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FR3147299A1 - Automated weaving process with optimized shed opening - Google Patents

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FR3147299A1
FR3147299A1 FR2303140A FR2303140A FR3147299A1 FR 3147299 A1 FR3147299 A1 FR 3147299A1 FR 2303140 A FR2303140 A FR 2303140A FR 2303140 A FR2303140 A FR 2303140A FR 3147299 A1 FR3147299 A1 FR 3147299A1
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FR
France
Prior art keywords
opening
shed
warp threads
weaving machine
optimization
Prior art date
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Granted
Application number
FR2303140A
Other languages
French (fr)
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FR3147299B1 (en
Inventor
Pietro Del Sorbo
Guillaume SCHUSTER
Marc-Antoine André Louis COLOT
Dominique Marie Christian Coupe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran SA
Original Assignee
Safran SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Safran SA filed Critical Safran SA
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Priority to PCT/FR2024/050392 priority patent/WO2024200964A1/en
Priority to CN202480023045.2A priority patent/CN120958186A/en
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Application granted granted Critical
Publication of FR3147299B1 publication Critical patent/FR3147299B1/en
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D51/00Driving, starting, or stopping arrangements; Automatic stop motions
    • D03D51/007Loom optimisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Looms (AREA)

Abstract

Procédé de tissage automatisé d’une structure tissée (30) au moyen d’une machine à tisser (1), comprenant l’insertion d’un fil de trame lors de l’ouverture d’une foule de fils de chaîne, et des étapes préalables d’optimisation, par un outil d’optimisation (20), d’une fonction objectif ayant un premier membre évaluant un équilibre desdits fils de chaîne lors de l’ouverture de foule, et un second membre évaluant des contraintes propres à la machine à tisser (1). Cette optimisation comprend la détermination d’un ensemble de paramètres d’ouverture minimisant, au moins localement, ladite fonction objectif, et cet ensemble de paramètres d’ouverture est utilisé pour paramétrer la machine à tisser (1). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 A method for automated weaving of a woven structure (30) by means of a weaving machine (1), comprising the insertion of a weft thread when opening a shed of warp threads, and preliminary steps of optimization, by an optimization tool (20), of an objective function having a first member evaluating a balance of said warp threads when opening the shed, and a second member evaluating constraints specific to the weaving machine (1). This optimization comprises the determination of a set of opening parameters minimizing, at least locally, said objective function, and this set of opening parameters is used to parameterize the weaving machine (1). Figure for the abstract: Fig. 1

Description

Procédé de tissage automatisé avec ouverture de foule optimiséAutomated weaving process with optimized shed opening DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

La présente invention concerne un procédé d’optimisation pour le tissage automatisé de structures tissées, en particulier de structures tissées tridimensionnelles.The present invention relates to an optimization method for the automated weaving of woven structures, in particular three-dimensional woven structures.

Un champ d’application possible pour de telles structures tissées est le domaine de l’industrie aéronautique.A possible field of application for such woven structures is the aeronautical industry.

Celle-ci est en effet en recherche de solutions pour faire face aux exigences environnementales croissantes, en particulier en ce qui concerne la réduction de la consommation des énergies fossiles. L’utilisation de matériaux composites plus léger pour la conception des aéronefs permet notamment de réduire leur consommation et donc de contribuer à la diminution de l’impact écologique.This is indeed looking for solutions to meet increasing environmental requirements, particularly with regard to reducing the consumption of fossil fuels. The use of lighter composite materials for the design of aircraft makes it possible in particular to reduce their consumption and therefore contribute to reducing the ecological impact.

Diverses parties des avions sont concernés par les matériaux composites, par exemple les aubes de soufflantes dans les turbomachines.Various parts of aircraft are affected by composite materials, for example fan blades in turbomachines.

En effet, les aubes de turbomachines doivent faire face à d’importantes contraintes mécaniques et thermiques, en plus de satisfaire aux contraintes de poids et d’encombrement. Il a donc été proposé de remplacer, sur certains modèles d’avion, les aubes de soufflante en métal (typiquement en titane) par des aubes en matériau composite à base de renforts 3D tissés. De telles structures tissées tridimensionnelles pour aubes de soufflantes ont été proposées dans plusieurs documents, tels que le brevet français FR3085417.Indeed, turbomachine blades must cope with significant mechanical and thermal constraints, in addition to meeting weight and size constraints. It has therefore been proposed to replace, on certain aircraft models, metal fan blades (typically titanium) with blades made of composite material based on woven 3D reinforcements. Such three-dimensional woven structures for fan blades have been proposed in several documents, such as French patent FR3085417.

Mais les structures tissées tridimensionnelles peuvent trouver d’autres applications dans le domaine aéronautiques (barres de freins pour trains d’atterrissage…) ou dans bien d’autres domaines.But three-dimensional woven structures can find other applications in the aeronautical field (brake bars for landing gear, etc.) or in many other fields.

La réalisation de structures tissées tridimensionnelles passe par l’utilisation de machines, ou métiers, à tisser. Ceux-ci permettent l’automatisation du tissage proprement dit, mais nécessitent toutefois une phase de paramétrage en amont qui est généralement manuelle et fastidieuse. Ce paramétrage concerne notamment la définition du positionnement de chacune des lices en position haute (foule supérieure) et en position basse (foule inférieure).The production of three-dimensional woven structures involves the use of weaving machines, or looms. These allow the automation of the weaving itself, but require an upstream parameterization phase which is generally manual and tedious. This parameterization concerns in particular the definition of the positioning of each of the heddles in the high position (upper shed) and in the low position (lower shed).

D’une façon générale, la conception d’un matériau composite à renfort tissé est une tâche complexe qui exige, notamment, de mettre en commun des compétences diverses. En particulier, elle peut nécessiter plusieurs itérations d’échanges entre un bureau d’étude qui fournit des spécifications mécaniques de la structure tissée et le département de production textile qui doit réaliser la structure spécifiée avec les moyens techniques disponibles, notamment en fonction des spécifications de la machine à tisser.Generally speaking, the design of a composite material with woven reinforcement is a complex task that requires, in particular, the pooling of diverse skills. In particular, it may require several iterations of exchanges between a design office that provides mechanical specifications of the woven structure and the textile production department that must produce the specified structure with the technical means available, in particular according to the specifications of the weaving machine.

Une structure tissée de bonne qualité est ainsi le résultat d’un compromis optimisé entre les caractéristiques du matériau demandé (ration chaîne/trame, fraction volumique de fibre, etc.) et les contraintes exigées par le tissage (armures, titre de fils disponibles, position dans le harnais, etc.).A good quality woven structure is thus the result of an optimized compromise between the characteristics of the material requested (warp/weft ratio, volume fraction of fiber, etc.) and the constraints required by weaving (armors, count of available threads, position in the harness, etc.).

Une fois définie la géométrie de la structure tissée souhaitée, il faut assurer le bon paramétrage de la machine à tisser afin que le tissage fournisse un résultat de bonne qualité. Il s’agit en particulier de définir la vitesse de tissage, l’avancement de la préforme, le positionnement des lices en positions haute et basse (foules haute et basse, respectivement).Once the geometry of the desired woven structure has been defined, it is necessary to ensure the correct setting of the weaving machine so that the weaving provides a good quality result. In particular, this involves defining the weaving speed, the advancement of the preform, the positioning of the heddles in high and low positions (high and low sheds, respectively).

Parmi l’ensemble des paramètres à régler sur une machine à tisser, l’ouverture de foule possède une importance critique.Among all the parameters to be adjusted on a weaving machine, the shed opening is of critical importance.

En effet, une ouverture de foule correcte est nécessaire pour que la lance s’insère au bon endroit de la foule sans impacter les fils de chaîne. Si tel n’était pas le cas, la préforme textile produite ne serait pas conformes aux spécifications. Il faut donc ouvrir la foule suffisamment pour que les fils de trames soient insérés aux bons endroits entre les fils de chaîne.Indeed, a correct shed opening is necessary so that the lance is inserted in the right place in the shed without impacting the warp threads. If this were not the case, the textile preform produced would not comply with the specifications. It is therefore necessary to open the shed sufficiently so that the weft threads are inserted in the right places between the warp threads.

Par ailleurs, il faut veiller à un bon équilibre entre la foule supérieure et la foule inférieure, afin que la traction de la chaîne reste correcte et d’éviter également des erreurs de tissage. Il faut, autrement dit, déterminer l’ouverture de foule, c’est-à-dire les positions haute et basse de chacun des œillets de la machine.In addition, it is necessary to ensure a good balance between the upper and lower sheds, so that the warp tension remains correct and also to avoid weaving errors. In other words, it is necessary to determine the shed opening, that is to say the high and low positions of each of the machine's eyelets.

On comprend donc que cette phase de détermination manuelle des paramètres d’ouverture de la foule est longue. Elle implique donc un allongement substantiel de la durée de production. On peut estimer le temps nécessaire à la bonne définition de l’ouverture de foule à environ 1 semaine pour une structure tissée complexe.It is therefore understandable that this phase of manually determining the shed opening parameters is long. It therefore implies a substantial extension of the production time. The time required to correctly define the shed opening can be estimated at around 1 week for a complex woven structure.

Elle peut également impliquer des erreurs humaines, qui peuvent pénaliser la qualité de la structure produite ou nécessiter un retour à la phase de paramétrage, allongeant ainsi encore davantage la durée de production.It can also involve human errors, which can penalize the quality of the structure produced or require a return to the parameterization phase, thus further extending the production time.

Il existe donc un besoin d’améliorer les propositions actuelles de l’état de la technique.There is therefore a need to improve current state-of-the-art proposals.

L’invention vise à automatiser au moins en partie le paramétrage de la machine à tisser afin de minimiser les risques d’erreurs et d’accélérer la mise en production de la structure textile, une fois celle-ci spécifiée par un bureau d’étude.The invention aims to automate at least part of the parameterization of the weaving machine in order to minimize the risk of errors and to speed up the production of the textile structure, once it has been specified by a design office.

Ce paramétrage vise notamment à déterminer des paramètres d’ouverture de la foule (positions des œillets en positions haute et basse).This setting aims in particular to determine the crowd opening parameters (positions of the eyelets in high and low positions).

À ces fins, selon un premier aspect, la présente invention peut être mise en œuvre par un procédé de tissage automatisé d’une structure tissée au moyen d’une machine à tisser, ce procédé comprenant l’insertion d’un fil de trame lors de l’ouverture de la foule de fils de chaîne, et des étapes préalables d’optimisation d’une fonction objectif ayant un premier membre évaluant un équilibre desdits fils de chaîne lors de ladite ouverture de foule, et un second membre évaluant des contraintes propres à ladite machine à tisser, ladite optimisation comprenant de déterminer un ensemble de paramètres d’ouverture minimisant, au moins localement, ladite fonction objectif, et ledit ensemble de paramètres d’ouverture étant utilisé pour paramétrer ladite machine à tisser.For these purposes, according to a first aspect, the present invention can be implemented by a method of automated weaving of a woven structure by means of a weaving machine, this method comprising the insertion of a weft thread when opening the shed of warp threads, and prior steps of optimizing an objective function having a first member evaluating a balance of said warp threads when said shed opening, and a second member evaluating constraints specific to said weaving machine, said optimization comprising determining a set of opening parameters minimizing, at least locally, said objective function, and said set of opening parameters being used to parameterize said weaving machine.

Suivant des modes de réalisation préférés, l’invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes qui peuvent être utilisées séparément ou en combinaison partielle entre elles ou en combinaison totale entre elles :

  • ladite optimisation comprend de déterminer un optimum global de ladite fonction objectif en introduisant une perturbation aléatoire.
  • ladite optimisation utilise un algorithme de Basin-hopping.
  • lesdits paramètres d’ouverture définissent une première droite déterminant une ouverture supérieure de ladite foule, et une seconde droite déterminant une ouverture inférieure de ladite foule. D’une façon très générale, les paramètres d’ouverture de foule peuvent spécifier le positionnement des lices (et donc des œillets) en position supérieure et en position inférieure.
  • ledit équilibre des fils de chaîne est évalué par des différences d’élongation entre les fils de chaîne d’une ouverture supérieure de ladite foule, et d’une ouverture inférieure de ladite foule.
  • ledit second membre évalue une hauteur entre une ouverture supérieure et une hauteur inférieure de ladite foule.
  • ledit second membre évalue des distances entre lesdits fils de chaîne et une lance de ladite machine à tisser et/ou un battant de ladite machine à tisser.
According to preferred embodiments, the invention comprises one or more of the following features which may be used separately or in partial combination with each other or in total combination with each other:
  • said optimization comprises determining a global optimum of said objective function by introducing a random perturbation.
  • said optimization uses a Basin-hopping algorithm.
  • said opening parameters define a first straight line determining an upper opening of said shed, and a second straight line determining a lower opening of said shed. In a very general manner, the shed opening parameters can specify the positioning of the heddles (and therefore of the eyelets) in the upper position and in the lower position.
  • said warp yarn balance is assessed by differences in elongation between the warp yarns of an upper opening of said shed, and of a lower opening of said shed.
  • said second member evaluates a height between an upper opening and a lower height of said crowd.
  • said second member evaluates distances between said warp threads and a lance of said weaving machine and/or a beater of said weaving machine.

Selon un autre aspect, il est proposé un programme d’ordinateur comportant des instructions pour mettre en œuvre un procédé tel que précédemment décrit.According to another aspect, there is provided a computer program comprising instructions for implementing a method as previously described.

Selon encore un autre aspect, il est proposé un outil de tissage comportant une machine à tisser d’une structure tissée adaptée pour l’insertion d’un fil de trame lors de l’ouverture d’une foule de fils de chaîne, et un outil d’optimisation d’une fonction objectif comportant ayant un premier membre évaluant un équilibre desdits fils de chaîne lors de ladite ouverture de foule, et un second membre évaluant des contraintes propres à ladite machine à tisser, ladite optimisation comprenant de déterminer un ensemble de paramètres d’ouverture minimisant, au moins localement, ladite fonction objectif, et ledit ensemble de paramètres d’ouverture étant utilisé pour paramétrer ladite machine à tisser.According to yet another aspect, there is provided a weaving tool comprising a weaving machine of a woven structure adapted for the insertion of a weft thread during the opening of a shed of warp threads, and a tool for optimizing an objective function comprising having a first member evaluating a balance of said warp threads during said shed opening, and a second member evaluating constraints specific to said weaving machine, said optimization comprising determining a set of opening parameters minimizing, at least locally, said objective function, and said set of opening parameters being used to parameterize said weaving machine.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation préféré de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés.
Other features and advantages of the invention will become apparent from reading the following description of a preferred embodiment of the invention, given by way of example and with reference to the accompanying drawings.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Les dessins annexés illustrent l’invention :
La représente schématiquement un contexte d’utilisation du procédé selon des modes de réalisation.
La représente schématiquement un exemple de machine à tisser.
The accompanying drawings illustrate the invention:
There schematically represents a context of use of the method according to embodiments.
There schematically represents an example of a weaving machine.

La représente un organigramme d’un exemple de mise en œuvre d’un procédé de tissage automatisé d’une structure tissée tridimensionnelle selon l’invention.
There represents a flowchart of an exemplary implementation of an automated weaving method of a three-dimensional woven structure according to the invention.

La illustre schématiquement une modélisation linéaire des ouvertures supérieur et inférieure de la foule.There schematically illustrates a linear modeling of the upper and lower openings of the crowd.

DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION

La illustre schématiquement un contexte d’utilisation d’un procédé de tissage automatisé.There schematically illustrates a context of use of an automated weaving process.

Dans l’exemple de cette figure, une machine (ou métier) à tisser 1 produit une structure tissée 30 qui est typiquement une structure tissée tridimensionnelle. Cette structure tissée tridimensionnelle peut être utilisée comme renfort pour matériaux composites.In the example of this figure, a weaving machine (or loom) 1 produces a woven structure 30 which is typically a three-dimensional woven structure. This three-dimensional woven structure can be used as reinforcement for composite materials.

Ces matériaux composites peuvent être utilisés notamment dans le domaine de l’aéronautique pour des aubes de soufflantes dans des turbomachines, des barres de frein pour des trains d’atterrissage, et, plus généralement, tout type de préformes textiles tridimensionnelles à forte épaisseur.These composite materials can be used in particular in the aeronautics sector for fan blades in turbomachines, brake bars for landing gear, and, more generally, any type of thick three-dimensional textile preforms.

Cette structure tissée peut être une pièce tridimensionnelle à forte épaisseur, en particulier d’épaisseur supérieure à 10 ou 20 mm. Le procédé d’optimisation automatique de l’ouverture de foule trouve un avantage particulier pour des structures tissées complexes et notamment pour des pièces tridimensionnelles à forte épaisseur.This woven structure can be a three-dimensional part with a high thickness, in particular with a thickness greater than 10 or 20 mm. The automatic shear opening optimization process is particularly advantageous for complex woven structures and in particular for three-dimensional parts with a high thickness.

La machine à tisser 1 peut utiliser un ensemble de paramètres 43 fourni par un outil d’optimisation 20.The weaving machine 1 can use a set of parameters 43 provided by an optimization tool 20.

Cet outil d’optimisation peut être un ordinateur ou tout dispositif de traitement de l’information y compris virtualisé sur une plateforme (par exemple de type « informatique en nuage »), adapté à cette tâche spécifique d’optimisation. Cette adaptation peut consister au déploiement d’une application logicielle spécifique.This optimization tool may be a computer or any information processing device including virtualized on a platform (for example of the “cloud computing” type), adapted to this specific optimization task. This adaptation may consist of the deployment of a specific software application.

L’outil d’optimisation 20 et la machine à tisser 1 peuvent communiquer au moyen de réseaux de télécommunication (non représenté sur la figure). Il peut s’agir d’un réseau local, type Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, etc., mais ces réseaux de télécommunication peuvent également comprendre des réseaux à plus grande distance, notamment dans le cas où l’outil d’optimisation est délocalisé et, par exemple, déporté sur une plateforme distante. Ces réseaux de télécommunication peuvent comprendre un réseau dit « Internet ».The optimization tool 20 and the weaving machine 1 can communicate by means of telecommunications networks (not shown in the figure). This may be a local network, such as Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, etc., but these telecommunications networks may also include longer-distance networks, in particular in the case where the optimization tool is delocalized and, for example, transferred to a remote platform. These telecommunications networks may include a so-called “Internet” network.

L’outil d’optimisation peut se baser sur des données 41 fournies par un bureau d’étude et spécifiant la structure tissée 30 à produire, et sur des données fournies 42 relatives à la machine à tisser 1.The optimization tool can be based on data 41 provided by a design office and specifying the woven structure 30 to be produced, and on data provided 42 relating to the weaving machine 1.

Sur la base de ces données 41, 42, l’outil d’optimisation 20 peut fournir un ensemble de paramètres 43 à la machine à tisser 1 qui lui permette de réaliser la structure tissée 30 en minimisant les erreurs de tissage. Ces paramètres 43 comprennent les paramètres fixant l’ouverture de la foule dans la machine à tisser 1.Based on these data 41, 42, the optimization tool 20 can provide a set of parameters 43 to the weaving machine 1 which allow it to produce the woven structure 30 while minimizing weaving errors. These parameters 43 include the parameters fixing the opening of the shed in the weaving machine 1.

En outre, l’outil d’optimisation 20 permet de s’affranchir du paramétrage manuel de l’ouverture de foule, en déterminant automatiquement ceux-ci. Une fois connues les spécifications de la structure tissée 30 à produire, on peut ainsi plus rapidement et avec moins de risque d’erreurs déclencher la production par le métier à tisser 1 de la structure tissée 30.In addition, the optimization tool 20 makes it possible to avoid the manual setting of the shed opening, by automatically determining these. Once the specifications of the woven structure 30 to be produced are known, it is thus possible to trigger the production by the loom 1 of the woven structure 30 more quickly and with less risk of errors.

Sur la est schématiquement représentée une telle machine à tisser 1. Ce schéma est extrêmement simplifié et vise à expliquer les éléments utiles pour comprendre le procédé de tissage automatisé présenté.On the is schematically represented such a weaving machine 1. This diagram is extremely simplified and aims to explain the elements useful for understanding the automated weaving process presented.

Typiquement, un ensemble de fils de chaîne, 7a, 7b, 7c, 7d, sont tendus entre des ensouples (non représentées). Dans l’exemple de la figure, les fils de chaîne sont tendus horizontalement (métier de basse-lisse), mais ils peuvent également être tendus verticalement (métier de haute-lisse). Dans l’exemple, les fils de chaîne sont déroulés d’une ensouple située à droite de la figure, et forme une préforme 2, à gauche de la figure.Typically, a set of warp threads, 7a, 7b, 7c, 7d, are stretched between beams (not shown). In the example in the figure, the warp threads are stretched horizontally (low-warp loom), but they can also be stretched vertically (high-warp loom). In the example, the warp threads are unwound from a beam located on the right of the figure, and form a preform 2, on the left of the figure.

Chaque fil de chaîne (ou duite), 7a, 7b, 7c, 7d, passe par un œillet, respectivement 5a, 5b, 5c, 5d, d’une lisse respective 6a, 6b, 6c, 6d.Each warp (or pick) thread, 7a, 7b, 7c, 7d, passes through an eyelet, respectively 5a, 5b, 5c, 5d, of a respective heddle 6a, 6b, 6c, 6d.

Les lisses sont typiquement faites en fils métalliques ou en ficelle. Elles sont montées dans des cadres, ou lames, suspendus au harnais 8 du métier à tisser 1. Chaque cadre, ou lame, peut être actionné individuellement en translation perpendiculaire au plan des fils de chaîne.The heddles are typically made of wire or twine. They are mounted in frames, or blades, suspended from the harness 8 of the loom 1. Each frame, or blade, can be individually actuated in translation perpendicular to the plane of the warp threads.

Dans l’exemple de la figure, uniquement 4 fils de chaîne et 4 lisses sont représentés pour la clarté de l’exposé et de la figure, mais il est évident qu’un bien plus grand nombre de fils et de lisses sont présents pour la production d’un textile tissé.In the example in the figure, only 4 warp yarns and 4 heddles are shown for clarity of the exposition and the figure, but it is obvious that a much larger number of yarns and heddles are present for the production of a woven textile.

En élevant ou abaissant les lisses, les fils de chaîne correspondant sont écartés, vers le haut ou vers le bas, de leurs positions horizontales nominales.By raising or lowering the heddles, the corresponding warp threads are moved up or down from their nominal horizontal positions.

Ainsi, sur la , les lisses 6a et 6b sont translatées vers le haut, ce qui écarte les fils de chaîne 7a, et 7b vers le haut. Les lisses 6c, 6d sont quant à elles translatées vers le bas et écartent les fils de chaîne correspondants 7c, 7d vers le bas.So, on the , the heddles 6a and 6b are translated upwards, which spreads the warp threads 7a, and 7b upwards. The heddles 6c, 6d are translated downwards and spread the corresponding warp threads 7c, 7d downwards.

Ainsi, l’ensemble des fils chaîne, ou foule, est divisé en deux parties : une partie, ou foule, haute 10a, et une partie, ou foule, basse 10b.Thus, the whole of the warp threads, or shed, is divided into two parts: a part, or shed, high 10a, and a part, or shed, low 10b.

Cette ouverture de la foule permet d’insérer un fil de trame au moyen d’un dispositif d’insertion tel une lance 9. Ce fil de trame est inséré de façon perpendiculaire aux fils de chaînes.This opening of the shed allows a weft thread to be inserted using an insertion device such as a lance 9. This weft thread is inserted perpendicular to the warp threads.

Un battant formé d’éléments supérieur (ou battant supérieur) 12a et inférieur (ou battant inférieur) 12b et d’un peigne (non représenté) peut ensuite tasser le fil de trame contre les fils de trame précédents afin de former la ligne de façure 3 de la préforme 2. On appelle façure la zone entre ce dernier fil de trame inséré et le début de l’ensouple autour laquelle la préforme 2 peut venir s’enrouler.A flap formed of upper (or upper flap) 12a and lower (or lower flap) 12b elements and a comb (not shown) can then pack the weft thread against the previous weft threads in order to form the weft line 3 of the preform 2. The weft line is called the zone between this last inserted weft thread and the start of the beam around which the preform 2 can be wound.

Ce processus est itéré dans le temps : à chaque temps, un ensemble différent de lisses peut être élevé et abaissé, selon un ordonnancement dépendant du type de structure tissée en cours de production : toile, sergé, satin… A chaque ouverture, un fil de trame est inséré. La préforme 2 est donc formée par l’entrelacement d’une succession de fils de trame avec la nappe de fils de chaîne.This process is iterated over time: at each time, a different set of heddles can be raised and lowered, according to an ordering dependent on the type of woven structure being produced: plain, twill, satin, etc. At each opening, a weft thread is inserted. Preform 2 is therefore formed by interlacing a succession of weft threads with the sheet of warp threads.

En outre, dans le cas d’une structure tissée tridimensionnelle, des fils de liage sont insérés afin de solidariser les différentes couches tissées.In addition, in the case of a three-dimensional woven structure, binding threads are inserted in order to hold the different woven layers together.

Cette préforme 2 forme un textile tissé 30.This preform 2 forms a woven textile 30.

Cette structure tissée peut être ensuite utilisée pour former un matériau composite, par exemple en le noyant dans un matériau de matrice.This woven structure can then be used to form a composite material, for example by embedding it in a matrix material.

Il est proposé de déterminer automatiquement l’ouverture de la foule, c’est-à-dire les angles formés par les fils de chaîne 7a, 7b, 7c, 7d avec le plan horizontal, lorsque les lisses sont translatées vers le haut et le bas. Autrement dit, la détermination de l’ouverture de foule revient à déterminer l’excursion des lisses vers le haut et le bas.It is proposed to automatically determine the opening of the shed, i.e. the angles formed by the warp threads 7a, 7b, 7c, 7d with the horizontal plane, when the heddles are translated upwards and downwards. In other words, determining the opening of the shed amounts to determining the excursion of the heddles upwards and downwards.

Comme il a été dit précédemment, il convient que ces angles soient suffisamment importants pour que la lance 9 ne risque pas heurter les fils de chaîne 7a, 7b, 7c, 7d. Mais ils ne doivent pas être trop importants pour d’une part que ces fils de chaîne ne risquent pas de heurter les battants 12a, 12b et d’autre part éviter des déséquilibres dans la tension des fils de chaîne entre les foules haute et basse.As previously stated, these angles should be large enough so that the lance 9 does not risk hitting the warp threads 7a, 7b, 7c, 7d. But they should not be too large so that, on the one hand, these warp threads do not risk hitting the leaves 12a, 12b and, on the other hand, to avoid imbalances in the tension of the warp threads between the upper and lower sheds.

La illustre un organigramme d’un exemple de mise en œuvre du procédé de tissage automatisé 100.There illustrates a flowchart of an exemplary implementation of the automated weaving method 100.

Dans une étape 110, on fournit à l’outil d’optimisation 20 les données 41 spécifiant la structure tissée 30 à produire, et sur des données fournies 42 relatives à la machine à tisser 1.In a step 110, the optimization tool 20 is provided with data 41 specifying the woven structure 30 to be produced, and with provided data 42 relating to the weaving machine 1.

Dans une étape 120, l’outil d’optimisation 20 peut déterminer une fonction objectif.In a step 120, the optimization tool 20 can determine an objective function.

On appelle fonction objectif une fonction qui sert de critère pour déterminer une solution à un problème d'optimisation. Elle associe une valeur à une instance d'un problème d'optimisation. Le but du problème d'optimisation est alors de minimiser ou de maximiser cette fonction, idéalement pour trouver un optimum global.An objective function is a function that serves as a criterion for determining a solution to an optimization problem. It associates a value with an instance of an optimization problem. The goal of the optimization problem is then to minimize or maximize this function, ideally to find a global optimum.

Cette fonction objectif comporte un premier membre évaluant un équilibre des fils de chaîne lors de l’ouverture de chaîne. Cet équilibre correspond à celui entre les foules supérieure et inférieure.This objective function has a first member evaluating a balance of the warp threads during warp opening. This balance corresponds to that between the upper and lower sheds.

Elle comprend également un second membre évaluant des contraintes propres à la machine à tisser.It also includes a second member evaluating constraints specific to the weaving machine.

Le problème est ainsi formulé comme une optimisation (du premier membre) sous contrainte (second membre) dans laquelle on cherche à déterminer un ensemble de paramètres d’ouverture minimisant, au moins localement, cette fonction objectif.The problem is thus formulated as an optimization (of the first member) under constraint (second member) in which we seek to determine a set of opening parameters minimizing, at least locally, this objective function.

Les paramètres d’ouverture sont choisis pour permettre le paramétrage biunivoque du métier à tisser.The opening parameters are chosen to allow one-to-one parameterization of the loom.

Également, les paramètres sont choisis pour former un espace d’optimisation relativement restreint afin de recherche un compris sur la combinatoire du problème et la précision de réglage d’un métier à tisser.Also, the parameters are chosen to form a relatively restricted optimization space in order to seek an understanding of the combinatorics of the problem and the precision of adjustment of a loom.

Compte tenu de ces éléments, il a été choisi de faire l’hypothèse que l’ouverture des foules supérieure 10a et inférieure 10b forment une configuration linéaire dans la profondeur du harnais 8. Cela permet de modéliser l’ouverture de foule par deux droites indépendantes (une pour la foule supérieure et une pour la foule inférieure) et par le positionnement de la préforme dans la hauteur.Considering these elements, it was chosen to make the hypothesis that the opening of the upper sheds 10a and lower sheds 10b form a linear configuration in the depth of the harness 8. This makes it possible to model the shed opening by two independent straight lines (one for the upper shed and one for the lower shed) and by the positioning of the preform in height.

On appelle foule supérieure l’ensemble des fils de chaîne « ouverts vers le haut », c’est-à-dire passant par des œillets de lisse élevés dans la moitié supérieure du harnais, et on appelle foule inférieure l’ensemble des fils de chaîne « ouverts vers le bas », c’est-à-dire passant par des œillets abaissés dans la moitié inférieure du harnais.The upper shed is the set of warp threads that are “open upwards”, i.e. passing through raised heddle eyelets in the upper half of the harness, and the lower shed is the set of warp threads that are “open downwards”, i.e. passing through lowered eyelets in the lower half of the harness.

En d’autres termes, la foule supérieure correspond à l’ouverture supérieure de la foule, et la foule inférieure correspond à l’ouverture inférieure de cette même foule.In other words, the upper crowd corresponds to the upper opening of the crowd, and the lower crowd corresponds to the lower opening of that same crowd.

Chaque droite peut être modélisée par deux paramètres, par exemple une position verticale de l’œillet correspondant sur une lisse donnée (par exemple de la lisse la plus proche de la façure), et un coefficient directeur.Each straight line can be modeled by two parameters, for example a vertical position of the corresponding eyelet on a given rail (for example of the rail closest to the face), and a slope coefficient.

La illustre cette modélisation.There illustrates this modeling.

Dans cette figure, la préforme 2 comporte 3 plans, ou couches, de préforme P0, P2, P2.In this figure, preform 2 has 3 planes, or layers, of preform P 0 , P 2 , P 2 .

A chaque plan correspond un fil de chaîne appartenant à la foule supérieure et un fil de chaîne appartenant à la foule inférieure. Chaque plan correspond donc à une rangée de lisses dans la profondeur du harnais.Each plane corresponds to a warp thread belonging to the upper shed and a warp thread belonging to the lower shed. Each plane therefore corresponds to a row of heddles in the depth of the harness.

On peut modéliser un fil en position haute et en position basse, et l’optimisation vise alors à minimiser l’écart maximal entre les positions haute et basse de ce fil.A wire can be modeled in a high position and a low position, and the optimization then aims to minimize the maximum difference between the high and low positions of this wire.

Selon un mode de réalisation, on peut considérer un ensemble d’insertions. Dans cet ensemble, certains fils resteront toujours en foule haute, d’autres en foule basse, et d’autres vont occuper la foule haute et la foule basse. On peut ne mettre en œuvre l’optimisation que pour ces derniers fils : on peut alors rechercher à minimiser l’écart maximal entre les positions haute et basse de ces seuls fils.According to one embodiment, a set of insertions can be considered. In this set, some threads will always remain in the high shed, others in the low shed, and others will occupy the high shed and the low shed. The optimization can be implemented only for these latter threads: it can then be sought to minimize the maximum gap between the high and low positions of these threads alone.

Le rentrage est défini par l’utilisateur : celui-ci peut spécifier le positionnement des fils de chaine de la préforme par rapport aux positions disponibles sur les droits supérieure et inférieure.The re-entry is defined by the user: the user can specify the positioning of the warp threads of the preform in relation to the positions available on the upper and lower rights.

Ainsi, le point A en façure est l’aboutissement de deux fils de chaîne, l’un provenant de la foule supérieure et passant par l’œillet B, et l’autre provenant de la foule inférieure et passant par l’œillet C.Thus, point A in the figure is the end of two warp threads, one coming from the upper shed and passing through eyelet B, and the other coming from the lower shed and passing through eyelet C.

La droite définissant la foule supérieure peut s’écrire : yS+aS(xi-x0), avec

  • yS: ordonnée de l’œillet le plus haut, correspondant à la lisse H0la plus proche de la façure ;
  • aS: coefficient directeur
  • xiet x0: abscisse de, respectivement, un œillet dans i de la foule supérieure, et de l’œillet d’ordonnée yS.
The line defining the upper crowd can be written: y S +a S (x i -x 0 ), with
  • y S : ordinate of the highest eyelet, corresponding to the H 0 rail closest to the face;
  • a S : slope coefficient
  • x i and x 0 : abscissa of, respectively, an eyelet in i of the upper shed, and of the eyelet of ordinate y S .

La droite définissant la foule inférieure peut s’écrire : yI+aI(xi-x0), avec

  • yI: ordonnée de l’œillet le plus bas, correspondant à la lisse H0la plus proche de la façure ;
  • aI: coefficient directeur
The line defining the lower crowd can be written: y I +a I (x i -x 0 ), with
  • y I : ordinate of the lowest eyelet, corresponding to the H 0 rail closest to the face;
  • a I : slope coefficient

y0peut être l’ordonnée, ou hauteur, de la préforme. Par exemple, il peut s’agir de la position verticale du plan moyen de la préforme 2.y 0 can be the ordinate, or height, of the preform. For example, it can be the vertical position of the midplane of preform 2.

L’optimisation de l’ouverture de foule revient donc à recherche des valeurs optimisées pour ce vecteur 5-tuples [y0, yS, aS, yI, aI].Optimizing the crowd opening therefore comes down to finding the optimized values for this 5-tuple vector [y 0 , y S , a S , y I , a I ].

Ainsi, grâce à la modélisation proposée, le nombre de paramètres de l’ouverture de foule (initialement 2 paramètres par œillets) est réduit à 5 paramètres.Thus, thanks to the proposed modeling, the number of crowd opening parameters (initially 2 parameters per eyelet) is reduced to 5 parameters.

Connaissant ces paramètres d’ouverture définissant deux droites, on peut directement déterminer les translations à opérer pour chaque lisse afin d’obtenir cette ouverture.Knowing these opening parameters defining two lines, we can directly determine the translations to be carried out for each rail in order to obtain this opening.

Comme vu précédemment, la fonction objectif peut être formulée comme l’équilibre entre la foule supérieure et la foule inférieure des fils de chaîne pendant l’insertion d’un file de trame (c’est-à-dire pendant l’ouverture de foule).As seen previously, the objective function can be formulated as the balance between the upper shed and the lower shed of the warp threads during the insertion of a weft thread (i.e. during shed opening).

On peut estimer cet équilibre par les différences d’élongation entre les fils de chaîne de la foule supérieure et de la foule inférieure.This balance can be estimated by the differences in elongation between the warp threads of the upper shed and the lower shed.

Plus précisément, on peut modéliser cet équilibre en considérant chaque couple de fil partant d’un même niveau de la ligne de façure 3.More precisely, we can model this balance by considering each pair of wires starting from the same level of the line of figure 3.

Par exemple, on peut considérer les longueurs AB et AC.For example, we can consider the lengths AB and AC.

On peut écrire que ces longueurs LAB, LACsontWe can write that these lengths L AB , L AC are

Et [Math. 2]And [Math. 2]

Plus généralement, pour chaque couple i de fils de chaîne arrivant à la ligne de façure, on peut considérer les longueurs des segments LSi, LIi :More generally, for each pair i of warp threads arriving at the fabric line, we can consider the lengths of the segments LIf, LIi :

avec

  • xi, yiles coordonnées du point en ligne de façure où arrive le couple de fils de chaîne,
  • xHi, ySiles coordonnées de l’œillet où passe la fil de chaîne de la foule supérieure, et
  • xHi, yIiles coordonnées de l’œillet où passe la fil de chaîne de la foule inférieure, et
with
  • x i , y i the coordinates of the point on the line of the fashion where the pair of warp threads arrives,
  • x Hi , y If the coordinates of the eyelet where the warp thread of the upper shed passes, and
  • x Hi , y Ii the coordinates of the eyelet where the warp thread of the lower shed passes, and

Les œillets se déplaçant verticalement, ils ont une même abscisse xHien foule supérieure et en foule inférieure.The eyelets moving vertically, they have the same abscissa x Hi in the upper and lower crowds.

Selon un mode de réalisation, on peut estimer l’équilibre des fils de chaîne lors de l’ouverture de foule au moyen de ces élongations de fils, par exemple en considérant le maximum des différences entre deux fils d’une paire de fils de chaîne :According to one embodiment, the balance of the warp threads during the opening of the shed can be estimated by means of these thread elongations, for example by considering the maximum of the differences between two threads of a pair of warp threads:

L’objectif d’équilibre, objE, est donc évalué par le maximum, pour toute chaîne i, de la différence entre les deux fils de chaîne du couple.The equilibrium objective, obj E , is therefore evaluated by the maximum, for any warp i, of the difference between the two warp threads of the pair.

Ces chaînes peuvent être celles modélisées, c’est-à-dire prises en compte dans la modélisation, car on peut, selon un mode de réalisation, exclure de la modélisation des chaînes qui restent en foule supérieure ou inférieure durant un ensemble d’insertions.These chains can be those modeled, that is to say taken into account in the modeling, because it is possible, according to one embodiment, to exclude from the modeling chains which remain in the upper or lower crowd during a set of insertions.

La fonction objectif comprend également des contraintes et notamment des contraintes propres à la machine à tisser. Ces contraintes sont appliquées sur tous les fils.The objective function also includes constraints, including constraints specific to the weaving machine. These constraints are applied to all the threads.

D’une façon générale, ces contraintes visent à éviter les collisions entre les fils de chaîne et les obstacles (lance 9, battants haut 12a et bas 12b), ainsi qu’à respecter une hauteur maximale entre la foule supérieure et la foule inférieure.Generally speaking, these constraints aim to avoid collisions between the warp threads and obstacles (throw 9, upper 12a and lower 12b flaps), as well as to respect a maximum height between the upper shed and the lower shed.

La première contrainte, c0, correspond à la hauteur de foule, c’est-à-dire à l’écart vertical maximum entre les œillets de la foule supérieure 10a et les œillets de la foule inférieure 10b.The first constraint, c 0 , corresponds to the shed height, that is, the maximum vertical distance between the eyelets of the upper shed 10a and the eyelets of the lower shed 10b.

Cette contrainte peut s’exprimer :This constraint can be expressed:

Pour une chaîne i si l’écart entre les œillets (ySi-yIi) est inférieur à un seuil Fmax, alors la contrainte c0,iest nulle. Ce seuil dépend du type et de la géométrie du harnais. Il s’agit physiquement du déplacement maximum admissible par les lisses.For a chain i if the gap between the eyelets (y Si -y Ii ) is less than a threshold F max , then the constraint c 0,i is zero. This threshold depends on the type and geometry of the harness. It is physically the maximum displacement admissible by the rails.

D’autres contraintes visent à éviter la collision entre les fils de chaîne et les obstacles des éléments du métier à tisser, en particulier la lance (ou « rapier » en anglais) et le battant (ou « beater » en anglais).Other constraints aim to avoid collision between the warp threads and obstacles in the loom elements, in particular the rapier and the beater.

Selon un mode de réalisation, on modélise ses obstacles par des cercles, c’est-à-dire par un point et un rayon. Il suffit alors, pour chaque obstacle, de comparer une distance entre les fils de chaîne et les centres par rapport au rayon, moyennant une marge de sécurité. Pour le battant, on distingue sa partie supérieure 12a (modélisée par un premier cercle), et sa partie inférieure 12b (modélisée par un second cercle).According to one embodiment, its obstacles are modeled by circles, that is to say by a point and a radius. It is then sufficient, for each obstacle, to compare a distance between the warp threads and the centers with respect to the radius, with a safety margin. For the leaf, we distinguish its upper part 12a (modeled by a first circle), and its lower part 12b (modeled by a second circle).

On peut prévoir que chaque contrainte est nulle si le fil de chaîne passe du bon côté de l’obstacle et à distance suffisante, et égale à la distance entre ce fil de chaîne et l’obstacle.It can be predicted that each constraint is zero if the warp thread passes on the right side of the obstacle and at a sufficient distance, and equal to the distance between this warp thread and the obstacle.

Par exemple, pour le battant supérieur 12a, on peut écrire :For example, for the upper leaf 12a, we can write:

avec :

  • di,1: distance entre le fil de chaîne i et le battant supérieur 12a. On peut supposer que cette distance di ,1est signée par les différences en abscisses.
  • α représente une marge de sécurité. On peut proposer α=1.1
  • R1est le rayon du battant supérieur.
with :
  • d i,1 : distance between the warp thread i and the upper clapper 12a. We can assume that this distance d i ,1 is signed by the differences on the abscissa.
  • α represents a safety margin. We can propose α=1.1
  • R 1 is the radius of the upper leaf.

Pour la lance 9, on peut définir un critère c2concernant la foule supérieure et un autre critère c3concernant la foule inférieure.For lance 9, we can define a criterion c 2 concerning the upper crowd and another criterion c 3 concerning the lower crowd.

On peut par exemple écrire :For example, we can write:

avec :

  • di,2: distance entre le fil de chaîne i de la foule supérieure et la lance 9. On peut supposer que cette distance di,2est signée par les différences en abscisses.
  • α représente une marge de sécurité. On peut proposer α=1.1
  • R2est le rayon de la lance 9.
with :
  • d i,2 : distance between the warp thread i of the upper shed and the lance 9. We can assume that this distance d i,2 is signed by the differences on the abscissa.
  • α represents a safety margin. We can propose α=1.1
  • R 2 is the radius of the lance 9.

Pour la foule inférieure, on peut par exemple écrire :For the lower crowd, we can for example write:

avec :

  • di,3: distance entre le fil de chaîne i de la foule inférieure et la lance 9. On peut supposer que cette distance di,3est signée par les différences en abscisses.
  • α : une marge de sécurité. On peut proposer α=1.1
  • R2: le rayon de la lance 9.
with :
  • d i,3 : distance between the warp thread i of the lower shed and the lance 9. We can assume that this distance d i,3 is signed by the differences on the abscissa.
  • α: a safety margin. We can propose α=1.1
  • R 2 : the radius of the lance 9.

Une cinquième contrainte peut concerner le battant bas 12b et sa position relative par rapport aux fils de chaîne de la foule inférieure 10b. Il s’agit en quelque sorte du critère symétrique du critère c1,i.A fifth constraint may concern the lower leaf 12b and its relative position with respect to the warp threads of the lower shed 10b. This is in some way the symmetrical criterion of criterion c 1,i .

On peut par exemple écrire :For example, we can write:

avec :

  • di,4: distance entre le fil de chaîne i et le battant inférieur 12b. On peut supposer que cette distance di,4est signée par les différences en abscisses.
  • α représente une marge de sécurité. On peut proposer α=1.1
  • R4est le rayon du battant inférieur 12b.
with :
  • d i,4 : distance between the warp thread i and the lower clapper 12b. We can assume that this distance d i,4 is signed by the differences on the abscissa.
  • α represents a safety margin. We can propose α=1.1
  • R 4 is the radius of the lower leaf 12b.

On peut remarquer que les contraintes c1,iet c3,id’une part et c2,iet c4,id’autre part suivent des sens différents du fait que les distances sont signées par la différence en abscisses.It can be noted that the constraints c 1,i and c 3,i on the one hand and c 2,i and c 4,i on the other hand follow different directions because the distances are signed by the difference on the abscissa.

Les contraintes c1,i, c2,i, c3,iet c4,isont nulles si la distance non signée est supérieure au rayon de l’obstacle correspondant plus une marge (de 10% dans les exemples ci-dessus avec α=1.1).The constraints c 1,i , c 2,i , c 3,i and c 4,i are zero if the unsigned distance is greater than the radius of the corresponding obstacle plus a margin (of 10% in the examples above with α=1.1).

Lors d’une insertion d’un fil de trame (qui implique donc l’ouverture de la foule), la contrainte globale peut s’exprimer comme la somme des contraintes précédemment décrites pour l’ensemble des fils de chaîne.When inserting a weft thread (which therefore involves opening the shed), the overall stress can be expressed as the sum of the stresses previously described for all the warp threads.

Ainsi, cette contrainte globale c peut s’écrire :Thus, this global constraint c can be written:

La phase d’optimisation peut considérer une fonction objectif comportant un premier membre évaluant un équilibre des fils de chaîne lors de l’ouverture de foule, et un second membre c évaluant les contraintes.The optimization phase can consider an objective function with a first member evaluating a balance of the warp threads during the opening of the shed, and a second member c evaluating the constraints.

Cette fonction objectif f(ν) peut par exemple alors s’écrire :This objective function f(ν) can for example then be written:

k est un hyperparamètre du procédé d’optimisation et peut être fixé par l’utilisateur. Il influe sur l’importance relative des contraintes par rapport à l’optimisation de l’équilibre des foules. Il s’agit d’un facteur de pénalité normalement lié à la géométrie du problème. Il peut être compris entre 10 et 200.k is a hyperparameter of the optimization process and can be set by the user. It influences the relative importance of the constraints with respect to the optimization of the crowd balance. It is a penalty factor normally linked to the geometry of the problem. It can be between 10 and 200.

représente le vecteur 5-tuple recherché. Autrement dit, on cherche une optimisation de la fonction objectif f( dans l’espace des possibles. represents the desired 5-tuple vector. In other words, we are looking for an optimization of the objective function f( in the space of possible.

Comme vu précédemment, ce 5-tuple est défini par = [y0, yS, aS, yI, aI]. Le 5-tuple de paramètres d’ouverture fournissant cet optimum peut ensuite être utilisé pour paramétrer la machine à tisser 1.As seen previously, this 5-tuple is defined by = [y 0 , y S , a S , y I , a I ]. The 5-tuple of opening parameters providing this optimum can then be used to parameterize weaving machine 1.

L’étape 130, sur la figure 3, consiste à la recherche d’un couple qui minimise la fonction objectif f( .Step 130, in Figure 3, consists of searching for a pair which minimizes the objective function f( .

Une étape de production, 140, de la structure tissée peut alors être mise en œuvre au moyen de la machine à tisser 1. Pour ce faire, les paramètres déterminés par l’outil d’optimisation 20 peuvent être utilisées.A production step, 140, of the woven structure can then be implemented using the weaving machine 1. To do this, the parameters determined by the optimization tool 20 can be used.

Plus précisément, dans cette étape 140, la valeur de 5-tuple des paramètres d’ouverture qui correspond à cette fonction objectif f( minimisée peut être utilisée pour paramétrer l’ouverture du foule de la machine à tisser 1. Le métier à tisser 1 peut produire la structure tissée en insérant un fil de trame lors de l’ouverture de la foule des fils de chaîne selon ces paramètres d’ouverture .More precisely, in this step 140, the 5-tuple value of the opening parameters which corresponds to this objective function f( minimized can be used to set the shed opening of the weaving machine 1. The weaving machine 1 can produce the woven structure by inserting a weft yarn when opening the shed of the warp yarns according to these opening parameters. .

Différents algorithmes peuvent être utilisés pour déterminer un optimum ( . Il est à noter qu’un optimum global n’est pas forcément nécessaire : en effet, il est important d’obtenir une bonne ouverture de foule, qui respecte les contraintes c et réalise un bon équilibre objEdes foules supérieure et inférieure, mais il peut être peu important qu’il existe ou pas de meilleures solutions dans l’espace des .Different algorithms can be used to determine an optimum ( . It should be noted that a global optimum is not necessarily necessary: indeed, it is important to obtain a good crowd opening, which respects the constraints c and achieves a good balance obj E of the upper and lower crowds, but it may be unimportant whether or not there are better solutions in the space of .

Un algorithme donnant un minimum local peut être envisagé.An algorithm giving a local minimum can be considered.

Préférentiellement, on peut rechercher à éviter les blocages dans les minimums locaux de la fonction objectif et utiliser par exemple un algorithme une perturbation aléatoire permettant d’éviter de tels blocages.Preferably, one can seek to avoid blockages in the local minima of the objective function and use, for example, a random perturbation algorithm to avoid such blockages.

Un algorithme possible est celui de « Basin-hopping ».One possible algorithm is “Basin-hopping”.

Cet algorithme est basé sur une technique d'optimisation globale qui itère en effectuant une perturbation aléatoire des coordonnées, en effectuant une optimisation locale et en acceptant ou en rejetant de nouvelles coordonnées en fonction d'une valeur de fonction minimisée. Il est particulièrement bien adapté pour obtenir des optimisations globales dans un espace à grand nombre de dimensions.This algorithm is based on a global optimization technique that iterates by performing a random perturbation of the coordinates, performing a local optimization, and accepting or rejecting new coordinates based on a minimized function value. It is particularly well suited for obtaining global optimizations in a high-dimensional space.

Cet algorithme a été introduit dans Wales, David J.; Doye, Jonathan P. K. (1997-07-10). "Global Optimization by Basin-Hopping and the Lowest Energy Structures of Lennard-Jones Clusters Containing up to 110 Atoms". The Journal of Physical Chemistry A. 101 (28): 5111–5116. arXiv:cond-mat/9803344This algorithm was introduced in Wales, David J.; Doye, Jonathan P.K. (1997-07-10). "Global Optimization by Basin-Hopping and the Lowest Energy Structures of Lennard-Jones Clusters Containing up to 110 Atoms". The Journal of Physical Chemistry A. 101 (28): 5111–5116. arXiv:cond-mat/9803344

L’algorithme de Basin-hopping est disponible dans des librairies et peut donc être aisément utilisé. Par exemple, pour une utilisation en langage Python, on peut accéder à une implémentation disponible : https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.optimize.basinhopping.html#scipy.optimize.basinhoppingThe Basin-hopping algorithm is available in libraries and can therefore be easily used. For example, for use in Python, one can access an available implementation: https://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/generated/scipy.optimize.basinhopping.html#scipy.optimize.basinhopping

Bien évidemment, encore une fois, d’autres algorithmes existants ou à venir sont envisageables pour mettre en œuvre cette phase d’optimisation.Obviously, once again, other existing or future algorithms can be considered to implement this optimization phase.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et au mode de réalisation décrits et représentés, mais est défini par les revendications. Elle est notamment susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art.Of course, the present invention is not limited to the examples and the embodiment described and shown, but is defined by the claims. It is in particular susceptible of numerous variants accessible to those skilled in the art.

Claims (10)

Procédé de tissage automatisé (100) d’une structure tissée (30) au moyen d’une machine à tisser (1), comprenant l’insertion d’un fil de trame lors de l’ouverture d’une foule de fils de chaîne, et des étapes préalables (110, 120, 130) d’optimisation d’une fonction objectif ayant un premier membre évaluant un équilibre desdits fils de chaîne lors de ladite ouverture de foule, et un second membre évaluant des contraintes propres à ladite machine à tisser, ladite optimisation comprenant de déterminer un ensemble de paramètres d’ouverture (43) minimisant, au moins localement, ladite fonction objectif, et ledit ensemble de paramètres d’ouverture étant utilisé pour paramétrer ladite machine à tisser.Automated weaving method (100) of a woven structure (30) by means of a weaving machine (1), comprising the insertion of a weft thread when opening a shed of warp threads, and prior steps (110, 120, 130) of optimizing an objective function having a first member evaluating a balance of said warp threads when said shed opening is carried out, and a second member evaluating constraints specific to said weaving machine, said optimization comprising determining a set of opening parameters (43) minimizing, at least locally, said objective function, and said set of opening parameters being used to parameterize said weaving machine. Procédé selon la revendication précédente dans lequel ladite structure tissée (30) est un renfort pour matériaux composite.Method according to the preceding claim in which said woven structure (30) is a reinforcement for composite materials. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite optimisation comprend de déterminer un optimum global de ladite fonction objectif en introduisant une perturbation aléatoire.Method according to one of the preceding claims, in which said optimization comprises determining a global optimum of said objective function by introducing a random perturbation. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel ladite optimisation utilise un algorithme de Basin-hopping.Method according to the preceding claim, wherein said optimization uses a Basin-hopping algorithm. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel lesdits paramètres d’ouverture définissent une première droite déterminant une ouverture supérieure de ladite foule, et une seconde droite déterminant une ouverture inférieure de ladite foule.Method according to one of the preceding claims, in which said opening parameters define a first straight line determining an upper opening of said shed, and a second straight line determining a lower opening of said shed. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel ledit équilibre des fils de chaîne est évalué par des différences d’élongation entre les fils de chaîne d’une ouverture supérieure (10a) de ladite foule, et d’une ouverture inférieure (10b) de ladite foule.Method according to one of the preceding claims in which said balance of the warp threads is evaluated by differences in elongation between the warp threads of an upper opening (10a) of said shed, and of a lower opening (10b) of said shed. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ledit second membre évalue une hauteur entre une ouverture supérieure et une hauteur inférieure de ladite foule.A method according to one of the preceding claims, wherein said second member evaluates a height between an upper opening and a lower height of said shed. Procédé selon l’une des revendications précédentes dans lequel ledit second membre évalue des distances entre lesdits fils de chaîne et une lance (9) de ladite machine à tisser (1) et/ou un battant (12a, 12b) de ladite machine à tisser (1).Method according to one of the preceding claims wherein said second member evaluates distances between said warp threads and a lance (9) of said weaving machine (1) and/or a beater (12a, 12b) of said weaving machine (1). Programme d’ordinateur comportant des instructions pour, lorsqu’il est exécuté par un processeur, mettre en œuvre un procédé selon l’une des revendications précédentes.Computer program comprising instructions for, when executed by a processor, implementing a method according to one of the preceding claims. Outil de tissage comportant une machine à tisser (1) d’une structure tissée (30) adaptée pour l’insertion d’un fil de trame lors de l’ouverture d’une foule de fils de chaîne, et un outil d’optimisation (20) d’une fonction objectif comportant ayant un premier membre évaluant un équilibre desdits fils de chaîne lors de ladite ouverture de foule, et un second membre évaluant des contraintes propres à ladite machine à tisser, ladite optimisation comprenant de déterminer un ensemble de paramètres d’ouverture (43) minimisant, au moins localement, ladite fonction objectif, et ledit ensemble de paramètres d’ouverture étant utilisé pour paramétrer ladite machine à tisser (1).Weaving tool comprising a weaving machine (1) of a woven structure (30) adapted for the insertion of a weft thread when opening a shed of warp threads, and an optimization tool (20) of an objective function comprising having a first member evaluating a balance of said warp threads when said shed opening, and a second member evaluating constraints specific to said weaving machine, said optimization comprising determining a set of opening parameters (43) minimizing, at least locally, said objective function, and said set of opening parameters being used to parameterize said weaving machine (1).
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