ES2197998T3 - Sistema de transporte sobre vias con vehiculos de transporte. - Google Patents

Abstract

SE DESCRIBE UN SISTEMA DE TRANSPORTE GUIADO POR RAILES QUE TIENE AL MENOS UNA VIA DE MIEMBROS DE SOPORTE Y GUIA POR RAILES SOBRE LAS QUE SE DESPLAZA AL MENOS UN VEHICULO DE TRANSPORTE QUE TIENE MEDIOS PARA UN MOVIMIENTO CONTINUO Y AUTOMATIZADO A LO LARGO DE LA VIA, Y AL QUE SE TRANSMITE ENERGIA SIN CONTACTOS DESDE UN CIRCUITO PRIMARIO SITUADO A LO LARGO DE LA VIA. EL VEHICULO DE TRANSPORTE ESTA DISEÑADO COMO VEHICULO DE TRANSPORTE (2) PARA AL MENOS UN VEHICULO SATELITE (3, 9) UTILIZADO PARA TRANSPORTAR PRODUCTOS, Y TIENE UNA SECCION DE GUIA SATELITE PARA POSICIONAR Y APARCAR EL VEHICULO SATELITE (3, 9). LA SECCION DE LA VIA SATELITE PUEDE COLOCARSE EN ALINEACION SITUANDOSE EL VEHICULO DE TRANSPORTE (2) A RAS CON LAS VIAS SATELITE DISPUESTAS A LO LARGO DE SU VIA, PERPENDICULARMENTE A LA MISMA. LA ENERGIA PROCEDENTE DE UN CIRCUITO PRIMARIO MONTADO A LO LARGO DE LAS VIAS SATELITE (7, 8) SE TRANSMITE SIN CONTACTOS AL VEHICULO SATELITE (3, 9), EQUIPADO CON MEDIOS PARA LOCOMOCION AUTOMATIZADA. ELVEHICULO SATELITE (3, 9) Y EL VEHICULO DE TRANSPORTE (2) TIENEN CAPACIDAD DE PROCESADOR Y MEDIOS PARA LA TRANSMISION INALAMBRICA DE INFORMACION ENTRE ELLOS Y/O CON UNA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO.

Description

Sistema de transporte sobre vías con vehículos de transporte.

La invención se refiere a un sistema de transporte sobre vías, con por lo menos un tramo de vía de traslación compuesto de elementos de soporte y de elementos de conducción en la vía, sobre el que es conducido por lo menos un vehículo de transporte para mercancías, que tiene medios para su desplazamiento a lo largo de la vía de traslación y hasta el cual se transmite sin contacto la energía desde un circuito primario instalado a lo largo del tramo de vía de traslación.

Ya es conocido el modo de transmitir sin contacto la energía hasta un vehículo. En la revista ``Elektric 34'', 1980, nº 7 se describe una disposición para la transmisión inductiva de energía hasta una locomotora de una mina. Esta disposición tiene líneas de conducción dobles, que están instaladas en el techo de las galerías de la mina. Entre la línea doble de conducción se mueven cuerpos de ferrita con bobinados secundarios, que están conectados a la locomotora de la mina y que sirven para alimentar energía hasta los accionamientos y hasta otros aparatos consumidores.

También es conocido un dispositivo para la transmisión sin contacto de energía hasta un vehículo que se desplaza sobre vías (por el documento PCT-GB 92/00220). Una línea de conducción doble está sujeta sobre apoyos no conductores eléctricos. A lo largo de la línea de conducción doble se puede mover un núcleo de ferrita colocado sobre un vehículo y que lleva un bobinado secundario, a través del cual se alimenta la energía hasta el vehículo. La línea de conducción doble es alimentada con una tensión alterna en el campo de KHz.

También son conocidos almacenes con estanterías altas para apilar mercancías o palets con mercancías. Para llenar y vaciar las estanterías con las mercancías o los palets están previstos transportadores elevadores, que recorren el tramo existente entre un punto de recogida y de entrega y las estanterías. Véanse como ejemplo los documentos US -A- 4 971 508 y FR -A- 2 445 289.

La presente invención tiene por objeto resolver el problema de desarrollar un sistema de transporte sobre vías de traslación, en el que se pueden realizar de forma sencilla trabajos de transporte y que también puede efectuar rápidamente trabajos de transporte incluso en puntos de carga y de descarga situados a mucha distancia entre sí.

Este objeto se soluciona en un sistema de transporte de la clase descrita al principio y realizado según la invención, configurando el vehículo de transporte como vehículo de soporte para por lo menos un vehículo secundario para el transporte de mercancías y haciendo que tenga un tramo secundario de vía de traslación para el posicionamiento y para el aparcamiento del vehículo secundario, haciendo que el tramo de vía de traslación porque el tramo de vía de traslación secundario, haciendo que se transmita sin contacto hasta el vehículo secundario, equipado con medios para su desplazamiento, la energía de un circuito primario instalado a lo largo de los tramos de vía de traslación secundarios, y haciendo que por lo menos un vehículo secundario y el vehículo de soporte tengan capacidad de procesamiento y medios para la transmisión inalámbrica de comunicaciones entre sí y/o con una unidad central de mando.

Con el sistema de transporte propuesto en la invención se pueden realizar de forma muy flexible trabajos de transporte. También en el caso de que el vehículo de soporte tenga solo un tramo de vía de traslación secundario, el vehículo de soporte puede trabajar junto con varios vehículos secundarios, por ejemplo transportando un vehículo secundario hasta un tramo de vía de traslación secundario, mientras que otros vehículos secundarios realizan trabajos de transporte en tramos de vía de traslación secundarios o bien se encuentran en posición de espera cargados con mercancías, hasta que el vehículo de soporte haya llevado su vehículo secundario con sus mercancías hasta un tramo seleccionado de la vía de traslación y a continuación se desplace inmediatamente hasta el tramo de la vía de traslación del otro vehículo secundario, para recoger éste y transportarlo hasta un nuevo lugar de destino. El recorrido que se debe realizar o los tramos de vía de traslación de destino que se deben recorrer son elegidos por medio de un programa de transporte adecuado, cuyos datos de destino salen desde la unidad de mando central, que está configurada, por ejemplo, como módulo de introducción. Una ventaja esencial del sistema propuesto en la invención, por consiguiente, consiste en que el vehículo de soporte no tiene que permanecer en una posición de espera, cuando el vehículo secundario realiza un trabajo de transporte para mercancías. Esto repercute en un considerable aumento del rendimiento de transporte, en comparación con un sistema, en el que el vehículo de soporte tiene que esperar a un vehículo secundario, hasta que éste se haya desplazado hasta un punto de carga o de descarga de mercancías y regrese otra vez hasta su posición en el vehículo de soporte.

En una forma de realización preferida, están previstas por lo menos dos tramos de vías de traslación para el vehículo de soporte en dos niveles superpuestos entre sí, con los correspondientes tramos de vía de traslación secundarios situados transversalmente respecto a aquéllos, así como un elevador para el vehículo de soporte, situado en por lo menos un extremo de la vía de traslación.

Con este dispositivo se pueden aumentar esencialmente los rendimientos de transporte y la capacidad de almacenamiento para mercancías, puesto que el vehículo de soporte y los vehículos secundarios pueden estar activos en diferentes niveles, dirigidos por el mando de la unidad de conexión de comunicaciones. Se debe entender aquí por actividad también la posición de espera del vehículo de soporte o del vehículo secundario en un punto de carga o de descarga.

En forma conveniente, por lo menos un vehículo secundario está configurado para la recogida, transporte y descarga de palets. Una forma de realización de esta clase es adecuada en especial para almacenes con estanterías, por ejemplo almacenes con estanterías altas.

La energía es transmitida en forma inductiva hasta el vehículo de soporte y hasta el vehículo o los vehículos secundarios, en especial con media frecuencia. Por lo tanto, es favorable elegir un dispositivo de transmisión que tenga también una inductividad pequeña en grandes longitudes de la vía de traslación. Una disposición de esta clase comprende convenientemente un circuito primario en reposo, configurado como disposición alargada de conductores, que está conectado a la fuente de media frecuencia y está situado a lo largo de la vía de traslación del vehículo de soporte, así como del vehículo secundario, también sobre el vehículo de soporte, y tiene en cada uno de ellos una cabeza de transmisión de núcleo de ferrita situada en el vehículo de soporte y en el vehículo secundario, así como en cada uno de ellos un bobinado secundario que rodea al núcleo de ferrita en la cabeza de transmisión y que está acoplado inductivamente al circuito primario. La disposición de conductores del circuito primario tiene un conductor externo, configurado como carcasa casi cerrada, y un conductor central situado aproximadamente en el centro de la carcasa, en el cual circula una corriente eléctrica del mismo valor orientada en sentido opuesto, estando el conductor central rodeado por el núcleo de ferrita con forma de U. Con este dispositivo se pueden transmitir, a través de espacios de separación de unos pocos centímetros, las potencias para el transporte de cargas, con un coste relativamente pequeño y buen grado de efectividad, teniendo pocas inductividades propias. La corriente se distribuye sobre dos paredes exteriores, con lo cual se dispone de una sección de transmisión relativamente grande, a pesar del efecto de desplazamiento superficial de la corriente.

El núcleo de ferrita con forma de U lleva ventajosamente en ambos lados del conductor del lado primario bobinados opuestos entre sí, cuya altura corresponde aproximadamente a la altura del conductor primario y es de entre 0,3 veces y 0,5 veces la altura total del núcleo con forma de U. La altura del conductor primario, en relación con la anchura de paso del flujo magnético, situada junto a la zona del conductor, se elige de manera que sea máxima la potencia transmitida.

Además, es favorable que las paredes exteriores de la carcasa, situadas frente al conductor central, tengan una zona abovedada para una distribución lo más uniforme posible de la corriente por toda la zona lo más ancha posible de conducción de corriente. Las secciones de los conductores exteriores y del conductor central y la anchura de paso del flujo magnético pueden ser configuradas y las relaciones de valores pueden ser calculadas de manera que se produzca una potencia de pérdida eléctrica mínima. En el bobinado secundario está conectado, en paralelo a la resistencia de carga, un condensador, que suministra la corriente de magnetización para producir la densidad de flujo magnético en el espacio de separación del núcleo de ferrita. El bobinado secundario está conectado en serie también a un condensador, que compensa la caída inductiva de la tensión en la inductividad de dispersión de la cabeza de transmisión.

Las comunicaciones se transmiten preferentemente en forma inalámbrica hasta el vehículo de soporte o el vehículo secundario, respectivamente a través de líneas de conducción instaladas a lo largo de las vías de traslación. Una disposición sin contactos de esta clase para la transmisión de informaciones hace posible una gran calidad de transmisión, que está prácticamente libre de influencias parasitarias electromagnéticas. La línea de conducción consta preferentemente de un cable coaxial provisto de aberturas, que actúa respectivamente junto con una antena de conexión situada sobre el vehículo de soporte o sobre el vehículo secundario.

A continuación se explica más detalladamente la invención por medio de ejemplos de realización representados en los dibujos adjuntos, en los que pueden verse otros detalles, características y ventajas.

En los dibujos se muestran:

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en la figura 1 un sistema de transporte sobre una vía, representado esquemáticamente en vista en perspectiva;

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en la figura 2 un vehículo de soporte y un vehículo secundario del sistema de transporte representado en la figura 1, en vista esquemática desde un lado, parcialmente en sección;

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en la figura 3 un vehículo secundario del sistema de transporte realizado según la figura 1, en vista esquemática desde delante en sección transversal;

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en la figura 4 un dispositivo para la transmisión de energía sin contacto, para la conducción en la vía de traslación y para la transmisión de información;

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en la figura 5 un dispositivo para la transmisión sin contacto de energía, con un conductor coaxial abierto, visto en sección longitudinal y en vista desde arriba.

Un sistema de transporte sobre una vía tiene por lo menos un vehículo de transporte, que se desplaza a lo largo de un tramo de una vía de traslación 1 y que está configurado como vehículo de soporte 2 para por lo menos un vehículo secundario 3. El vehículo secundario 3 está destinado al alojamiento, transporte y descarga de mercancías 4. Sobre el vehículo de soporte 2 están colocados en paralelo entre sí dos tramos de vías de traslación secundarios 5, 6. Los tramos de vías de traslación secundarios 5, 6, que se extienden transversalmente respecto a la vía de traslación 1, tienen elementos de soporte y de guía sobre la vía. También la vía de traslación 1 tiene elementos de soporte y de guía, que se describen con mayor detalle más adelante. Tanto el vehículo de soporte 2 como el vehículo secundario 3 están equipados con medios para su conducción y sujeción sobre la vía y para su desplazamiento.

Junto al tramo de vía de traslación 1 están situados tramos de vías de traslación secundarios 7, 8, a la altura de los tramos 5, 6 de vías de traslación secundaria, y en coincidencia de alineación con ellos se pueden alinear los tramos de vías de traslación 5, 6 por medio del correspondiente posicionamiento del vehículo de soporte 2. Esto puede ser realizado, por ejemplo, por medio de sensores situados en el vehículo de soporte 2 o en los tramos de vías de traslación 5, 6. Estando alineado coincidentemente un tramo de vía de traslación 5 ó 6 con el respectivo tramo de vía de traslación 7, 8, el vehículo secundario 3 puede ser trasladado desde el vehículo de soporte 2 hasta el tramo de vía de traslación 7 u 8 respectivamente o bien inversamente desde un tramo de vía de traslación 7, 8, hasta el vehículo de soporte 2. En la figura 1 están representados el vehículo secundario 3 y otro vehículo secundario 9. La representación de dos vehículos secundarios no debe ser considerada como limitativa.

A lo largo de la vía de traslación 1 y de los tramos de vías de traslación secundarios 7, 8 están instalados respectivamente circuitos primarios, desde los cuales se transmite en forma inalámbrica energía para el funcionamiento del vehículo de soporte 2 y de los vehículos secundarios 3 y 9. También los tramos 5, 6 de vías de traslación tienen partes de circuitos primarios de esta clase, para alimentar energía hasta los vehículos secundarios 3, 9, para el cambio desde el vehículo de soporte 2 hasta el tramo de vía de traslación 7, 8 y al revés. Tanto el vehículo de soporte 2 como también los vehículos secundarios 3 y 9 están provistos de circuitos de conexiones, que tienen capacidades de procesamiento, para poder alojar por lo menos un programa de mando. Además, el vehículo de soporte 2 y los vehículos secundarios 3 y 9 están provistos cada uno de ellos de un punto de interconexión de comunicaciones, estando previstos medios para la transmisión inalámbrica de informaciones entre el vehículo de soporte 2 y el vehículo secundario 3, 9 y en su caso con un puesto de mando central.

El vehículo de soporte 2 consta de una parte de accionamiento, que está representada esquemáticamente en un nivel inferior junto con la conducción de la vía y la función de deslizamiento. Este nivel inferior, junto con el nivel más elevado, que está previsto para el almacenamiento de los vehículos secundarios 3 con sus mercancías, forma una especie de carro guiado sobre la vía. Este carro es completado por medio de un nivel de información, para formar un sistema autárquico. Este nivel de información recibe y envía datos desde los vehículos secundarios y hasta los mismos, y desde y hasta una estación fija, que tiene un emisor y un receptor para el intercambio de informaciones y que igualmente puede emitir y recibir datos. Además, en el vehículo de soporte 2 y en los vehículos secundarios está previsto en cada uno de ellos un sistema de procesamiento de datos, que puede controlar accionadores y sensores. De este modo es posible realizar por ejemplo una conducción magnética sobre una vía y una compensación de la fuerza de la gravedad con regulación de la distancia. La regulación de los accionamientos se realiza de acuerdo con los trabajos de transporte previstos en cada caso, que son ordenados, por ejemplo, desde la estación de mando fija. Además se regula la distancia de los diversos vehículos de soporte por medio del intercambio de informaciones entre los vehículos, de manera que no pueden ocurrir colisiones, cuando se mueven varios vehículos de soporte sobre la misma vía de traslación 1. El nivel más alto de almacenamiento y de carga y descarga puede ser equipado en formas múltiples, por ejemplo con un elemento de elevación o con un transportador de rodillos.

El vehículo de soporte se mueve, por ejemplo, sobre ruedas 10 y sobre carriles 11 de la vía de traslación 1, realizándose su accionamiento con ayuda de un motor 12. La energía para el accionamiento del motor 12 y para otros servoaccionamientos es proporcionada por medio de la transmisión sin contacto de energía. Esto está representado con mayor detalle en la figura 4, que muestra un carril 11, cuyo lado superior forma la vía de deslizamiento para las ruedas 10. El carril 11 está doblado en ángulo con forma de L. La parte doblada en ángulo cubre un conductor central 13, que está sujeto por un travesaño 14, que a su vez está sujeto en el lado inferior de la parte doblada en ángulo del carril 11. El conductor central 13 es alimentado por un generador de media frecuencia no representado en el dibujo. La transmisión sin contacto de la energía tiene lugar por medio de una cabeza de transmisión 15, que tiene un bobinado W_{2} y está sujeta del mismo modo en el vehículo de soporte 2 y en los vehículos secundarios 3 y 9. El núcleo de la cabeza de transmisión 15 consta de un material de ferrita. El conductor central 13, que penetra en la cabeza de transmisión 15, forma parte de una disposición con forma de E, que tiene además el conductor exterior 13a.

Para la transmisión de la información hay un cable coaxial rasgado, sujeto en la barra conductora 25. El cable coaxial 25 está unido a una estación fija de emisión y de recepción. Una antena de conexión 19 sujeta en el vehículo de soporte 2 está conectada en el vehículo de soporte 2 a una estación móvil. La transmisión de la información entre la estación fija, el vehículo de soporte 2 y los vehículos secundarios 3 y 9, puede ser realizada también por medio de radio.

Para reducir la altura de los carriles, el elemento primario con forma de E puede ser girado hacia un lado en 90º, también respecto a la disposición según la figura 3, es decir puede ser colocado horizontalmente. En la figura 4 se representa con mayor detalle el principio de la disposición similar a un conductor coaxial, abierto hacia un lado para la transmisión de energía.

En la cabeza de transmisión 15, el núcleo de ferrita con forma de U rodea al conductor central 13 y conduce el flujo magnético \diameter a través del bobinado secundario W_{2}. El conductor central 13 es alimentado en un extremo por medio de un generador de media frecuencia, de manera que a través de él pasa la corriente I_{1}. El conductor central está conectado a la carcasa en el extremo E más alejado de la fuente de alimentación. La corriente se divide aquí en dos corrientes parciales iguales I_{\sfrac{1}{2}} , debido a la simetría de la disposición y retrocede a través de la carcasa hasta el generador de media frecuencia MFG.

Como consecuencia del efecto de desplazamiento superficial de la corriente, que se produce con altas frecuencias en conductores macizos, como es la carcasa con forma de U (por ejemplo fabricada de aluminio), la corriente no se distribuye uniformemente hacia las paredes de la carcasa, sino que penetra desde el interior en las paredes de la carcasa solo de acuerdo con la profundidad de penetración \delta_{E}. La profundidad de penetración es de 25 kHz y el grosor del aluminio es aproximadamente de 0,5 mm. La corriente tampoco se distribuye uniformemente por todo el perímetro interior del perfil con forma de U, sino que pasa predominantemente por las zonas con la máxima intensidad magnética de campo.

La figura 3 muestra esquemáticamente un vehículo secundario 3 ó 9 respectivamente, visto de frente. La transmisión sin contacto de energía, tal como se explica más detalladamente en las figuras 4 y 5, es alimentada desde el lado inferior hacia el vehículo secundario 3. Las vías de traslación 7, 8 tienen cada una de ellas carriles 18, 19, sobre los cuales se desplazan las ruedas 20, 21 de los vehículos secundarios 3, 9. Los carriles 18, 19 están colocados sobre soportes, no representados en el dibujo, a una distancia del suelo y tienen perfiles con forma de Z, puesto que al mismo tiempo están configurados como superficies de apoyo para palets 22, que están colocados sobre plataformas elevadoras 23 de los vehículos secundarios 3, 9. Las ruedas 20, 21 se apoyan sobre los extremos inferiores doblados en ángulo de los perfiles con forma de Z, cuyos extremos superiores doblados en ángulo están orientados hacia el lado exterior de los carriles. En el lado inferior del carril 19 está sujeto un soporte 24, en el que está colocado el circuito primario con forma de E con el conductor central 13 y con el conductor exterior 14. En el circuito primario penetra una cabeza de transmisión, que sale desde el lado inferior del vehículo secundario 3, 9 y no está representada en el dibujo. El dispositivo para la transmisión de energía corresponde en principio en cuanto a su construcción al dispositivo representado en las figuras 4 y 5.

Los vehículos secundarios pueden realizar al mismo tiempo trabajos de transporte junto con el vehículo de soporte 2, es decir que los vehículos secundarios pueden transportar mercancías en los tramos de vías de traslación 7, 8, mientras que el vehículo de soporte 2 mueve ya a los vehículos secundarios hacia otros tramos de las vías de traslación. Con un dispositivo de elevación se puede colocar el dispositivo representado en las figuras 1 a 3 en varios niveles. Por lo tanto, el sistema es adecuado especialmente para almacenes con estanterías elevadas. En este caso, los vehículos secundarios pueden trabajar en varios niveles por medio del dispositivo de elevación, es decir pueden transportar cargas o mercancías desde un nivel hasta otro nivel con ayuda de vehículos de soporte. Según sea el volumen de trabajo en cada caso, pueden trabajar varios vehículos secundarios sobre un vehículo de soporte 2. El sistema permite un cambio rápido de los palets desde un punto de descarga hasta otro punto de descarga. Además es posible conseguir una alta velocidad de los vehículos, porque no existen impedimentos a causa de cables.

Claims (5)

1. Sistema de transporte sobre vías, con por lo menos un tramo de vía de traslación compuesto de elementos de soporte y elementos de conducción en la vía, sobre el que es conducido por lo menos un vehículo de transporte, que tiene medios para el desplazamiento automático a lo largo del tramo de vía de traslación y hasta el cual se transmite sin contacto la energía desde un circuito primario instalado a lo largo del tramo de vía de traslación, caracterizado porque el vehículo de transporte está configurado como vehículo de soporte (2) para por lo menos un vehículo secundario (3, 9) para el transporte de mercancías y tiene una parte de tramo de vía de traslación secundario para el posicionamiento y para el aparcamiento del vehículo secundario (3, 9), porque el tramo de vía de traslación secundario, porque se transmite sin contacto energía desde un circuito primario, instalado a lo largo de los tramos de vías de traslación secundarios (7, 8), hasta el vehículo secundario (3, 9) equipado con medios para su desplazamiento automático, y porque por lo menos un vehículo secundario (3, 9) y el vehículo de soporte (2) tienen capacidad de procesamiento y medios para la transmisión inalámbrica de informaciones entre sí y/o con una unidad central.

2. Sistema de transporte según la reivindicación 1, caracterizado porque están previstos por lo menos dos tramos de vías de traslación para el vehículo de soporte en dos niveles superpuestos entre sí, con los correspondientes tramos de vías de traslación secundarios situados transversalmente respecto a aquéllos, y un elevador en por lo menos un extremo de los tramos de vías de traslación.

3. Sistema de transporte según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque por lo menos un vehículo secundario está configurado para realizar la recogida, el transporte y la descarga de palets.

4. Sistema de transporte según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la energía del circuito primario se transmite electromagnéticamente con media frecuencia al vehículo de soporte (2) y a los vehículos secundarios (3, 9).

5. Sistema de transporte según una o varias de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el circuito primario está configurado en cada caso como disposición alargada de conductores y está conectado a la fuente de media frecuencia y está colocado respectivamente a lo largo del tramo de vía de traslación (1) del vehículo de soporte (2) y a lo largo de los tramos de vías de traslación secundarios (7, 8), y porque en el vehículo de soporte (2) y en los vehículos secundarios (3, 9) está instalada en cada uno de ellos una cabeza de transmisión con núcleo de ferrita (15), así como un bobinado secundario que rodea al núcleo de ferrita y está acoplado inductivamente al circuito primario.