EP4532143A1 - Dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines dans une installation de fabrication - Google Patents

Dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines dans une installation de fabrication

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EP4532143A1
EP4532143A1 EP23727258.8A EP23727258A EP4532143A1 EP 4532143 A1 EP4532143 A1 EP 4532143A1 EP 23727258 A EP23727258 A EP 23727258A EP 4532143 A1 EP4532143 A1 EP 4532143A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
autonomous
electrical energy
autonomous mobility
manufacturing installation
storage device
Prior art date
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Pending
Application number
EP23727258.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Cédric ASTIER
Zbigniew TOCZYLOWSKI
Jan SLOWINSKI
Michal BLEDZKI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA filed Critical Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Pending legal-status Critical Current

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    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0492—Storage devices mechanical with cars adapted to travel in storage aisles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • D02H—WARPING, BEAMING OR LEASING
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/38—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles for collecting current from conductor rails
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00—Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/06—Supplying cores, receptacles, or packages to, or transporting from, winding or depositing stations

Definitions

  • the present invention relates to the automated loading of reels in a manufacturing installation.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages of the prior art. Summary of the invention
  • the means of electrical recharging by contacts by mechanical friction or without contact by electromagnetic induction can also allow recharging with electrical energy of the electrical energy storage device of the first carriage while this first carriage is in the process of being move.
  • the robotic arm of the first autonomous mobility trolley is an arm with 6 degrees of mobility and/or makes it possible to move a load weighing up to 40 kilograms, and/or makes it possible to move a load of 40 kilograms at a speed of up to 4 m/s.
  • the autonomous mobility device comprises a second autonomous mobility trolley on which a reel supply rack is mounted, this second autonomous mobility trolley also comprising a control unit, autonomous movement means controlled by the the control unit, and an electrical energy storage device, and the autonomous movement means of this second autonomous mobility trolley being supplied with electrical energy by the electrical energy storage device of this second trolley.
  • the second autonomous mobility trolley also comprises means of electrical recharging by contacts by mechanical friction or without contact by electromagnetic induction of its electrical energy storage device.
  • the electrical energy storage device of the second autonomous mobility cart can be recharged with electrical energy while said second cart is in use.
  • the electrical recharging means by mechanical friction contacts of the first carriage comprise an electrical connection arm to an electrical power supply rail provided in the manufacturing installation.
  • the manufacturing installation comprising at least one aisle on either side of which are located feed racks for at least one processing machine.
  • manufacturing facility at least one electrical power rail is attached to a power rack in each aisle of the facility.
  • the manufacturing installation comprising at least one weaving machine, a supply rack makes it possible to receive spools making it possible to supply yarns to this weaving machine to manufacture a textile product from these yarns.
  • Figure 4 is a side view of a first autonomous mobility trolley of an autonomous mobility device for loading coils according to the invention
  • Figure 6 is a perspective view of a second autonomous mobility cart of an autonomous mobility device for loading coils according to the invention
  • the invention relates to the automated loading and unloading of reels in a manufacturing installation.
  • a spool 18 of wire 20 can weigh up to 12 kg.
  • the autonomous mobility device 12 comprises a first autonomous mobility trolley 30 on which is mounted a robotic arm 32 making it possible to move at least one coil 18.
  • the autonomous movement means 36 and the robotic arm 32 of the first autonomous mobility trolley 30 are supplied with electrical energy by the electrical energy storage device 38 of this first trolley 30.
  • the robotic arm 32 of the first carriage 30 is for example an arm with 6 degrees of mobility.
  • the robotic arm 32 can access a large number of coil receiving devices 24 from the same location in an aisle 22.
  • the robotic arm 32 comprises for example a base 42 fixed to the first carriage 30, a base 44 mounted movable in rotation relative to this base 42 around a first axis of mobility Al, a lower arm 46 mounted movable in rotation relative to the base 44 around a second axis of mobility A2, an intermediate arm 48 mounted movable in rotation relative to the lower arm 46 around a third axis of mobility A3, an upper arm 50 mounted movable in rotation relative to the intermediate arm 48 around a fourth axis of mobility A4, and a gripping tool 52, for example a coil, mounted movable in rotation relative to the upper arm 50 around two axes of mobility A5, A6 perpendicular to each other.
  • the base 42 of the robotic arm is raised by a non-zero height H above the first autonomous mobility trolley 30.
  • the robotic arm 32 has a greater working range at height.
  • the autonomous movement means 36 of the first autonomous mobility trolley 30 allow this first trolley to move autonomously on the floor S of the manufacturing installation.
  • the autonomous movement means 36 allow the first autonomous mobility cart 30 to move autonomously in an aisle 22 of the manufacturing installation.
  • These autonomous movement means 36 comprise for example several wheels 54, at least one of these wheels being driven in rotation by an electric motor supplied with electrical energy by the electrical energy storage device 38 of the first carriage and controlled by the control unit 34 of the first carriage.
  • the autonomous movement means 36 comprise for example at least one sensor allowing the control unit 34 to analyze the environment of the first trolley to operate the movements of the trolley in an environment such as an installation manufacturing 10.
  • the control unit 34 of the first carriage 30 comprises one or more processors and different memories.
  • the electrical energy storage device 38 of this first carriage 30 takes for example the form of one or more electric batteries.
  • these batteries are lithium type.
  • the first autonomous mobility trolley 30 also includes means 40 for electrical recharging by contacts by mechanical friction or without contact by electromagnetic induction of its electrical energy storage device 38.
  • the electrical recharging means 40 by mechanical friction contacts of the first carriage 30 comprise an arm 56 for electrical connection to an electrical supply rail 54 provided in the installation manufacturing 10.
  • an electrical supply rail 54 is attached to a power rack 16 in each aisle of the installation.
  • An electrical supply rail 54 can extend over several meters, and for example over the entire length on the ground of a power supply rack 16, or over the entire length of an aisle 22.
  • the autonomous mobility device 12 can also comprise a second autonomous mobility trolley 60 on which is mounted a supply rack 62 of reels 18.
  • This second trolley with autonomous mobility 60 makes it possible to supply the robotic arm 32 of the first carriage 30 with full reels 18.
  • the second autonomous mobility trolley 60 also comprises a control unit 64, autonomous movement means 66 controlled by the control unit, and an electrical energy storage device 68.
  • the autonomous movement means 66 are supplied with electrical energy by the electrical energy storage device 68 of this second carriage 60.
  • the control unit 64 is for example supplied with electrical energy by the energy storage device electric 68 of this second carriage 60.
  • the autonomous movement means 66 of the second autonomous mobility trolley 60 allow this second trolley to move autonomously on the floor S of the manufacturing installation.
  • the autonomous movement means 66 allow the second autonomous mobility cart 60 to move autonomously in an aisle 22 of the manufacturing installation.
  • These autonomous movement means 66 comprise for example several wheels (not visible in Figure 6), at least one of these wheels being driven in rotation by an electric motor supplied with electrical energy by the electrical energy storage device 68 of the second carriage and controlled by the control unit 64 of this second carriage.
  • the electrical energy storage device 68 of this second carriage 60 takes for example the form of one or more electric batteries.
  • these batteries are lithium type.
  • the electrical recharging means 70 by mechanical friction contacts of the second carriage 60 comprise an electrical connection arm 72 to an electrical power supply rail provided in the manufacturing installation 10, and for example to the rail 54 electrical power supply used to power the electrical charging means 40 of the first carriage 30.
  • the supply rack 62 of coils 18 of the second carriage 60 takes for example the form of plates 74 with holes 76 allowing interlocking with the ends of the coils 18.
  • these perforated plates 74 can be manipulated by the robotic arm 32 of the first carriage 30.
  • several perforated plates 74 can be stored on the second carriage 60 before being used for storing coils.
  • the first carriage 30 or the second carriage 60 comprises a receiving tray 78 of empty reels 18.
  • the first carriage 30 comprises this receiving tray 78 for empty reels.
  • the invention also relates to a coil loading method using the autonomous mobility device 12 in a manufacturing installation 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Textile Engineering (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Replacing, Conveying, And Pick-Finding For Filamentary Materials (AREA)

Abstract

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.

Description

Dispositif à mobilité autonome de chargement de bobines dans une installation de fabrication.
Domaine technique
[0001] La présente invention est relative au chargement automatisé de bobines dans une installation de fabrication.
[0002] Plus précisément, l'invention concerne le chargement automatisé de bobines de fils sur un râtelier d'alimentation d'une machine à tisser.
Contexte
[0003] Les renforts textiles sont des produits qui peuvent par exemple rentrer dans la composition d'un pneumatique.
[0004] 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.
[0005] Pour alimenter une machine à tisser, les bobines sont disposées sur de longs râteliers comprenant des centaines d'emplacements pour recevoir des bobines.
[0006] Une fois vides, les bobines doivent être remplacées par des bobines pleines.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] La présente invention a pour objectif de palier aux inconvénients de l'art antérieur. Résumé de l'invention
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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
[0024] 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 :
La figure 1 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,
La figure 2 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,
La figure 3 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,
La figure 4 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,
La figure 5 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,
La figure 6 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,
La figure 7 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.
Description détaillée
[0025] L'invention est relative au chargement et au déchargement automatisés de bobines dans une installation de fabrication.
Installation
[0026] Les figures 1 et 2 représentent une partie d'une installation de fabrication 10 dans laquelle peut être utilisé un dispositif à mobilité autonome 12 de chargement de bobines selon l'invention.
[0027] Par exemple, l'installation de fabrication 10 comprend au moins une machine à tisser 14 et au moins un râtelier d'alimentation 16 permettant 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. Les fils 20 peuvent être fabriqués à partir de nylon ou d'aramide par exemple.
[0028] Une bobine 18 de fil 20 peut peser jusqu'à 12 kg.
[0029] Par exemple, le produit textile fabriqué par la machine à tisser 14 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.
[0030] Comme le montrent les figures 1 et 2, l'installation de fabrication comprend au moins une allée 22 de part-et-d'autre de laquelle se situent des râteliers d'alimentation 16 d'au moins une machine 14 de l'installation de fabrication, par exemple une machine à tisser. itif à mobilité autonome de de bobines
[0031] Pour le chargement et le déchargement automatisés de bobines, l'installation de fabrication comprend au moins un dispositif à mobilité autonome 12. Ce dispositif à mobilité autonome 12 se déplace de manière autonome dans l'installation de fabrication. Plus précisément, le dispositif à mobilité autonome 12 se déplace de manière autonome dans une allée 22 de part-et-d'autre de laquelle se situent des râteliers d'alimentation 16.
[0032] Chaque râtelier 16 comprend une pluralité de dispositifs 24 de réception de bobine. Un dispositif 24 de réception de bobine comprend au moins un axe 26 sur lequel peut être placée une bobine 18. Un dispositif 24 de réception de bobine comprend par exemple un support 28 comprenant plusieurs axes 26 de réception de bobine. De préférence, les axes 26 de réception de bobine sont orientés vers le centre d'une allée 22 afin de faciliter le chargement et le déchargement automatisés de bobines par le dispositif à mobilité autonome 12 de chargement de bobines.
Premier chariot
[0033] Selon l'invention et comme le montrent les figures 3 et 4, le dispositif à mobilité autonome 12 comprend un premier chariot à mobilité autonome 30 sur lequel est monté un bras robotisé 32 permettant de déplacer au moins une bobine 18.
[0034] Comme l'illustre schématiquement la figure 5, le premier chariot à mobilité autonome 30 comprend 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.
[0035] Les moyens de déplacement autonome 36 et le bras robotisé 32 du premier chariot à mobilité autonome 30 sont alimentés en énergie électrique par le dispositif de stockage d'énergie électrique 38 de ce premier chariot 30.
[0036] Le bras robotisé 32 est par exemple commandé par l'unité de contrôle 34, et l'unité de contrôle 34 est par exemple alimentée en énergie électrique par le dispositif de stockage d'énergie électrique 38 du premier chariot 30.
[0037] Le bras robotisé 32 du premier chariot 30 est par exemple un bras à 6 degrés de mobilité. Ainsi, le bras robotisé 32 peut accéder à un grand nombre de dispositifs 24 de réception de bobine depuis un même emplacement dans une allée 22. Plus précisément, le bras robotisé 32 comprend par exemple un socle 42 fixé au premier chariot 30, une embase 44 montée mobile en rotation par rapport à ce socle 42 autour d'un premier axe de mobilité Al, un bras inférieur 46 monté mobile en rotation par rapport à l'embase 44 autour d'un deuxième axe de mobilité A2, un bras intermédiaire 48 monté mobile en rotation par rapport au bras inférieur 46 autour d'un troisième axe de mobilité A3, un bras supérieur 50 monté mobile en rotation par rapport au bras intermédiaire 48 autour d'un quatrième axe de mobilité A4, et un outil de préhension 52, par exemple de bobine, monté mobile en rotation par rapport au bras supérieur 50 autour de deux axes de mobilité A5,A6 perpendiculaires l'un à l'autre.
[0038] De préférence, le bras robotisé 32 du premier chariot 30 du premier chariot à mobilité autonome permet de déplacer une charge, et donc une bobine par exemple, 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. [0039] Le bras robotisé 32 du premier chariot à mobilité autonome 30 étant alimenté en énergie électrique par le dispositif de stockage d'énergie électrique 38 de ce premier chariot 30, des moteurs électriques sont utilisés pour mettre le bras robotisé en mouvement. Plus en détail, différents moteurs électriques sont utilisés pour la mise rotation des bras 46,48,50 et de l'outil de préhension 52 autour de leurs axes de mobilité.
[0040] Avantageusement, le socle 42 du bras robotisé est surélevé d'une hauteur H non nulle au- dessus du premier chariot à mobilité autonome 30. Ainsi, le bras robotisé 32 a une plus grande amplitude de travail en hauteur.
[0041] Les moyens de déplacement autonome 36 du premier chariot à mobilité autonome 30 permettent à ce premier chariot de se déplacer de manière autonome sur le sol S de l'installation de fabrication. Notamment, les moyens de déplacement autonome 36 permettent au premier chariot à mobilité autonome 30 de se déplacer de manière autonome dans une allée 22 de l'installation de fabrication.
[0042] Ces moyens de déplacement autonome 36 comprennent par exemple plusieurs roues 54, au moins une de ces roues étant entraînée en rotation par un moteur électrique alimenté en énergie électrique par le dispositif de stockage d'énergie électrique 38 du premier chariot et commandé par l'unité de contrôle 34 du premier chariot.
[0043] En parallèle, les moyens de déplacement autonome 36 comprennent par exemple au moins un capteur permettant à l'unité de contrôle 34 d'analyser l'environnement du premier chariot pour opérer les déplacements du chariot dans un environnement tel qu'une installation de fabrication 10.
[0044] L'unité de contrôle 34 du premier chariot 30 comprend un ou plusieurs processeurs et différentes mémoires.
[0045] Le dispositif de stockage d'énergie électrique 38 de ce premier chariot 30 prend par exemple la forme d'une ou plusieurs batteries électriques. Par exemple, ces batteries sont de type lithium. ique du premier chariot
[0046] Selon l'invention, 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.
[0047] Par exemple, ces moyens de recharge électrique 40 permettent une recharge en énergie électrique du dispositif de stockage d'énergie électrique 38 pendant l'utilisation du bras robotisé 32 et/ou du premier chariot 30.
[0048] Par exemple, et comme l'illustre la figure 2, les moyens de recharge électrique 40 par contacts par frottement mécanique du premier chariot 30 comprennent un bras 56 de connexion électrique à un rail 54 d'alimentation électrique prévu dans l'installation de fabrication 10. Par exemple, au moins un rail 54 d'alimentation électrique est fixé à un râtelier d'alimentation 16 dans chaque allée de l'installation. Un rail 54 d'alimentation électrique peut s'étendre sur plusieurs mètres, et par exemple dans toute la longueur au sol d'un râtelier d'alimentation 16, soit dans toute la longueur d'une allée 22.
[0049] Dans le cas où les moyens de recharge électrique 40 fonctionnent sans contact et par induction électromagnétique, un premier dispositif à induction électromagnétique est par exemple intégré dans le sol S de l'installation, notamment dans une allée 22, et un deuxième dispositif à induction électromagnétique est par exemple intégré dans le premier chariot 30. Un dispositif à induction électromagnétique comprend par exemple une ou plusieurs bobines d'induction. Second chariot
[0050] Selon l'invention et comme le montrent les figures 1 et 6, le dispositif à mobilité autonome 12 peut aussi comprendre un second chariot à mobilité autonome 60 sur lequel est monté un râtelier d'approvisionnement 62 de bobines 18. Ce second chariot à mobilité autonome 60 permet d'approvisionner le bras robotisé 32 du premier chariot 30 en bobines 18 pleines.
[0051] Comme l'illustre schématiquement la figure 7, le second chariot à mobilité autonome 60 comprend aussi une unité de contrôle 64, des moyens de déplacement autonome 66 commandés par l'unité de contrôle, et un dispositif de stockage d'énergie électrique 68. Les moyens de déplacement autonome 66 sont alimentés en énergie électrique par le dispositif de stockage d'énergie électrique 68 de ce second chariot 60. L'unité de contrôle 64 est par exemple alimentée en énergie électrique par le dispositif de stockage d'énergie électrique 68 de ce second chariot 60.
[0052] Selon l'invention, le second chariot à mobilité autonome 60 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 68.
[0053] Les moyens de déplacement autonome 66 du second chariot à mobilité autonome 60 permettent à ce second chariot de se déplacer de manière autonome sur le sol S de l'installation de fabrication. Notamment, les moyens de déplacement autonome 66 permettent au second chariot à mobilité autonome 60 de se déplacer de manière autonome dans une allée 22 de l'installation de fabrication.
[0054] Ces moyens de déplacement autonome 66 comprennent par exemple plusieurs roues (non visibles en figure 6), au moins une de ces roues étant entraînée en rotation par un moteur électrique alimenté en énergie électrique par le dispositif de stockage d'énergie électrique 68 du second chariot et commandé par l'unité de contrôle 64 de ce second chariot.
[0055] En parallèle, les moyens de déplacement autonome 66 comprennent par exemple au moins un capteur permettant à l'unité de contrôle 64 d'analyser l'environnement du second chariot 60 pour opérer les déplacements du second chariot 60 dans un environnement tel qu'une installation de fabrication 10.
[0056] L'unité de contrôle 64 du second chariot 60 comprend un ou plusieurs processeurs et différentes mémoires.
[0057] Le dispositif de stockage d'énergie électrique 68 de ce second chariot 60 prend par exemple la forme d'une ou plusieurs batteries électriques. Par exemple, ces batteries sont de type lithium.
[0058] Pour permettre une recharge en énergie électrique de son dispositif de stockage d'énergie électrique 68 pendant son utilisation, le second chariot 60 peut comprendre des moyens de recharge électrique 70 par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique.
[0059] Par exemple, les moyens de recharge électrique 70 par contacts par frottement mécanique du second chariot 60 comprennent un bras de connexion électrique 72 à un rail d'alimentation électrique prévu dans l'installation de fabrication 10, et par exemple au rail 54 d'alimentation électrique utilisé pour alimenter les moyens de recharge électrique 40 du premier chariot 30.
[0060] Alternativement, les moyens de recharge électrique 70 du second chariot 60 peuvent fonctionner sans contact et par induction électromagnétique. Dans ce cas, un premier dispositif à induction électromagnétique est par exemple intégré dans le sol S de l'installation, notamment dans une allée 22, et un deuxième dispositif à induction électromagnétique est par exemple intégré dans le second chariot 60. Un dispositif à induction électromagnétique comprend par exemple une ou plusieurs bobines d'induction.
[0061] Le râtelier d'approvisionnement 62 de bobines 18 du second chariot 60 prend par exemple la forme de plaques 74 avec des trous 76 autorisant un emboîtement avec les extrémités des bobines 18. Avantageusement, ces plaques trouées 74 peuvent être manipulées par le bras robotisé 32 du premier chariot 30. Idéalement, plusieurs plaques trouées 74 peuvent être stockées sur le second chariot 60 avant d'être utilisées pour le stockage de bobines.
[0062] Avantageusement, le premier chariot 30 ou le second chariot 60 comprend un bac de réception 78 de bobines 18 vides. De préférence, le premier chariot 30 comprend ce bac de réception 78 de bobines vides.
Procédé
[0063] L'invention vise aussi un procédé de chargement de bobine mettant en œuvre le dispositif à mobilité autonome 12 dans une installation de fabrication 10.
[0064] Selon ce procédé de chargement de bobine, 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. Avantageusement, le procédé peut aussi prévoir que le dispositif de stockage d'énergie 68 du second chariot 60 est rechargé en énergie électrique via ses moyens de recharge électrique 70 par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique pendant que le bras robotisé 32 prend une bobine 18 sur le râtelier d'approvisionnement 62 du second chariot 60.
[0065] Toujours selon ce procédé de chargement de bobine, le dispositif de stockage d'énergie 38 du premier chariot 30 peut être 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. Avantageusement, le procédé peut aussi prévoir que le dispositif de stockage d'énergie 68 du second chariot 60 est rechargé en énergie électrique via ses moyens de recharge électrique 70 par contacts par frottement mécanique ou sans contact par induction électromagnétique pendant que second chariot 60 se déplace dans l'installation de fabrication.

Claims

Revendications
1. 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).
2. 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.
3. 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.
4. Installation de fabrication (10) comprenantau 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).
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
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