L‘étape (b) peut en outre comporter une étape additionnelle, notamment entre les étapes (b6) et (b7), correspondant à l’ajout d’une couche de passivation, notamment un vernis isolant, pour isoler électriquement la partie inférieure de l’interface haptique, la partie inférieure de l’interface haptique correspondant à la surface comportant les éléments tactiles rigides et les actionneurs, opposée à la surface tactile.
Le module adaptatif 12 comprend un mécanisme 13 de transformation d’un mouvement rotatif en un mouvement de translation alternatif, par exemple un mécanisme de type bielle-manivelle. Le module adaptatif 12 comprend en outre une tête 14 mobile en translation fixée en sortie du mécanisme 13. Lorsque l’organe rotatif 6 est en rotation par rapport à l’axe 11, la tête mobile 14 est ainsi mise en mouvement de translation alternatif selon une direction orthogonale à l’axe 11. La tête mobile 14 effectue alors un mouvement de va-et-vient dans une direction orthogonale à l’axe de rotation de l’organe rotatif 6.
Le module adaptatif 12 peut en outre comprendre ou être relié à un moyen de fixation 15, par exemple un serre-joint ou une pince, pour fixer temporairement une première pièce mécanique 1 à la tête mobile 14. Lorsque l’organe rotatif 6 est mis en rotation, la première pièce mécanique 1 donc mise en mouvement de translation alternatif. Les pièces mécaniques 1 et 2 peuvent alors être mises en contact pour être assemblées par friction linéaire.
Le module adaptatif 12 est donc un module qui peut être monté sur une machine 100 de soudage par friction rotative, qui permet de transformer celle-ci en un système 200 de soudage par friction linéaire. Le module adaptatif 12 permet donc à un utilisateur qui dispose d’une machine 100 de soudage par friction rotative d’effectuer du soudage par friction linéaire sans avoir à investir dans une machine dédiée à la friction linéaire.
Dans un ou plusieurs modes de réalisation, le système 200 de soudage par friction linéaire peut en outre comprendre un module informatique configuré pour déterminer, en fonction d’une consommation de matière cible , un ensemble de paramètres de soudage par friction rotative pour le système 200. Ce module informatique implémente une fonction de passage inverse . Il est noté que la fonction de passage est différente de la fonction de passage , car la fonction se rapporte à un procédé de soudage par friction rotative tandis que la fonction se rapporte à un procédé de soudage par friction linéaire (même si celui-ci est mis en œuvre par une machine de soudage par friction rotative adaptée à la friction linéaire).
Pour déterminer cette nouvelle fonction de passage , il est possible d’exploiter les connaissances acquises sur le soudage par friction rotative, contenues dans la fonction de passage . En effet, en ajoutant le module adaptatif 12, on introduit des nouveaux paramètres intermédiaires, notamment la fréquence et l’amplitude de vibration de la tête mobile 14, qui sont nettement moins nombreux que les paramètres de soudage à définir pour une machine de soudage par rotation linéaire classique (comme la machine 300 représentée à la Figure 5a). Ainsi, le nombre d’expérimentations qu’il faut effectuer pour déterminer la fonction de passage est nettement réduit par rapport au nombre d’expérimentations qu’il faudrait effectuer pour obtenir la fonction de passage d’une nouvelle machine spécifiquement dédiée à la friction linéaire, car le nombre de paramètres « inconnus » qui influent sur la consommation de matière est considérablement réduit.
Par rapport à une nouvelle machine de soudage spécifiquement dédiée à un nouveau mode de friction (ici, la friction rotative), l’adaptation d’une machine de soudage déjà maîtrisée à un nouveau mode de friction permet d’exploiter au maximum le retour d’expérience d’utilisation de la machine déjà maîtrisée en le réappliquant partiellement à sa déclinaison sur le nouveau mode de soudage. Pour construire la nouvelle fonction de passage , il convient de réaliser un nombre limité d’essais de soudage par friction linéaire avec des valeurs prédéfinies pour les paramètres d’entrée de la machine de soudage par friction rotative et d’utiliser les connaissances métier liées à la friction rotative. A partir de ce plan d’essais, une relation d’influence entre les paramètres de soudage par friction rotative et les paramètres de soudage par friction linéaire peut être quantifiée, et cette relation est répercutée sur les paramètres d’entrée de la machine de soudage par friction rotative, permettant ainsi de la recalibrer sous contrainte de satisfaire aux exigences du nouveau procédé de soudage par friction linéaire vis-à-vis de l’ancien procédé de soudage par friction rotative.
Concrètement, des essais sont réalisés avec des jeux de paramètres d’entrée de la machine de soudage par friction rotative fixés, et les valeurs correspondantes de la consommation de matière obtenues à l’issue le procédé de friction linéaire sont mesurées. Les valeurs de l’amplitude et de la fréquence de variation de la tête mobile 14 sont aussi relevées. La fonction de passage est alors calculée en modifiant la fonction de passage à partir des valeurs de consommation de matière et d’amplitude / de fréquence de variation obtenues.
Une fois la fonction de passage déterminée, c’est sa fonction inverse qui est utilisée lors d’un nouveau procédé de soudage, car elle fournit l’ensemble des paramètres à appliquer à la machine de soudage par friction rotative adaptée pour obtenir une valeur cible de consommation de matière : .
Ce module informatique peut comprendre un circuit, qui peut être par exemple un processeur apte à interpréter des instructions sous la forme de programme informatique, une carte électronique ou encore une puce électronique programmable comme une puce FPGA (pour « Field-Programmable Gate Array » en anglais). Le module informatique peut en outre comprendre une mémoire pour stocker la fonction de passage . Le module informatique peut en outre comprendre une interface d'entrée pour la réception de données telles que les matériaux, les dimensions ou des valeurs caractéristiques de la géométrie des pièces à assembler, et une interface de sortie pour la fourniture du jeu de paramètres de soudage. Enfin, le module informatique peut être relié à un écran et un clavier pour permettre une interaction aisée avec un utilisateur.
La représente un schéma cinématique d’un module adaptatif selon un mode de réalisation de l’invention. Le schéma de la est un schéma cinématique classique d’un mécanisme de type bielle-manivelle.
Comme représenté sur le schéma cinématique de la , le module adaptatif 12 comprend, dans un mode de réalisation, une pièce cylindrique 31 pourvue d’un pion de guidage 32 excentré par rapport à la pièce cylindrique 31. Par « excentré », il est entendu que le pion de guidage 32 s’étend le long d’un axe 34 qui est parallèle mais différent de l’axe de rotation 33 de la pièce cylindrique 31. Par exemple, le pion 32 peut être relié à la surface (circulaire) 31a de la pièce cylindrique 31en un point situé à une distance non nulle du centre 31a de cette surface 31a. Il est noté que cette distance peut être avantageusement variable, ce qui permet d’ajuster la fréquence de vibration de la tête mobile 14 du module adaptatif 12. La pièce cylindrique 31 peut être rattachée à l’organe rotatif 6 de la machine 100 de soudage par friction rotative de la comme décrit précédemment. Lorsque l’organe rotatif 6 de la machine 100 de soudage par friction rotative est mis en rotation, la pièce cylindrique est également mise en rotation, par exemple selon un axe parallèle à l’axe de rotation de l’organe rotatif 6 de la machine 100 de soudage par friction rotative.
Bien entendu, la pièce cylindrique 31 peut être remplacée par n’importe quelle pièce rotative, la géométrie cylindrique n’étant nullement limitative de l’invention. de manière similaire, le pion 32 n’est pas nécessairement cylindrique et peut être de géométrie quelconque, avec une tête présentant une section circulaire (comme représenté à la ).
Le pion de guidage 32 est relié à un système double de roulement et de rail à billes lui-même 35 relié à la tête vibrante 14. La tête vibrante 14 peut être avantageusement pourvu de deux amortisseurs à ses extrémités. Lorsque la pièce cylindrique 31 est mise en rotation, la tête vibrante 14 est mise en mouvement de translation alternatif. La première pièce mécanique 1 peut ensuite être fixée sur la tête vibrante 14. Ainsi, lorsque la pièce cylindrique 31 est mise en rotation (i.e. lorsque la machine 100 de soudage par friction rotative est mise en fonctionnement), la première pièce mécanique 1 est mise en mouvement de translation alternatif (dans l’exemple de la , un mouvement de translation alternatif selon un axe orthogonal à l’axe de rotation de la pièce cylindrique 31).
Le module adaptatif 12 permet ainsi de transformer un mouvement de rotation de l’organe de rotation 6 de la machine 100 de soudage par friction rotative – généré par la mise en rotation d’une grande quantité de masse (volants inertiels) – en un mouvement de translation alternatif. En outre, la fréquence de vibration du mouvement de translation alternatif de la tête mobile 14 (i.e. la fréquence à laquelle la tête mobile effectue le mouvement de va-et-vient) peut être avantageusement ajustée en faisant varier la fréquence de rotation de l’organe de rotation 6 de la machine 100 de soudage par friction rotative et/ou la distance entre une extrémité du pion 32 et le centre 31b de la surface 31a de la pièce cylindrique 31.
Le module adaptatif 12 monté sur un moyen conventionnel 100 de friction rotative permet alors d’effectuer de la friction linéaire, sans disposer d’une machine spécifiquement dédiée à la friction linéaire.
Il est noté que la distance entre une extrémité du pion 32 et le centre 31b de la surface 31a de la pièce cylindrique 31 (i.e. le paramètre d’excentricité du pion 32) est un paramètre que l’on peut faire varier et qui a une influence sur la fréquence et la vitesse de vibration de la tête mobile 14. Ainsi, ce paramètre est aussi un paramètre d’entrée de la fonction décrite ci-dessus (et de la fonction de passage décrite ci-après).
La languette 3 comprend une face de recouvrement 31 destinée à être positionnée en vis-à-vis de la première partie 24a du générateur de courant 24. On comprend que la languette 3 est adaptée pour éviter l’apparition de courts-circuits lorsque le dispositif est en fonctionnement, via la peau, puisque le générateur de courant ne peut pas être au contact de la peau. La languette 3 permet ainsi d’assurer une bonne circulation du courant électrique dans la peau de l’utilisateur et le dispositif 1 est ainsi plus efficace. En outre, la languette 3, en empêchant tout contact entre la peau et le générateur de courant, permet d’éviter tout risque de migration des composants du générateur de courant, et en particulier des métaux de ses pôles, vers la peau, évitant toute réaction inappropriée de la peau, et augmentant la sécurité d’utilisation du dispositif 1.
De préférence comme illustré en figures 8 à 10, la languette 3 est physiquement liée à la couche support 2. En d’autres termes, la languette 3 est de préférence physiquement liée à au moins un film support 21. Par « physiquement liée », il est entendu que la languette 3 est avantageusement connectée à, accrochée à et/ou solidaire en permanence de la couche support 2. Ceci présente notamment l’avantage de faciliter l’utilisation du dispositif 1 qui est dans ce cas d’un seul tenant et évite tout risque de perte de languette 3.
Avantageusement, la languette 3 est solidaire de la couche support 2 et la languette 3 est prévue pour être pliée de sorte à recouvrir la première partie 24a du générateur de courant 24. La ligne de pli correspond alors à la ligne de pli primaire décrite ci-dessus. On comprend donc que, préalablement à l’application du dispositif 1 sur la peau, l’utilisateur peut simplement plier la languette 3 qui est agencée de sorte à, lorsqu’elle est pliée, recouvrir la première partie 24a du générateur de courant 24.
La illustre un dispositif 1 présentant une languette 3 pliée de sorte qu’elle recouvre la première partie 24a du générateur de courant 24, la languette 3 étant illustrée en transparence de sorte à laisser voir le générateur de courant. Dans cette configuration le dispositif est prêt à fonctionner et à être appliquer sur la peau, la languette 3 empêchant tout contact entre le générateur de courant 24 et la peau, comme expliqué précédemment. Comme expliqué, la languette 3 comprend la deuxième partie 24b du générateur de courant 24 qui est agencée sur la face de recouvrement 31. Selon ce mode de réalisation, la première partie 24a du générateur de courant 24 comprend, pour chaque couple galvanique 240, l’un parmi le premier pôle conducteur 241 et le deuxième pôle conducteur 242 et la deuxième partie 24b du générateur de courant 24 comprend l’autre parmi le premier pôle conducteur 241 et le deuxième pôle conducteur 242. Le premier pôle conducteur 241 ou deuxième pôle conducteur 242 de la deuxième partie 24b du générateur de courant 24 est prévu pour, lorsque la languette 3 recouvre la première partie 24a du générateur de courant 24, être disposé en vis-à-vis du premier pôle conducteur 241 ou deuxième pôle conducteur 242 de la première partie 24a du générateur de courant 24 appartenant à l’au moins un couple galvanique 240. Par exemple, comme illustré en figures 8 à 10, le premier pôle conducteur 241x d’un couple galvanique 240x fait partie de la première partie 24a du générateur de courant 24 et est donc agencé sur la face active 25 tandis que le deuxième pôle conducteur 242x du couple galvanique 240x fait partie de la deuxième partie 24b du générateur de courant 24 et est donc agencé sur la face de recouvrement 31. La circulation du courant électrique est schématisée en figures 2 et 3.
Comme illustré en , deux pôles conducteurs 241, 242 de deux couples galvaniques 240 différents et adjacents qui sont connectés (par exemple via un connecteur de couple 246) font avantageusement tous deux partie soit de la première partie 24a du générateur de courant 24, soit de la deuxième partie 24b du générateur de courant 24 et sont donc tous deux agencés soit sur la face active 25 de la couche support 2, soit sur la face de recouvrement 31 de la languette 3. En d’autres termes, la connexion entre deux couples galvaniques 240 adjacents, qui comprend un pôle conducteur 241, 242 de deux couples galvaniques 240 différents et adjacents et éventuellement un connecteur de couple 246, est agencée soit sur la face active 25 de la couche support 2, soit sur la face de recouvrement 31 de la languette 3.
Ces modes de réalisation selon lesquels une deuxième partie 24b du générateur de courant 24 est agencée sur la languette 3 permettent d’éviter les courts-circuits entre le générateur de courant 24 et les électrodes 22, 23. En effet, la languette 3 est destinée à être agencée sur la couche support 2 de sorte que, lorsque le dispositif 1 est en fonctionnement, le film de protection 30 soit agencé entre la deuxième partie 24b du générateur de courant 24 et la peau de l’utilisateur. En d’autres termes, lorsque le film de protection 30 recouvre le générateur de courant 24 et lorsque le dispositif 1 est appliqué sur la peau de l’utilisateur, la deuxième partie 24b du générateur de courant 24 est agencée en vis-à-vis de la face active 25 et non pas en vis-à-vis de la peau.
Selon un certain mode de réalisation illustré en , la languette 3 comprend du produit d’activation disposé sur la face de recouvrement 31 de sorte à connecter électriquement le premier pôle conducteur 241 et le deuxième pôle conducteur 242 de chaque couple galvanique 240 lorsque le film de protection 30 de la languette 3 recouvre la première partie 24a du générateur de courant 24. Plus précisément, du produit d’activation peut être disposé, soit par l’utilisateur lors de l’utilisation, soit de manière préalable lors de la fabrication du dispositif 1, sur la face de recouvrement 31 de sorte à ce que, lorsque le film de protection 30 de la languette 3 recouvre la première partie 24a du générateur de courant 24, du produit d’activation soit agencé entre le premier pôle conducteur 241 et le deuxième pôle conducteur 242 d’un couple galvanique 240 (positionnés en vis-à-vis l’un de l’autre) comme illustré en .
De préférence, le produit d’activation est disposé au niveau d’une pluralité de zones d’activation 310 de la face de recouvrement 31 de la languette 3, les zones d’activation 310 étant distinctes et séparées l’une de l’autre et correspondant chacune à au moins une partie d’un pôle conducteur 241, 242 d’un couple galvanique 240. En d’autres termes, le produit d’activation est uniquement disposé sur les pôles conducteurs 241, 242 agencés sur la languette 3. Ceci permet d’éviter l’apparition de courts-circuits lorsque le dispositif 1 est en fonctionnement et également de limiter la quantité de produit d’activation utilisée.
Avantageusement, la première partie 24a du générateur de courant 24 et la deuxième partie 24b du générateur de courant 24 sont imprimées sur le film support 21 de la couche support 2 et, le cas échéant sur la face de recouvrement 31 de la languette 3, à partir d’encres conductrices, et préférentiellement d’encres métalliques. Notamment, la première partie 24a du générateur de courant 24 et la deuxième partie 24b du générateur de courant 24 sont de préférence imprimés par sérigraphie.
Avantageusement, le dispositif 1 comprend au moins un ou des films adhésifs 7 prévus pour être agencés sur le film support 21 ou, éventuellement le cas échéant sur le film de protection 30 de la languette 3, d’un côté et/ou de l’autre côté de la ligne de pli primaire L1 de sorte à, lorsque le film support 21 ou éventuellement le cas échéant le film de protection 30 de la languette 3 est plié le long de la ligne de pli primaire L1, maintenir la connexion électrique entre le premier pôle conducteur 241 et le deuxième pôle conducteur 242. En d’autres termes, le film adhésif 7 permet de maintenir le dispositif 1 en configuration pliée et donc de maintenir les pôles conducteurs 241, 242 de chaque couple galvanique 240 en vis-à-vis l’un de l’autre.
Dans le mode de réalisation selon lequel le dispositif 1 comprend une languette 3, un film adhésif 7 est prévu pour être agencé entre la face active 25 et la face de recouvrement 31 de la languette 3 lorsque la languette 3 recouvre la première partie 24a du générateur de courant 24.
De manière préférée, toujours en référence à la , les connecteurs d’hydrogène 91a, 91b sont situés verticalement au-dessus des connecteurs d’air 92a, 92b de manière à ségréguer au maximum le flux d’hydrogène FH en partie supérieure et le flux d’air FA en partie inférieure du système d’alimentation électrique 1. Comme l’hydrogène est plus léger que l’air, l’hydrogène est séparé de l’air en cas de fuite, ce qui permet un traitement adapté.
Comme illustré aux figures 6, 8 et 9, la pile à combustible 2 possède une structure modulaire afin de faciliter sa maintenance.
Dans cet exemple, la première face latérale F1 est reliée à une première plaque terminale commune 22a à laquelle sont reliés l’ensemble des empilements E1-E4 alimentés par ladite première face latérale F1, c’est-à-dire, les empilements E1-E4 de la première ligne électrochimique LA. De manière analogue, la deuxième face latérale F2 est reliée à une deuxième plaque terminale commune 22b à laquelle sont reliés l’ensemble des empilements E5-E8 alimentés par ladite deuxième face latérale F2, c’est-à-dire, les empilements E5-E8 de la deuxième ligne électrochimique LB.
De manière préférée, chaque plaque terminale commune 22a, 22b comporte des ouvertures d’alimentation pour chaque empilement E1-E8. De manière avantageuse, un joint d’étanchéité plan peut être utilisé avec chaque plaque terminale commune 22a, 22b, ce qui améliore l’étanchéité aux fuites par comparaison à un raccord hydraulique/pneumatique. De manière avantageuse, étant donné que chaque plaque terminale commune 22a, 22b est en appui contre le corps 90 du collecteur 9, chaque plaque terminale commune 22a, 22b peut posséder intrinsèquement une masse et un volume plus réduits qu’une plaque terminale traditionnelle étant donné qu’elle peut bénéficier de la rigidité du corps 90 du collecteur 9 à laquelle elle est reliée.
Comme illustré à la , chaque plaque terminale commune 22a, 22b est reliée de manière amovible à une face latérale F1, F2 du corps 90 du collecteur 9, en particulier, par des organes de liaison 23 tels que des vis ou analogues. Cela permet de manière avantageuse de retirer tout une ligne électrochimique LA, LB de la pile à combustible 2 par simple démontage d’une plaque terminale commune 22a, 22b comme cela sera présenté par la suite.