FR3102699A1 - height-regulated rebound system - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système automatique (2) qui permet d’entretenir le rebond d’un élément de guidage linéaire (22) sur une surface d’appui (S) sous l’impulsion d’un chariot mobile (21) dont le mouvement longitudinal le long dudit élément de guidage linéaire (22) est contrôlé par le module de contrôle (218). Le chariot mobile (21) est d’abord piloté vers une extrémité inférieure de l’élément de guidage linaire (22) pour contraindre des éléments de rappel élastique (223) afin d’y stocker une énergie mécanique qui sera ensuite restituée à l’élément de guidage linéaire (22) dans une deuxième partie du mouvement au cours de laquelle le chariot mobile (21) est propulsé en direction d’une extrémité supérieure de l’élément de guidage (22) sous l’effet des moyens de rappel élastique (223). Le transfert d’énergie mécanique depuis le chariot mobile vers l’élément de guidage linéaire (22) est assuré par l’intermédiaire d’une butée d’arrêt (224) qui interrompt le mouvement de translation du chariot mobile (21) durant la deuxième partie de son mouvement. L’invention a trait aussi à un procédé de pilotage (100) d’un tel système automatique (2). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1The invention relates to an automatic system (2) which makes it possible to maintain the rebound of a linear guide element (22) on a support surface (S) under the impulse of a mobile carriage (21) whose longitudinal movement along said linear guide member (22) is controlled by the control module (218). The mobile carriage (21) is first driven towards a lower end of the linear guide element (22) to constrain elastic return elements (223) in order to store therein mechanical energy which will then be returned to the linear guide element (22) in a second part of the movement during which the mobile carriage (21) is propelled in the direction of an upper end of the guide element (22) under the effect of the elastic return means (223). The transfer of mechanical energy from the mobile carriage to the linear guide element (22) is provided by means of a stopper (224) which interrupts the translation movement of the mobile carriage (21) during the second part of his movement. The invention also relates to a control method (100) of such an automatic system (2). Figure to be published with abstract: Fig. 1
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui des automates. Plus particulièrement, l’invention a trait à un système automatique capable d’entretenir un rebond lorsque le système automatique est soumis à une chute libre.The technical context of the present invention is that of automata. More particularly, the invention relates to an automatic system capable of maintaining a rebound when the automatic system is subjected to a free fall.
L’invention a trait à un système automatique capable d’entretenir une pluralité de rebonds consécutifs à une chute libre dudit système automatique ou à partir d’une position de repos initial.The invention relates to an automatic system capable of sustaining a plurality of rebounds following a free fall of said automatic system or from an initial rest position.
On connait des bâtons sauteurs qui permettent à une personne placée sur une plateforme de réaliser des sauts. La plateforme est reliée à un organe de compression mécanique, tel que par exemple un dispositif à ressort ou à air comprimé et permet à son utilisateur de stocker temporairement de l’énergie mécanique dans l’organe de compression mécanique par un mouvement adapté du bassin. Par la suite, l’énergie mécanique est restituée au bâton sauteur, propulsant son utilisateur en l’air.Jumping sticks are known which allow a person placed on a platform to make jumps. The platform is connected to a mechanical compression member, such as for example a spring or compressed air device and allows its user to temporarily store mechanical energy in the mechanical compression member by a suitable movement of the pelvis. Subsequently, the mechanical energy is returned to the pogostick, propelling its user into the air.
Un inconvénient de ces bâtons sauteur réside dans le fait que, pour réaliser plusieurs rebonds successifs, il est nécessaire que son utilisateur synchronise parfaitement ses mouvements avec ceux du bâton sauteur afin de pouvoir entretenir les rebonds, rendant l’utilisation de tels bâtons sauteurs connus difficile et limitée.A drawback of these jumping sticks lies in the fact that, in order to achieve several successive bounces, it is necessary for the user to synchronize his movements perfectly with those of the jumping stick in order to be able to maintain the bounces, making the use of such known jumping sticks difficult and limited.
On connait aussi des robots sauteurs – tels que décrits par exemple dans US2013282174 A1 – qui comprennent des actionneurs mécaniques et des dispositifs pour stocker temporairement une énergie mécanique avant de la restituer au robot sauteur afin de le faire sauter. Si ces robots sauteurs sont configurés pour les faire sauter, ils ne sont cependant pas configurés pour entretenir un rebond, c’est-à-dire une succession de sauts directement successifs les uns des autres.Jumping robots are also known – as described for example in US2013282174 A1 – which comprise mechanical actuators and devices for temporarily storing mechanical energy before restoring it to the jumping robot in order to make it jump. If these jumping robots are configured to make them jump, they are however not configured to maintain a rebound, that is to say a succession of directly successive jumps from each other.
La présente invention a pour objet de proposer un nouveau système automatique afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.The object of the present invention is to propose a new automatic system in order to at least largely respond to the above problems and to lead in addition to other advantages.
Un autre but de l’invention d’améliorer la synchronisation d’un couplage mécanique d’un tel système automatique lors de son utilisation.Another object of the invention is to improve the synchronization of a mechanical coupling of such an automatic system during its use.
Un autre but de l’invention est d’optimiser la compensation des pertes mécaniques lors des rebonds, afin de pouvoir entretenir les rebonds pendant plusieurs minutes, sans intervention extérieure.Another object of the invention is to optimize the compensation of mechanical losses during rebounds, in order to be able to maintain the rebounds for several minutes, without external intervention.
Un autre but de l’invention est de proposer un dispositif expérimental – à vocation pédagogique – permettant d’étudier les transferts d’énergie mécaniques dans un tel système automatique.Another object of the invention is to propose an experimental device – for educational purposes – making it possible to study the mechanical energy transfers in such an automatic system.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un système automatique comprenant (i) un élément de guidage linéaire suivant un axe longitudinal de déplacement et (ii) un chariot mobile comprenant :According to a first aspect of the invention, at least one of the aforementioned objectives is achieved with an automatic system comprising (i) a linear guide element along a longitudinal axis of movement and (ii) a mobile carriage comprising:
- des moyens d’entrainement le long de l’élément de guidage linéaire, les moyens d’entrainement comportant un tambour à rainures hélicoïdales comportant (i) une première portion de rainurage et une deuxième portion de rainurage, chaque première et deuxième portion de rainurage étant associée à un câble inférieur dont une première extrémité est solidaire de la première et deuxième portion de rainurage correspondante et dont une deuxième extrémité est solidaire d’une extrémité inférieure de l’élément de guidage linéaire, et (ii) une troisième portion de rainurage associée à un câble supérieur dont une première extrémité est solidaire de la troisième portion de rainurage et dont une deuxième extrémité est solidaire d’une extrémité supérieure de l’élément de guidage linéaire ;- drive means along the linear guide element, the drive means comprising a helically grooved drum comprising (i) a first groove portion and a second groove portion, each first and second groove portion being associated with a lower cable, a first end of which is integral with the corresponding first and second grooving portion and of which a second end is integral with a lower end of the linear guide element, and (ii) a third grooving portion associated with an upper cable, a first end of which is secured to the third grooving portion and a second end of which is secured to an upper end of the linear guide element;
- un moteur électrique configuré pour générer un couple moteur à un arbre moteur couplé en rotation avec les moyens d’entrainement, le tambour à rainures hélicoïdales étant couplé en rotation avec l’arbre moteur du moteur électrique ;- an electric motor configured to generate a motor torque to a motor shaft coupled in rotation with the drive means, the helical grooved drum being coupled in rotation with the motor shaft of the electric motor;
- un dispositif d’embrayage couplé en rotation avec l’arbre moteur du moteur électrique d’une part, et les moyens d’entrainement d’autre part, ledit dispositif d’embrayage pouvant être configuré dans une configuration comprise entre (i) une configuration dite embrayée dans laquelle l’arbre moteur du moteur électrique est couplé en rotation avec les moyens d’entrainement, et (ii) une configuration dite débrayée dans laquelle l’arbre moteur du moteur électrique est découplé en rotation des moyens d’entrainement ;- a clutch device coupled in rotation with the motor shaft of the electric motor on the one hand, and the drive means on the other hand, said clutch device being able to be configured in a configuration comprised between (i) a so-called engaged configuration in which the motor shaft of the electric motor is rotationally coupled with the drive means, and (ii) a so-called disengaged configuration in which the motor shaft of the electric motor is rotationally decoupled from the drive means;
- un module de contrôle configuré pour piloter le moteur électrique et/ou le dispositif d’embrayage ;- a control module configured to control the electric motor and/or the clutch device;
- un élément de rappel élastique du chariot mobile, relativement à l’élément de guidage linéaire.- an elastic return element of the mobile carriage, relative to the linear guide element.
Dans le système automatique conforme au premier aspect de l’invention, le chariot mobile est en prise avec l’élément de guidage linéaire – par l’intermédiaire des moyens d’entrainement – de manière à être mobile en translation le long dudit élément de guidage linéaire. Cette configuration permet d’autoriser un déplacement relatif du chariot mobile par rapport à l’élément de guidage linéaire.In the automatic system according to the first aspect of the invention, the mobile carriage engages with the linear guide element - via the drive means - so as to be movable in translation along said guide element. linear. This configuration makes it possible to authorize a relative movement of the mobile carriage with respect to the linear guide element.
Les moyens d’entrainement comportent ainsi un unique tambour à rainures hélicoïdales qui comporte lui mêmes plusieurs parties, toutes solidaires les unes des autres et entrainées en rotation par le moteur électrique de manière synchrone et simultanée.The drive means thus comprise a single drum with helical grooves which itself comprises several parts, all integral with each other and driven in rotation by the electric motor in a synchronous and simultaneous manner.
En complément des moyens d’entrainement, le chariot mobile est relié à l’élément de guidage linéaire par l’intermédiaire d’un élément de rappel élastique qui permet de ramener le chariot mobile vers une extrémité supérieure de l’élément de guidage linéaire.In addition to the drive means, the movable carriage is connected to the linear guide element via an elastic return element which makes it possible to bring the movable carriage towards an upper end of the linear guide element.
Le chariot mobile est actionné par le moteur électrique afin de pouvoir contrôler son déplacement le long de l’élément de guidage linéaire.The mobile carriage is driven by the electric motor so that it can control its movement along the linear guide element.
L’axe longitudinal de déplacement est bien entendu préférentiellement d’orientation verticale.The longitudinal axis of displacement is of course preferably of vertical orientation.
Comme il sera décrit plus en détail en référence au troisième aspect de l’invention, le système automatique conforme au premier aspect de l’invention est destiné à être mis en hauteur – préférentiellement entre 1 m et 1.5 m du sol ou il peut être activé à partir d’une position de repos. Dans cette configuration initiale, le chariot mobile est avantageusement situé du côté d’une extrémité supérieure de l’élément de guidage linéaire. Le système automatique est ensuite lâché afin d’être soumis à son propre poids. Sous l’effet de la gravité, le système automatique tombe en direction du sol : l’élément de guidage linéaire tombe en direction du sol et – simultanément – le chariot mobile tombe en direction du sol. Durant une deuxième phase consécutive au contact de l’élément de guidage linéaire avec le sol, une vitesse de l’élément de guidage linéaire est nulle alors qu’une vitesse du chariot mobile est non nulle et correspond à la vitesse de chute libre dudit chariot mobile. Successivement au contact de l’élément de guidage linéaire avec le sol, le moteur électrique du chariot mobile est piloté de manière à établir une vitesse de rotation qui corresponde, après transformation au niveau des moyens d’entrainement – comme il sera décrit ultérieurement – à la vitesse du chariot mobile. Ensuite, le dispositif d’embrayage est configuré dans sa configuration embrayée afin que le moteur électrique entraine en translation le chariot mobile le long de l’élément de guidage linéaire. Ainsi, durant la première et/ou la deuxième phase, le mouvement relatif du chariot mobile par rapport à l’élément de guidage linéaire conduit à un stockage d’énergie mécanique dans le ou les éléments de rappel élastique.As will be described in more detail with reference to the third aspect of the invention, the automatic system according to the first aspect of the invention is intended to be placed at a height - preferably between 1 m and 1.5 m from the ground or it can be activated from a resting position. In this initial configuration, the mobile carriage is advantageously located on the side of an upper end of the linear guide element. The automatic system is then released in order to be subjected to its own weight. Under the effect of gravity, the automatic system falls in the direction of the floor: the linear guide element falls in the direction of the floor and – simultaneously – the mobile carriage falls in the direction of the floor. During a second phase consecutive to the contact of the linear guide element with the ground, a speed of the linear guide element is zero while a speed of the mobile carriage is not zero and corresponds to the speed of free fall of said carriage mobile. Successively in contact with the linear guide element with the ground, the electric motor of the mobile carriage is controlled so as to establish a speed of rotation which corresponds, after transformation at the level of the drive means - as will be described later - to the speed of the moving carriage. Then, the clutch device is configured in its engaged configuration so that the electric motor drives the mobile carriage in translation along the linear guide element. Thus, during the first and/or the second phase, the relative movement of the mobile carriage with respect to the linear guide element leads to a storage of mechanical energy in the elastic return element(s).
Consécutivement à la deuxième phase, l’énergie mécanique stockée dans le ou les éléments de rappel élastique est ensuite restituée au chariot mobile afin de générer un mouvement de translation le long de l’élément de guidage linéaire en direction d’une extrémité supérieure de l’élément de guidage linéaire ; puis l’énergie mécanique est transférée depuis le chariot mobile vers l’élément de guidage linéaire afin de le propulser loin du sol contre lequel il avait chuté.Following the second phase, the mechanical energy stored in the elastic return element or elements is then returned to the mobile carriage in order to generate a translation movement along the linear guide element in the direction of an upper end of the linear guide element; then mechanical energy is transferred from the mobile carriage to the linear guide element in order to propel it away from the ground against which it had fallen.
Le système automatique conforme au premier aspect de l’invention permet ainsi d’amplifier ou d’entretenir ou de limiter les pertes d’énergie mécanique durant une phase de rebond dudit système automatique. De manière avantageuse, le système automatique permet d’entretenir un tel rebond pendant plusieurs minutes.The automatic system in accordance with the first aspect of the invention thus makes it possible to amplify or maintain or limit the losses of mechanical energy during a rebound phase of said automatic system. Advantageously, the automatic system makes it possible to maintain such a rebound for several minutes.
Le système automatique conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :The automatic system in accordance with the first aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
- l’élément de guidage linéaire est indéformable : il possède des propriétés mécaniques et/ou une géométrie telles qu’il ne se déforme pas – au moins de manière macroscopique – lors des différents rebonds successifs, et notamment lors de la phase de contact. À titre d’exemples non limitatifs, l’élément de guidage linéaire est fait d’un matériau présentant un rapport résistance/masse élevé, tel que certains alliages de magnésium et/ou comprenant une charge de fibres de carbone par exemple, tel que notamment un tube de section carrée en fibre de carbone, ou l’élément de guidage linéaire présente une section transverse carrée ou rectangulaire, ou en forme de « H » par exemple ;- the linear guide element is non-deformable: it has mechanical properties and/or a geometry such that it does not deform – at least macroscopically – during the various successive rebounds, and in particular during the contact phase. By way of non-limiting examples, the linear guide element is made of a material having a high strength/mass ratio, such as certain magnesium alloys and/or comprising a filler of carbon fibers for example, such as in particular a tube of square section made of carbon fiber, or the linear guide element has a square or rectangular transverse section, or in the shape of an “H” for example;
- l’élément de rappel élastique est configuré pour exercer une force de rappel sur le chariot mobile, relativement à l’élément de guidage linéaire, ladite force de rappel étant majoritairement orientée longitudinalement et en direction d’une extrémité supérieure dudit élément de guidage linaire. Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, l’élément de rappel élastique prend la forme d’un ou plusieurs élastiques de rappel fixés solidairement au chariot mobile d’une part, et à l’élément de guidage linéaire d’autre part ;- the elastic return element is configured to exert a return force on the mobile carriage, relative to the linear guide element, said return force being mainly oriented longitudinally and in the direction of an upper end of said linear guide element . According to a particular embodiment of the invention, the elastic return element takes the form of one or more return elastics fixed integrally to the mobile carriage on the one hand, and to the linear guide element on the other hand. ;
- le système automatique conforme au premier aspect de l’invention comprend un organe de stockage d’énergie électrique relié électriquement au moins au module de contrôle et/ou au moteur électrique. À titre d’exemple non limitatif, l’organe de stockage d’énergie électrique prend la forme d’une batterie lithium-ion. Avantageusement, l’organe de stockage d’énergie électrique est embarqué dans le chariot mobile. Alternativement, l’organe de stockage d’énergie électrique n’est pas embarqué dans le chariot mobile et relié électriquement au module de contrôle et/ou au moteur électrique ;- the automatic system according to the first aspect of the invention comprises an electrical energy storage device electrically connected at least to the control module and/or to the electric motor. By way of non-limiting example, the electrical energy storage device takes the form of a lithium-ion battery. Advantageously, the electrical energy storage device is embedded in the mobile carriage. Alternatively, the electrical energy storage device is not embedded in the mobile carriage and electrically connected to the control module and/or to the electric motor;
- de manière avantageuse, la troisième portion de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales est située entre les première et deuxième portions de rainurage dudit tambour. Cette configuration permet d’équilibrer latéralement le mouvement du chariot mobile le long de l’élément de guidage linéaire. En particulier, la troisième portion de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales est située contre l’élément de guidage linéaire. En étant contre l’élément de guidage linéaire, des rainures formées sur la troisième portion de rainurage sont fermées par une face d’appui de l’élément de guidage linéaire, empêchant ainsi que le câble supérieur ne s’échappe hors de ladite troisième portion durant le déplacement du chariot mobile le long dudit élément de guidage linéaire. Complémentairement ou alternativement, les première et deuxième portions de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales sont situées de part et d’autre de l’élément de guidage linéaire. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux du système automatique selon l’invention, la troisième portion de rainurage est située contre l’élément de guidage linéaire, et les première et deuxième portions de rainurage sont situées de part et d’autre de la troisième portion de rainurage, au-delà de l’élément de guidage linéaire ;- Advantageously, the third grooving portion of the helically grooved drum is located between the first and second grooving portions of said drum. This configuration makes it possible to laterally balance the movement of the mobile carriage along the linear guide element. In particular, the third groove portion of the helical grooved drum is located against the linear guide element. By being against the linear guide element, grooves formed on the third grooving portion are closed by a bearing face of the linear guide element, thus preventing the upper cable from escaping out of said third portion. during the movement of the mobile carriage along said linear guide element. Complementarily or alternatively, the first and second grooving portions of the helical grooved drum are located on either side of the linear guide element. According to a particularly advantageous embodiment of the automatic system according to the invention, the third grooving portion is located against the linear guide element, and the first and second grooving portions are located on either side of the third portion grooving, beyond the linear guide element;
- chaque portion de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales comprend un nombre N de rainures compris entre 8 et 15. Préférentiellement, chaque portion de rainurage comprend 10 rainures. De manière avantageuse, toutes les portions de rainurage formant le tambour à rainures hélicoïdales possèdent un nombre N identique de rainures ;- each grooving portion of the drum with helical grooves comprises a number N of grooves comprised between 8 and 15. Preferably, each grooving portion comprises 10 grooves. Advantageously, all the grooving portions forming the drum with helical grooves have an identical number N of grooves;
- la première portion de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales symétriques par rapport aux rainures de la deuxième portion de rainurage, relativement à un plan transverse médian au tambour à rainures hélicoïdales ; et la troisième portion de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales a des rainures qui sont orientées de manière parallèle par rapport aux rainures de la deuxième portion de rainurage. D’une manière plus générale, le tambour à rainures hélicoïdales est configuré pour que, lors d’un mouvement selon un premier sens de rotation – par exemple horaire – un premier câble rattaché à la première portion de rainurage et un deuxième câble rattaché à la deuxième portion de rainurage soient enroulés autour des portions de rainurage correspondante, tandis que, pendant ce même mouvement selon le premier sens de rotation, un troisième câble rattaché à la troisième portion de rainurage soit déroulé de la troisième portion de rainurage. A contrario, le tambour à rainures hélicoïdales est configuré pour que, lors d’un mouvement selon un second sens de rotation – par exemple antihoraire - le premier câble et le deuxième câble soient déroulés autour des première et deuxième portions de rainurage associées, tandis que, pendant ce même mouvement de rotation antihoraire, le troisième câble soit enroulé autour de la troisième portion de rainurage ;- The first grooving portion of the drum with helical grooves symmetrical with respect to the grooves of the second grooving portion, relative to a transverse plane median to the drum with helical grooves; and the third groove portion of the helical grooved drum has grooves which are oriented parallel to the grooves of the second groove portion. More generally, the drum with helical grooves is configured so that, during a movement according to a first direction of rotation – for example clockwise – a first cable attached to the first grooving portion and a second cable attached to the second grooving portion are wound around the corresponding grooving portions, while, during this same movement in the first direction of rotation, a third cable attached to the third grooving portion is unwound from the third grooving portion. Conversely, the drum with helical grooves is configured so that, during a movement according to a second direction of rotation - for example counterclockwise - the first cable and the second cable are unwound around the first and second associated groove portions, while , during this same counterclockwise rotational movement, the third cable is wound around the third grooving portion;
- les moyens d’entrainement comprennent des moyens d’appui du chariot mobile contre l’élément de guidage linéaire, lesdits moyens d’appui étant découplés de l’arbre moteur du moteur électrique. Cette configuration permet avantageusement de stabiliser le chariot mobile contre l’élément de guidage linéaire et d’éviter des mouvements parasites – tels que par exemple des mouvements de tangage – qui pourraient désolidariser le chariot mobile de l’élément de guidage linéaire et/ou le(s) endommager. À cet effet, les moyens d’appui du chariot mobile contre l’élément de guidage linéaire comprennent au moins deux poulies d’appui en roue libre, chaque poulie d’appui étant en appui contre l’élément de guidage linéaire. Préférentiellement, les moyens d’appui du chariot mobile contre l’élément de guidage linéaire comprennent une première poulie d’appui située à une première extrémité longitudinale du chariot mobile – par exemple à une extrémité supérieure suivant l’axe longitudinal – et une deuxième poulie d’appui située à une deuxième extrémité longitudinale du chariot mobile – par exemple à une extrémité inférieure suivant l’axe longitudinal. Préférentiellement encore, les poulies formant les moyens d’entrainement sont situées dans une position intermédiaire entre la première poulie d’appui et la deuxième poulie d’appui. De manière avantageuse, la première et la deuxième poulie d’appui sont en appui contre un premier côté opposé à un deuxième côté contre lequel le tambour à rainures hélicoïdales formant les moyens d’entrainement est en appui. Cette configuration avantageuse permet d’améliorer le couplage entre l’élément de guidage linéaire et le chariot mobile.- the drive means comprise support means of the mobile carriage against the linear guide element, said support means being decoupled from the motor shaft of the electric motor. This configuration advantageously makes it possible to stabilize the mobile carriage against the linear guide element and to avoid parasitic movements – such as for example pitching movements – which could separate the mobile carriage from the linear guide element and/or the (s) damage. To this end, the support means of the mobile carriage against the linear guide element comprise at least two support pulleys freewheeling, each support pulley being in support against the linear guide element. Preferably, the support means of the mobile carriage against the linear guide element comprise a first support pulley located at a first longitudinal end of the mobile carriage – for example at an upper end along the longitudinal axis – and a second pulley support located at a second longitudinal end of the movable carriage - for example at a lower end along the longitudinal axis. Preferably again, the pulleys forming the drive means are located in an intermediate position between the first support pulley and the second support pulley. Advantageously, the first and the second support pulley bear against a first side opposite a second side against which the drum with helical grooves forming the drive means bears. This advantageous configuration makes it possible to improve the coupling between the linear guide element and the mobile carriage.
- le dispositif d’embrayage est du type d’un embrayage frictionnel ou électromagnétique. Selon un mode préféré de réalisation, le dispositif d’embrayage est un embrayage électromagnétique à friction ;- the clutch device is of the frictional or electromagnetic clutch type. According to a preferred embodiment, the clutch device is an electromagnetic friction clutch;
- le système automatique conforme au premier aspect de l’invention comprend une butée d’arrêt longitudinal solidaire de l’élément de guidage linéaire, ladite butée d’arrêt longitudinal étant configurée pour limiter un déplacement longitudinal du chariot mobile le long dudit élément de guidage linéaire. La butée permet ainsi de réaliser un transfert d’énergie mécanique entre le chariot mobile en mouvement en direction de ladite butée et l’élément de guidage linéaire lorsque ledit chariot mobile heurte ladite butée. Ce transfert d’énergie mécanique permet de faire décoller le système automatique et d’entretenir le rebond, comme évoqué précédemment. La butée d’arrêt longitudinal est préférentiellement située sur une moitié supérieure de l’élément de guidage linéaire afin de limiter un déplacement longitudinal du chariot mobile vers une extrémité supérieure de l’élément de guidage linéaire ;- the automatic system according to the first aspect of the invention comprises a longitudinal stopper secured to the linear guide element, said longitudinal stopper being configured to limit a longitudinal displacement of the mobile carriage along said guide element linear. The stop thus makes it possible to carry out a transfer of mechanical energy between the moving carriage moving in the direction of said stop and the linear guide element when said moving carriage strikes said stop. This transfer of mechanical energy allows the automatic system to take off and maintain the rebound, as mentioned above. The longitudinal stopper is preferably located on an upper half of the linear guide element in order to limit a longitudinal displacement of the mobile carriage towards an upper end of the linear guide element;
- l’arbre moteur du moteur électrique est couplé en rotation avec un arbre secondaire par l’intermédiaire d’un dispositif de transmission de couple, les moyens d’entrainement étant couplés en rotation à l’arbre secondaire. Dans ce cas, le dispositif d’embrayage est avantageusement situé entre l’arbre moteur du moteur électrique et l’arbre secondaire afin de pouvoir sélectivement coupler ou découpler l’arbre moteur de l’arbre secondaire ;- the motor shaft of the electric motor is coupled in rotation with a secondary shaft via a torque transmission device, the drive means being coupled in rotation to the secondary shaft. In this case, the clutch device is advantageously located between the drive shaft of the electric motor and the secondary shaft in order to be able to selectively couple or decouple the drive shaft from the secondary shaft;
- le tambour à rainures hélicoïdales formant les moyens d’entrainement est fixé solidairement sur l’arbre secondaire. Cette configuration avantageuse permet de synchroniser le mouvement de rotation de toutes les portions de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales et de les entrainer dans un même mouvement de rotation ;- the drum with helical grooves forming the drive means is firmly fixed on the secondary shaft. This advantageous configuration makes it possible to synchronize the rotational movement of all the grooving portions of the drum with helical grooves and to drive them in the same rotational movement;
- les trois portions de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales sont délimitées, du côté de l’arbre secondaire, par une même surface cylindrique, de sorte qu’un diamètre de la surface cylindrique est identique pour chacune des portions de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales. Cette configuration permet astucieusement de synchroniser le mouvement des portions de rainurage. En effet, le tambour à rainures hélicoïdales étant solidaire de l’arbre secondaire, il est alors important que, au cours d’un même tour de l’arbre secondaire, une même longueur de câble soit déroulée par chacune des portions de rainurage afin de ne pas s’opposer au mouvement du chariot mobile le long de l’élément de guidage linéaire ;- the three grooving portions of the drum with helical grooves are delimited, on the side of the secondary shaft, by the same cylindrical surface, so that a diameter of the cylindrical surface is identical for each of the grooving portions of the drum with grooves helical. This configuration cleverly synchronizes the movement of the grooving portions. Indeed, the drum with helical grooves being integral with the secondary shaft, it is then important that, during the same revolution of the secondary shaft, the same length of cable is unwound by each of the grooving portions in order to not to oppose the movement of the mobile carriage along the linear guide element;
- une profondeur de rainures des première et deuxième portions de rainurage est supérieure à une profondeur de rainures de la troisième portion de rainurage. Cette configuration avantageuse permet d’éviter que les câbles ne ressortent des rainures durant le déplacement du chariot le long de l’élément de guidage linéaire, notamment durant sa remontée. En particulier, en considérant que la surface cylindrique délimitant un fond de chaque portion de rainurage est identique – par exemple formée par l’arbre secondaire – alors une hauteur de rainures des première et deuxième portions de rainurage, prise à partir dudit arbre secondaire, est supérieure à une hauteur de rainures de la troisième portion de rainurage, prise à partir de l’arbre secondaire également. De manière particulièrement avantageuse pour l’utilisation du système automatique conforme à l’invention, une profondeur de rainures des première et deuxième portions de rainurage est comprise entre 4 mm et 6 mm, préférentiellement égale à 5 mm. Complémentairement ou alternativement, une profondeur de rainures de la troisième portion de rainurage est comprise entre 1 mm et 3 mm, préférentiellement égale à 2 mm ;- A groove depth of the first and second groove portions is greater than a groove depth of the third groove portion. This advantageous configuration makes it possible to prevent the cables from coming out of the grooves during the movement of the carriage along the linear guide element, in particular during its ascent. In particular, considering that the cylindrical surface delimiting a bottom of each grooving portion is identical – for example formed by the secondary shaft – then a height of grooves of the first and second grooving portions, taken from said secondary shaft, is greater than a groove height of the third groove portion, also taken from the secondary shaft. Particularly advantageously for the use of the automatic system according to the invention, a depth of grooves of the first and second groove portions is between 4 mm and 6 mm, preferably equal to 5 mm. Additionally or alternatively, a depth of grooves of the third grooving portion is between 1 mm and 3 mm, preferably equal to 2 mm;
- au niveau de son extrémité inférieure, l’élément de guidage linéaire comprend une première et une deuxième lame de ressort inférieure qui s’étend latéralement de part et d’autre dudit élément de guidage linéaire, chaque câble inférieur étant fixé solidairement à une extrémité libre de l’une des lames de ressort inférieure, chaque câble inférieur étant associé à une lame de ressort inférieure différente. Plus particulièrement, la premier lame de ressort et la deuxième lame de ressort sont avantageusement issues de matières et forme une unique lame monobloc qui s’étend latéralement de part et d’autre de l’élément de guidage linéaire, de sorte que chaque extrémité libre de la lame de ressort est située à une même distance par rapport à l’élément de guidage linéaire. Alternativement, la première lame de ressort et la deuxième lame de ressort forment deux lames de ressort indépendantes l’une de l’autre, chaque lame de ressort étant rapportée et fixée solidairement à l’élément de guidage linéaire. Cette configuration permet avantageusement d’apporter une relative élasticité aux câbles inférieurs, évitant ainsi qu’ils ne cassent lors du déplacement du chariot mobile, notamment au moment du rebond de celui-ci ;- at its lower end, the linear guide element comprises a first and a second lower leaf spring which extends laterally on either side of said linear guide element, each lower cable being fixed integrally at one end free from one of the lower leaf springs, each lower cable being associated with a different lower leaf spring. More particularly, the first leaf spring and the second leaf spring are advantageously made from materials and form a single one-piece leaf which extends laterally on either side of the linear guide element, so that each free end of the leaf spring is located at the same distance relative to the linear guide element. Alternatively, the first leaf spring and the second leaf spring form two leaf springs independent of each other, each leaf spring being attached and fixed integrally to the linear guide element. This configuration advantageously makes it possible to provide relative elasticity to the lower cables, thus preventing them from breaking during the movement of the mobile carriage, in particular when it rebounds;
- au niveau de son extrémité supérieure, l’élément de guidage linéaire comprend une troisième lame de ressort qui s’étend latéralement par rapport à l’élément de guidage linéaire, le câble supérieur étant fixé solidairement à une extrémité libre de la troisième lame de ressort. Cette configuration avantageuse permet d’écarter un point d’ancrage du câble supérieur par rapport à l’axe longitudinal de l’élément de guidage. Cette configuration permet avantageusement d’apporter une relative élasticité au câble supérieur, évitant ainsi qu’il ne casse lors du déplacement du chariot mobile, notamment au moment du rebond de celui-ci ;- at its upper end, the linear guide element comprises a third leaf spring which extends laterally with respect to the linear guide element, the upper cable being fixed integrally to a free end of the third spring leaf spring. This advantageous configuration makes it possible to separate an anchor point for the upper cable with respect to the longitudinal axis of the guide element. This configuration advantageously makes it possible to provide a relative elasticity to the upper cable, thus preventing it from breaking during the movement of the mobile carriage, in particular when it rebounds;
- les lames de ressort prennent toutes la forme d’une poutre prismatique, et avantageusement d’une plaque de faible épaisseur relativement à une longueur et une largeur ;- the leaf springs all take the form of a prismatic beam, and advantageously of a thin plate relative to a length and a width;
- de manière avantageuse, toutes les lames de ressort de l’élément de guidage linéaire présentent une même longueur. Cette configuration permet de mieux maîtriser les propriétés mécaniques de chaque lame de ressort, et plus particulièrement les propriétés mécaniques relatives de la lame de ressort supérieure relativement aux lames de ressort inférieures ;- advantageously, all the leaf springs of the linear guide element have the same length. This configuration makes it possible to better control the mechanical properties of each leaf spring, and more particularly the relative mechanical properties of the upper leaf spring relative to the lower leaf springs;
- les lames de ressort inférieures présentent une même largeur afin de garantir l’équilibrage du système automatique conforme au premier aspect de l’invention ;- the lower spring blades have the same width in order to guarantee the balancing of the automatic system in accordance with the first aspect of the invention;
- la largeur des lames de ressort inférieures est inférieure à une largeur de la lame de ressort supérieure. Cette configuration avantageuse permet d’équilibrer le comportement du système automatique entre une phase descendante du chariot mobile et une phase montante dudit chariot mobile. En particulier, la largeur des lames de ressort inférieures est égale à la moitié de la largeur de la lame de ressort supérieure. Cette configuration est particulièrement avantageuse pour égaliser les caractéristiques mécaniques des deux lames de ressort inférieures au regard de la caractéristique mécanique de la lame de ressort supérieure. De manière particulièrement avantageuse, et afin de parfaitement équilibrer le comportement dynamique du chariot mobile, toutes les lames de ressort présentent une même longueur, une même épaisseur, et les lames de ressort inférieures présentent une largeur égale à la moitié de celle de la lame de ressort supérieure. Ainsi, les caractéristiques mécaniques des lames de ressort inférieures sont – pour chacune d’entre elles – égales à la moitié de celle de la lame de ressort supérieure. Ainsi, les deux lames de ressort inférieures fonctionnant en parallèle par rapport au chariot mobile, une caractéristique mécanique combinée résultant de la somme des caractéristiques mécaniques des deux lames de ressort inférieures est égale à la caractéristique mécanique de la lame de ressort supérieure. Par suite, le comportement dynamique du chariot mobile, sous l’effet de l’élément de rappel élastique, est ainsi optimisé et équilibré – voire symétrisé – entre la phase descendante et la phase ascendante le long de l’élément de guidage linéaire ;- the width of the lower leaf springs is less than a width of the upper leaf spring. This advantageous configuration makes it possible to balance the behavior of the automatic system between a descending phase of the mobile carriage and an ascending phase of said mobile carriage. In particular, the width of the lower leaf springs is equal to half the width of the upper leaf spring. This configuration is particularly advantageous for equalizing the mechanical characteristics of the two lower leaf springs with regard to the mechanical characteristic of the upper leaf spring. In a particularly advantageous manner, and in order to perfectly balance the dynamic behavior of the mobile carriage, all the spring blades have the same length, the same thickness, and the lower spring blades have a width equal to half that of the spring blade. upper spring. Thus, the mechanical characteristics of the lower leaf springs are – for each of them – equal to half that of the upper leaf spring. Thus, the two lower leaf springs operating in parallel with respect to the mobile carriage, a combined mechanical characteristic resulting from the sum of the mechanical characteristics of the two lower leaf springs is equal to the mechanical characteristic of the upper leaf spring. As a result, the dynamic behavior of the mobile carriage, under the effect of the elastic return element, is thus optimized and balanced – even symmetrical – between the descending phase and the ascending phase along the linear guide element;
- les lames de ressort inférieures s’étendent selon un axe formant un angle non nul avec la lame de ressort supérieure. Préférentiellement, une valeur de l’angle est comprise entre 5° et 15°, préférentiellement encore égal à 10°. Cette configuration avantageuse permet ainsi de mieux aligner les lames de ressort inférieures avec chaque première et deuxième portion de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales à laquelle elles sont associées par l’intermédiaire des câbles inférieurs ;- the lower leaf springs extend along an axis forming a non-zero angle with the upper leaf spring. Preferably, a value of the angle is between 5° and 15°, preferably still equal to 10°. This advantageous configuration thus makes it possible to better align the lower leaf springs with each first and second grooving portion of the helical grooved drum to which they are associated via the lower cables;
- chaque lame de ressort est formée d’un matériau flexible afin d’apporter une relative élasticité au câble correspondant, en autorisant une déformation élastique de la lame de ressort correspondante. En particulier, chaque lame de ressort est avantageusement formée d’une plaque en fibre de verre ;- each leaf spring is made of a flexible material in order to provide relative elasticity to the corresponding cable, allowing elastic deformation of the corresponding leaf spring. In particular, each leaf spring is advantageously formed from a fiberglass plate;
- au repos, le câble supérieur a une tension de précharge supérieure à celle des câbles inférieurs afin d’équilibrer le comportement dynamique de l’élément de rappel élastique durant la course du chariot mobile le long de l’élément de guidage linéaire. En particulier, la tension de précharge du câble supérieur est égale au double de celle des câbles inférieurs. Dans le contexte de l’invention, il est particulièrement avantageux de choisir une tension de précharge la plus faible possible afin de limiter les pertes en frottements tout en conservant les câbles dans les rainures pendant les phases dynamiques du chariot mobile le long de l’élément de guidage linéaire ;- at rest, the upper cable has a higher preload tension than the lower cables in order to balance the dynamic behavior of the elastic return element during the travel of the mobile carriage along the linear guide element. In particular, the preload voltage of the upper cable is twice that of the lower cables. In the context of the invention, it is particularly advantageous to choose the lowest possible preload voltage in order to limit friction losses while keeping the cables in the grooves during the dynamic phases of the carriage moving along the element. linear guide;
- le dispositif de transmission de couple est configuré pour fournir un rapport de transmission constant. Cette configuration avantageuse permet de manière simple et efficace de transmettre le couple moteur produit par le moteur électrique à l’arbre secondaire – par l’intermédiaire du dispositif de transmission de couple – suivant un rapport de transmission prédéterminé et invariant. À titre d’exemple non limitatif, l’arbre moteur est couplé en rotation à l’arbre secondaire par l’intermédiaire d’un couplage par engrenage simple formant le dispositif de transmission de couple ;- the torque transmission device is configured to provide a constant transmission ratio. This advantageous configuration makes it possible in a simple and effective manner to transmit the engine torque produced by the electric motor to the secondary shaft – via the torque transmission device – according to a predetermined and invariant transmission ratio. By way of non-limiting example, the motor shaft is rotationally coupled to the secondary shaft via a simple gear coupling forming the torque transmission device;
- le système automatique conforme au premier aspect de l’invention comprend un capteur de position configuré pour déterminer une position du chariot mobile le long de l’axe longitudinal de l’élément de guidage linéaire. En particulier, le capteur est préférentiellement situé au niveau du chariot mobile, et il est configuré pour détecter une ou plusieurs marques situées sur l’élément de guidage linéaire, et notamment au niveau d’une partie inférieure de l’élément de guidage linéaire afin de pouvoir détecter une position longitudinale du chariot mobile le long de l’élément de guidage linéaire à un instant où l’élément de guidage linéaire – lâché préalablement en chute libre – entre en contact avec le sol. De manière préférentielle, l’élément de guidage linéaire comprend une seule marque au niveau de sa partie inférieure et configurée pour représenter la position du chariot mobile à laquelle l’élément de guidage linéaire touche la surface d’appui lors des rebonds successifs. À titre d’exemple non limitatif, il peut s’agir par exemple d’un capteur à effet Hall embarqué sur le chariot mobile et placé en regard de l’élément de guidage linéaire qui comprend des organes magnétiques qui collaborent avec le capteur à effet Hall afin de pouvoir détecter une pluralité de position du chariot mobile le long de l’élément de guidage. Selon un autre exemple, il peut s’agir d’un capteur optique embarqué sur le chariot mobile et placé en regard de l’élément de guidage linéaire qui comprend des marquages qui collaborent avec le capteur optique afin de pouvoir détecter une pluralité de position du chariot mobile le long de l’élément de guidage ;- the automatic system according to the first aspect of the invention comprises a position sensor configured to determine a position of the mobile carriage along the longitudinal axis of the linear guide element. In particular, the sensor is preferably located at the level of the mobile carriage, and it is configured to detect one or more marks located on the linear guide element, and in particular at the level of a lower part of the linear guide element in order to be able to detect a longitudinal position of the mobile carriage along the linear guide element at a moment when the linear guide element – previously released in free fall – comes into contact with the ground. Preferably, the linear guide element comprises a single mark at its lower part and configured to represent the position of the mobile carriage at which the linear guide element touches the support surface during the successive rebounds. By way of non-limiting example, it may be for example a Hall effect sensor on board the mobile carriage and placed facing the linear guide element which comprises magnetic members which collaborate with the effect sensor Hall in order to be able to detect a plurality of positions of the movable carriage along the guide element. According to another example, it may be an optical sensor on board the mobile carriage and placed facing the linear guide element which comprises markings which collaborate with the optical sensor in order to be able to detect a plurality of positions of the movable carriage along the guide element;
- le système automatique conforme au premier aspect de l’invention comprend un capteur de rotation configuré pour déterminer une vitesse de rotation de l’arbre moteur entrainé par le moteur électrique. Selon une variante avantageuse de l’invention, le système automatique comprend aussi un deuxième capteur de rotation configuré pour mesurer une vitesse de rotation de l’arbre secondaire, le capteur de rotation associé à l’arbre moteur formant un premier capteur de rotation. À titre d’exemple non limitatif, le premier et/ou le deuxième capteur de rotation sont du type d’un codeur optique ou d’un capteur à effet Hall. De manière préférentielle, le capteur à effet Hall comprend une pluralité d’aimants collés en périphérie d’une poulie de l’arbre secondaire, les aimants étant angulairement régulièrement espacés les uns des autres.- the automatic system according to the first aspect of the invention comprises a rotation sensor configured to determine a speed of rotation of the motor shaft driven by the electric motor. According to an advantageous variant of the invention, the automatic system also comprises a second rotation sensor configured to measure a rotational speed of the secondary shaft, the rotation sensor associated with the motor shaft forming a first rotation sensor. By way of non-limiting example, the first and/or the second rotation sensor are of the type of an optical encoder or of a Hall effect sensor. Preferably, the Hall effect sensor comprises a plurality of magnets glued to the periphery of a pulley of the secondary shaft, the magnets being angularly regularly spaced from each other.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un arrangement comprenant (i) un système automatique conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements et (ii) un dispositif de stabilisation du système automatique de manière à ce que ledit système automatique soit mobile en translation par rapport audit dispositif de stabilisation, relativement à l’axe longitudinal de l’élément de guidage linéaire du système automatique.According to a second aspect of the invention, an arrangement is proposed comprising (i) an automatic system in accordance with the first aspect of the invention or according to any one of its improvements and (ii) a device for stabilizing the automatic system of so that said automatic system is movable in translation relative to said stabilization device, relative to the longitudinal axis of the linear guide element of the automatic system.
Dans l’arrangement conforme au deuxième aspect de l’invention, le dispositif de stabilisation du système automatique forme un bâtit autour du système automatique tel que décrit précédemment. Le dispositif de stabilisation est destiné à être posé sur une surface d’appui, telle quel par exemple le sol ; et le système automatique conforme au premier aspect de l’invention est mobile relativement au dispositif de stabilisation à la surface d’appui.In the arrangement according to the second aspect of the invention, the automatic system stabilization device forms a frame around the automatic system as described above. The stabilization device is intended to be placed on a support surface, such as the ground, for example; and the automatic system according to the first aspect of the invention is movable relative to the stabilization device at the support surface.
L’arrangement conforme au deuxième aspect de l’invention permet ainsi de mettre en œuvre plus facilement le système automatique conforme au premier aspect de l’invention, en contraignant un déplacement du système automatique et/ou du chariot mobile uniquement suivant la direction de l’axe longitudinal. En outre, l’arrangement conforme au deuxième aspect de l’invention permet de stabiliser le système automatique par rapport à l’axe longitudinal.The arrangement in accordance with the second aspect of the invention thus makes it possible to more easily implement the automatic system in accordance with the first aspect of the invention, by constraining movement of the automatic system and/or of the mobile carriage only in the direction of the longitudinal axis. In addition, the arrangement according to the second aspect of the invention makes it possible to stabilize the automatic system with respect to the longitudinal axis.
L’arrangement conforme au deuxième aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :The arrangement in accordance with the second aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
- le dispositif de stabilisation comprend (i) au moins trois bras d’élongation longitudinale –préférentiellement quatre – et situés en périphérie du système automatique et (ii) un organe de guidage linéaire porté par chacun des bras d’élongation longitudinale du dispositif de stabilisation, chaque organe de guidage linéaire du dispositif de stabilisation étant fixé solidairement au système automatique. De manière avantageuse, les bras d’élongation radiale du dispositif de stabilisation sont angulairement régulièrement répartis autour de l’élément de guidage linéaire du système automatique conforme au premier aspect de l’invention. Les bras d’élongation radiale s’étendent préférentiellement de manière parallèle à l’élément de guidage linéaire du système automatique et/ou suivant une direction verticale relativement à une surface d’appui horizontale vers laquelle le système automatique est lâché sous l’effet de son propre poids ;- the stabilization device comprises (i) at least three longitudinal elongation arms – preferably four – and located on the periphery of the automatic system and (ii) a linear guide member carried by each of the longitudinal elongation arms of the stabilization device , each linear guide member of the stabilization device being integrally fixed to the automatic system. Advantageously, the radial elongation arms of the stabilization device are angularly regularly distributed around the linear guide element of the automatic system according to the first aspect of the invention. The radial elongation arms preferably extend parallel to the linear guide element of the automatic system and/or in a vertical direction relative to a horizontal support surface towards which the automatic system is released under the effect of its own weight;
- l’organe de guidage linéaire comprend une pluralité de liaisons mécaniques choisies parmi une glissière et/ou un pivot glissant et/ou une liaison linéaire annulaire, chaque bras d’élongation longitudinale collaborant avec l’une des liaisons mécaniques de l’organe de guidage linéaire.- the linear guide member comprises a plurality of mechanical links chosen from a slider and/or a sliding pivot and/or an annular linear link, each longitudinal elongation arm collaborating with one of the mechanical links of the linear guide.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un procédé de pilotage d’un système automatique conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, le procédé de pilotage comprenant au moins une itération des étapes suivantes :According to a third aspect of the invention, there is proposed a method for piloting an automatic system in accordance with the first aspect of the invention or according to any one of its improvements, the piloting method comprising at least one iteration of the steps following:
- une étape de stockage d’énergie mécanique dans l’au moins un élément de rappel élastique, durant laquelle le moteur électrique du système automatique est piloté de manière à déplacer longitudinalement le chariot mobile vers une extrémité longitudinale inférieure de l’élément de guidage linéaire, le dispositif d’embrayage étant configuré dans sa configuration embrayée ;- a step of storing mechanical energy in the at least one elastic return element, during which the electric motor of the automatic system is driven so as to move the movable carriage longitudinally towards a lower longitudinal end of the linear guide element , the clutch device being configured in its engaged configuration;
- une étape de rebond du système automatique durant laquelle l’énergie mécanique stockée est restituée à l’élément de guidage linéaire du système automatique, le dispositif d’embrayage étant configuré dans sa configuration débrayée afin de découpler l’arbre moteur des moyens d’entrainement.- an automatic system rebound step during which the stored mechanical energy is returned to the linear guide element of the automatic system, the clutch device being configured in its disengaged configuration in order to decouple the motor shaft from the means of coaching.
Le procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention peut comprendre une pluralité d’itérations telles que définies ci-dessus, chaque itération dudit procédé de pilotage comprenant l’étape de stockage et l’étape de rebond. Il est ainsi possible d’entretenir le rebond du système automatique de manière plus durable par ces cycles successifs de stockage et de restitution d’énergie mécanique.The steering method in accordance with the third aspect of the invention may comprise a plurality of iterations as defined above, each iteration of said steering method comprising the storage step and the bounce step. It is thus possible to maintain the rebound of the automatic system in a more durable way by these successive cycles of storage and restitution of mechanical energy.
Le procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :The piloting method in accordance with the third aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
- le procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention comprend en outre (i) une étape d’initialisation préalable à toutes les itérations, durant laquelle le système automatique est placé à l’aplomb et à distance d’une surface d’appui et, successivement à l’étape d’initialisation, et (ii) une étape de chute libre faisant partie des itérations du procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention, ladite étape de chute libre étant préalable à l’étape de stockage. Durant l’étape de chute libre, le système automatique est soumis à l’effet de son propre poids et chute en direction de la surface d’appui, le dispositif d’embrayage étant configuré dans sa configuration débrayée. Seule l’étape d’initialisation est préalable à toutes les itérations du procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention. L’étape d’initialisation permet ainsi d’établir une énergie potentielle au système automatique, qui sera convertie en énergie cinétique et énergie mécanique durant l’étape de chute libre qui forme la première des itérations du procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention ;- the piloting method in accordance with the third aspect of the invention further comprises (i) an initialization step prior to all the iterations, during which the automatic system is placed plumb and at a distance from a surface of support and, successively to the initialization step, and (ii) a free fall step forming part of the iterations of the piloting method in accordance with the third aspect of the invention, said free fall step being prior to the step of storage. During the free fall stage, the automatic system is subjected to the effect of its own weight and falls in the direction of the support surface, the clutch device being configured in its disengaged configuration. Only the initialization step is prior to all the iterations of the piloting method in accordance with the third aspect of the invention. The initialization step thus makes it possible to establish a potential energy to the automatic system, which will be converted into kinetic energy and mechanical energy during the free fall step which forms the first of the iterations of the piloting method in accordance with the third aspect of the invention;
- durant l’étape de chute libre, le module de contrôle pilote avantageusement le moteur électrique du système automatique suivant une consigne prédéterminée de vitesse de rotation. Au cours de la première itération des étapes du procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention, la consigne prédéterminée est par exemple comprise entre 4000 tours par minutes et 7000 tours par minutes. Au cours des itérations suivantes des étapes du procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention, la consigne prédéterminée dépend avantageusement d’une vitesse de rotation de l’arbre secondaire du système automatique, ladite consigne prédéterminée étant par exemple comprise entre 80% et 120% de la vitesse de rotation de l’arbre secondaire à l’issue de l’étape de stockage ;- during the free fall stage, the control module advantageously controls the electric motor of the automatic system according to a predetermined rotation speed setpoint. During the first iteration of the steps of the control method in accordance with the third aspect of the invention, the predetermined setpoint is for example between 4000 revolutions per minute and 7000 revolutions per minute. During the following iterations of the steps of the control method in accordance with the third aspect of the invention, the predetermined set point advantageously depends on a rotational speed of the secondary shaft of the automatic system, said predetermined set point being for example between 80% and 120% of the speed of rotation of the secondary shaft at the end of the storage step;
- l’étape de chute libre dure tant que le système automatique n’a pas atteint la surface d’appui. En d’autres termes, l’étape de chute libre dure tant que l’élément de guidage linéaire du système automatique est situé à distance de la surface d’appui. De manière avantageuse, le procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention comprend une étape de détection d’un impact de l’élément de guidage linéaire contre la surface d’appui ;- the free fall stage lasts as long as the automatic system has not reached the support surface. In other words, the free fall stage lasts as long as the linear guide element of the automatic system is located at a distance from the support surface. Advantageously, the steering method in accordance with the third aspect of the invention comprises a step of detecting an impact of the linear guide element against the bearing surface;
- l’étape de stockage d’énergie est avantageusement déclenchée successivement à l’étape de détection de l’impact du système automatique contre la surface d’appui ;- the energy storage step is advantageously triggered successively at the step of detecting the impact of the automatic system against the support surface;
- le procédé de pilotage comprend une étape de synchronisation d’une vitesse de rotation de l’arbre moteur avec une vitesse de rotation de l’arbre secondaire durant l’étape de stockage, le dispositif d’embrayage étant configuré dans sa configuration débrayée. Durant cette période de synchronisation des vitesses, le moteur électrique est avantageusement piloté selon une régulation en vitesse par le module de contrôle ;- the control method comprises a step of synchronizing a rotational speed of the motor shaft with a rotational speed of the secondary shaft during the storage step, the clutch device being configured in its disengaged configuration. During this speed synchronization period, the electric motor is advantageously controlled according to speed regulation by the control module;
- durant l’étape de stockage d’énergie, le module de contrôle pilote le moteur électrique suivant une régulation encourant ;- during the energy storage step, the control module controls the electric motor according to current regulation;
- l’étape de stockage d’énergie dure tant qu’une condition n’est pas satisfaite par le système automatique. À titre d’exemples non limitatifs, la condition à satisfaire pour mettre un terme à l’étape de stockage du procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention est un courant consommé par le moteur électrique supérieur ou égal à une valeur seuil de couple – par exemple égale à 25 A à 1 000 tours par minute – ou une vitesse de rotation de l’arbre moteur inférieure ou égale à 500 tours par minute, ou une détection d’accélération nulle du chariot mobile associée à une vitesse de rotation de l’arbre secondaire inférieure à 800 tours par minute, ou la détection d’une position limite du chariot mobile le long de l’élément de guidage linéaire. La position limite du chariot mobile le long de l’élément de guidage linéaire correspond à la position limite inférieure dudit chariot mobile ;- the energy storage step lasts as long as a condition is not satisfied by the automatic system. By way of non-limiting examples, the condition to be satisfied in order to end the storage step of the control method in accordance with the third aspect of the invention is a current consumed by the electric motor greater than or equal to a threshold value of torque – for example equal to 25 A at 1,000 revolutions per minute – or a motor shaft rotation speed less than or equal to 500 revolutions per minute, or detection of zero acceleration of the mobile carriage associated with a rotation speed of the secondary shaft below 800 revolutions per minute, or the detection of a limit position of the mobile carriage along the linear guide element. The limit position of the movable carriage along the linear guide element corresponds to the lower limit position of said movable carriage;
- dès que la condition précédemment évoquée est satisfaite, alors le procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention bascule dans l’étape de rebond et le dispositif d’embrayage est configuré dans sa configuration débrayée ;- as soon as the condition mentioned above is satisfied, then the control method in accordance with the third aspect of the invention switches to the rebound stage and the clutch device is configured in its disengaged configuration;
- durant l’étape de rebond, la vitesse de rotation de l’arbre secondaire du système automatique conforme au premier aspect de l’invention est avantageusement mesurée, et la vitesse de rotation dudit arbre secondaire mesurée à l’instant où le dispositif d’embrayage est configuré dans sa configuration débrayée – à l’issue de l’étape de stockage d’énergie – est avantageusement utilisée comme consigne durant l’étape de chute libre, comme précisé précédemment. Préférentiellement, la vitesse de rotation de l’arbre secondaire utilisée comme consigne lors de la prochaine étape de chute libre est acquise plus tard au moment du décollage de l’élément de guidage linéaire ;- during the rebound step, the speed of rotation of the secondary shaft of the automatic system according to the first aspect of the invention is advantageously measured, and the speed of rotation of said secondary shaft measured at the moment when the device clutch is configured in its disengaged configuration – at the end of the energy storage step – is advantageously used as an instruction during the free fall step, as specified above. Preferably, the speed of rotation of the secondary shaft used as set point during the next free fall step is acquired later when the linear guide element takes off;
- durant l’étape de rebond, le module de contrôle pilote le moteur électrique suivant une régulation en vitesse.- during the rebound stage, the control module drives the electric motor according to speed regulation.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.Various embodiments of the invention are provided, integrating according to all of their possible combinations the various optional characteristics set out here.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent through the description which follows on the one hand, and several embodiments given by way of indication and not limiting with reference to the appended diagrammatic drawings on the other hand, on which :
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.Of course, the characteristics, the variants and the different embodiments of the invention can be associated with each other, according to various combinations, insofar as they are not incompatible or exclusive of each other. In particular, variants of the invention may be imagined comprising only a selection of characteristics described below in isolation from the other characteristics described, if this selection of characteristics is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from to the state of the prior art.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.In particular, all the variants and all the embodiments described can be combined with each other if nothing prevents this combination from a technical point of view.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, the elements common to several figures retain the same reference.
En référence aux FIGURES 1 à 4, un exemple de réalisation d’un système automatique 2 conforme au premier aspect de l’invention va maintenant être décrit.With reference to FIGURES 1 to 4, an example embodiment of an automatic system 2 in accordance with the first aspect of the invention will now be described.
Un tel système automatique 2 comprend :Such an automatic system 2 comprises:
- un élément de guidage linéaire 22 suivant un axe longitudinal L de déplacement ;- A linear guide element 22 along a longitudinal axis L of movement;
- un chariot mobile 21 comprenant un boitier 210 logeant :- a mobile carriage 21 comprising a box 210 housing:
- des moyens d’entrainement 219 le long de l’élément de guidage linéaire ;- drive means 219 along the linear guide element;
- un moteur électrique 212 configuré pour générer un couple moteur à un arbre moteur 213 couplé en rotation avec les moyens d’entrainement 219 ;- an electric motor 212 configured to generate a motor torque to a motor shaft 213 coupled in rotation with the drive means 219;
- un dispositif d’embrayage 211 couplé en rotation avec l’arbre moteur 213 du moteur électrique 212 d’une part, et les moyens d’entrainement 219 d’autre part, ledit dispositif d’embrayage 211 pouvant être configuré dans une configuration comprise entre une configuration dite embrayée dans laquelle l’arbre moteur 213 du moteur électrique 212 est couplé en rotation avec les moyens d’entrainement 219, et une configuration dite débrayée dans laquelle l’arbre moteur 213 du moteur électrique 212 est découplé en rotation des moyens d’entrainement 219 ;- a clutch device 211 coupled in rotation with the motor shaft 213 of the electric motor 212 on the one hand, and the drive means 219 on the other hand, said clutch device 211 being able to be configured in a configuration comprised between a so-called engaged configuration in which the motor shaft 213 of the electric motor 212 is coupled in rotation with the drive means 219, and a so-called disengaged configuration in which the motor shaft 213 of the electric motor 212 is decoupled in rotation from the means drive 219;
- un module de contrôle 218 configuré pour piloter le moteur électrique 212 et/ou le dispositif d’embrayage 211 ;- a control module 218 configured to drive the electric motor 212 and/or the clutch device 211;
- au moins un élément de rappel élastique 223 du chariot mobile 21, relativement à l’élément de guidage linéaire 22.- at least one elastic return element 223 of the mobile carriage 21, relative to the linear guide element 22.
L’élément de guidage linéaire 22 prend la forme d’un barreau rectiligne 221 de grande dimension longitudinale, une longueur dudit élément de guidage linéaire 22 étant préférentiellement comprise entre 50 cm et 120 cm. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 à 4, une section transverse du barreau 221 est préférentiellement rectangulaire, voire carré.The linear guide element 22 takes the form of a rectilinear bar 221 of large longitudinal dimension, a length of said linear guide element 22 preferably being between 50 cm and 120 cm. In the example illustrated in FIGURES 1 to 4, a cross section of the bar 221 is preferably rectangular, or even square.
Au niveau d’une extrémité inférieure 2222, le barreau rectiligne 221 formant l’élément de guidage linéaire 2 comprend une première 2226 et une deuxième 2227 lame de ressort qui s’étendent latéralement de part et d’autre dudit élément de guidage linéaire 22. En outre, au niveau de son extrémité supérieure 2225, le barreau rectiligne 221 formant l’élément de guidage linéaire 22 comprend une troisième lame de ressort 2228 qui s’étend latéralement par rapport à l’élément de guidage linéaire 22.At a lower end 2222, the rectilinear bar 221 forming the linear guide element 2 comprises a first 2226 and a second 2227 leaf spring which extend laterally on either side of said linear guide element 22. In addition, at its upper end 2225, the rectilinear bar 221 forming the linear guide element 22 comprises a third leaf spring 2228 which extends laterally with respect to the linear guide element 22.
Les lames de ressort 2226, 2227, 2228 prennent toutes la forme d’une plaque de faible épaisseur relativement à une longueur et une largeur, avantageusement en fibre de verre.The leaf springs 2226, 2227, 2228 all take the form of a thin plate relative to a length and a width, advantageously made of fiberglass.
Afin de parfaitement équilibrer le comportement dynamique de l’élément de rappel élastique 22, toutes les lames de ressort 2226, 2227, 2228 présentent une même longueur, une même épaisseur. En outre, les lames de ressort inférieures 2226, 2227 présentent une largeur égale à la moitié de celle de la lame de ressort supérieure 2228.In order to perfectly balance the dynamic behavior of the elastic return element 22, all the leaf springs 2226, 2227, 2228 have the same length, the same thickness. In addition, the lower leaf springs 2226, 2227 have a width equal to half that of the upper leaf spring 2228.
Les lames de ressort inférieures 2226, 2227 s’étendent selon un axe formant un angle A non nul avec la lame de ressort supérieure 2228. Préférentiellement, une valeur de l’angle A est compris entre 5° et 15°, préférentiellement encore égal à 10°. Afin de limiter le déplacement du chariot mobile 21 vers une extrémité supérieure 2225 de l’élément de guidage linéaire 22 et afin de transférer une énergie mécanique dudit chariot mobile audit élément de guidage linéaire 22, l’élément de guidage linéaire 22 comprend une butée d’arrêt 224 située au niveau d’une partie supérieure dudit élément de guidage linéaire 22. La butée d’arrêt 224 est configurée pour collaborer avec les moyens d’entrainement 219 du chariot mobile 21 afin d’interrompre leur déplacement le long de l’élément de guidage linéaire 22.The lower leaf springs 2226, 2227 extend along an axis forming a non-zero angle A with the upper leaf spring 2228. Preferably, a value of the angle A is between 5° and 15°, more preferably still equal to 10°. In order to limit the displacement of the movable carriage 21 towards an upper end 2225 of the linear guide element 22 and in order to transfer mechanical energy from said movable carriage to said linear guide element 22, the linear guide element 22 comprises a stop stop 224 located at an upper part of said linear guide element 22. The stopper 224 is configured to collaborate with the drive means 219 of the mobile carriage 21 in order to interrupt their movement along the linear guide element 22.
Le chariot mobile 21 est configuré pour être mobile en translation le long de l’élément de guidage linéaire 22. Le chariot mobile 21 se déplace le long de l’élément de guidage linéaire vers une surface d’appui qui est située vers le bas sur les FIGURES 1 à 4, sous l’effet de son propre poids. En outre, le système automatique 2 illustré sur les FIGURES 1 à 4 comprend deux éléments de rappel élastiques 223 qui s’étendent entre le chariot mobile 21 d’une part et, d’autre part, au niveau de l’extrémité supérieure 2225 de l’élément de guidage linéaire 22.The movable carriage 21 is configured to be movable in translation along the linear guide element 22. The movable carriage 21 moves along the linear guide element towards a bearing surface which is located downwards on FIGURES 1 to 4, under the effect of its own weight. In addition, the automatic system 2 illustrated in FIGURES 1 to 4 comprises two elastic return elements 223 which extend between the mobile carriage 21 on the one hand and, on the other hand, at the level of the upper end 2225 of the linear guide element 22.
Les éléments de rappel élastiques 223 prennent avantageusement la forme de bandes élastiques. Selon un mode de réalisation particulier illustré sur la FIGURE 1, le système automatique 2 comprend une bande élastique dont les deux extrémités longitudinales sont fixées au chariot mobile 21 et dont une partie médiane est enroulée en partie autour de l’extrémité supérieure 2225 de l’élément de guidage linéaire 22.The elastic return elements 223 advantageously take the form of elastic bands. According to a particular embodiment illustrated in FIGURE 1, the automatic system 2 comprises an elastic band whose two longitudinal ends are fixed to the mobile carriage 21 and whose middle part is wound partly around the upper end 2225 of the linear guide element 22.
Le chariot mobile 21 a une forme générale parallélépipédique. Le boitier 210 est préférentiellement formé par un assemblage de plaques ajourées à l’intérieur desquelles sont fixés les différents constituants qui permettent de mettre en mouvement le chariot mobile 21 le long de l’élément de guidage linéaire 22.The mobile carriage 21 has a generally parallelepipedal shape. The box 210 is preferably formed by an assembly of perforated plates inside which are fixed the various constituents which make it possible to set the mobile carriage 21 in motion along the linear guide element 22.
Le moteur électrique 212 permet de générer un mouvement moteur du chariot mobile 21 le long de l’élément de guidage linéaire 22. Comme expliqué précédemment, le moteur électrique 212 est couplé en rotation à l’arbre moteur 213 afin de transmettre un couple moteur aux différents constituants du chariot mobile 21 et formant une chaine de traction.The electric motor 212 makes it possible to generate a motor movement of the mobile carriage 21 along the linear guide element 22. As explained previously, the electric motor 212 is coupled in rotation to the motor shaft 213 in order to transmit a motor torque to the different constituents of the mobile carriage 21 and forming a traction chain.
À une extrémité axiale de l’arbre moteur 213, le dispositif d’embrayage 211 permet de sélectivement coupler en rotation ou découpler un arbre secondaire 217 à l’arbre moteur 213. Comme détaillé précédemment, le dispositif d’embrayage 211 est avantageusement du type d’un embrayage électromagnétique. Préférentiellement, le dispositif d’embrayage 211 est un embrayage électromagnétique à friction. L’avantage de l’utilisation du dispositif d’embrayage 211 est qu’il permet au module de contrôle 218 de piloter le moteur électrique 212 sans que ce dernier ne soit couplé aux moyens d’entrainement 219, afin de lui faire atteindre une vitesse de rotation sensiblement égale à – modulo le rapport de transmission entre l’arbre moteur 213 et l’arbre secondaire 217 – la vitesse de l’arbre secondaire 217 correspondant à la vitesse linéaire du chariot mobile 21 le long de l’élément de guidage linéaire 22. Cette configuration avantageuse permet de synchroniser les vitesses de rotation de l’arbre primaire 213 avec l’arbre secondaire 217 avant la commutation du dispositif d’embrayage 211 dans sa configuration embrayée, permettant ainsi de réduire les frottements au niveau dudit dispositif d’embrayage 211 et de limiter ainsi son usure.At one axial end of the motor shaft 213, the clutch device 211 makes it possible to selectively couple in rotation or decouple a secondary shaft 217 from the motor shaft 213. As detailed previously, the clutch device 211 is advantageously of the type of an electromagnetic clutch. Preferably, the clutch device 211 is an electromagnetic friction clutch. The advantage of using the clutch device 211 is that it allows the control module 218 to control the electric motor 212 without the latter being coupled to the drive means 219, in order to make it reach a speed of rotation substantially equal to – modulo the transmission ratio between the motor shaft 213 and the secondary shaft 217 – the speed of the secondary shaft 217 corresponding to the linear speed of the mobile carriage 21 along the linear guide element 22. This advantageous configuration makes it possible to synchronize the rotational speeds of the primary shaft 213 with the secondary shaft 217 before switching the clutch device 211 into its engaged configuration, thus making it possible to reduce friction at the level of said clutch 211 and thus limit its wear.
L’arbre moteur 213 du moteur électrique 212 est couplé en rotation avec l’arbre secondaire 217 par l’intermédiaire d’un dispositif de transmission de couple 215 qui comprend un organe de transmission de couple 2151 et une courroie de transmission 2152 permettant de transmettre le couple moteur entre l’arbre moteur 213 et l’arbre secondaire 217. Le dispositif de transmission de couple est du type d’une poulie ou d’une roue dentée. La courroie de transmission 2152 est du type d’une courroie dentée.The motor shaft 213 of the electric motor 212 is coupled in rotation with the secondary shaft 217 via a torque transmission device 215 which comprises a torque transmission member 2151 and a transmission belt 2152 making it possible to transmit the engine torque between the engine shaft 213 and the secondary shaft 217. The torque transmission device is of the type of a pulley or a toothed wheel. The transmission belt 2152 is of the toothed belt type.
De manière avantageuse, l’arbre primaire 213 est situé d’un premier côté par rapport à l’élément de guidage linéaire 22, et l’arbre secondaire 217 est situé d’un deuxième côté par rapport audit élément de guidage linéaire 22, opposé audit élément de guidage linéaire 22 par rapport audit premier côté. Cette configuration avantageuse permet de stabiliser le chariot mobile 21 le long de l’élément de guidage linéaire 22.Advantageously, the primary shaft 213 is located on a first side with respect to the linear guide element 22, and the secondary shaft 217 is located on a second side with respect to said linear guide element 22, opposite to said linear guide element 22 with respect to said first side. This advantageous configuration makes it possible to stabilize the mobile carriage 21 along the linear guide element 22.
L’arbre secondaire 217 est couplé en rotation avec les moyens d’entrainement 219 afin que le couple moteur généré par le moteur électrique 212 soit transmis auxdits moyens d’entrainement 219. Les moyens d’entrainement 219 collaborent avec l’élément de guidage linéaire 22 afin de générer le déplacement du chariot mobile 21 le long dudit élément de guidage linéaire 22.The secondary shaft 217 is coupled in rotation with the drive means 219 so that the motor torque generated by the electric motor 212 is transmitted to said drive means 219. The drive means 219 collaborate with the linear guide element 22 in order to generate the movement of the mobile carriage 21 along said linear guide element 22.
Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 à 4, les moyens d’entrainements 219 comprennent un tambour à rainures hélicoïdales 2190 formé par trois portions de rainurage 2191, 2192, 2193 qui collaborent chacune avec un câble 2231, 2232, 2233 maintenu tendu entre une extrémité longitudinale 2222, 2225 de l’élément de guidage linéaire 22 et la portion de rainurage 2191, 2192, 2193 correspondante. Plus particulièrement, le tambour à rainures hélicoïdales 2190 comprend :In the example illustrated in FIGURES 1 to 4, the drive means 219 comprise a drum with helical grooves 2190 formed by three grooving portions 2191, 2192, 2193 which each collaborate with a cable 2231, 2232, 2233 held taut between a longitudinal end 2222, 2225 of the linear guide element 22 and the corresponding grooving portion 2191, 2192, 2193. Specifically, the 2190 Helical Groove Drum features:
- une première portion de rainurage 2191 et une deuxième portion de rainurage 2192, chaque première 2191 et deuxième 2192 portion de rainurage étant associée à un câble inférieur 2231, 2232 dont une première extrémité est solidaire de la première 2191 ou deuxième 2192 portion de rainurage correspondante et dont une deuxième extrémité est solidaire d’une extrémité inférieure 2222 de l’élément de guidage linéaire 22 ;- a first grooving portion 2191 and a second grooving portion 2192, each first 2191 and second 2192 grooving portion being associated with a lower cable 2231, 2232, a first end of which is integral with the corresponding first 2191 or second 2192 grooving portion and of which a second end is integral with a lower end 2222 of the linear guide element 22;
- une troisième portion de rainurage 2193 associée à un câble supérieur 2233 dont une première extrémité est solidaire de la troisième portion de rainurage 2193 et dont une deuxième extrémité est solidaire d’une extrémité supérieure 2225 de l’élément de guidage linéaire 22, chaque portion de rainurage 2191, 2192, 2193 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 étant couplée en rotation avec l’arbre moteur 213 du moteur électrique 212.- a third grooving portion 2193 associated with an upper cable 2233, a first end of which is integral with the third grooving portion 2193 and a second end of which is integral with an upper end 2225 of the linear guide element 22, each portion groove 2191, 2192, 2193 of the helical grooved drum 2190 being coupled in rotation with the motor shaft 213 of the electric motor 212.
Comme visible plus particulièrement sur les FIGURES 2 et 3, la troisième portion de rainurage 2193 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 est située entre la première 2191 et la deuxième 2192 portions de rainurage. Plus particulièrement encore, la troisième portion de rainurage 2193 est située contre l’élément de guidage linéaire 22, c’est-à-dire contre le barreau 221 dudit élément de guidage linéaire 22. De cette manière, une extrémité libre 2195 de la troisième portion de rainurage 2193 est en appui contre le barreau 221 formant l’élément de guidage linéaire 22. Cette configuration permet avantageusement de « fermer » les rainures hélicoïdales de la troisième portion de rainurage 2193 du tambour à rainures hélicoïdales 2190, évitant ainsi que le câble supérieur 2233 ne puisse sortir de la rainure correspondante. Les première 2191 et deuxième 2192 portions de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales 2190 sont situées quant à elles de part et d’autre de l’élément de guidage linéaire 22 et de la troisième portion de rainurage 2193. Une extrémité libre 2194 des première 2191 et deuxième 2192 portions de rainurage n’est en appui contre aucune surface, laissant les rainures formées sur les première 2191 et deuxième 2192 portions de rainurage « ouvertes », à la différence de celles formées sur la troisième portion de rainurage 2193.As seen more particularly in FIGURES 2 and 3, the third grooving portion 2193 of the helically grooved drum 2190 is located between the first 2191 and the second 2192 grooving portions. More particularly still, the third grooving portion 2193 is located against the linear guide element 22, that is to say against the bar 221 of said linear guide element 22. In this way, a free end 2195 of the third grooved portion 2193 bears against the bar 221 forming the linear guide element 22. This configuration advantageously makes it possible to "close" the helical grooves of the third grooved portion 2193 of the drum with helical grooves 2190, thus preventing the cable upper 2233 cannot come out of the corresponding groove. The first 2191 and second 2192 grooving portions of the helical grooved drum 2190 are located on either side of the linear guide element 22 and of the third grooving portion 2193. A free end 2194 of the first 2191 and second 2192 grooving portions does not bear against any surface, leaving the grooves formed on the first 2191 and second 2192 grooving portions "open", unlike those formed on the third grooving portion 2193.
Chaque portion de rainurage 2191, 2192, 2193 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 comprend avantageusement 10 rainures.Each groove portion 2191, 2192, 2193 of the helical grooved drum 2190 advantageously comprises 10 grooves.
De manière avantageuse, et comme visible plus particulièrement sur la FIGURE 3, la première portion de rainurage 2191 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 a des rainures qui sont orientées de manière symétrique par rapport aux rainures de la deuxième portion de rainurage 2192, relativement à un plan perpendiculaire à l’arbre secondaire 217 et passant par le centre de l’élément de guidage linéaire 22. A contrario, la troisième portion de rainurage 2193 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 a des rainures qui sont orientées de manière parallèle par rapport aux rainures de la deuxième portion de rainurage 2192. Cette configuration avantageuse permet, lors d’un mouvement selon un premier sens de rotation – par exemple horaire - de l’arbre secondaire 217, de permettre (i) un remplissage des câbles inférieurs 2232, 2233 dans les rainures des première 2191 et deuxième 2192 portions de rainurage correspondantes du tambour à rainures hélicoïdales 2190 et, simultanément, (ii) un évidement du câble supérieur 2231 depuis les rainures de la troisième portion de rainurage 2193. Bien entendu, de manière réciproque, cette configuration permet aussi, lors d’un mouvement selon un second sens de rotation – par exemple antihoraire - de l’arbre secondaire 217, de permettre (i) un déroulement des câbles inférieurs 2232, 2233 depuis les rainures des première 2191 et deuxième 2192 portions de rainurage correspondantes du tambour à rainures hélicoïdales 2190 et, simultanément, (ii) un remplissage du câble supérieur 2231 dans les rainures de la troisième portion de rainurage 2193.Advantageously, and as seen more particularly in FIGURE 3, the first grooved portion 2191 of the helically grooved drum 2190 has grooves which are oriented symmetrically with respect to the grooves of the second grooved portion 2192, relative to a plane perpendicular to the secondary shaft 217 and passing through the center of the linear guide member 22. Conversely, the third groove portion 2193 of the helical grooved drum 2190 has grooves which are oriented parallel with respect to the grooves of the second grooving portion 2192. This advantageous configuration makes it possible, during a movement according to a first direction of rotation - for example clockwise - of the secondary shaft 217, to allow (i) a filling of the lower cables 2232, 2233 in the grooves of the corresponding first 2191 and second 2192 grooved portions of the helical grooved drum 2190 and, simultaneously, (ii) a recess of the upper cable 2231 from the grooves of the third grooved portion 2193. Of course, reciprocally, this configuration also allows, during a movement according to a second direction of rotation - for example counterclockwise - of the secondary shaft 217, to allow (i) an unwinding of the lower cables 2232, 2233 from the grooves of the first 2191 and second 2192 portions grooves of the helical groove drum 2190 and, simultaneously, (ii) a filling of the upper cable 2231 in the grooves of the third groove portion 2193.
Toutes les portions de rainurage 2191, 2192, 2193 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 sont couplées à l’arbre secondaire 217 afin de pouvoir synchroniser le mouvement de rotation des première 2191 et deuxième 2192 portions de rainurage avec celui de la troisième portion de rainurage 2193.All the grooving portions 2191, 2192, 2193 of the helical grooved drum 2190 are coupled to the secondary shaft 217 in order to be able to synchronize the rotational movement of the first 2191 and second 2192 grooving portions with that of the third grooving portion 2193 .
Comme visible plus particulièrement sur la FIGURE 3, les trois portions de rainurage 2191, 2192, 2193 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 sont délimitées, du côté de l’arbre secondaire 217, par une même surface cylindrique 2171, de sorte qu’un diamètre de la surface cylindrique 217 est identique pour chacune des portions de rainurage 2191, 2192, 2193 afin de synchroniser le mouvement de dérouler ou d’enrouler une même longueur de câble pour chacune desdites poulies 2191, 2192, 2193 lors de la rotation du tambour à rainures hélicoïdales.As visible more particularly in FIGURE 3, the three grooving portions 2191, 2192, 2193 of the helical grooved drum 2190 are delimited, on the side of the secondary shaft 217, by the same cylindrical surface 2171, so that a diameter of the cylindrical surface 217 is identical for each of the grooving portions 2191, 2192, 2193 in order to synchronize the movement of unwinding or winding the same length of cable for each of said pulleys 2191, 2192, 2193 during the rotation of the drum at helical grooves.
Une profondeur de rainures des première 2191 et deuxième 2192 portions de rainurage est supérieure à une profondeur de rainures de la troisième portion de rainurage 2193. En d’autres termes, en partant de la surface cylindrique 2171 formant un fond de chaque portion de rainurage 2191, 2192, 2193, une hauteur de rainures des première 2191 et deuxième 2192 portions de rainurage est supérieure à une hauteur de rainures de la troisième portion de rainurage 2193. En d’autres termes, l’extrémité libre 2194 des rainures de la première 2191 et de la deuxième 2192 portions de rainurage du tambour à rainures hélicoïdales 2190 s’étend au-delà de l’extrémité libre 2195 des rainures de la troisième portion de rainurage 2193, relativement à la surface cylindrique 2171. En particulier, une profondeur de rainures des première 2191 et deuxième 2192 portions de rainurage est égale à 5 mm ; et une profondeur de rainures de la troisième portion de rainurage 2193 est égale à 2 mm.A groove depth of the first 2191 and second 2192 groove portions is greater than a groove depth of the third groove portion 2193. In other words, starting from the cylindrical surface 2171 forming a bottom of each groove portion 2191 , 2192, 2193, a groove height of the first 2191 and second 2192 grooving portions is greater than a groove height of the third grooving portion 2193. In other words, the free end 2194 of the grooves of the first 2191 and the second groove portion 2192 of the helical grooved drum 2190 extends beyond the free end 2195 of the grooves of the third groove portion 2193, relative to the cylindrical surface 2171. In particular, a groove depth of the first 2191 and second 2192 grooving portions is equal to 5 mm; and a groove depth of the third groove portion 2193 is 2 mm.
Chaque câble 2231, 2232, 2233 est fixé simultanément à l’une des portions de rainurage 2191, 2192, 2193 correspondantes du tambour à rainures hélicoïdales 2190 et à l’une des lames de ressort 2226, 2227, 2228 fixées à chaque extrémité longitudinale 2222, 2225 de l’élément de guidage linéaire 22. Ainsi, un premier câble inférieur 2231 est relié à l’une de ses extrémités à la première portion de rainurage 2191 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 et à l’autre de ses extrémités à une extrémité terminale de la première lame de ressort 2226 distale du barreau 221 de l’élément de guidage linéaire 22. De même, un deuxième câble inférieur 2232 est relié à l’une de ses extrémités à la deuxième portion de rainurage 2192 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 et à l’autre de ses extrémités à une extrémité terminale de la deuxième lame de ressort 2227 distale du barreau 221 de l’élément de guidage linéaire 22. Enfin, le câble supérieur 2233 est relié à l’une de ses extrémités à la troisième portion de rainurage 2193 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 et à l’autre de ses extrémités à une extrémité terminale de la troisième lame de ressort 2228 distale du barreau 221 de l’élément de guidage linéaire 22.Each cable 2231, 2232, 2233 is fixed simultaneously to one of the corresponding grooving portions 2191, 2192, 2193 of the helical grooved drum 2190 and to one of the leaf springs 2226, 2227, 2228 fixed to each longitudinal end 2222 , 2225 of the linear guide element 22. Thus, a first lower cable 2231 is connected at one of its ends to the first grooving portion 2191 of the helical grooved drum 2190 and at the other of its ends to a terminal end of the first leaf spring 2226 distal to the bar 221 of the linear guide element 22. Similarly, a second lower cable 2232 is connected at one of its ends to the second grooved portion 2192 of the grooved drum helical 2190 and at the other of its ends to a terminal end of the second leaf spring 2227 distal to the bar 221 of the linear guide element 22. Finally, the upper cable 2233 is connected at one of its ends to the third grooving portion 2193 of the helical grooved drum 2190 and at the other of its ends at a terminal end of the third leaf spring 2228 distal to the bar 221 of the linear guide element 22.
Dans un tel montage, toutes les portions de rainurage 2191, 2192, 2193 du tambour à rainures hélicoïdales 2190 formant le moyen d’entrainement 219 sont simultanément et de manière synchronisée entrainées en rotation par l’arbre secondaire 217 par l’intermédiaire du dispositif de transmission de couple 215 entre l’arbre moteur 213 et l’arbre secondaire 217.In such an assembly, all the grooving portions 2191, 2192, 2193 of the helical grooved drum 2190 forming the drive means 219 are simultaneously and in a synchronized manner driven in rotation by the secondary shaft 217 via the torque transmission 215 between the motor shaft 213 and the secondary shaft 217.
Le chariot mobile 21 est piloté par le module de contrôle 218 afin de contrôler le moteur électrique 212 et le dispositif d’embrayage 211. Dans l’exemple illustré sur les FIGURES 1 à 4, le module de contrôle 218 est embarqué sur le chariot mobile 21, sur une face supérieure dudit chariot mobile 21.The mobile carriage 21 is controlled by the control module 218 in order to control the electric motor 212 and the clutch device 211. In the example illustrated in FIGURES 1 to 4, the control module 218 is on board the mobile carriage 21, on an upper face of said mobile carriage 21.
Le module de contrôle 218, le moteur électrique 212 et le dispositif de transmission 211 sont alimenté électriquement 211 par un dispositif non représenté sur les FIGURES. Le dispositif en question peut avantageusement être une batterie de stockage électrique embarquée sur le chariot mobile 21 ou déportée hors du chariot mobile 21 afin d’éviter d’augmenter la masse dudit chariot mobile 21 et de pouvoir permettre un arrêt d’urgence en cas de dysfonctionnement.The control module 218, the electric motor 212 and the transmission device 211 are electrically powered 211 by a device not shown in the FIGURES. The device in question can advantageously be an electric storage battery on board the mobile carriage 21 or offset outside the mobile carriage 21 in order to avoid increasing the mass of said mobile carriage 21 and to be able to allow an emergency stop in the event of dysfunction.
Le système automatique 2 comprend des moyens d’appui 220 du chariot mobile 21 contre l’élément de guidage linéaire 22 afin de stabiliser ledit chariot mobile 21 contre le barreau 221 dudit élément de guidage linéaire 22. Les moyens d’appui 220 comprennent au moins deux poulies 2201A, 2201B montées en roue libre sur le chariot mobile 21 et en appui contre le barreau 221 de l’élément de guidage linéaire 22. En d’autres termes, les poulies 2201A, 2201B formant les moyens d’appui 220 sont découplés de l’arbre moteur 213. Plus particulièrement, et comme visible sur la FIGURE 3, les moyens d’appui 220 du chariot mobile 21 contre l’élément de guidage linéaire 22 comprennent une première poulie d’appui 2201A située au niveau d’une face supérieure du chariot mobile 21 et une deuxième poulie d’appui 2201B située au niveau d’une face inférieure dudit chariot mobile 21. Chaque poulie d’appui 2201 est assemblée contre l’élément de guidage linéaire 22 par l’intermédiaire d’un axe 2203 en rotation libre dans un support 2202 fixée sur le chariot mobile 21. Alternativement, chaque poulie d’appui 2201 est montée sur l’axe 2203 par l’intermédiaire d’un palier de type roulement à billes par exemple.The automatic system 2 comprises support means 220 of the mobile carriage 21 against the linear guide element 22 in order to stabilize said mobile carriage 21 against the bar 221 of said linear guide element 22. The support means 220 comprise at least two pulleys 2201A, 2201B mounted freewheeling on the mobile carriage 21 and resting against the bar 221 of the linear guide element 22. In other words, the pulleys 2201A, 2201B forming the support means 220 are decoupled of the motor shaft 213. More particularly, and as can be seen in FIGURE 3, the support means 220 of the mobile carriage 21 against the linear guide element 22 comprise a first support pulley 2201A located at the level of a upper face of the mobile carriage 21 and a second support pulley 2201B located at the level of a lower face of said mobile carriage 21. Each support pulley 2201 is assembled against the linear guide element 22 via a axis 2203 in free rotation in a support 2202 fixed on the mobile carriage 21. Alternatively, each support pulley 2201 is mounted on the axis 2203 by means of a bearing of the ball bearing type for example.
En référence à la FIGURE 5, il est illustré un arrangement 3 conforme au deuxième aspect de l’invention et comprenant :With reference to FIGURE 5, there is illustrated an arrangement 3 in accordance with the second aspect of the invention and comprising:
- le système automatique 2 conforme au premier aspect de l’invention et tel que décrit précédemment ;- the automatic system 2 in accordance with the first aspect of the invention and as described above;
- un dispositif de stabilisation 3 du système automatique 2 de manière à ce que ledit système automatique 2 soit mobile en translation par rapport audit dispositif de stabilisation 3, relativement à l’axe longitudinal L de l’élément de guidage linéaire 22 du système automatique 2, ledit dispositif de stabilisation 3 comprenant :- a stabilization device 3 of the automatic system 2 so that said automatic system 2 is movable in translation relative to said stabilization device 3, relative to the longitudinal axis L of the linear guide element 22 of the automatic system 2 , said stabilization device 3 comprising:
- quatre bras 31 d’élongation longitudinale et situés en périphérie du système automatique 2 ; et- four arms 31 of longitudinal elongation and located on the periphery of the automatic system 2; And
- un organe de guidage linéaire 321 porté par chacun des bras 31 d’élongation longitudinale du dispositif de stabilisation, chaque organe de guidage linéaire 321 du dispositif de stabilisation 3 étant fixé solidairement au système automatique 2.- a linear guide member 321 carried by each of the longitudinal elongation arms 31 of the stabilization device, each linear guide member 321 of the stabilization device 3 being fixed integrally to the automatic system 2.
Plus particulièrement, le chariot mobile 21 est couplé en translation aux bras 31 du dispositif de stabilisation 3 par l’intermédiaire de quatre paires de roues collaborant avec lesdits bras 31, les huit roues formant l’organe de guidage linéaire 321. En d’autres termes, chaque paire de roue de l’organe de guidage linéaire 321 collabore avec l’un des bras 31 du dispositif de stabilisation 3. Chacune des roues de l’organe de guidage linéaire est montée en rotation libre, sans entrainement motorisé. Cette configuration avantageuse permet ainsi de stabiliser le chariot mobile 21 et l’élément de guidage linéaire 22 du système automatique 2 à l’intérieur du dispositif de stabilisation 3 de l’arrangement 1 conforme au deuxième aspect de l’invention.More particularly, the mobile carriage 21 is coupled in translation to the arms 31 of the stabilization device 3 via four pairs of wheels collaborating with said arms 31, the eight wheels forming the linear guide member 321. In other terms, each pair of wheels of the linear guide member 321 collaborates with one of the arms 31 of the stabilization device 3. Each of the wheels of the linear guide member is mounted in free rotation, without motorized drive. This advantageous configuration thus makes it possible to stabilize the mobile carriage 21 and the linear guide element 22 of the automatic system 2 inside the stabilization device 3 of the arrangement 1 in accordance with the second aspect of the invention.
Ainsi, lorsque le système automatique 2 est manipulé entre les bras 31 du dispositif de stabilisation 1, alors :Thus, when the automatic system 2 is manipulated between the arms 31 of the stabilization device 1, then:
- l’élément de guidage linéaire 22 du système automatique 2 est mobile en translation à l’intérieur du dispositif de stabilisation 3 et par rapport audit dispositif de stabilisation 3 ;- the linear guide element 22 of the automatic system 2 is movable in translation inside the stabilization device 3 and relative to said stabilization device 3;
- le chariot mobile 21 est mobile en translation par rapport à l’élément de guidage linéaire 22 ;- The mobile carriage 21 is mobile in translation relative to the linear guide element 22;
- le chariot mobile 21 est mobile en translation par rapport au dispositif de stabilisation 3.- the mobile carriage 21 is mobile in translation relative to the stabilization device 3.
En outre, l’arrangement 3 illustré sur la FIGURE 5 comprend un ou plusieurs balais à charbon 322 – et préférentiellement au moins deux – montés sur le chariot mobile 21 et en regard de l’un des bras 31 du dispositif de stabilisation 3. Une partie du bras 31 située en regard du balai à charbon 322 est avantageusement électriquement conductrice, constituée par exemple de cuivre ou de laiton. En particulier, dans l’exemple illustré sur la FIGURE 5, les bras 31 du dispositif de stabilisation 3 situés en regard des balais à charbon 322 portent chacun un rail électriquement conducteur en laiton ou en cuivre par exemple. Chaque balai à charbon 322 est en contact mécanique glissant avec la partie du bras 31 du dispositif de stabilisation 3 située en regard, permettant ainsi de transmettre au module de contrôle 218 et/ou au moteur électrique 212 et/ou au dispositif d’embrayage 211 et/ou au dispositif de transmission de couple 215 un courant électrique nécessaire à leur fonctionnement. En outre, chaque balai à charbon 322 est monté glissant sur le bras 31 en regard du dispositif de stabilisation 3, de manière à ce que les parties électriquement conductrices de chaque bras 31 ne soient pas en vis-à-vis les unes des autres, afin de réduire les risques de court-circuit entre les bras 31 via un élément conducteur extérieur.In addition, the arrangement 3 illustrated in FIGURE 5 comprises one or more carbon brushes 322 – and preferably at least two – mounted on the mobile carriage 21 and facing one of the arms 31 of the stabilization device 3. A part of the arm 31 located opposite the carbon brush 322 is advantageously electrically conductive, consisting for example of copper or brass. In particular, in the example illustrated in FIGURE 5, the arms 31 of the stabilization device 3 located opposite the carbon brushes 322 each carry an electrically conductive rail made of brass or copper for example. Each carbon brush 322 is in sliding mechanical contact with the part of the arm 31 of the stabilization device 3 located opposite, thus making it possible to transmit to the control module 218 and/or to the electric motor 212 and/or to the clutch device 211 and/or to the torque transmission device 215 an electric current necessary for their operation. In addition, each carbon brush 322 is slidably mounted on the arm 31 facing the stabilization device 3, so that the electrically conductive parts of each arm 31 are not facing each other, in order to reduce the risk of a short circuit between the arms 31 via an external conductive element.
En références aux FIGURES 6 et 7 à 11, un exemple de réalisation du procédé de pilotage 100 d’un système automatique 2 selon l’invention et tel que décrit précédemment va maintenant être décrit. En particulier, la FIGURE 6 illustre les différentes étapes du procédé de pilotage 100 ; et les FIGURES 7 à 11 illustrent différents chronogrammes du chariot mobile 21 et de certains de ses composants ou de pilotage afin de mieux comprendre le fonctionnement de l’invention selon son troisième aspect :With reference to FIGURES 6 and 7 to 11, an embodiment example of the piloting method 100 of an automatic system 2 according to the invention and as described previously will now be described. In particular, FIGURE 6 illustrates the different steps of the piloting method 100; and FIGURES 7 to 11 illustrate different timing diagrams of the mobile carriage 21 and of some of its components or control in order to better understand the operation of the invention according to its third aspect:
- la FIGURE 7 illustre une évolution de la hauteur 601 (en mètres) du chariot mobile 21 en fonction du temps (en secondes) ;- FIGURE 7 illustrates an evolution of the height 601 (in meters) of the mobile carriage 21 as a function of time (in seconds);
- la FIGURE 8 illustre une évolution de la vitesse de rotation du moteur électrique 602, du dispositif d’embrayage 603 et de l’arbre secondaire 604 (en tours par minutes) en fonction du temps (en secondes) ;- FIGURE 8 illustrates a change in the speed of rotation of the electric motor 602, of the clutch device 603 and of the secondary shaft 604 (in revolutions per minute) as a function of time (in seconds);
- la FIGURE 9 illustre une évolution du couple de charge 605 au niveau de l’arbre secondaire (en Newton-mètre) en fonction du temps (en secondes) ;- FIGURE 9 illustrates an evolution of the load torque 605 at the level of the secondary shaft (in Newton-meter) as a function of time (in seconds);
- la FIGURE 10 illustre une évolution de la commande 606 du dispositif d’embrayage (ON=1, OFF=0) en fonction du temps (en secondes) ;- FIGURE 10 illustrates an evolution of command 606 of the clutch device (ON=1, OFF=0) as a function of time (in seconds);
- la FIGURE 11 illustre une évolution d’une machine à état 607 du système automatique en fonction du temps (en secondes).- FIGURE 11 illustrates an evolution of an automatic system state machine 607 as a function of time (in seconds).
Conformément au troisième aspect de l’invention, le procédé de pilotage 100 comprend au moins une itération des étapes suivantes :In accordance with the third aspect of the invention, the piloting method 100 comprises at least one iteration of the following steps:
- une étape de stockage 104 d’énergie mécanique dans l’au moins un élément de rappel élastique 223, durant laquelle le moteur électrique 212 du système automatique 2 est piloté de manière à déplacer longitudinalement le chariot mobile 21 vers une extrémité longitudinale inférieure de l’élément de guidage linéaire 22, le dispositif d’embrayage 211 étant configuré dans sa configuration embrayée. Comme visible sur les FIGURES 7 à 11, l’étape de stockage 104 d’énergie mécanique correspond aux positions basses du chariot mobile 21, à partir de l’instant TA auquel l’élément de guidage linéaire 22 a touché la surface d’appui S ;- a step 104 of storing mechanical energy in the at least one elastic return element 223, during which the electric motor 212 of the automatic system 2 is driven so as to move the mobile carriage 21 longitudinally towards a lower longitudinal end of the linear guide element 22, the clutch device 211 being configured in its engaged configuration. As visible in FIGURES 7 to 11, the mechanical energy storage step 104 corresponds to the low positions of the mobile carriage 21, from the instant TA at which the linear guide element 22 has touched the support surface. S;
- une étape de rebond 107 du système automatique 2 durant laquelle l’énergie mécanique stockée est restituée à l’élément de guidage linéaire 22 dudit système automatique 2, le dispositif d’embrayage 211 étant configuré dans sa configuration débrayée afin de découpler l’arbre moteur 213 des moyens d’entrainement 219. Comme visible sur les FIGURES 7 à 11, l’étape de de rebond 107 démarre à partir de l’instant TD où l’élément de guidage linéaire 22 redécolle de la surface d’appui S.- a rebound step 107 of the automatic system 2 during which the stored mechanical energy is returned to the linear guide element 22 of said automatic system 2, the clutch device 211 being configured in its disengaged configuration in order to decouple the shaft motor 213 of the drive means 219. As visible in FIGURES 7 to 11, the rebound step 107 starts from the instant TD when the linear guide element 22 takes off again from the bearing surface S.
Afin d’initier le mouvement du système automatique, le procédé de pilotage 100 comprend en outre une étape d’initialisation 101 préalable à toutes les itérations dudit procédé de pilotage 100. Cette étape d’initialisation 101 est réalisée préférentiellement une seule fois, ledit système automatique 2 étant ensuite configuré pour être piloté de manière autonome par le procédé de pilotage 100 afin de contrôler ses rebonds successifs. Durant cette étape d’initialisation 101, le système automatique 2 est placé à l’aplomb et à distance d’une surface d’appui S, par tout moyen, par exemple par des moyens manuels ou par des actionneurs. L’étape d’initialisation 101 permet ainsi d’établir une énergie potentielle au système automatique 2, qui sera convertie en énergie cinétique et énergie mécanique durant l’étape de chute libre 102 qui forme la première des itérations du procédé de pilotage conforme au troisième aspect de l’invention.In order to initiate the movement of the automatic system, the control method 100 further comprises an initialization step 101 prior to all the iterations of said control method 100. This initialization step 101 is preferably carried out only once, said system automatic 2 then being configured to be piloted autonomously by the piloting method 100 in order to control its successive rebounds. During this initialization step 101, the automatic system 2 is placed plumb and at a distance from a support surface S, by any means, for example by manual means or by actuators. The initialization step 101 thus makes it possible to establish a potential energy to the automatic system 2, which will be converted into kinetic energy and mechanical energy during the free fall step 102 which forms the first of the iterations of the piloting method in accordance with the third aspect of the invention.
Successivement à l’étape d’initialisation 101, le procédé de pilotage 100 comprend aussi une étape de chute libre 102 qui fait partie des itérations du procédé de pilotage 100. L’étape de chute libre 102 est préalable à l’étape de stockage 104. Durant l’étape de chute libre 102, le système automatique 2 est soumis à l’effet de son propre poids et chute en direction de la surface d’appui S, le dispositif d’embrayage 211 étant configuré dans sa configuration débrayée. Durant l’étape de chute libre 102, le module de contrôle 108 pilote avantageusement le moteur électrique 212 du système automatique 2 suivant une consigne prédéterminée de vitesse de rotation qui est par exemple comprise entre 80% et 120% de la vitesse de rotation de l’arbre secondaire déterminée au plus tôt à l’issue de l’étape de stockage 104 du cycle précédent, et préférentiellement à l’instant TD durant l’étape de rebond 107 précédente.Following the initialization step 101, the piloting method 100 also includes a free fall step 102 which is part of the iterations of the piloting method 100. The free fall step 102 is prior to the storage step 104 During the free fall step 102, the automatic system 2 is subjected to the effect of its own weight and falls in the direction of the bearing surface S, the clutch device 211 being configured in its disengaged configuration. During the free fall step 102, the control module 108 advantageously controls the electric motor 212 of the automatic system 2 according to a predetermined rotational speed setpoint which is for example between 80% and 120% of the rotational speed of the 'secondary shaft determined at the earliest at the end of the storage step 104 of the previous cycle, and preferably at the instant TD during the previous rebound step 107.
L’étape de chute libre 102 dure tant que le système automatique 2 n’a pas atteint la surface d’appui S, c’est-à-dire jusqu’à l’instant TA visible sur les FIGURES 7 à 11. En d’autres termes, l’étape de chute libre 102 dure tant que l’élément de guidage linéaire 22 du système automatique 2 est situé à distance non nulle de la surface d’appui S. Durant l’étape de chute libre 102, l’élément de guidage linéaire 22 et le chariot mobile 21 sont en chute libre en direction de la surface d’appui S. Éventuellement, le chariot mobile 21 est en translation le long de l’élément de guidage linéaire 22, en direction de la surface d’appui S, sous l’effet de son propre poids.The free fall step 102 lasts as long as the automatic system 2 has not reached the support surface S, that is to say until the instant TA visible in FIGURES 7 to 11. In d In other words, the free fall step 102 lasts as long as the linear guide element 22 of the automatic system 2 is located at a non-zero distance from the support surface S. During the free fall step 102, the linear guide element 22 and the mobile carriage 21 are in free fall in the direction of the support surface S. Optionally, the mobile carriage 21 is in translation along the linear guide element 22, in the direction of the surface d support S, under the effect of its own weight.
Le procédé de pilotage 100 conforme au troisième aspect de l’invention comprend une étape de détection 103 d’un impact de l’élément de guidage linéaire contre la surface d’appui. Sur les FIGURES 7 à 11, l’étape de détection 103 a lieu à l’instant TA d’impact de l’élément de guidage linéaire 22 sur la surface d’appui S. L’étape de stockage 104 d’énergie est avantageusement déclenchée successivement à l’étape de détection 103 de l’impact du système automatique contre la surface d’appui, si l’impact avec la surface d’appui S est détecté.The control method 100 in accordance with the third aspect of the invention comprises a step 103 of detecting an impact of the linear guide element against the bearing surface. In FIGURES 7 to 11, the detection step 103 takes place at the instant TA of impact of the linear guide element 22 on the bearing surface S. The energy storage step 104 is advantageously triggered successively at the step 103 of detecting the impact of the automatic system against the support surface, if the impact with the support surface S is detected.
Durant l’étape de stockage 104 d’énergie, le module de contrôle 108 pilote le moteur électrique 212 suivant une régulation encourant. Le chariot mobile 21 est alors entrainé en translation le long de l’élément de guidage linéaire 22, en direction de la surface d’appui S, sous l’effet du pilotage du moteur électrique 212 par le module de contrôle 218, et entraine une contrainte élastique dans les moyens de rappel élastique 223 qui conduit justement à un stockage d’énergie mécanique dans lesdits moyens de rappel élastique 223.During the energy storage step 104, the control module 108 drives the electric motor 212 according to current regulation. The mobile carriage 21 is then driven in translation along the linear guide element 22, in the direction of the support surface S, under the effect of the control of the electric motor 212 by the control module 218, and causes a elastic stress in the elastic return means 223 which precisely leads to a storage of mechanical energy in said elastic return means 223.
Au début de l’étape de stockage 104 d’énergie, si le dispositif d’embrayage 211 n’est pas configuré dans sa configuration embrayée avant un temps d’activation – préférentiellement égale à 100 ms – alors ledit dispositif d’embrayage est désactivé et le module de contrôle 218 configure le dispositif d’embrayage 211 dans sa configuration débrayée. En particulier, si l’arbre moteur 113 entrainé par le moteur électrique 112 ne parvient pas à atteindre la consigne de vitesse avant le temps d’activation, alors le module de contrôle 218 considère que les vitesses ne sont pas synchronisées et le dispositif d’embrayage 211 est configuré dans sa configuration débrayée afin d’éviter d’endommager le dispositif d’embrayage 211 et/ou le système automatique 2.At the start of the energy storage step 104, if the clutch device 211 is not configured in its engaged configuration before an activation time – preferably equal to 100 ms – then said clutch device is deactivated and the control module 218 configures the clutch device 211 in its disengaged configuration. In particular, if the motor shaft 113 driven by the electric motor 112 fails to reach the speed setpoint before the activation time, then the control module 218 considers that the speeds are not synchronized and the device clutch 211 is configured in its disengaged configuration in order to avoid damaging the clutch device 211 and/or the automatic system 2.
Comme visible sur la FIGURE 8, au début de l’étape de stockage 104 d’énergie mécanique, le dispositif d’embrayage 211 est embrayée de manière à entrainer en rotation l’arbre secondaire 217 : la vitesse de rotation du dispositif d’embrayage 603 croît jusqu’à atteindre la vitesse de rotation de l’arbre moteur 602, entrainant consécutivement en rotation l’arbre secondaire suivant une vitesse de rotation 604 moindre en fonction du rapport de transmission. Comme visible sur la FIGURE 9, le couple de charge 605 au niveau de l’arbre secondaire 217 croît tout au long de l’étape de stockage 104 : la vitesse de l’arbre secondaire 217 croît d’abord du fait d’un déplacement relatif du chariot mobile 21 le long de l’élément de guidage linéaire 22 – durant moins de 50 ms – puis, lorsque la vitesse de rotation de l’arbre moteur 213 est synchronisée ou quasiment synchronisée avec la vitesse de rotation de l’arbre secondaire 217, l’arbre moteur 213 est couplé audit arbre secondaire 217. Comme visible sur la FIGURE 10, le dispositif d’embrayage 211 est configuré dans sa configuration embrayée durant l’étape de stockage 104 ; et il est configuré dans sa configuration débrayée durant les autres étapes du procédé de pilotage 100.As seen in FIGURE 8, at the start of the mechanical energy storage step 104, the clutch device 211 is engaged so as to rotate the secondary shaft 217: the rotational speed of the clutch device 603 increases until it reaches the rotational speed of the motor shaft 602, consecutively causing the secondary shaft to rotate at a lower rotational speed 604 depending on the transmission ratio. As visible in FIGURE 9, the load torque 605 at the level of the secondary shaft 217 increases throughout the storage step 104: the speed of the secondary shaft 217 increases firstly due to a displacement relative of the mobile carriage 21 along the linear guide element 22 – for less than 50 ms – then, when the speed of rotation of the motor shaft 213 is synchronized or almost synchronized with the speed of rotation of the secondary shaft 217, the motor shaft 213 is coupled to said secondary shaft 217. As seen in FIGURE 10, the clutch device 211 is configured in its engaged configuration during the storage step 104; and it is configured in its disengaged configuration during the other steps of the control method 100.
Durant l’étape de stockage 104 d’énergie, une vitesse de rotation de l’arbre secondaire est avantageusement mesurée à l’aide d’un capteur de rotation afin de vérifier que la vitesse de rotation de l’arbre secondaire est supérieure à 2000 tours par minute. Dans ce cas, le module de contrôle est configuré pour acquérir des signaux de mesure provenant du capteur de rotation, et pour faire commuter le pilotage du moteur électrique 212 suivant une consigne de régulation en courant.During the energy storage step 104, a rotational speed of the secondary shaft is advantageously measured using a rotation sensor in order to verify that the rotational speed of the secondary shaft is greater than 2000 Rotations per minute. In this case, the control module is configured to acquire measurement signals coming from the rotation sensor, and to cause the control of the electric motor 212 to switch according to a current regulation setpoint.
L’étape de stockage 104 d’énergie dure tant qu’une condition n’est pas satisfaite par le système automatique 2. À titre d’exemples non limitatifs, la condition à satisfaire pour mettre un terme à l’étape de stockage 104 du procédé de pilotage 100 conforme au troisième aspect de l’invention est un couple moteur mesuré au niveau de l’arbre moteur 213 entrainé par le moteur électrique 212 supérieur ou égal à une valeur seuil de courant– par exemple égale à 25 A à 1 000 tours par minute – ou une vitesse de rotation de l’arbre moteur 213 inférieure ou égale à 500 tours par minute, ou une détection d’accélération nulle du chariot mobile 21 associée à une vitesse de rotation de l’arbre secondaire 217 inférieure à 800 tours par minute, ou la détection d’une position limite du chariot mobile 21 le long de l’élément de guidage linéaire 22. Le procédé de pilotage 100 comprend ainsi une étape de vérification 103 d’une telle condition. Comme visible sur les FIGURES 7 à 11, le dispositif d’embrayage est configuré dans sa configuration embrayée uniquement durant l’étape de stockage 104 d’énergie mécanique (voir notamment la courbe 606 de la FIGURE 10).The energy storage step 104 lasts as long as a condition is not satisfied by the automatic system 2. By way of nonlimiting examples, the condition to be satisfied to end the storage step 104 of the control method 100 in accordance with the third aspect of the invention is a motor torque measured at the level of the motor shaft 213 driven by the electric motor 212 greater than or equal to a current threshold value – for example equal to 25 A at 1000 revolutions per minute – or a rotational speed of motor shaft 213 less than or equal to 500 revolutions per minute, or detection of zero acceleration of mobile carriage 21 associated with a rotational speed of secondary shaft 217 of less than 800 revolutions per minute, or the detection of a limit position of the mobile carriage 21 along the linear guide element 22. The control method 100 thus comprises a step 103 for verifying such a condition. As visible in FIGURES 7 to 11, the clutch device is configured in its engaged configuration only during the mechanical energy storage step 104 (see in particular curve 606 of FIGURE 10).
Dès que la condition précédemment évoquée est satisfaite, alors le procédé de pilotage 100 conforme au troisième aspect de l’invention bascule dans l’étape de rebond 107 successivement à une étape de désembrayage du dispositif d’embrayage 211 durant laquelle ledit dispositif d’embrayage 211 est configuré dans sa configuration débrayée.As soon as the condition mentioned above is satisfied, then the control method 100 in accordance with the third aspect of the invention switches to the rebound step 107 successively to a step of disengaging the clutch device 211 during which said clutch device 211 is configured in its disengaged configuration.
Le chariot mobile 21 est alors propulsé en direction d’une extrémité supérieure de l’élément de guidage linéaire 22 sous l’effet des moyens de rappel élastiques qui restituent sous la forme d’une énergie cinétique l’énergie mécanique qu’ils avaient emmagasinée. Comme visible sur la FIGURE 7, la hauteur du chariot mobile 601 croît à nouveau. En outre, comme visible sur la FIGURE 8, la vitesse de rotation du moteur électrique 602 et de l’arbre secondaire 604 croissent aussi à nouveau.The mobile carriage 21 is then propelled in the direction of an upper end of the linear guide element 22 under the effect of the elastic return means which restore in the form of kinetic energy the mechanical energy which they had stored . As seen in FIGURE 7, the height of the mobile carriage 601 increases again. In addition, as seen in FIGURE 8, the rotational speed of the electric motor 602 and the secondary shaft 604 also increase again.
Durant l’étape de rebond 107, la vitesse de rotation de l’arbre secondaire 217 du système automatique 2 conforme au premier aspect de l’invention est avantageusement mesurée, et la vitesse de rotation dudit arbre secondaire 217 mesurée à l’instant où le dispositif d’embrayage 211 est configuré dans sa configuration débrayée – au plus tôt à l’issue de l’étape de stockage 104 d’énergie, et préférentiellement à l’instant TD auquel l’élément de guidage linéaire 22 décolle de la surface d’appui S – est avantageusement utilisée comme consigne durant l’étape de chute libre 102, comme précisé précédemment.During the rebound step 107, the speed of rotation of the secondary shaft 217 of the automatic system 2 in accordance with the first aspect of the invention is advantageously measured, and the speed of rotation of said secondary shaft 217 measured at the instant when the clutch device 211 is configured in its disengaged configuration – at the earliest at the end of the energy storage step 104, and preferably at the time TD at which the linear guide element 22 takes off from the surface of 'press S - is advantageously used as a setpoint during the free fall step 102, as specified above.
Lorsque le chariot mobile 21 arrive au niveau de la butée d’arrêt 224, le chariot mobile 21 est stoppé dans sa course et l’énergie cinétique associée à son mouvement est transmise à l’élément de guidage linéaire 22 qui est propulsé à distance de la surface d’appui S. Cette configuration avantageuse permet ainsi de faire décoller l’élément de guidage linéaire 22 par rapport à la surface d’appui S. Cet instant particulier est représenté par la référence TD sur les FIGURES 7 à 11.When the mobile carriage 21 arrives at the level of the stopper 224, the mobile carriage 21 is stopped in its course and the kinetic energy associated with its movement is transmitted to the linear guide element 22 which is propelled at a distance of the bearing surface S. This advantageous configuration thus makes it possible to make the linear guide element 22 take off with respect to the bearing surface S. This particular moment is represented by the reference TD in FIGURES 7 to 11.
La FIGURE 11 illustre un chronogramme des états fonctionnels du système automatique 2 :FIGURE 11 illustrates a chronogram of the functional states of automatic system 2:
- l’état fonctionnel 0 correspond à une phase aérienne du système automatique 2 : elle débute soit par la phase d’initialisation 101 telle que décrite précédemment, soit après l’instant TD décrit. Comme visible sur la FIGURE 9, le dispositif d’embrayage 211 est configuré dans sa configuration débrayée durant l’état fonctionnel 0 ;- the functional state 0 corresponds to an aerial phase of the automatic system 2: it begins either with the initialization phase 101 as described previously, or after the instant TD described. As visible in FIGURE 9, the clutch device 211 is configured in its disengaged configuration during the functional state 0;
- l’état fonctionnel 1 comprend la période qui suit directement l’instant TA décrit précédemment : il s’agit d’une période durant laquelle l’arbre moteur 213 entrainé par le moteur électrique 212 est couplé à l’arbre secondaire 217 afin de transmettre le couple moteur aux moyens d’entrainement 219, comme visible sur les FIGURES 8 et 8. À titre d’exemple, l’état fonctionnel ne dure que quelques dizaines de millisecondes, avantageusement 100 ms ;- the functional state 1 includes the period which directly follows the instant TA described above: this is a period during which the motor shaft 213 driven by the electric motor 212 is coupled to the secondary shaft 217 in order to transmitting the engine torque to the drive means 219, as shown in FIGURES 8 and 8. By way of example, the functional state lasts only a few tens of milliseconds, advantageously 100 ms;
- l’état fonctionnel 2 débute lorsque l’arbre secondaire 217 a acquis une vitesse de rotation supérieure ou égale à une valeur seuil, comme décrit précédemment, préférentiellement égale à 2000 tours par minute. Pendant cet état fonctionnel, le système automatique 2 tente de synchroniser l’arbre moteur 213 entrainé par le moteur électrique 212 à l’arbre secondaire 217, pendant une durée de synchronisation délimitée, par exemple égale à 50 ms comme décrit précédemment ;- functional state 2 begins when the secondary shaft 217 has acquired a speed of rotation greater than or equal to a threshold value, as described above, preferably equal to 2000 revolutions per minute. During this functional state, the automatic system 2 attempts to synchronize the motor shaft 213 driven by the electric motor 212 to the secondary shaft 217, for a limited synchronization period, for example equal to 50 ms as described above;
- l’état fonctionnel 3 correspond à un pilotage suivant une consigne de courant du moteur électrique 212 afin de stocker l’énergie mécanique dans les éléments de rappel élastique 223 du système automatique 2. Cet état fonctionnel dure jusqu’à l’obtention d’une condition particulière, telle que décrite précédemment ;- the functional state 3 corresponds to a control according to a current setpoint of the electric motor 212 in order to store the mechanical energy in the elastic return elements 223 of the automatic system 2. This functional state lasts until obtaining a particular condition, as described above;
- l’état fonctionnel 4 correspond à une phase de décompression des éléments de rappel élastique 223 : le dispositif d’embrayage est configuré dans sa configuration débrayée et l’arbre secondaire 217 est découplé de l’arbre moteur 213 : l’énergie mécanique emmagasinée dans les éléments de rappel élastique 223 est retransmises au chariot mobile 21 par l’intermédiaire des moyens d’entrainement 219 afin de le faire remonter vers une extrémité supérieure de l’élément de guidage linéaire 22 – comme visible sur la FIGURE 7. à l’instant TD, le chariot mobile 21 heurte la butée d’arrêt 224 et l’énergie cinétique du chariot mobile 21 est alors transférée à l’élément de guidage linéaire 22 qui décolle de la surface d’appui S pour une nouvelle phase de rebond, préalable à un nouveau cycle de pilotage du système automatique 2.- the functional state 4 corresponds to a phase of decompression of the elastic return elements 223: the clutch device is configured in its disengaged configuration and the secondary shaft 217 is decoupled from the motor shaft 213: the mechanical energy stored in the elastic return elements 223 is retransmitted to the mobile carriage 21 via the drive means 219 in order to make it go up towards an upper end of the linear guide element 22 - as shown in FIGURE 7. moment TD, the mobile carriage 21 hits the stopper 224 and the kinetic energy of the mobile carriage 21 is then transferred to the linear guide element 22 which takes off from the support surface S for a new rebound phase , prior to a new automatic system control cycle 2.
En synthèse, l’invention concerne un système automatique 2 qui permet d’entretenir le rebond d’un élément de guidage linéaire 22 sur une surface d’appui S sous l’impulsion d’un chariot mobile 21 dont le mouvement longitudinal le long dudit élément de guidage linéaire 22 est contrôlé par le module de contrôle 218. Le chariot mobile 21 est d’abord piloté vers une extrémité inférieure de l’élément de guidage linaire 22 pour contraindre des éléments de rappel élastique 223 afin d’y stocker une énergie mécanique qui sera ensuite restituée à l’élément de guidage linéaire 22 dans une deuxième partie du mouvement au cours de laquelle le chariot mobile 21 est propulsé en direction d’une extrémité supérieure de l’élément de guidage 22 sous l’effet des moyens de rappel élastique 223. Le transfert d’énergie mécanique depuis le chariot mobile vers l’élément de guidage linéaire 22 est assuré par l’intermédiaire d’une butée d’arrêt 224 qui interrompt le mouvement de translation du chariot mobile 21 durant la deuxième partie de son mouvement.In summary, the invention relates to an automatic system 2 which makes it possible to maintain the rebound of a linear guide element 22 on a support surface S under the impetus of a mobile carriage 21 whose longitudinal movement along said linear guide element 22 is controlled by the control module 218. The mobile carriage 21 is first piloted towards a lower end of the linear guide element 22 to constrain the elastic return elements 223 in order to store energy therein. mechanism which will then be returned to the linear guide element 22 in a second part of the movement during which the mobile carriage 21 is propelled in the direction of an upper end of the guide element 22 under the effect of the means of elastic return 223. The transfer of mechanical energy from the mobile carriage to the linear guide element 22 is ensured by means of a stopper 224 which interrupts the translational movement of the mobile carriage 21 during the second part of its movement.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the different characteristics, forms, variants and embodiments of the invention may be associated with each other in various combinations insofar as they are not incompatible or exclusive of each other. In particular, all the variants and embodiments described above can be combined with each other.
Claims (10)
- des moyens d’entrainement (219) le long de l’élément de guidage linéaire (22), les moyens d’entrainement (219) comportant un tambour à rainures hélicoïdales (2190) comportant (i) une première portion de rainurage (2191) et une deuxième portion de rainurage (2192), chaque première et deuxième portion de rainurage (2191, 2192) étant associée à un câble inférieur (2231, 2232) dont une première extrémité est solidaire de la première et deuxième portion de rainurage (2191, 2192) correspondante et dont une deuxième extrémité est solidaire d’une extrémité inférieure (2222) de l’élément de guidage linéaire (22), et (ii) une troisième portion de rainurage (2193) associée à un câble supérieur (2233) dont une première extrémité est solidaire de la troisième portion de rainurage (2193) et dont une deuxième extrémité est solidaire d’une extrémité supérieure (2225) de l’élément de guidage linéaire (22) ;
- un moteur électrique (212) configuré pour générer un couple moteur à un arbre moteur (213) couplé en rotation avec les moyens d’entrainement (219), le tambour à rainures hélicoïdales (2190) étant couplé en rotation avec l’arbre moteur (213) du moteur électrique (212) ;
- un dispositif d’embrayage (211) couplé en rotation avec l’arbre moteur (213) du moteur électrique (212) d’une part, et les moyens d’entrainement (219) d’autre part, ledit dispositif d’embrayage (211) pouvant être configuré dans une configuration comprise entre (i) une configuration dite embrayée dans laquelle l’arbre moteur (213) du moteur électrique (212) est couplé en rotation avec les moyens d’entrainement (219), et (ii) une configuration dite débrayée dans laquelle l’arbre moteur (213) du moteur électrique (212) est découplé en rotation des moyens d’entrainement (219) ;
- un module de contrôle (218) configuré pour piloter le moteur électrique (212) et/ou le dispositif d’embrayage (211) ;
- un élément de rappel élastique (223) du chariot mobile (21), relativement à l’élément de guidage linéaire (22).Automatic system (2) comprising a linear guide element (22) along a longitudinal axis (L) of movement and a mobile carriage (21) comprising:
- drive means (219) along the linear guide element (22), the drive means (219) comprising a helically grooved drum (2190) comprising (i) a first groove portion (2191 ) and a second grooving portion (2192), each first and second grooving portion (2191, 2192) being associated with a lower cable (2231, 2232) whose first end is integral with the first and second grooving portion (2191 , 2192) corresponding and whose second end is secured to a lower end (2222) of the linear guide element (22), and (ii) a third grooving portion (2193) associated with an upper cable (2233) whose first end is integral with the third grooving portion (2193) and whose second end is integral with an upper end (2225) of the linear guide element (22);
- an electric motor (212) configured to generate motor torque to a motor shaft (213) rotatably coupled with the drive means (219), the helical grooved drum (2190) being rotatably coupled with the motor shaft (213) of the electric motor (212);
- a clutch device (211) coupled in rotation with the motor shaft (213) of the electric motor (212) on the one hand, and the drive means (219) on the other hand, said clutch device (211) which can be configured in a configuration comprised between (i) a so-called engaged configuration in which the motor shaft (213) of the electric motor (212) is coupled in rotation with the drive means (219), and (ii ) a so-called disengaged configuration in which the motor shaft (213) of the electric motor (212) is rotationally decoupled from the drive means (219);
- a control module (218) configured to drive the electric motor (212) and/or the clutch device (211);
- an elastic return element (223) of the mobile carriage (21), relative to the linear guide element (22).
- un système automatique (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes ;
- un dispositif de stabilisation (3) du système automatique (2) de manière à ce que ledit système automatique (2) soit mobile en translation par rapport audit dispositif de stabilisation, relativement à l’axe longitudinal (L) de l’élément de guidage linéaire (22) du système automatique (2), ledit dispositif de stabilisation (3) comprenant (i) au moins trois bras (31) d’élongation longitudinale et situés en périphérie du système automatique (2), et (ii) un organe de guidage linéaire (32) porté par chacun des bras (31) d’élongation longitudinale du dispositif de stabilisation, chaque organe de guidage linéaire (32) du dispositif de stabilisation (3) étant fixé solidairement au système automatique (2), ledit organe de guidage linéaire (32) comprenant une pluralité de liaisons mécaniques choisies parmi une glissière et/ou un pivot glissant et/ou une liaison linéaire annulaire, chaque bras d’élongation longitudinale collaborant avec l’une des liaisons mécaniques de l’organe de guidage linéaire (32).Arrangement (1) comprising:
- an automatic system (2) according to any one of the preceding claims;
- a stabilization device (3) of the automatic system (2) so that said automatic system (2) is movable in translation with respect to said stabilization device, relative to the longitudinal axis (L) of the element of linear guide (22) of the automatic system (2), said stabilization device (3) comprising (i) at least three arms (31) for longitudinal elongation and located on the periphery of the automatic system (2), and (ii) a linear guide member (32) carried by each of the longitudinal elongation arms (31) of the stabilization device, each linear guide member (32) of the stabilization device (3) being fixed integrally to the automatic system (2), said linear guide member (32) comprising a plurality of mechanical links chosen from a slideway and/or a sliding pivot and/or an annular linear link, each longitudinal elongation arm collaborating with one of the mechanical links of the linear guide (32).
- une étape de stockage (104) d’énergie mécanique dans l’au moins un élément de rappel élastique (223), durant laquelle le moteur électrique (212) du système automatique (2) est piloté de manière à déplacer longitudinalement le chariot mobile (21) vers une extrémité longitudinale inférieure de l’élément de guidage linéaire (22), le dispositif d’embrayage (211) étant configuré dans sa configuration embrayée ;
- une étape de rebond (107) du système automatique (2) durant laquelle l’énergie mécanique stockée est restituée à l’élément de guidage linéaire (22) du système automatique (2), le dispositif d’embrayage (211) étant configuré dans sa configuration débrayée afin de découpler l’arbre moteur (213) des moyens d’entrainement (219).Control method (100) of an automatic system (2) according to any one of claims 1 to 8, the control method comprising at least one iteration of the following steps:
- a step of storing (104) mechanical energy in the at least one elastic return element (223), during which the electric motor (212) of the automatic system (2) is driven so as to move the movable carriage longitudinally (21) towards a lower longitudinal end of the linear guide element (22), the clutch device (211) being configured in its engaged configuration;
- a rebound step (107) of the automatic system (2) during which the stored mechanical energy is returned to the linear guide element (22) of the automatic system (2), the clutch device (211) being configured in its disengaged configuration in order to decouple the motor shaft (213) from the drive means (219).
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