WO2024252081A1 - Dispositif d'attelage configure pour s'accrocher a un chariot mobile et systeme d'entrainement robotise d'au moins un chariot mobile comportant un tel dispositif d'attelage - Google Patents

Dispositif d'attelage configure pour s'accrocher a un chariot mobile et systeme d'entrainement robotise d'au moins un chariot mobile comportant un tel dispositif d'attelage Download PDF

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coupling device
actuating arm
drawbar
coupling
drive system
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Jean Labadie
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Labadis SAS
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    • B60D2001/005—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices specially adapted for use on vehicles other than cars for carts, scooters or the like

Definitions

  • the invention relates to the general field of logistics and in particular to the transport of mobile carts.
  • the present invention relates to a coupling device configured to attach to such a mobile cart, and an assembly formed of the cart and the coupling device.
  • the invention also relates to a robotic drive system for at least one such mobile carriage, comprising such a coupling device.
  • the invention also relates to a production site provided with at least a first zone, for example a storage zone, at least a second zone, for example a production zone, located at a distance from the first zone, and a plurality of mobile trolleys, and at least one robotic drive system comprising a coupling device configured to attach to one of the mobile trolleys to move it from the first zone to the second zone and/or vice versa.
  • the invention further relates to a method of coupling such a robotic drive system with at least one mobile trolley with an articulated drawbar.
  • Production sites are known which are provided with at least one storage area, at least one production area located at a distance from the storage area, and a plurality of mobile carts, and at least one robotic drive system comprising a coupling device configured to attach to one of the mobile carts to move this cart from the storage area to the production area and/or vice versa.
  • Such a coupling device has a metallic and magnetic connection interface while the carriage to which the coupling device is intended to attach has a complementary metallic and magnetic connection interface configured to magnetically mate with the metallic and magnetic connection interface of the coupling device.
  • EP 3 283 308 Also known from European patent EP 3 283 308 is an automatically guided vehicle intended to tow a rolling cart having four wheels and equipped with a chassis, the vehicle comprising drive wheels, a body mounted on the drive wheels, a control system using a navigation system, a cart attachment mechanism mounted on the body to couple the cart to the vehicle, and at least one proximity sensor mounted on the body.
  • the control system is coupled to the proximity sensor to adjust the position of the vehicle and detect possible obstacles.
  • the cart attachment mechanism includes a towing arm that is freely rotatable in a horizontal plane.
  • the arm is mounted to a pivot point of the robotic body at one end and is equipped with a portion at the other end for gripping and retaining the cart to be towed by its chassis.
  • the portion of the trailer arm for gripping the chassis of the cart comprises a vertical bar attached to the trailer arm, a horizontal bar flexibly attached via a first pivot point to the vertical bar, a hook for gripping the chassis and which is flexibly attached via a second pivot point to the horizontal bar, with the hook being movable by actuating means.
  • the portion of the trailer arm for gripping the cart frame further includes support cleats positioned on each side of the hook to generate a clamping force against the cart frame.
  • the present invention aims to provide a coupling device configured to attach to one of the mobile trolleys, of a similar type, and which is particularly simple and convenient both to use and to manufacture.
  • the invention thus relates, according to a first aspect, to a coupling device configured to equip a robotic drive system and to attach to a mobile trolley of the articulated drawbar type, comprising a main structure provided with an actuating arm movable between a first position of the coupling device corresponding to a configuration uncoupled with the mobile trolley and a second position of the coupling device corresponding to a configuration coupled with the mobile trolley, and a coupling mechanism arranged opposite the actuating arm, the coupling device being configured such that between its first position and its second position, the actuating arm is configured to move the drawbar of the mobile trolley from a default position in which the drawbar is at a distance from the coupling mechanism and the mobile trolley is free to a low position in which the drawbar is sandwiched between the actuating arm and the coupling mechanism and the mobile trolley is coupled to the coupling device.
  • the coupling device according to the invention makes it possible to couple and uncouple a mobile trolley, of the standard type with articulated drawbar,
  • the coupling device according to the invention makes it possible to equip such a robotic drive system for use, for example, in a production site already equipped with standard type mobile trolleys with articulated drawbar.
  • Such a coupling device therefore offers the advantage of not having to equip such a production site with new mobile trolleys of a different type, for their drive by a robotic and autonomous drive system.
  • the invention also relates to an assembly comprising the coupling device and such a mobile trolley.
  • the main structure may be formed of two columns and a crosspiece connecting the two columns and movably mounted along the two columns, with the actuating arm being mechanically secured to the crosspiece.
  • the actuating arm may be formed from a flat plate having a bearing face configured to bear against the drawbar.
  • the actuating arm may have a stop member provided under the support face and substantially at one end of the flat plate and close to the crosspiece, the stop member being configured to form a stop for movement of the drawbar.
  • the coupling device may comprise a guide structure formed by two uprights arranged generally vertically and at a distance from each other and defining between them a space for guiding the actuating arm between the first position and the second position of the coupling device.
  • the uprights may be provided with internal guide edges delimiting the space for the sliding of the actuating arm, and the actuating arm may be formed of a flat plate having notches which are each located opposite an internal guide edge.
  • the inner guide edges of the uprights may be configured such that the gap narrows from a high position of the actuating arm corresponding to the first position of the hitch device, to a low position of the actuating arm corresponding to the second position of the hitch device.
  • the hitch device may include a drive structure configured to slidably drive the actuating arm and including a drive motor, a pulley and belt mechanism rotatably driven by the drive motor, and a attachment member mechanically attached on the one hand to the pulley and belt mechanism and on the other, directly or indirectly, to the actuating arm.
  • the hooking mechanism may be provided with a fixed base and a hooking part mounted so as to be rotatable on the fixed base.
  • the attachment mechanism may be provided with a position return member configured to be secured on the one hand to a structural element of the robotic drive system and on the other hand to the attachment part which is movable in rotation.
  • the coupling mechanism may be provided with a coupling part having a central pin forming a hook
  • the actuating arm may be formed from a flat plate having a bearing face configured to come into abutment against the drawbar and in which is provided a hole configured to receive the central pin in the second position of the coupling device, with the drawbar which is then sandwiched between the coupling part and the bearing face and which is provided with a slot through which the central pin is introduced.
  • the attachment part may further have a positioning stud formed downstream of the central pin and/or a wall forming a stop provided upstream of the central pin and opposite the positioning stud, with the positioning stud being configured to be inserted into the slot of the drawbar and/or the drawbar being configured to come into abutment against the wall forming a stop.
  • the invention also relates, according to a second aspect, to a robotic drive system, in particular an autonomous one, for at least one mobile trolley, comprising a coupling device as described above.
  • the robotic drive system may comprise a supporting base mounted on additional wheeled mechanisms, system elements which are above the supporting base, which are covered by a cover, and which are formed by at least one of one or more drive motors of the additional wheeled mechanisms for moving the robotic drive system, position and/or detection sensors, one or more control and command units configured to control and command the motor(s), process the information from the sensors, and also control and command the coupling device.
  • the invention also relates, according to a third aspect, to a production site provided with at least a first zone, for example a storage zone, at least a second zone, for example a production zone, located at a distance from the first zone, and a plurality of mobile trolleys of the articulated drawbar type, and at least one robotic drive system as described above, comprising a coupling device configured to attach to one of the mobile trolleys to circulate it from the first zone to the second zone and/or vice versa.
  • a coupling device configured to attach to one of the mobile trolleys to circulate it from the first zone to the second zone and/or vice versa.
  • the invention further relates, according to a fourth aspect, to a method for coupling a robotic drive system as described above with at least one mobile trolley with an articulated drawbar, comprising the steps of: actuating the actuating arm of the coupling device of the robotic drive system from a high position to drive the drawbar from a default inclined-raised position to a low position of the actuating arm and the drawbar, low position in which the drawbar is sandwiched between the actuating arm and the coupling mechanism and the mobile trolley is coupled to the robotic drive system; and moving the robotic drive system forward away from the mobile trolley when the actuating arm is in an intermediate position between its high position and its low position.
  • the robotic drive system may comprise several sensors, including for example a detection sensor arranged on the actuating arm and complementary position sensors arranged at different heights along the travel of the actuating arm, on the rear face of the robotic drive system.
  • the detection sensor can be configured to detect the presence of the drawbar when the actuating arm is in the low position and facing the coupling part; while the complementary position sensors can be configured to detect the position of the actuating arm, between the first position of the coupling device and the second position of the coupling device, respectively between the default position of the drawbar and its low position.
  • the detection sensor and the complementary position sensors can be configured to transmit the information on the presence of the tiller and/or the position of the actuating arm to a control and command unit and thus control and command the robotic drive system.
  • the actuator arm is in the high position and the tiller is in the default position.
  • the detection sensor does not detect the presence of the tiller.
  • a first complementary position sensor which is positioned highest detects the high position of the actuator arm.
  • the actuating arm is moved from its high position to a low position towards the coupling part, thereby driving the drawbar, to an intermediate position where the actuating arm is detected by a second complementary position sensor which is positioned lower than the first complementary position sensor.
  • the robotic drive system is moved forward and away from the moving carriage, without stopping the movement of the actuator arm to its lower position, until a third complementary position sensor, positioned lower than the second complementary position sensor, detects the actuator arm in the lower position.
  • the robotic drive system confirms that the mobile trolley is coupled.
  • the movement of the actuating arm can be stopped in an intermediate position.
  • the robotic drive system is then moved forward and away from the mobile carriage by a determined distance, for example until the detection sensor detects the presence of the tiller, then the actuating arm is moved to its lower position, with the tiller also then in the lower position, sandwiched between the actuating arm and the coupling mechanism.
  • Figure 1 schematically and partially represents, in a top view, a storage area of a production site, provided with a plurality of mobile carts arranged in lines one behind the other, and a robotic drive system comprising a coupling device according to the invention, here in a coupled configuration with one of the mobile carts.
  • Figure 2 schematically and partially represents, in a top view, a production area of the production site, in which the robotic drive system deposits a mobile cart that it has retrieved from the storage area.
  • Figure 3 schematically represents in perspective, the robotic drive system comprising the coupling device, here in uncoupled configuration with a mobile carriage.
  • Figure 4 is similar to Figure 3, in side view.
  • Figure 5 is similar to Figures 3 and 4, in front view.
  • Figure 6 is a view similar to that of Figure 3, in a coupled configuration.
  • Figure 7 is similar to Figure 6, in side view.
  • Figure 8 is similar to Figures 6 and 7, in front view.
  • Figure 9 is a perspective view of the coupling device taken in isolation, in a first position corresponding to the uncoupled configuration.
  • Figure 10 is similar to Figure 9, in side view.
  • Figure 11 is similar to Figures 9 and 10, in front view.
  • Figure 12 is a perspective view similar to that of Figure 9, with the mobile carriage approached the coupling device in its first position corresponding to the uncoupled configuration.
  • Figure 13 is similar to Figure 12, in side view.
  • Figure 14 is similar to Figures 12 and 13, in front view.
  • Figure 15 is a perspective view of the coupling device taken in isolation, in a second position corresponding to the coupled configuration.
  • Figure 16 is similar to Figure 15, in side view.
  • Figure 17 is similar to Figures 15 and 16, in front view.
  • Figure 18 is a perspective view similar to that of Figure 15, with the mobile carriage approached the coupling device in its second position corresponding to the coupled configuration.
  • Figure 19 is similar to Figure 18, in side view.
  • Figure 20 is similar to Figures 18 and 19, in front view.
  • Figures 21 to 23 schematically and partially represent the transition from the uncoupled configuration to the coupled configuration of the coupling device with the mobile trolley.
  • Figure 24 schematically and partially represents an uncoupled configuration of the coupling device with the mobile trolley.
  • FIGS 1 and 2 schematically and partially illustrate a production site 1, or factory, including in particular a first zone here called storage zone 2 and a second here called production zone 3 located at a distance from storage zone 2.
  • Storage area 2 is intended to store components that will be used in production area 3 to manufacture and/or assemble articles.
  • Such storage area 2 is also called a store, generally located at the entrance to the production flow of factory 1.
  • the storage area may also be provided to receive the final items for shipment from the factory 1.
  • the factory 1 comprises a plurality of mobile trolleys 4, on which are arranged, or stacked, containers 5 often called bins, and in which the components are stored.
  • the storage area 2 comprises a plurality of rows 6 or corridors designed to receive mobile trolleys 4 and separated, at the entrance and/or exit, by spacer and guide plates 7 arranged on the ground.
  • the mobile carriages 4 can be coupled, or not, to each other, on the same row 6 by means of a drawbar 8 articulated by a mobile carriage 4 in cooperation with a hook 9 of another mobile carriage 4, immediately adjacent.
  • Figure 1 is thus represented a storage area 2 with three rows 6 in each of which two mobile trolleys 4 are coupled.
  • the plant 1 further comprises a robotic drive system 10 comprising a coupling device 11 configured to cooperate with a drawbar 8 of a mobile trolley 4.
  • the robotic drive system 10 has its coupling device 11 in a configuration coupled to a mobile carriage 4 located here on the middle row 6 and as close as possible to the entry and/or exit on the side of the spacer and guide plates 7.
  • the robotic drive system 10 is configured to extract the mobile carts 4 from their row 6 and thus from the storage area 2 to take them to the production area 3, autonomously.
  • the production zone 3 here has, for example, two supply rows 12 formed by rolling roller structures 13 configured to slide the containers 5, and a central row 14, located between the two supply rows 12, for the passage of the mobile carriage 4 driven in movement by the robotic drive system 10.
  • the central row 14 can be used for the supply of components whose weight and/or size do not allow the containers to be placed on the rolling roller structures 13.
  • the production area 3 is provided with spacer and guide plates 7 at the entrance and/or exit of the central row 14 and the supply rows 12.
  • the robotic drive system 10 is therefore further configured to insert the mobile carriage 4 into the central row 4, autonomously.
  • the robotic drive system 10 is configured to drive the mobile carriages 4 both forward and reverse.
  • Figures 3 to 8 show in more detail the robotic drive system 10 in an uncoupled configuration with the mobile carriage 4 in close proximity, then in a coupled configuration with this mobile carriage 4.
  • the mobile trolley 4 is a so-called standard trolley, here having standardized dimensions, including a length of approximately 600 mm and a width of approximately 400 mm.
  • the mobile trolley 4 comprises a chassis 15 generally in the form of a tray having an external contour 16 and made of a lattice of metal rods welded at their intersections, as well as roller mechanisms 17, some being fixed and others pivoting, which support the chassis 15 and make the trolley 4 mobile.
  • the drawbar 8 of the mobile carriage 4 is arranged at the front of the mobile carriage 4 and is secured to the chassis 15 by a pivot connection 18.
  • the drawbar 8 has a lower end 19 which is curved and located under the chassis 15.
  • the drawbar 8 is articulated to the chassis 15 between a default position (figures 3 to 5), also called raised-inclined, and a low position (figures 6 to 8) in which it can be attached to the coupling device 11 of the robotic drive system 10.
  • the mobile carriage 4 further comprises, at the rear and opposite the drawbar 8, a hook 20 designed to cooperate with the drawbar 8 of another mobile carriage 4.
  • the mobile carriage 4 comprises an elastic return element 21, here a spring working in traction, which is attached on the one hand to an anchoring point fixed under the chassis 15 and on the other hand to the curved lower end 19 of the drawbar 8.
  • the elastic return element 21 makes it possible to bias the drawbar 8 towards the default position.
  • the drawbar 8 has a longitudinal slot 22 which is configured either to receive the hook 20 of another mobile carriage 4 which is coupled to it (figure 1), or to cooperate with the coupling device 11 of the robotic drive system 10.
  • the robotic drive system 10 comprises a supporting base 23 and additional mechanisms with fixed and/or pivoting rollers 24, secured to the supporting base 23.
  • the robotic drive system 10 comprises system elements (not shown) which are above the supporting base 23 and covered by a cover 25.
  • These systemic elements may be formed by one or more drive motors of the additional roller mechanisms 24 for moving the robotic drive system 10, a plurality of position and/or detection sensors and/or having other functions useful to the robotic drive system 10, one or more control and command units configured to control and command the or the engines, process information from the sensors, and also control and command the coupling device 11 .
  • These may be sensors incorporating a camera, or infrared elements, or even a code reader.
  • control and command unit(s) are also configured to communicate with a remote system, which may be located in factory 1 or even outside factory 1, and for example a resource management system, whether it is component stocks, production flows, etc.
  • the robotic drive system 10 comprises a first recess 26 formed in the cover 25, on the rear face and in which the coupling device 11 is at least partially housed.
  • the robotic drive system 10 comprises a second recess 27 formed in the supporting base 23, also on the rear face, and in which the drawbar 8 of the mobile carriage 4 is at least partially housed in the coupled configuration.
  • the robotic drive system 10 has a size, in width, equivalent to that of the mobile carriage 4 defined by the external contour 16 of its chassis 15.
  • the coupling device 11 comprises a main structure 30 in particular for its attachment to the supporting base 23 and/or to a structural element (not shown) covered by the cover 25 of the robotic drive system 10, at the level of the first recess 26.
  • the main structure 30 is formed here of two columns 31 and a crosspiece 32 connecting the two columns and mounted movably along the two columns 31.
  • the main structure 30 is provided with an actuating arm 33 formed here for example in a single piece with the crosspiece 32.
  • the actuating arm 33 here has, for example, a flat plate 34 from which a reinforcing plate 35 projects generally perpendicularly, each of these plates being connected to the crosspiece 32. [112] The actuating arm 33 also has a bearing face 37 opposite the reinforcing plate 35.
  • the actuating arm 33 here also has a stop member 38 arranged under the support face 37 and substantially at one end of the flat plate 34 and close to the crosspiece 32.
  • Notches 36 are provided on opposite sides of the flat plate 34.
  • a through hole 39 is also provided in the flat plate 34 and in the reinforcing plate 35.
  • the coupling device 11 further comprises a guide structure 40 here formed by two uprights 41 arranged for example vertically and at a distance from each other.
  • the uprights 41 are provided with internal guide edges 42 defining a space 43 for the sliding of the actuating arm 33 along the columns 31, with the notches 36 which are provided on the flat plate which are each located opposite a respective internal guide edge 42.
  • the inner guide edges 42 of the uprights 41 are configured such that the space 43 narrows from a high position of the actuating arm 33 corresponding to the first position of the coupling device 11, to a low position of the actuating arm 33 corresponding to the second position of the coupling device 11.
  • the coupling device 11 further comprises a drive structure 50 provided with a fixing plate 51, for example mechanically secured to the structural element covered by the cover 25.
  • the drive structure 50 is here also provided with a drive motor 52, for example electric, mechanically secured to the fixing plate 51.
  • the drive structure 50 is also provided with a pulley mechanism having a high pulley 53 mounted on a rotating shaft of the drive motor 52 through the fixing plate 51, and a low pulley 54 mounted freely in rotation for example on the structural element covered by the cover 25 and/or on the supporting base 23, at a distance from the high pulley 53.
  • the drive structure 50 is further provided with a drive member formed here by a belt 55 mounted around the high pulley 53 and the low pulley 54, and an attachment member 56 (figure 10) mechanically secured on the one hand to the belt 55 and on the other hand to the crosspiece 32 of the main structure 30 for the sliding of the latter.
  • a drive member formed here by a belt 55 mounted around the high pulley 53 and the low pulley 54, and an attachment member 56 (figure 10) mechanically secured on the one hand to the belt 55 and on the other hand to the crosspiece 32 of the main structure 30 for the sliding of the latter.
  • the coupling device 11 further comprises a coupling mechanism 60 provided with a fixed base 61 and a coupling part 62 mounted to move in rotation, for example by means of bearings (not shown), on the fixed base 61.
  • the attachment part 62 has a central pin 63 forming a hook, a positioning stud 64 formed downstream of the central pin 63 and a wall forming a stop 65 formed upstream of the central pin 63 and opposite the positioning stud 64.
  • the hooking mechanism 60 may be provided with a return member in position 66 (figure 10), formed for example by a spring, secured on the one hand to the structural element covered by the cover 25 and/or to the supporting base 23 and on the other hand to the hooking part 62 which is movable in rotation.
  • the drawbar 8 is generally vertical and inclined, in other words inclined upwards, and is located immediately under the support face 37 of the flat plate 34 of the actuating arm 33.
  • the chassis 15 of the mobile carriage 4 is located at a first distance d1 from the coupling mechanism 60.
  • the actuating arm 33 has therefore been moved into the space 43 which narrows and thus finds itself opposite and in the immediate vicinity of the hooking mechanism 60, with the notches 36 formed in the flat plate 34 which receive the internal guide edges 42 of the uprights 41 of the guide structure 40, and the central pin 63 which passes through the hole 39 formed in the flat plate 34 and the reinforcement plate 35.
  • the coupling device 11 is also shown in its second position, with the mobile carriage 4 in the immediate vicinity, in the coupled configuration.
  • the drawbar 8 of the mobile carriage 4 has moved from its default and stable position to its low position due to the action of the actuating arm 33 against the force exerted by the elastic return element 21.
  • the positioning pin 64 is also inserted into the slot 22 of the drawbar 8.
  • the robotic drive system 10 is thus capable of carrying the mobile carriage 4, as explained above with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the robotic drive system 10 can drive the mobile carriage 4 forward and/or backward, as needed.
  • the rotation of the coupling part 62 helps with turning, both in forward and reverse gear, while ensuring, in combination with the return member in position 66, the return of the coupling part 62 to position to facilitate the coupling of the mobile trolley 4, in particular when the latter is in a row of the storage area or the production area.
  • the robotic drive system 10 may comprise several sensors, including for example a detection sensor 70 arranged on the actuating arm 33 and complementary position sensors 71, 72, 73 arranged at different heights along the travel of the actuating arm 33, on the rear face of the robotic drive system 10.
  • the detection sensor 70 can be configured to detect the presence of the drawbar 8 when the actuating arm 33 is in the low position and facing the attachment part 62; while the complementary position sensors 71, 72 and 73 can be configured to detect the position of the actuating arm 33, between the first position of the coupling device 11 and the second position of the coupling device 11, respectively between the default position of the drawbar 8 and its low position.
  • the detection sensor 70 and the complementary position sensors 71 to 73 can be configured to transmit the information on the presence of the tiller 8 and/or the position of the actuating arm 33 to a control and command unit and thus control and command the robotic drive system 10.
  • the coupling of the robotic drive system 10 and the mobile carriage 4 takes place according to the steps below.
  • the actuating arm 33 is in the high position and the tiller 8 in the default position (figure 21).
  • the detection sensor 70 does not detect the presence of the tiller 8.
  • a first complementary position sensor 71 which is positioned highest detects the high position of the actuating arm 33.
  • the actuating arm 33 is moved from its high position to a low position towards the hooking part 62, thereby driving the drawbar 8, to an intermediate position where the actuating arm 33 is detected by a second complementary position sensor 72 which is positioned lower than the first complementary position sensor 71 (figure 22).
  • the robotic drive system 10 is moved forward and away from the movable carriage 4, without stopping the movement of the actuating arm 33 towards its low position, until a third complementary position sensor 73, positioned lower than the second complementary position sensor 72, detects the actuating arm 33 in the low position.
  • the carriage may have a bottom plate rather than a wire mesh.
  • the trolley may have a drawbar without a slot.
  • the trolley may have dimensions different from those mentioned above.
  • the robotic drive system may have a length and/or width different from those of the mobile carriage.
  • the main structure may consist of only one column, or a plate rather than one or more columns.
  • the actuating arm may have a shape different from that illustrated in the drawings.
  • the actuating arm may be devoid of a reinforcing plate and/or a stop member.
  • the actuating arm may be provided with a gutter-shaped wall or any other suitable shape instead of the flat plate.
  • the drive structure may comprise a chain rather than a belt, or any other suitable mechanism.
  • the guide structure may consist of only one upright.
  • the upright(s) of the guide structure may have straight edges rather than funnel-shaped edges.
  • the coupling device may be devoid of a guide structure.
  • the hooking mechanism may be devoid of a positioning stud and/or a wall forming a stop.
  • the attachment part of the attachment mechanism may not be rotatable and therefore be fixed with the base.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'attelage (11) configuré pour équiper un système d'entrainement robotisé (10) et pour s'accrocher à un chariot mobile (4) du type à timon articulé (8), comportant une structure principale pourvue d'un bras d'actionnement mobile entre une première position du dispositif d'attelage correspondant à une configuration dételée avec le chariot mobile et une deuxième position du dispositif d'attelage correspondant à une configuration attelée avec le chariot mobile, et un mécanisme d'accrochage disposé en regard du bras d'actionnement, le dispositif d'attelage étant configuré de sorte qu'entre sa première position et sa deuxième position, le bras d'actionnement est configuré pour faire passer le timon du chariot mobile d'une position par défaut dans laquelle le timon est à distance du mécanisme d'accrochage et le chariot mobile est libre à une position basse dans laquelle le timon est pris en sandwich entre le bras d'actionnement et le mécanisme d'accrochage et le chariot mobile est attelé au dispositif d'attelage.

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[001] L’ invention a trait au domaine général de la logistique et en particulier au transport de chariots mobiles.
[002] En particulier, la présente invention concerne un dispositif d’attelage configuré pour s’accrocher à un tel chariot mobile, et un ensemble formé du chariot et du dispositif d’attelage.
[003] L’ invention concerne aussi un système d’entrainement robotisé d’au moins un tel chariot mobile, comportant un tel dispositif d’attelage.
[004] L’ invention concerne également un site de production pourvu d’au moins une première zone, par exemple une zone de stockage, d’au moins une deuxième zone, par exemple une zone de production, située à distance de la première zone, et d’une pluralité de chariots mobiles, et d’au moins un système d’entrainement robotisé comportant un dispositif d’attelage configuré pour s’accrocher à un des chariots mobiles pour le faire circuler depuis la première zone vers la deuxième zone et/ou inversement.
[005] L’ invention concerne en outre un procédé d’attelage d’un tel système d’entrainement robotisé avec au moins un chariot mobile à timon articulé.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[006] On connaît des sites de production pourvus d’au moins une zone de stockage, d’au moins une zone de production située à distance de la zone de stockage, et d’une pluralité de chariots mobiles, et d’au moins un système d’entrainement robotisé comportant un dispositif d’attelage configuré pour s’accrocher à un des chariots mobiles pour faire circuler ce chariot depuis la zone de stockage vers la zone de production et/ou inversement.
[007] Un tel dispositif d’attelage présente une interface de connexion métallique et magnétique tandis que le chariot auquel le dispositif d’attelage est prévu pour s’accrocher présente une interface de connexion complémentaire métallique et magnétique configurée pour s’accoupler magnétiquement avec l’interface de connexion métallique et magnétique du dispositif d’attelage.
[008] L’ interconnexion mécanique du dispositif d’attelage avec le chariot se fait donc magnétiquement.
[009] On connaît aussi du brevet européen EP 3 283 308 un véhicule à guidage automatique destiné à remorquer un chariot roulant ayant quatre roues et équipé d'un châssis, le véhicule comprenant des roues motrices, un corps monté sur les roues motrices, un système de commande utilisant un système de navigation, un mécanisme de fixation de chariot monté sur le corps pour coupler le chariot au véhicule, et au moins un capteur de proximité monté sur le corps.
[010] Le système de commande est couplé au capteur de proximité pour régler la position du véhicule et détecter d'éventuels obstacles.
[011] Le mécanisme de fixation de chariot comprend un bras de remorque qui peut tourner librement dans un plan horizontal. Le bras est monté à un point de pivot du corps robotique à une extrémité et est équipé d'une partie à l'autre extrémité pour saisir et retenir le chariot à remorquer par son châssis.
[012] La partie du bras de remorque pour saisir le châssis du chariot comporte une barre verticale fixée au bras de remorque, une barre horizontale fixée de façon flexible par le biais d'un premier point de pivot à la barre verticale, un crochet pour saisir le châssis et qui est fixé de façon flexible par le biais d'un second point de pivot à la barre horizontale, avec le crochet qui peut déplacé par des moyens d'actionnement.
[013] La partie du bras de remorque pour saisir le châssis du chariot comporte en outre des tasseaux de support positionnés sur chaque côté du crochet pour générer une force de serrage à l'encontre du châssis du chariot.
[014] L’ interconnexion du bras de remorque avec le châssis chariot se fait donc ici directement mécaniquement par préhension.
EXPOSÉ DE L’INVENTION
[015] La présente invention vise à fournir un dispositif d’attelage configuré pour s’accrocher à un des chariots mobiles, d’un genre similaire, et qui soit particulièrement simple et commode tant à l’utilisation qu’à la fabrication.
[016] L’ invention a ainsi pour objet, selon un premier aspect, un dispositif d’attelage configuré pour équiper un système d’entrainement robotisé et pour s’accrocher à un chariot mobile du type à timon articulé, comportant une structure principale pourvue d’un bras d’actionnement mobile entre une première position du dispositif d’attelage correspondant à une configuration dételée avec le chariot mobile et une deuxième position du dispositif d’attelage correspondant à une configuration attelée avec le chariot mobile, et un mécanisme d’accrochage disposé en regard du bras d’actionnement, le dispositif d’attelage étant configuré de sorte qu’entre sa première position et sa deuxième position, le bras d’actionnement est configuré pour faire passer le timon du chariot mobile d’une position par défaut dans laquelle le timon est à distance du mécanisme d’accrochage et le chariot mobile est libre à une position basse dans laquelle le timon est pris en sandwich entre le bras d’actionnement et le mécanisme d’accrochage et le chariot mobile est attelé au dispositif d’attelage. [017] Le dispositif d’attelage selon l’invention permet d’atteler et dételer un chariot mobile, du type standard à timon articulé, ou un attelage de tel chariots, par un système d’entrainement robotisé, en particulier du type autonome.
[018] En d’ autres termes, le dispositif d’attelage selon l’invention permet d’équiper un tel système d’entrainement robotisé pour une utilisation par exemple dans un site de production déjà équipé en chariots mobiles du type standard à timon articulé.
[019] Un tel dispositif d’attelage offre donc l’avantage de ne pas avoir à équiper un tel site de production avec de nouveaux chariots mobiles d’un type différent, pour leur entraînement par un système d’entrainement robotisé et autonome.
[020] L’ invention vise aussi un ensemble comportant le dispositif d’attelage et un tel chariot mobile.
[021] Des caractéristiques préférées, simples, commodes et économiques du dispositif d’attelage, et de l’ensemble, selon l’invention sont présentées ci-après.
[022] La structure principale peut être formée de deux colonnes et une traverse reliant les deux colonnes et montée mobile le long des deux colonnes, avec le bras d’actionnement qui est assujetti mécaniquement à la traverse.
[023] Le bras d’actionnement peut être formé d’une plaque plane présentant une face d’appui configurée pour venir en appui contre le timon.
[024] Le bras d’actionnement peut présenter un organe butée ménagé sous la face d’appui et sensiblement à une extrémité de la plaque plane et à proximité de la traverse, l’organe butée étant configurée pour former une butée de déplacement du timon.
[025] Le dispositif d’attelage peut comporter une structure de guidage formée par deux montants agencés globalement verticalement et à distance l’un de l’autre et définissant entre eux un espace pour guider le bras d’actionnement entre la première position et la deuxième position du dispositif d’attelage.
[026] Les montants peuvent être pourvus de bords internes de guidage délimitant l’espace pour le coulissement du bras d’actionnement, et le bras d’actionnement peut être formé d’une plaque plane présentant des encoches qui se trouvent chacune en regard d’un bord interne de guidage.
[027] Les bords internes de guidage des montants peuvent être configurés de sorte que l’espace se rétrécie depuis une position haute du bras d’actionnement correspondant à la première position du dispositif d’attelage, jusqu’à une position basse du bras d’actionnement correspondant à la deuxième position du dispositif d’attelage.
[028] Le dispositif d’attelage peut comporter une structure d’entraînement configurée pour entraîner à coulissement le bras d’actionnement et comportant un moteur d’entraînement, un mécanisme à poulies et courroie entraîné en rotation par le moteur d’entraînement, et un organe d’attache assujetti mécaniquement d’une part au mécanisme à poulies et courroie et d’autre, directement ou indirectement, au bras d’actionnement.
[029] Le mécanisme d’accrochage peut être pourvu d’un socle fixe et d’une pièce d’accrochage montée mobile en rotation sur le socle fixe.
[030] Le mécanisme d’accrochage peut être pourvu d’un organe de rappel en position configuré pour être assujetti d’une part à un élément structurel du système d’entrainement robotisé et d’autre part à la pièce d’accrochage qui est mobile en rotation.
[031] Le mécanisme d’accrochage peut être pourvu d’une pièce d’accrochage présentant un pion central formant crochet, et le bras d’actionnement peut être formé d’une plaque plane présentant une face d’appui configurée pour venir en appui contre le timon et dans laquelle est ménagé un trou configuré pour recevoir le pion central dans la deuxième position du dispositif d’attelage, avec le timon qui est alors pris en sandwich entre la pièce d’accrochage et la face d’appui et qui est pourvu d’une fente au travers de laquelle le pion central est introduit.
[032] La pièce d’accrochage peut présenter en outre un plot de positionnement formé en aval du pion central et/ou une paroi formant butée ménagée en amont du pion central et à l’opposé du plot de positionnement, avec le plot de positionnement qui est configuré pour être introduit dans la fente du timon et/ou le timon qui est configuré pour venir en butée contre la paroi formant butée.
[033] L’ invention a aussi pour objet, selon un deuxième aspect, un système d’entrainement robotisé, notamment autonome, d’au moins un chariot mobile, comportant un dispositif d’attelage tel que décrit ci-dessus.
[034] Le système d’entrainement robotisé peut comporter une base portante montée sur des mécanismes additionnels à roulettes, des éléments systémiques qui sont au-dessus de la base portante, qui sont recouverts par un capot, et qui sont formés par au moins l’un parmi un ou plusieurs moteurs d’entraînement des mécanismes additionnels à roulettes pour entraîner en déplacement le système d’entrainement robotisé, des capteurs de position et/ou de détection, une ou plusieurs unités de contrôle et de commande configurées pour contrôler et commander le ou les moteurs, traiter les informations des capteurs, et aussi contrôler et commander le dispositif d’attelage.
[035] L’ invention a également pour objet, selon un troisième aspect, un site de production pourvu d’au moins une première zone, par exemple une zone de stockage, d’au moins une deuxième zone, par exemple une zone de production, située à distance de la première zone, et d’une pluralité de chariots mobiles du type à timon articulé, et d’au moins un système d’entrainement robotisé tel que décrit ci-dessus, comportant un dispositif d’attelage configuré pour s’accrocher à un des chariots mobiles pour le faire circuler depuis la première zone vers la deuxième zone et/ou inversement. [036] L’ invention a en outre pour objet, selon un quatrième aspect, un procédé d’attelage d’un système d’entrainement robotisé tel que décrit ci-dessus avec au moins un chariot mobile à timon articulé, comportant les étapes : d’actionner le bras d’actionnement du dispositif d’attelage du système d’entrainement robotisé depuis une position haute pour entraîner le timon depuis une position par défaut inclinée-relevée vers une position basse du bras d’actionnement et du timon, position basse dans laquelle le timon est pris en sandwich entre le bras d’actionnement et le mécanisme d’accrochage et le chariot mobile est attelé au système d’entrainement robotisé ; et de déplacer le système d’entrainement robotisé vers l’avant en s’écartant du chariot mobile lorsque le bras d’actionnement se trouve dans une position intermédiaire entre sa position haute et sa position basse.
[037] Pour mettre en oeuvre le procédé d’attelage, le système d’entrainement robotisé peut comporter plusieurs capteurs, dont par exemple un capteur de détection disposé sur le bras d’actionnement et des capteurs de position complémentaires disposés à différentes hauteurs le long de la course de déplacement du bras d’actionnement, en face arrière du système d’entrainement robotisé.
[038] En particulier, le capteur de détection peut être configuré pour détecter la présence du timon lorsque le bras d’actionnement se trouve en position basse et en regard de la pièce d’accrochage ; tandis que les capteurs de position complémentaires peuvent être configurés pour détecter la position du bras d’actionnement, entre la première position du dispositif d’attelage et la deuxième position du dispositif d’attelage, respectivement entre la position par défaut du timon et sa position basse.
[039] Le capteur de détection et les capteurs de position complémentaires peuvent être configurés pour transmettre les informations de présence du timon et/ou de position du bras d’actionnement à une unité de contrôle et de commande et ainsi contrôler et commander le système d’entrainement robotisé.
[040] L’accrochage du système d’entrainement robotisé et du chariot mobile peut se dérouler selon les étapes ci-dessous.
[041] Le bras d’actionnement est en position haute et le timon en position par défaut. Le capteur de détection ne détecte pas la présence du timon. Un premier capteur de position complémentaire qui est positionné le plus haut détecte la position haute du bras d’actionnement.
[042] Le bras d’actionnement est déplacé depuis sa position haute vers une position basse en direction de la pièce d’accrochage, entraînant ainsi le timon, jusqu’à une position intermédiaire où le bras d’actionnement est détecté par un deuxième capteur de position complémentaire qui est positionné plus bas que le premier capteur de position complémentaire. [043] Le système d’entrainement robotisé est déplacé vers l’avant et s’écarte du chariot mobile, sans stopper le mouvement du bras d’actionnement vers sa position basse, jusqu’à ce qu’un troisième capteur de position complémentaire, positionné plus bas que le deuxième capteur de position complémentaire, détecte le bras d’actionnement en position basse.
[044] Si le capteur de détection détecte la présence du timon lui aussi en position basse et pris en sandwich entre le bras d’actionnement et le mécanisme d’accrochage, alors le système d’entrainement robotisé confirme que le chariot mobile est attelé.
[045] Au contraire, si le bras d’actionnement est en position basse et le capteur de détection ne détecte pas la présence du timon, alors le système d’entrainement robotisé confirme que le chariot mobile n’est pas attelé.
[046] Cela peut se produire par exemple si le système d’entrainement robotisé est déplacé trop rapidement vers l’avant par rapport à la vitesse de descente du bras d’actionnement vers sa position basse.
[047] Le mouvement du bras d’actionnement peut être stoppé en position intermédiaire. Le système d’entrainement robotisé est alors déplacé vers l’avant et s’écarte du chariot mobile d’une distance déterminée, par exemple jusqu’à ce que le capteur de détection détecte la présence du timon, puis le bras d’actionnement est déplacé jusqu’à sa position basse, avec le timon qui se trouve alors lui aussi en position basse, pris en sandwich entre le bras d’actionnement et le mécanisme d’accrochage.
[048] La présence du timon détectée par le capteur de détection et la position basse du bras d’actionnement détectée par le troisième capteur de position complémentaire permet de confirmer que le chariot mobile est attelé.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[049] La figure 1 représente schématiquement et partiellement, en vue de dessus, une zone de stockage d’un site de production, pourvue d’une pluralité de chariots mobiles rangés en lignes les uns derrière les autres, et un système d’entrainement robotisé comportant un dispositif d’attelage selon l’invention, ici en configuration attelée avec un des chariots mobiles. [050] La figure 2 représente schématiquement et partiellement, en vue de dessus, une zone de production du site de production, dans laquelle le système d’entrainement robotisé dépose un chariot mobile qu’il a récupéré dans la zone de stockage.
[051] La figure 3 représente schématiquement en perspective, le système d’entrainement robotisé comportant le dispositif d’attelage, ici en configuration dételée avec un chariot mobile.
[052] La figure 4 est similaire à la figure 3, en vue de côté.
[053] La figure 5 est similaire aux figures 3 et 4, en vue de face. [054] La figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 3, en configuration attelée.
[055] La figure 7 est similaire à la figure 6, en vue de côté.
[056] La figure 8 est similaire aux figures 6 et 7, en vue de face.
[057] La figure 9 est une vue en perspective du dispositif d’attelage pris isolément, dans une première position correspondant à la configuration dételée.
[058] La figure 10 est similaire à la figure 9, en vue de côté.
[059] La figure 11 est similaire aux figures 9 et 10, en vue de face.
[060] La figure 12 est une vue en perspective similaire à celle de la figure 9, avec le chariot mobile approchée du dispositif d’attelage dans sa première position correspondant à la configuration dételée.
[061] La figure 13 est similaire à la figure 12, en vue de côté.
[062] La figure 14 est similaire aux figures 12 et 13, en vue de face.
[063] La figure 15 est une vue en perspective du dispositif d’attelage pris isolément, dans une deuxième position correspondant à la configuration attelée.
[064] La figure 16 est similaire à la figure 15, en vue de côté.
[065] La figure 17 est similaire aux figures 15 et 16, en vue de face.
[066] La figure 18 est une vue en perspective similaire à celle de la figure 15, avec le chariot mobile approchée du dispositif d’attelage dans sa deuxième position correspondant à la configuration attelée.
[067] La figure 19 est similaire à la figure 18, en vue de côté.
[068] La figure 20 est similaire aux figures 18 et 19, en vue de face.
[069] Les figures 21 à 23 représentent schématiquement et partiellement le passage de la configuration dételée à la configuration attelée du dispositif d’attelage avec le chariot mobile.
[070] La figure 24 représente schématiquement et partiellement une configuration non attelée du dispositif d’attelage avec le chariot mobile.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L’INVENTION
[071] Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement et partiellement un site de production 1 , ou usine, dont en particulier une première zone dit ici zone de stockage 2 et une deuxième dite ici zone de production 3 située à distance de la zone de stockage 2.
[072] La zone de stockage 2 est prévue pour y stocker des composants qui seront utilisés dans la zone de production 3 pour y fabriquer et/ou assembler des articles.
[073] Ainsi, de tels composants ont besoin d’être acheminés depuis la zone de stockage 2 vers la zone de production 3. Une telle zone de stockage 2 est aussi appelée magasin, généralement située en entrée du flux de production de l’usine 1. [074] En variante, la zone de stockage peut aussi être prévue pour recevoir les articles finaux en vue de leur expédition depuis l’usine 1 .
[075] L’ usine 1 comporte une pluralité de chariots mobiles 4, sur lesquels sont disposés, ou gerbés, des contenants 5 souvent appelés bacs, et dans lesquels sont stockés les composants.
[076] La zone de stockage 2 comporte une pluralité de rangs 6 ou couloirs prévus pour recevoir des chariots mobiles 4 et séparés, en entrée et/ou en sortie, par des plaques d’écartement e de guidage 7 disposées au sol.
[077] Les chariots mobiles 4 peuvent être attelés, ou pas, les uns aux autres, sur un même rang 6 par l’intermédiaire respectivement d’un timon 8 articulé d’un chariot mobile 4 en coopération avec un crochet 9 d’un autre chariot mobile 4, immédiatement adjacent.
[078] Sur la figure 1 est ainsi représentée une zone de stockage 2 avec trois rangs 6 dans chacun desquels sont attelés deux chariots mobiles 4.
[079] L’ usine 1 comporte en outre un système d’entrainement robotisé 10 comportant un dispositif d’attelage 11 configuré pour coopérer avec un timon 8 d’un chariot mobile 4.
[080] Sur la figure 1 , le système d’entrainement robotisé 10 a son dispositif d’attelage 11 en configuration attelée à un chariot mobile 4 situé ici sur le rang 6 du milieu et au plus proche de l’entrée et/ou sortie du côté des plaques d’écartement et de guidage 7.
[081] Dans cette configuration attelée, le système d’entrainement robotisé 10 est configuré pour extraire les chariots mobiles 4 de leur rang 6 et ainsi de la zone de stockage 2 pour les emmener jusqu’à la zone de production 3, de manière autonome.
[082] La zone de production 3 présente ici par exemple deux rangs d’approvisionnement 12 formés par des structures à galets roulants 13 configurées pour faire coulisser les contenants 5, et un rang central 14, situés entre les deux rangs d’approvisionnement 12, pour le passage du chariot mobile 4 entraîné en déplacement par le système d’entrainement robotisé 10.
[083] Par exemple, le rang central 14 peut être utilisé pour l’approvisionnement de composants dont le poids et/ou l’encombrement ne permettent pas de disposer les contenants sur les structures à galets roulants 13.
[084] Comme la zone de stockage 2, la zone de production 3 est pourvue de plaques d’écartement et de guidage 7 en entrée et/ou sortie du rang central 14 et des rangs d’approvisionnement 12.
[085] Dans la configuration attelée, le système d’entrainement robotisé 10 est donc en outre configuré pour insérer le chariot mobile 4 dans le rang centra 4, de manière autonome.
[086] En d’ autres termes, le système d’entrainement robotisé 10 est configuré aussi bien pour entraîner les chariots mobiles 4 en marche avant qu’en marche arrière. [087] Les figures 3 à 8 montrent plus en détail le système d’entrainement robotisé 10 dans une configuration dételée avec le chariot mobile 4 à proximité immédiate, puis en configuration attelée avec ce chariot mobile 4.
[088] Le chariot mobile 4 est un chariot dit standard, présentant ici des dimensions normalisées, dont une longueur d’environ 600 mm et une largeur d’environ 400 mm.
[089] Le chariot mobile 4 comporte un châssis 15 globalement en forme de plateau ayant un contour externe 16 et réalisé en treillis de tiges métalliques soudées à leurs intersections, ainsi que des mécanismes à roulettes 17, certaines étant fixes et d’autres pivotantes, qui portent le châssis 15 et rendent mobile le chariot 4.
[090] Le timon 8 du chariot mobile 4 est disposé à l’avant du chariot mobile 4 et est assujetti au châssis 15 par une liaison pivot 18.
[091] Le timon 8 présente une extrémité inférieure 19 qui est recourbée et située sous le châssis 15.
[092] Le timon 8 est articulé au châssis 15 entre une position par défaut (figures 3 à 5), aussi appelée relevée-inclinée, et une position basse (figures 6 à 8) dans laquelle il peut être accroché au dispositif d’attelage 11 du système d’entrainement robotisé 10.
[093] Le chariot mobile 4 comporte en outre à l’arrière et à l’opposé du timon 8, un crochet 20 prévu pour coopérer avec le timon 8 d’un autre chariot mobile 4.
[094] Le chariot mobile 4 comporte un élément de rappel élastique 21 , ici un ressort travaillant en traction, qui est accroché d’une part à un point d’ancrage fixé sous le châssis 15 et d’autre part à l’extrémité inférieure recourbée 19 du timon 8.
[095] L’ élément de rappel élastique 21 permet de solliciter le timon 8 vers la position par défaut.
[096] Le timon 8 présente une fente longitudinale 22 qui est configurée soit pour recevoir le crochet 20 d’un autre chariot mobile 4 qui y est attelé (figure 1 ), soit pour coopérer avec le dispositif d’attelage 11 du système d’entrainement robotisé 10.
[097] Le système d’entrainement robotisé 10 comporte une base portante 23 et des mécanismes additionnels à roulettes 24, fixes et/ou pivotantes, assujettis à la base portante 23.
[098] Le système d’entrainement robotisé 10 comporte des éléments systémiques (non représentés) qui sont au-dessus de la base portante 23 et recouverts par un capot 25.
[099] Ces éléments systémiques peuvent être formés par un ou plusieurs moteurs d’entraînement des mécanismes additionnels à roulettes 24 pour entraîner en déplacement le système d’entrainement robotisé 10, une pluralité de capteurs de position et/ou de détection et/ou présentant d’autres fonctions utiles au système d’entrainement robotisé 10, une ou plusieurs unités de contrôle et de commande configurées pour contrôler et commander le ou les moteurs, traiter les informations des capteurs, et aussi contrôler et commander le dispositif d’attelage 11 .
[100] Il peut s’ agir de capteurs intégrant une caméra, ou des éléments infrarouge, voire aussi un lecteur de code.
[101] La ou les unités de contrôle et de commande sont aussi configurées pour communiquer avec un système distant, qui peut se trouver dans l’usine 1 ou même en dehors de l’usine 1 , et par exemple un système de gestion des ressources, qu’il s’agit de stocks de composants, de flux de production etc.
[102] Le système d’entrainement robotisé 10 comporte un premier évidement 26 ménagé dans le capot 25, en face arrière et dans lequel est au moins partiellement logé le dispositif d’attelage 11.
[103] Le système d’entrainement robotisé 10 comporte un second évidement 27 ménagé dans la base portante 23, en face arrière également, et dans lequel est au moins partiellement logé le timon 8 du chariot mobile 4 dans la configuration attelée.
[104] Comme visible sur les figures 5 et 8, le système d’entrainement robotisé 10 présente un encombrement, en largeur, équivalent à celui du chariot mobile 4 défini par le contour externe 16 de son châssis 15.
[105] Entre la configuration dételée (figures 3 à 5) et la configuration attelée (figures 6 à 8), le timon 8 est passé de sa position par défaut à sa position basse, aidé par le dispositif d’attelage 11 qui lui est passé d’une première position correspondant à la configuration dételée à une deuxième position correspondant à la configuration attelée.
[106] On va maintenant décrire plus en détail, en référence aux figures 9 à 20, le dispositif d’attelage 11 dans sa première position puis dans sa deuxième position, et sa coopération avec le chariot mobile 4, dans la configuration attelée puis dans la configuration dételée.
[107] En particulier, sur les figures 9 à 11 , le dispositif d’attelage 11 est montré de manière isolée dans sa première position.
[108] Le dispositif d’attelage 11 comporte une structure principale 30 notamment pour sa fixation à la base portante 23 et/ou à un élément structurel (non représenté) recouvert par le capot 25 du système d’entrainement robotisé 10, au niveau du premier évidement 26.
[109] La structure principale 30 est formée ici de deux colonnes 31 et d’une traverse 32 reliant les deux colonnes et montée mobile le long des deux colonnes 31.
[110] La structure principale 30 est pourvue d’un bras d’actionnement 33 formé ici par exemple en une seule pièce avec la traverse 32.
[111] Le bras d’actionnement 33 présente ici par exemple une plaque plane 34 de laquelle saille globalement perpendiculairement une plaque de renfort 35, chacune de ces plaques étant reliée à la traverse 32. [112] Le bras d’actionnement 33 présente aussi une face d’appui 37 à l’opposé de la plaque de renfort 35.
[113] Le bras d’actionnement 33 présente ici aussi un organe butée 38 ménagé sous la face d’appui 37 et sensiblement à une extrémité de la plaque plane 34 et à proximité de la traverse 32.
[114] Des encoches 36 sont ménagées sur des côtés opposés de la plaque plane 34.
[115] Un trou 39 débouchant est aussi ménagé dans la plaque plane 34 et dans la plaque de renfort 35.
[116] Le dispositif d’attelage 11 comporte en outre une structure de guidage 40 ici formée par deux montants 41 agencés par exemple verticalement et à distance l’un de l’autre.
[117] Les montants 41 sont pourvus de bords internes de guidage 42 définissant un espace 43 pour le coulissement du bras d’actionnement 33 le long des colonnes 31 , avec les encoches 36 qui sont ménagées sur la plaque plane qui se trouvent chacune en regard d’un bord interne de guidage 42 respectif.
[118] Les bords internes de guidage 42 des montants 41 sont configurés de sorte que l’espace 43 se rétrécie depuis une position haute du bras d’actionnement 33 correspondant à la première position du dispositif d’attelage 11 , jusqu’à une position basse du bras d’actionnement 33 correspondant à la deuxième position du dispositif d’attelage 11 .
[119] En d’ autres termes, les montants 41 s’élargissent depuis la position haute du bras d’actionnement 33 jusqu’à sa position basse.
[120] Ces montants 41 peuvent être fixés à l’élément structurel recouvert par le capot 25 et/ou sur la base portante 23 du système d’entrainement robotisé 10.
[121] Le dispositif d’attelage 11 comporte en outre une structure d’entraînement 50 pourvue d’une platine de fixation 51 , par exemple assujettie mécaniquement à l’élément structurel recouvert par le capot 25.
[122] La structure d’entraînement 50 est ici pourvue aussi d’un moteur d’entraînement 52, par exemple électrique, assujetti mécaniquement à la platine de fixation 51 .
[123] La structure d’entraînement 50 est également pourvue d’un mécanisme à poulies présentant une poulie haute 53 montée sur un arbre rotatif du moteur d’entraînement 52 au travers de la platine de fixation 51 , et une poulie basse 54 montée libre en rotation par exemple sur l’élément structurel recouvert par le capot 25 et/ou sur la base portante 23, à distance de la poulie haute 53.
[124] La structure d’entraînement 50 est en outre pourvue d’un organe d’entraînement formé ici par une courroie 55 montée autour de la poulie haute 53 et de la poulie basse 54, et d’un organe d’attache 56 (figure 10) assujetti mécaniquement d’une part à la courroie 55 et d’autre part à la traverse 32 de la structure principale 30 pour le coulissement de cette dernière lorsque la courroie 55 est entraînée par la poulie haute 53, elle-même entraînée par le moteur d’entraînement 52.
[125] Le dispositif d’attelage 11 comporte en outre un mécanisme d’accrochage 60 pourvu d’un socle fixe 61 et d’une pièce d’accrochage 62 montée mobile en rotation, par exemple grâce à des roulements (non représentés), sur le socle fixe 61 .
[126] La pièce d’accrochage 62 présente un pion central 63 formant crochet, un plot de positionnement 64 formé en aval du pion central 63 et une paroi formant butée 65 ménagée en amont du pion central 63 et à l’opposé du plot de positionnement 64.
[127] Le mécanisme d’accrochage 60 peut être pourvu d’un organe de rappel en position 66 (figure 10), formé par exemple par un ressort, assujetti d’une part l’élément structurel recouvert par le capot 25 et/ou à la base portante 23 et d’autre part à la pièce d’accrochage 62 qui est mobile en rotation.
[128] Sur les figures 12 à 14, le dispositif d’attelage 11 est aussi montré dans sa première position, avec le chariot mobile 4 à proximité immédiate, en configuration dételée.
[129] En particulier, le timon 8 du chariot mobile 4 est dans sa position par défaut et stable du fait de l’action de l’élément de rappel élastique 21 .
[130] Dans cette positon, le timon 8 est globalement vertical et incliné, autrement dit incliné vers le haut, et se trouve immédiatement sous la face d’appui 37 de la plaque plane 34 du bras d’actionnement 33.
[131] Le châssis 15 du chariot mobile 4 se trouve à une première distance d1 du mécanisme d’accrochage 60.
[132] On notera que dans cette position, le timon 8 se trouve sous la plaque plane 34 à distance de l’organe butée 38.
[133] Sur les figures 15 à 17, le dispositif d’attelage 11 est montré de manière isolée dans sa deuxième position.
[134] En d’ autres termes, la traverse 32 a été déplacée vers le bas le long des colonnes 31 de la structure principale 30, du fait de l’entraînement de la poulie haute 53 par le moteur d’entraînement 51 et donc de la courroie 55, et incidemment de l’organe d’attache 56 assujettie à la fois à la courroie 55 et à la traverse 32.
[135] Le bras d’actionnement 33 a donc été déplacé dans l’espace 43 qui se rétrécie et se retrouve ainsi en regard et à proximité immédiate du mécanisme d’accrochage 60, avec les encoches 36 ménagées dans la plaque plane 34 qui reçoivent les bords internes de guidage 42 des montants 41 de la structure de guidage 40, et le pion central 63 qui passe au travers du trou 39 ménagé dans la plaque plane 34 et la plaque de renfort 35.
[136] Sur les figures 18 à 20, le dispositif d’attelage 11 est aussi montré dans sa deuxième position, avec le chariot mobile 4 à proximité immédiate, en configuration attelée. [137] En particulier, le timon 8 du chariot mobile 4 est passé de sa position par défaut et stable à sa position basse du fait de l’action du bras d’actionnement 33 à l’encontre de la force exercée par l’élément de rappel élastique 21.
[138] Dans cette positon, le timon 8 est globalement horizontal et se trouve mis en prise avec le mécanisme d’accrochage 60 du dispositif d’attelage 11.
[139] Lorsque le timon 8 est poussé vers le bas par le bras d’actionnement 33, il glisse contre la face d’appui 37 jusqu’à venir au contact de l’organe butée 38.
[140] Ainsi, en poussant vers le bas le timon 8, le châssis mobile 4 est repoussé du dispositif d’attelage 11 de sorte qu’une fois en position basse, le châssis 15 du chariot mobile 4 se trouve à une deuxième distance d2 du mécanisme d’accrochage 60, supérieure à la première distance d1 .
[141] En position basse du timon 8, le pion central 63 traverse la fente 22 de ce timon 8 et est introduit dans le trou 39 ménagé dans la plaque plane 34 et dans la plaque de renfort 35 du bras d’actionnement 33.
[142] Le plot de positionnement 64 est lui aussi introduit dans la fente 22 du timon 8.
[143] Le timon 8 est alors pris en sandwich entre la pièce d’accrochage 62 et la face d’appui 37 de la plaque plane 34, avec une extrémité libre du timon 8 qui vient contre la paroi formant buée 65 du mécanisme d’accrochage 60.
[144] Dans cette configuration attelée, le système d’entrainement robotisé 10 est ainsi capable d’emmener le chariot mobile 4, comme expliqué plus haut en référence aux figures 1 et 2.
[145] Le système d’entrainement robotisé 10 peut faire circuler le chariot mobile 4 en marche avant et/ou en marche arrière, en fonction du besoin.
[146] La rotation de la pièce d’accrochage 62 aide à la prise de virage, aussi bien en marche avant qu’en marche arrière, tout en assurant, en combinaison avec l’organe de rappel en position 66, la remise en position de la pièce d’accrochage 62 pour faciliter l’attelage du chariot mobile 4, en particulier lorsque ce dernier se trouve dans un rang de la zone de stockage ou de la zone de production.
[147] La rotation de la pièce d’accrochage 62, en combinaison avec l’accrochage au niveau du timon 8 du chariot mobile 4, permet d’avoir un rayon de braquage optimal et limité.
[148] On va décrire en référence aux figures 21 à 23 le passage de la configuration dételée à la configuration attelée du dispositif d’attelage 11 avec le chariot mobile 4.
[149] Le système d’entrainement robotisé 10 peut comporter plusieurs capteurs, dont par exemple un capteur de détection 70 disposé sur le bras d’actionnement 33 et des capteurs de position complémentaires 71 , 72, 73 disposés à différentes hauteurs le long de la course de déplacement du bras d’actionnement 33, en face arrière du système d’entrainement robotisé 10. [150] En particulier, le capteur de détection 70 peut être configuré pour détecter la présence du timon 8 lorsque le bras d’actionnement 33 se trouve en position basse et en regard de la pièce d’accrochage 62 ; tandis que les capteurs de position complémentaires 71 , 72 et 73 peuvent être configurés pour détecter la position du bras d’actionnement 33, entre la première position du dispositif d’attelage 11 et la deuxième position du dispositif d’attelage 11 , respectivement entre la position par défaut du timon 8 et sa position basse.
[151] Le capteur de détection 70 et les capteurs de position complémentaires 71 à 73 peuvent être configurés pour transmettre les informations de présence du timon 8 et/ou de position du bras d’actionnement 33 à une unité de contrôle et de commande et ainsi contrôler et commander le système d’entrainement robotisé 10.
[152] Dans un exemple de réalisation, l’accrochage du système d’entrainement robotisé 10 et du chariot mobile 4 se déroule selon les étapes ci-dessous.
[153] Le bras d’actionnement 33 est en position haute et le timon 8 en position par défaut (figure 21 ). Le capteur de détection 70 ne détecte pas la présence du timon 8. Un premier capteur de position complémentaire 71 qui est positionné le plus haut détecte la position haute du bras d’actionnement 33.
[154] Le bras d’actionnement 33 est déplacé depuis sa position haute vers une position basse en direction de la pièce d’accrochage 62, entraînant ainsi le timon 8, jusqu’à une position intermédiaire où le bras d’actionnement 33 est détecté par un deuxième capteur de position complémentaire 72 qui est positionné plus bas que le premier capteur de position complémentaire 71 (figure 22).
[155] Le système d’entrainement robotisé 10 est déplacé vers l’avant et s’écarte du chariot mobile 4, sans stopper le mouvement du bras d’actionnement 33 vers sa position basse, jusqu’à ce qu’un troisième capteur de position complémentaire 73, positionné plus bas que le deuxième capteur de position complémentaire 72, détecte le bras d’actionnement 33 en position basse.
[156] Si le capteur de détection 70 détecte la présence du timon 8 lui aussi en position basse et pris en sandwich entre le bras d’actionnement 33 et le mécanisme d’accrochage 60, alors le système d’entrainement robotisé 10 confirme que le chariot mobile 4 est attelé (figure 23).
[157] Au contraire, si le bras d’actionnement 33 est en position basse et le capteur de détection 70 ne détecte pas la présence du timon 8, alors le système d’entrainement robotisé 10 confirme que le chariot mobile 4 n’est pas attelé (figure 24).
[158] Cela peut se produire par exemple si le système d’entrainement robotisé 10 est déplacé trop rapidement vers l’avant par rapport à la vitesse de descente du bras d’actionnement 33 vers sa position basse. [159] En variante, le mouvement du bras d’actionnement est stoppé en position intermédiaire, le système d’entrainement robotisé est déplacé vers l’avant et s’écarte du chariot mobile d’une distance déterminée, par exemple jusqu’à ce que le capteur de détection détecte la présence du timon, puis le bras d’actionnement est déplacé jusqu’à sa position basse, avec le timon qui se trouve alors lui aussi en position basse, pris en sandwich entre le bras d’actionnement et le mécanisme d’accrochage.
[160] La présence du timon détectée par le capteur de détection et la position basse du bras d’actionnement détectée par le troisième capteur de position complémentaire permet de confirmer que le chariot mobile est attelé.
[161] D’autres variantes non illustrées sont décrites ci-dessous.
[162] Le chariot peut comporter une plaque de fond plutôt qu’un treillis métallique.
[163] Le chariot peut présenter un timon dépourvu d’une fente.
[164] Le chariot peut présenter des dimensions différentes de celles mentionnés plus haut.
[165] Le système d’entrainement robotisé peut présenter une longueur et/ou une largeur différentes de celles du chariot mobile.
[166] La structure principale peut ne comporter qu’une seule colonne, ou une plaque plutôt qu’une ou des colonnes.
[167] Le bras d’actionnement peut présenter une forme différent de celle illustrée sur les dessins.
[168] Le bras d’actionnement peut être dépourvu d’une plaque de renfort et/ou d’un organe butée.
[169] La bras d’actionnement peut être pourvu d’une paroi en forme de gouttière ou toute autre forme appropriée en remplacement de la plaque plane.
[170] La structure d’entraînement peut comporter une chaîne plutôt qu’une courroie, ou tout autre mécanisme approprié.
[171] La structure de guidage peut ne comporter qu’un seul montant.
[172] Le ou les montants de la structure de guidage peuvent présenter des bords droits plutôt qu’en entonnoir.
[173] Le dispositif d’attelage peut être dépourvu d’une structure de guidage.
[174] Le mécanisme d’accrochage peut être dépourvu d’un plot de positionnement et/ou d’une paroi formant butée.
[175] La pièce d’accrochage du mécanisme d’accrochage peut ne pas être mobile en rotation et donc être fixe avec le socle.
[176] Plus généralement, l’invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés.

Claims

Revendications
1 . Dispositif d’attelage configuré pour équiper un système d’entrainement robotisé (10) et pour s’accrocher à un chariot mobile (4) du type à timon (8) articulé, comportant une structure principale (30) pourvue d’un bras d’actionnement (33) mobile entre une première position du dispositif d’attelage (11 ) correspondant à une configuration dételée avec le chariot mobile et une deuxième position du dispositif d’attelage correspondant à une configuration attelée avec le chariot mobile, et un mécanisme d’accrochage (60) disposé en regard du bras d’actionnement, le dispositif d’attelage étant configuré de sorte qu’entre sa première position et sa deuxième position, le bras d’actionnement est configuré pour faire passer le timon du chariot mobile d’une position par défaut dans laquelle le timon est à distance du mécanisme d’accrochage et le chariot mobile est libre à une position basse dans laquelle le timon est pris en sandwich entre le bras d’actionnement et le mécanisme d’accrochage et le chariot mobile est attelé au dispositif d’attelage.
2. Dispositif d’attelage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la structure principale (30) est formée de deux colonnes (31) et d’une traverse (32) reliant les deux colonnes et montée mobile le long des deux colonnes, avec le bras d’actionnement (33) qui est assujetti mécaniquement à la traverse.
3. Dispositif d’attelage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bras d’actionnement (33) est formé d’une plaque plane (34) présentant une face d’appui (37) configurée pour venir en appui contre le timon (8).
4. Dispositif d’attelage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bras d’actionnement (33) présente un organe butée (38) ménagé sous la face d’appui (37) et sensiblement à une extrémité de la plaque plane (34) et à proximité de la traverse (32), l’organe butée étant configurée pour former une butée de déplacement du timon (8).
5. Dispositif d’attelage selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comporte une structure de guidage (40) formée par deux montants (41 ) agencés globalement verticalement et à distance l’un de l’autre et définissant entre eux un espace (43) pour guider le bras d’actionnement (33) entre la première position et la deuxième position du dispositif d’attelage (11 ).
6. Dispositif d’attelage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les montants (41 ) sont pourvus de bords internes de guidage (42) délimitant l’espace (43) pour le coulissement du bras d’actionnement (33), et le bras d’actionnement (33) est formé d’une plaque plane (34) présentant des encoches (36) qui se trouvent chacune en regard d’un bord interne de guidage.
7. Dispositif d’attelage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bords internes de guidage (42) des montants (41 ) sont configurés de sorte que l’espace (43) se rétrécie depuis une position haute du bras d’actionnement (33) correspondant à la première position du dispositif d’attelage (11 ), jusqu’à une position basse du bras d’actionnement correspondant à la deuxième position du dispositif d’attelage.
8. Dispositif d’attelage selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comporte une structure d’entraînement (50) configurée pour entraîner à coulissement le bras d’actionnement (33) et comportant un moteur d’entraînement (52), un mécanisme à poulies et courroie (53, 54, 55) entraîné en rotation par le moteur d’entraînement, et un organe d’attache (56) assujetti mécaniquement d’une part au mécanisme à poulies et courroie et d’autre, directement ou indirectement, au bras d’actionnement (33).
9. Dispositif d’attelage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le mécanisme d’accrochage (60) est pourvu d’un socle fixe (61 ) et d’une pièce d’accrochage (62) montée mobile en rotation sur le socle fixe (61 ).
10. Dispositif d’attelage selon la revendications 9, caractérisé en ce que le mécanisme d’accrochage (60) est pourvu d’un organe de rappel en position (66) configuré pour être assujetti d’une part à un élément structurel du système d’entrainement robotisé (10) et d’autre part à la pièce d’accrochage (62) qui est mobile en rotation.
11 . Dispositif d’attelage selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le mécanisme d’accrochage (60) est pourvu d’une pièce d’accrochage (62) présentant un pion central (63) formant crochet, et le bras d’actionnement (33) est formé d’une plaque plane (34) présentant une face d’appui (37) configurée pour venir en appui contre le timon (8) et dans laquelle est ménagé un trou (39) configuré pour recevoir le pion central dans la deuxième position du dispositif d’attelage (11 ), avec le timon (8) qui est alors pris en sandwich entre la pièce d’accrochage (62) et la face d’appui (37) et qui est pourvu d’une fente (22) au travers de laquelle le pion central est introduit.
12. Dispositif d’attelage selon la revendication 11 , caractérisé en ce que la pièce d’accrochage (62) présente en outre un plot de positionnement (64) formé en aval du pion central (63) et/ou une paroi formant butée (65) ménagée en amont du pion central (63) et à l’opposé du plot de positionnement (64), avec le plot de positionnement qui est configuré pour être introduit dans la fente (22) du timon (8) et/ou le timon qui est configuré pour venir en butée contre la paroi formant butée.
13. Système d’entrainement robotisé, notamment autonome, d’au moins un chariot mobile, comportant un dispositif d’attelage selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.
14. Système d’entrainement robotisé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu’il comporte une base portante (23) montée sur des mécanismes additionnels à roulettes (24), des éléments systémiques qui sont au-dessus de la base portante (23), qui sont recouverts par un capot (25), et qui sont formés par au moins l’un parmi un ou plusieurs moteurs d’entraînement des mécanismes additionnels à roulettes pour entraîner en déplacement le système d’entrainement robotisé (10), des capteurs de position et/ou de détection, une ou plusieurs unités de contrôle et de commande configurées pour contrôler et commander le ou les moteurs, traiter les informations des capteurs, et aussi contrôler et commander le dispositif d’attelage (11 ).
15. Site de production pourvu d’au moins une première zone (2), d’au moins une deuxième zone (3) située à distance de la première zone, et d’une pluralité de chariots mobiles (4) du type à timon (8) articulé, et d’au moins un système d’entrainement robotisé (10) selon l’une quelconque des revendications 11 à 14, comportant un dispositif d’attelage (11 ) configuré pour s’accrocher à un des chariots mobiles pour le faire circuler depuis la première zone vers la deuxième zone et/ou inversement.
16. Procédé d’attelage d’un système d’entrainement robotisé (10) selon l’une des revendications 13 et 14 avec au moins un chariot mobile (4) à timon (8) articulé, comportant les étapes : d’actionner le bras d’actionnement (33) du dispositif d’attelage (11 ) du système d’entrainement robotisé (10) depuis une position haute pour entraîner le timon (8) depuis une position par défaut inclinée-relevée vers une position basse du bras d’actionnement (33) et du timon (8), position basse dans laquelle le timon (8) est pris en sandwich entre le bras d’actionnement (33) et le mécanisme d’accrochage (60) et le chariot mobile (4) est attelé au système d’entrainement robotisé (10) ; et de déplacer le système d’entrainement robotisé (10) vers l’avant en s’écartant du chariot mobile (4) lorsque le bras d’actionnement (33) se trouve dans une position intermédiaire entre sa position haute et sa position basse.
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