FR3129168A1 - Machine pour la pose automatisée d’éléments de revêtement de sol - Google Patents
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Abstract
Machine pour la pose automatisée d’éléments de revêtement de sol Machine (1) pour la pose automatisée d’éléments (C) de revêtement de sol, notamment de carreaux, comportant - un châssis automoteur (10), - un bras robotisé (20) porté par le châssis, muni d’un système (30) de préhension des éléments de revêtement, pour prélever les éléments dans une réserve d’éléments portée par le châssis, - un réservoir (41) de colle porté par le châssis, - un système (40) de distribution de la colle alimenté par le réservoir de colle, pour appliquer la colle sur le sol avant la pose des éléments de revêtement Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
La présente invention concerne une machine à poser des éléments de revêtement de sol, notamment du carrelage.
La demande EP2157259A1 divulgue une machine de pose de carrelage comportant un châssis monté sur chenilles avec un préhenseur à ventouses pouvant prélever les carreaux dans une zone de stockage de la machine et les positionner sur le sol à revêtir. Une colle peut être étalée sur les carreaux automatiquement avant leur pose. Un système de reconnaissance comportant une caméra aide au positionnement du carreau prélevé.
La demande US20200024853A1 décrit une machine de pose de carrelage montée sur roues, comportant un châssis portant un bras robotisé 6-axes et une réserve de carreaux. La machine comporte un distributeur de colle ayant une grille à travers laquelle la colle s’écoule, chaque carreau étant enduit de colle sur sa face inférieure en étant positionné en contact ou face à la grille de sortie de colle. Un mouvement relatif entre la grille et le carreau ou le carreau et le sol lors de la pose peut être réalisé pour étaler la colle sur la surface du carreau. Un tel processus d’application de la colle complexifie la machine.
La demande FR2943371 décrit une installation statique de pose de carreaux sur un panneau de cloison en usine, comportant une tête d’encollage à buses de distribution, mobile en regard du panneau pour encoller celui-ci avant la pose des carreaux, et un bras robotisé pour saisir les carreaux et les poser. Une telle machine n’est pas prévue pour la pose de carreaux sur le sol.
La demande EP 2907938 A1 divulgue une machine de pose comportant un châssis mobile portant une pile de carreaux, un tiroir d’extraction des carreaux et un dispositif d’encollage, non détaillé, du sol dans la zone de pose des carreaux.
La demande WO 2015164449 A1 décrit une machine de pose de carreaux comportant un châssis mobile et un bras robotisé pour saisir et poser les carreaux sur un sol déjà enduit de colle.
La demande FR 2867210 divulgue une machine à poser les carreaux, comportant un réservoir de colle et une rampe de distribution de colle reliée à une pompe qui prélève la colle dans le réservoir et l’injecte dans la rampe. Les carreaux sont prélevés par un système de distribution disposé sous un magasin de carreaux. Une telle machine convient à un type de carreaux donné, et nécessite des modifications du système de distribution si l’on souhaite poser un autre type de carreaux.
Il existe un besoin pour perfectionner encore les machines de pose automatisée de revêtement de sol.
L’invention vise à répondre à ce besoin, et notamment à proposer une machine qui soit de fonctionnement fiable, d’encombrement compatible avec son utilisation sur divers types de chantiers, et qui assure non seulement la pose des éléments de revêtement mais également celle de la colle.
L’invention a ainsi pour objet une machine pour la pose automatisée d’éléments de revêtement de sol, comportant :
- un châssis automoteur,
- un bras robotisé porté par le châssis muni d’un système de préhension des éléments de revêtement, pour prélever les éléments dans une réserve d’éléments portée par le châssis,
- un réservoir de colle porté par le châssis,
- un système de distribution de la colle alimenté par le réservoir de colle, pour appliquer la colle sur le sol avant la pose des carreaux.
Grâce à l’invention, la pose de carrelage peut s’effectuer rapidement, sans pénibilité pour l’opérateur éventuel contrôlant les opérations. La colle peut être appliquée directement sur le sol, pour éviter de complexifier outre mesure la machine.
De préférence, le système de distribution comporte un peigne pour étaler la colle sur le sol. Ainsi, l’application de la colle sur le sol peut s’effectuer avec une répartition proche de celle qui résulte d’une application manuelle conventionnelle à la spatule à colle.
De préférence, le système de distribution est placé à l’avant du châssis, ce qui permet une bonne accessibilité à la colle déposée.
Avantageusement, le système de distribution de colle est disposé sous le réservoir. Cela peut simplifier l’écoulement de la colle vers le système de distribution. Cela peut également faciliter le remplissage du réservoir, et notamment réduire le risque de projection de colle sur les autres parties de la machine lors de l’opération de remplissage du réservoir.
Les carreaux peuvent être posés rangée par rangée, les carreaux d’une même rangée étant posés les uns à la suite des autres, alors que le châssis se déplace suivant cette rangée. La machine peut comporter au moins un odomètre qui renseigne sur son déplacement au sol, et permet ainsi de connaître précisément la position le long de la rangée. Le châssis automoteur peut comporter à l’avant, du côté du bras et du réservoir, deux roues motrices et à l’arrière des roues libres à galets ; dans ce cas, l’orientation du châssis peut se faire en faisant tourner de manière différentielle les roues avant.
De préférence, le système de préhension est à ventouses, mais tout organe de préhension adapté peut être utilisé.
De préférence, la réserve de carreaux est disposée à l’arrière. Cela peut faciliter le chargement de la machine avec les carreaux à appliquer, et participer à la bonne répartition du poids sur la machine.
De préférence, la machine comporte un système d’acquisition lui permettant de positionner les carreaux aux emplacements souhaités, avec notamment un jeu prédéfini entre eux pour un dépôt ultérieur d’un joint. Le jeu peut être fixe ou variable.
De préférence, le système d’acquisition est porté par le bras robotisé notamment par l’extrémité du bras robotisé portant le système de préhension.,
Le système d’acquisition peut permettre de générer des données représentatives d’une scène comportant une portion de la surface de sol destinée à recevoir les carreaux, dite « surface de pose ».
A cet effet, le système d’acquisition peut comporter une ou plusieurs caméras et/ou dispositifs de reconnaissance de l’environnement tels que LIDAR ou capteurs similaires.
De préférence, la ou les caméras sont des caméras à détection de profondeur. Les données représentatives de la scène peuvent ainsi comporter une carte de profondeur.
Par «carte de profondeur», on entend une carte où une valeur des pixels, par exemple exprimée en niveaux de gris, donne une information sur la distance entre la caméra et un objet de la scène. Dans un exemple de réalisation, plus un pixel est foncé, plus il est associé à un objet proche de la caméra.
Un exemple de caméra à détection de profondeur permettant de générer ladite carte de profondeur est celle commercialisée par la société INTEL® sous la dénomination REALSENSE™ DEPTH CAMERA D435 et décrite dans le document« Product brief INTEL® REALSENSE™ DEPTH CAMERA D435 ».
Le ou les objets de la scène peuvent comporter une portion d’un carreau posé précédemment, d’un mur, d’une cheminée, d’une porte, ou d’autres éléments présents dans la scène.
Dans un mode de réalisation, les données de la scène comportent en outre une information renseignant la couleur des objets constituant la scène. Ces informations de couleur peuvent être avantageusement combinées à la carte de profondeur pour mieux distinguer les objets de la scène, notamment lorsque la carte de profondeur ne permet pas de les distinguer de manière satisfaisante.
De préférence, la machine comporte une unité de calcul qui reçoit les données générées par le système de détection, notamment la carte de profondeur, et pilote le bras robotisé et/ou le châssis en conséquence.
L’unité de calcul peut comporter un ou plusieurs processeurs et des moyens de mémorisation dans lesquels est mémorisé un programme d’ordinateur, sous la forme d’un ensemble d’instructions de code à exécuter par le ou les processeurs.
La détermination de l’emplacement des carreaux peut être réalisée par une méthode de traitement d’images connue en soi, notamment en repérant sur la carte de profondeur un ou plusieurs contours d’un ou plusieurs objets de la scène.
De préférence, l’unité de calcul détermine l’emplacement du carreau à poser à partir de la position des carreaux préalablement posés, notamment en repérant sur la carte de profondeur les bords de ces derniers qui sont adjacents à la surface de pose de ce nouveau carreau. Aussi, la position du carreau peut être calculée de manière à prévoir une distance prédéterminée entre les bords adjacents des carreaux préalablement posés et ceux du carreau en cours de pose.
De préférence, la détermination de l’emplacement de chaque carreau comporte la détermination de la position d’un de ses coins, notamment d’un de ses coins avant, ainsi que la détermination de l’orientation d’un de ses côtés.
Le bras robotisé peut être un bras à six degrés de liberté.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de pose automatisée de carrelage, à l’aide d’une machine selon l’invention telle que définie plus haut, dans lequel la colle est appliquée sur le sol par le système de distribution en étant étalée sur celui-ci par un mouvement de recul du châssis, puis un carreau est posé sur la colle par le bras robotisé.
L’invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec qui précède, un procédé de pose automatisée de carrelage, dans lequel préalablement à la pose d’un carreau sur le sol, on génère une carte de profondeur d’une scène comportant une portion de la surface de sol destinée à recevoir ledit carreau, dite « surface de pose », l’emplacement du carreau étant déterminé à partir de la carte de profondeur.
L’emplacement du carreau peut être déterminé à partir de la position des carreaux préalablement posés visibles sur la carte de profondeur, notamment en repérant les bords de ces derniers qui sont adjacents à la surface de pose.
A titre d’exemple, l’emplacement est déterminé en repérant sur la carte de profondeur, des lignes formées par le prolongement du bord arrière d’un carreau d’une même rangée que le carreau à poser et adjacent à la surface de pose et par le prolongement du bord latéral d’un carreau d’une rangée précédente et adjacent à la surface de pose.
Dans un tel procédé, on peut utiliser une information d’odométrie du châssis automoteur pour connaître le positionnement longitudinal de la machine le long de la rangée.
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’un exemple de mise en œuvre non limitatif de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel :
Claims (9)
- Machine (1) pour la pose automatisée d’éléments (C) de revêtement de sol, notamment de carreaux, comportant
- un châssis automoteur (10),
- un bras robotisé (20) porté par le châssis, muni d’un système (30) de préhension des éléments de revêtement, pour prélever les éléments dans une réserve d’éléments portée par le châssis,
- un réservoir (41) de colle porté par le châssis,
- un système (40) de distribution de la colle alimenté par le réservoir de colle, pour appliquer la colle sur le sol avant la pose des éléments de revêtement.
- Machine selon la revendication 1, le système de distribution comportant un peigne (43) pour étaler la colle sur le sol.
- Machine selon l’une des revendications 1 et 2, le système de distribution étant placé à l’avant du châssis.
- Machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système de distribution de colle étant disposé sous le réservoir (41).
- Machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, la réserve d’éléments de revêtement (12) étant disposée à l’arrière.
- Machine selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant un système d’acquisition (60) porté par le bras robotisé, ce système d’acquisition comportant une ou plusieurs caméras, la ou les caméras étant de préférence des caméras à détection de profondeur.
- Procédé de pose automatisée d’éléments (C) de revêtement de sol, notamment de carrelage, à l’aide d’une machine (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la colle est appliquée sur le sol par le système de distribution en étant étalée sur celui-ci par un mouvement de recul du châssis, puis un élément de revêtement (C) est posé sur la colle par le bras robotisé.
- Procédé selon la revendication 7, dans lequel préalablement à la pose de l’élément de revêtement (C) sur le sol, on génère une carte de profondeur d’une scène comportant une portion de la surface de sol destinée à recevoir ledit carreau, dite « surface de pose », l’emplacement du carreau étant déterminé à partir de la carte de profondeur.
- Procédé selon la revendication 7 ou 8, l’emplacement du carreau étant déterminé à partir de la position des carreaux préalablement posés visibles sur la carte de profondeur, notamment en repérant les bords de ces derniers qui sont adjacents à la surface de pose.
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2021
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| J P R JONGENEEL ET AL: "Robotic tiling of rough floors: A design study", 20 December 2010 (2010-12-20), XP055125288, Retrieved from the Internet <URL:http://www.mate.tue.nl/mate/pdfs/12170.pdf> [retrieved on 20140626] * |
| PRODUCT BRIEF INTEL@ REALSENSETM DEPTH CAMERA D435 |
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