ES2333962T3 - Sistema de posicionado asistido por transpondedor. - Google Patents
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Abstract
Sistema para el almacenamiento y retirada de mercancías asistido por carretilla de horquilla elevadora en un almacén equipado con estanterías, con determinación automática de la posición, como mínimo, de las mercancías almacenadas, que comprende: - múltiples dispositivos transpondedores distribuidos e introducidos en el piso del almacén, de manera que, como mínimo, la parte más transitada del almacén está dotada de dichos transpondedores de suelo, de modo que cada dispositivo transpondedor guarda datos que, como mínimo indirectamente, representan la posición dentro del almacén del correspondiente dispositivo transpondedor; - una carretilla de horquilla elevadora para el transporte de las mercancías a almacenar o retirar del almacén; - un dispositivo lector montado en la carretilla elevadora, destinado a leer automáticamente los datos de posición de los transpondedores de suelo sobre los que pasa la carretilla elevadora; - un sensor de distancia destinado a medir la distancia entre la posición de descarga de la mercancía y la posición de la carretilla elevadora calculada a partir de los transpondedores de suelo, a fin de registrar correctamente los casos en los que la carretilla elevadora almacena la mercancía a diferentes profundidades de un estante; - un dispositivo montado sobre la carretilla elevadora para registrar la coordenada "z", es decir, la altura a la que se almacena la mercancía en el almacén; - un dispositivo de ordenador que recibe los datos que el dispositivo lector lee de los transpondedores así como los datos enviados por el sensor de distancia y por el dispositivo para detectar la altura de la posición de descarga, y que a partir de dichos datos calcula y registra la posición de descarga de la mercancía en el almacén; - de modo que las mercancías a almacenar o retirar no llevan transpondedores para el sistema; - de manera que la posición final de descarga se determina y se registra exclusivamente en base a la información transmitida por los transpondedores sobre los que se pasa, el sensor de distancia y el dispositivo para detectar la altura de descarga; y - de modo que cuando posteriormente se recoge la mercancía, se llega a ella, se encuentra y se recoge en base a la posición de descarga registrada.
Description
Sistema de posicionado asistido por
transpondedor.
La presente invención se refiere a un sistema de
posicionado asistido por transpondedor y, en especial, a un sistema
para almacenar y retirar mediante carretilla elevadora mercancías en
un almacén, con determinación automática de la posición de las
mercancías almacenadas, así como al procedimiento
correspondiente.
Para asegurar la optimización del almacenamiento
en un almacén y un seguimiento automático de las mercancías, es
necesario controlar los procesos de carga y descarga de los
vehículos de transporte de manera exacta en lo que respecta a las
posiciones en un sector del almacén. De este modo se puede asegurar
la exactitud de las existencias de mercancías.
Se pueden realizar sistemas adecuados de
seguimiento de mercancías en almacenes al aire libre utilizando un
sistema de posicionado por satélite (GPS) con un sistema GPS
diferencial. Sin embargo, dado que el sistema GPS sólo se puede
emplear en el exterior, estos sistemas de seguimiento de mercancías
no se pueden utilizar en naves de almacenes. Para ello son
necesarios los llamados sistemas de navegación "Indoor" (de
interiores), que permiten realizar, también dentro de naves, un
seguimiento de los procesos de carga y descarga. La detección de la
posición de vehículos de transporte, por ejemplo, carretillas
elevadoras, dentro de almacenes cerrados, es decir, dotados de
techo, permite una gestión automatizada de las mercancías
transportadas y/o a transportar.
El documento
DE-C1-199 38 345 describe un
procedimiento y un dispositivo para determinar la posición de un
vehículo en una zona prefijada, en especial, una instalación de
almacén, así como un sistema y un procedimiento de gestión de
almacén. La determinación de la posición del vehículo se basa
principalmente en dos mediciones, una medición incremental del
ángulo de giro de las ruedas, lo que permite deducir el camino
recorrido y, con ello, un cambio de la posición relativa, así como
una medición óptica de la posición absoluta mediante puntos de
referencia, situados en el techo del almacén, que se consultan por
medios ópticos. Como puntos de referencia se instala en el techo
del almacén un conjunto de franjas que permiten calcular la posición
y el ángulo cuando se barren con un rayo láser. De esta forma se
pueden compensar y corregir los errores de la determinación de la
posición mediante la medición incremental del ángulo de giro de las
ruedas. No obstante, esta técnica presenta inconvenientes en lo que
respecta a la precisión del cambio de posición del vehículo de
transporte, dado que, en especial, es difícil compensar el
deslizamiento y la deriva que se pueden producir en un tramo
recorrido. Además, el dispositivo de la rueda para la medición
mecánica del recorrido es sensible al polvo, las películas de
grasa, el hollín, etc. Otro inconveniente de esta técnica es el
coste que conlleva.
Las dificultades de la determinación de la
precisión del cambio de posición pueden ocasionar que el dispositivo
antes descrito en muchos casos no se pueda utilizar, dado que no se
puede lograr la exactitud necesaria para un sistema de gestión de
almacén, o bien porque los costes son demasiado elevados. Por lo
general, los sistemas de gestión de almacén utilizados requieren
una precisión de menos de 40 cm. Este requisito es una consecuencia
de que es necesario poder diferenciar en un sector del almacén dos
lugares de almacenamiento en los que se han colocado objetos o
mercancías, por ejemplo, sobre los llamados "palés" o
plataformas, siendo necesario conocer la posición de carga o
descarga con una exactitud de, como mínimo, la mitad de la anchura
de una plataforma.
Otro problema relacionado con la precisión
requerida es el hecho de que distintas zonas del almacén
generalmente tienen una estructura diferente, ya que las zonas de
almacenamiento se amplían con frecuencia, y por lo general constan
de varias naves que tienen plantas y alturas diferentes. En estas
estructuras los pasillos pueden tener longitudes de más de 50
metros. Además, dichos pasillos pueden ser estrechos y también se
utilizan para almacenar en ellos de modo inmediato mercancías u
objetos cuando no hay lugares de almacenamiento disponibles.
Especialmente en los pasillos largos y estrechos de un almacén se
deben evitar los trayectos con curvas cerradas de los vehículos de
transporte. Por ello, la exactitud requerida para la determinación
de la posición es un factor fundamental que se debe tener en cuenta
en un sistema de gestión de almacenes.
Según el documento WO 01/06401 A, se asocian
transpondedores a las mercancías a almacenar, de forma que es
posible realizar una lectura de las mercancías almacenadas cuando se
aproxima suficientemente una antena. No obstante, solamente se
puede reconocer una mercancía cuando se lee deliberadamente, es
decir, antes de la lectura, la unidad de lectura se debe desplazar
hacia la mercancía.
Por ello, dichos sistemas requieren un
transpondedor propio para cada mercancía, lo que habitualmente
conduce a que en un almacén grande existan decenas de miles de
transpondedores.
El documento Euro I.D.."Anwendungsbeispiel
Blockstore" Hompage, Euro I.D., Marzo 2002
(2002-03), XP00231 1534 de Internet describe un
sistema asistido por vehículo para almacenar o retirar mercancías de
un almacén, en el que se ha previsto situar transpondedores
repartidos por el piso de la nave (cf. página 1, columna derecha,
primer párrafo). De la figura de la derecha, en la página 2 del
documento, se desprende que existen tanto transpondedores de suelo
como también los llamados transpondedores de circulación de
productos (ver también la página 1, columna derecha, primer
párrafo).
\newpage
El documento RFID Journal: "RFID Speeds P
& G Plant Throughput" ("el RFID acelera el rendimiento
global de la Planta P & G") RFID Journal, 3. Febrero 2003
(2003-02-03), XP002311536 describe
un sistema para retirar mercancías de un almacén. El sistema
utiliza transpondedores fijos insertados en el suelo, un vehículo y
códigos de barras en la mercancía (plataformas). La lectura de
códigos de barras en las cintas transportadoras hace posible la
determinación de la posición y la identificación de las mercancías.
Allí se carga la mercancía sobre una carretilla de horquilla
elevadora, que determina la posición con la ayuda de transpondedores
fijos (encajados en el suelo). La salida de mercancías del almacén
se controla mediante un sistema informático. Así pues, el RFID
Journal: "RFID Speeds P & G Plant Throughput" RFID Journal,
3. Febrero 2003 (2003-02-03),
XP002311536 se centra en un aspecto básicamente diferente y
describe, en especial, la forma de realizar eficazmente la retirada
de mercancías de un almacén.
El documento US 5,260,694 da a conocer un
sistema de seguimiento de mercancías en el que existen
transpondedores de piso que definen el lugar de una zona de
almacenamiento de mercancía y zonas de estanterías. Los
transpondedores de piso son detectados por un aparato de lectura
montado sobre una carretilla elevadora, y los datos de posición se
transmiten luego a un ordenador externo. Así pues, el sistema
permite comunicar al conductor de la carretilla elevadora si la
mercancía ha sido almacenada en el lugar correcto. La carretilla
elevadora también dispone de un sensor de carga, para reconocer
cuándo se ha levantado una mercancía.
La presente invención tiene por objeto dar a
conocer un sistema que permite la determinación sencilla y precisa
de la posición de mercancías en el momento de su almacenamiento en
un almacén.
Este objetivo se consigue con los elementos que
son objeto de las reivindicaciones 1 y 11.
Las configuraciones preferentes son objeto de
las reivindicaciones dependientes.
La presente invención se basa, en especial, en
el descubrimiento de que los sistemas en los que la posición de una
mercancía a almacenar en el almacén se determina captando mediante
sensores de ruedas el trayecto recorrido por el vehículo de
transporte son demasiado imprecisos y/o propensos a averías.
Adicionalmente, la invención se basa en la observación de que los
sistemas hasta ahora conocidos, en los que la mercancía lleva un
transpondedor son, como mínimo actualmente, demasiado costosos y,
además, dichos transpondedores sólo se pueden leer cuando se
aproxima un aparato de lectura a la mercancía almacenada en el
almacén. Esto significa que dichos sistemas no son adecuados para
su utilización dentro del marco de un seguimiento eficiente de las
mercancías.
Según la presente invención, se fijan
transpondedores en el suelo, a distancias prefijadas, como mínimo en
la parte más transitada de un almacén, los cuales, cuando pasa
sobre ellos el vehículo de transporte, permiten obtener información
sobre la posición actual del vehículo de transporte y, con ello, de
la mercancía transportada. Este seguimiento dura hasta que se
almacena la mercancía, de modo que, en última instancia, se puede
registrar el lugar del almacén en el que finalmente se ha
almacenado la mercancía. Cuando esta información se combina con los
datos que describen la mercancía, se dispone de una base para un
sistema eficiente de seguimiento de mercancías.
A continuación se explican más detalladamente
configuraciones preferentes de la invención, con referencia a los
dibujos adjuntos. En los dibujos:
- la figura 1 muestra esquemáticamente un
almacén, para explicar el modo de funcionamiento de una forma de
realización preferente de la invención;
- la figura 2 muestra esquemáticamente un
vehículo de transporte necesario para la forma de realización
preferente;
- la figura 3 muestra esquemáticamente un
transpondedor barrido por un campo de antena; y
- las figuras 4a a 4h muestran esquemáticamente
diferentes variaciones de la manera en que se puede seleccionar el
campo de antena con respecto a la distribución de los
transpondedores.
La figura 1 muestra esquemáticamente el almacén
(1), en el que se almacenan y del que se retiran mercancías. Una
mercancía (2) que, por ejemplo, se recibe de un camión (3), lleva
preferentemente un código de barras, que permite a un dispositivo
de ordenador (4) del almacén reconocer automáticamente y registrar
la identidad y/o la clase de mercancía mediante un aparato lector
adecuado. Para su puesta en almacén, la mercancía (2) es recogida
por un vehículo de transporte, preferentemente una carretilla de
horquilla elevadora (5), y llevada a una posición (6) adecuada
dentro del almacén. Se ha marcado con una línea de trazos un
trayecto adecuado desde la entrada del almacén hasta la posición
(6). Durante el trayecto de la carretilla de horquilla elevadora
(5) hasta la posición de almacenamiento (6), el aparato lector
montado sobre el vehículo (5) pasa sobre varios transpondedores (7)
repartidos sobre el suelo del almacén. Preferentemente, los
transpondedores (7) están encastrados en pequeños agujeros del
suelo del almacén, por lo que se puede circular sobre ellos sin
dificultad. El dispositivo de lectura situado sobre el vehículo (5)
comprende, como mínimo, una antena que define un correspondiente
campo de antena. En el momento en que el campo de antena se desplaza
sobre uno de los transpondedores (7), se leen datos del
transpondedor. Estos datos definen, como mínimo indirectamente, la
posición del dispositivo de transporte dentro del almacén (1), de
modo que, cada vez que se leen dichos datos, se puede determinar la
posición real del vehículo (5). De esta forma se realizan varias
determinaciones de posición durante el trayecto desde la entrada
del almacén hasta la posición de almacenamiento (6), cada vez que se
pasa sobre un transpondedor. Finalmente, esto conduce a que en el
momento del almacenamiento de la mercancía (2) en la posición (6)
se conozca automáticamente la posición de almacenamiento exacta. Las
distintas determinaciones de posición intermedias se pueden guardar
temporalmente en un dispositivo de ordenador, no representado, que
se encuentra sobre el vehículo (5), o bien se pueden transmitir
inalámbricamente a un dispositivo de ordenador fijo (4) para su
ulterior procesamiento.
En principio, para la simple determinación de la
posición de almacenamiento sólo es necesario marcar las posiciones
de almacenamiento y no los trayectos. La documentación relativa a
los trayectos y/o el conocimiento de las posiciones actuales
también se pueden utilizar para fines estadísticos (por ejemplo,
duración media en función del trayecto recorrido para un
almacenamiento en almacén).
No todos los transpondedores (7) necesitan ser
transpondedores de alta gama capaces de dar información sobre su
posición. Al contrario, también se pueden utilizar de vez en cuando
transpondedores que sólo sirven de marcas, es decir, que sólo se
reconoce que se ha pasado sobre ellos. Estas marcas sirven para la
orientación entre dos determinaciones de posición propiamente
dichas, y de cierta manera se cuentan cuando se pasa sobre ellos.
De esta manera, se puede reducir la distancia entre los
transpondedores sin aumentar excesivamente el coste total, ya que
los transpondedores que sólo sirven de marcas son mucho más
económicos.
Naturalmente, en el momento del almacenamiento
de una mercancía (2) en la posición (6) se debe tener en cuenta que
la posición de almacenamiento está desplazada respecto a la posición
del vehículo, ya que el vehículo almacena la mercancía en un
estante correspondiente. Esta distancia es siempre la misma y por
ello se puede sumar, o bien, según la invención, se puede medir
mediante un sensor de distancia especial. Esto es necesario, en
especial, cuando el vehículo es una carretilla de horquilla
elevadora capaz de almacenar mercancías o plataformas a diferentes
profundidades del estante.
Preferentemente, se dispone además en el
vehículo (5) de un dispositivo que puede determinar la altura de
almacenamiento, de modo que finalmente se pueden definir las
coordenadas "x", "y" y "z" de la posición de
almacenamiento. Todos estos datos se guardan en un ordenador situado
sobre el vehículo, o bien se transmiten inalámbricamente de forma
continuada al dispositivo de ordenador (4).
La posición final de una mercancía almacenada se
reconoce cuando el conductor del vehículo pulsa una tecla
determinada con la que confirma la descarga, lo que indica que el
transporte ha concluido. Lógicamente, esto también se puede
realizar automáticamente, mediante un sensor de descarga del
vehículo que detecta automáticamente la descarga de la mercancía.
Naturalmente, también son posibles otras soluciones, por ejemplo,
que dichos sensores estén situados en los estantes, de modo que
mediante dichos sensores se registra la hora de la descarga.
Cuando algunos de los transpondedores (7) no
contienen todos los datos de la posición, sino que sirven de marcas
que se cuentan, una realización de esta clase se puede combinar con
sensores situados en el vehículo (5) que registran la distancia
recorrida por el vehículo según los giros de rueda. Con ello,
mediante las marcas y los sensores de rueda se puede calcular con
gran exactitud la posición intermedia entre dos determinaciones
reales de la posición.
La figura 2 muestra el vehículo (5),
preferentemente una carretilla de horquilla elevadora.
Preferentemente, esta carretilla de horquilla elevadora comprende
un dispositivo de ordenador (8) acoplado a un dispositivo lector
(9). El dispositivo lector comprende, como mínimo, una antena (10)
que define un campo de antena, dispuesta en el lado inferior de la
carretilla elevadora, que detecta y lee el transpondedor sobre el
que se pasa. Los datos leídos se guardan temporalmente en el
dispositivo de ordenador (8) y se transmiten a un dispositivo de
ordenador o servidor fijo mediante un módem inalámbrico (8a), a
intervalos regulares o de forma continua.
La figura 3 muestra un campo de antena (10) de
la figura 2, definido por la antena (11), que justamente pasa sobre
un transpondedor (7). Mientras el campo de antena (13) se encuentre
sobre el transpondedor, se pueden leer los datos almacenados en el
transpondedor, preferentemente los datos de posición.
Las figuras 4a a 4h muestras diferentes formas
de realización de campos de antena.
En especial, es posible definir varios campos de
antena mediante varias antenas, los cuales pueden estar solapados
entre sí. Utilizar varios campos de antena tiene la ventaja de que,
mediante la secuencia temporal del paso sobre un mismo
transpondedor o sobre transpondedores diferentes, además de la
determinación de la posición actual, también es posible determinar
la dirección de avance. Algo similar se aplica a las zonas
superpuestas de los campos de antena. También la detección de un
transpondedor en una zona de solapamiento permite afinar la
determinación de la posición.
Si sólo se trabaja con un único campo de antena,
la resolución de la determinación de la posición depende
básicamente de la distancia entre los transpondedores.
Por ello, la ventaja del empleo de varios campos
de antena radica en que permite afinar la determinación de la
posición, a pesar de mantener la misma distancia entre
transpondedores.
La figura 4a muestra el caso en el que el campo
de antena (12) está formado por una única antena. Aquí son posibles
dos variantes, concretamente, que el campo de antena sea menor que
la superficie entre dos transpondedores contiguos, es decir, que el
campo de antena sólo puede pasar sobre un transpondedor a la
vez.
En el segundo caso, el campo de antena es mayor
que la superficie correspondiente, de modo que se pueden leer al
mismo tiempo varios transpondedores.
La figura 4b muestra otro marco de disposición
de los transpondedores (7). Este marco es de cuadrados o
rectángulos, con un transpondedor en cada esquina y en el punto
central.
La figura 4c muestra un caso en el que el campo
de antena está formado por dos campos parciales (13), (14), o bien
(15), (16).
En el caso de la izquierda (Campos parciales
-15-, -16-), para el que se aplica:
se puede llegar a una situación en
la que no se lee ningún transpondedor. No obstante, también esta
información se puede interpretar, porque de las mediciones
anteriores se puede reconocer la dirección y porque poco antes de
llegar a esta posición se han podido leer otros transpondedores. Así
pues, la posición se puede determinar
unívocamente.
Existe una tolerancia "t" en cada una de
las direcciones "x" e "y":
\vskip1.000000\baselineskip
En el caso de la derecha, para el que se
aplica:
se puede dar el caso de que un
campo de lectura cubra al mismo tiempo dos transpondedores, y que
por ello no se puedan leer datos (falsa lectura). No obstante, esta
situación se puede interpretar, porque de las mediciones anteriores
se puede reconocer la dirección y porque poco antes de llegar a esta
posición se han podido leer otros transpondedores. Así pues, la
posición se puede determinar unívocamente. Lógicamente, también se
pueden utilizar sistemas transpondedores en los que una antena
puede detectar al mismo tiempo dos o más
transpondedores.
Existe una tolerancia "t" en cada una de
las direcciones "x" e "y":
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 4d muestra un caso en el que los
respectivos campos de lectura se solapan en la mitad de su longitud.
Preferentemente, cada campo en la dirección "y" se alarga en
un tercio, de modo que en cada campo de antena dos tercios no están
solapados y un tercio está solapado, con lo que se obtiene una
relación de 2:1 entre la superficie no solapada y la superficie
solapada.
Según el ejemplo de la izquierda, puede existir
un alargamiento del campo de antena de un tercio también en la
dirección "x".
En el ejemplo que se muestra, se obtendría para
cada antena una "falsa lectura", que se puede interpretar
adecuadamente para realizar una determinación unívoca de la
posición. Tal como se ha indicado, también se pueden utilizar
sistemas transpondedores con los que se pueden leer simultáneamente
dos o más transpondedores. En ese caso, los datos de mediciones
anteriores sólo se necesitan para determinar la dirección de
avance.
donde a_{x}, a_{y} indican las
dimensiones del campo de
antena.
Existe pues una tolerancia "t" en cada una
de las direcciones "x" e "y":
\vskip1.000000\baselineskip
Acortando el campo en la dirección "y" a
menos de la distancia entre transpondedores, la "falsa lectura"
pasa a ser "ausencia de lectura", lo que se puede interpretar
adecuadamente.
Existe pues una tolerancia "t" en cada una
de las direcciones "x" e "y":
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 4e muestra cuatro antenas dispuestas
como cuadrado o rectángulo.
En este caso, se prevé que cada antena pueda
leer, como máximo, un transpondedor. Los campos de las antenas se
solapan en los bordes en contacto solamente lo suficiente como para
que los dos campos de antena contiguos detecten un transpondedor
que se encuentre directamente debajo de la línea central. Cada campo
de antena es igual a un campo con la mitad de la distancia entre
transpondedores, y todos los transpondedores situados en los bordes
están dentro del campo de lectura.
Existe una tolerancia "t" en cada una de
las direcciones "x" e "y":
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
También la figura 4f muestra cuatro antenas
dispuestas en un cuadrado. Una antena puede leer, como máximo, un
transpondedor. Los campos de las antenas se solapan en los bordes en
contacto en un 50% (aumentando en 4/3 cada campo de antena en
relación con la variante de la figura 4e). Cada campo de antena es
igual a un campo con la mitad de la distancia entre
transpondedores, y todos los transpondedores situados en los bordes
están dentro del campo de lectura.
Existe una tolerancia "t" en cada una de
las direcciones "x" e "y":
\vskip1.000000\baselineskip
En la figura 4g las antenas están dispuestas
igual que en la figura 4f, pero con la diferencia de que en este
caso existe un transpondedor adicional en el punto central de cada
cuadrado. Los campos de antena se solapan igual que en la figura
4f. Con esta configuración se puede aumentar la precisión.
Existe una tolerancia "t" en cada una de
las direcciones "x" e "y":
\vskip1.000000\baselineskip
En la configuración según la figura 4h, las
distancias entre todos los transportadores contiguos son iguales.
Esto da lugar a una disposición hexagonal. En la variante que se
muestra, los dos campos de antena están otra vez solapados entre sí
en la dirección "y".
En general, se puede decir de las variantes
antes descritas que pueden utilizar dispositivos de lectura capaces
de leer simultáneamente varios transpondedores en un campo de
antena. Igualmente es posible optar por campos de antena que sólo
pueden leer simultáneamente un transpondedor y que producen una
"falsa lectura" cuando se pasa al mismo tiempo sobre dos
transpondedores. No obstante, esta "falsa lectura" también es
una información aprovechable, ya que en este caso se pueden
conseguir tres estados diferentes que contribuyen a una
determinación más exacta de la posición, o bien que permiten
detectar la dirección de desplazamiento.
Las tolerancias antes descritas influyen en la
exactitud con la que se puede almacenar la mercancía y con la que
se puede volver a encontrar.
Mediante la lectura permanente de nuevos datos
de posición hasta el almacenamiento final en el almacén, se puede
generar un historial de movimientos que permite determinar la
dirección de desplazamiento y la orientación de la carretilla
elevadora durante el almacenamiento y la retirada. Esto también
permite determinar la velocidad y la aceleración del vehículo.
Además, los datos permiten llegar a conclusiones estadísticas sobre
el camino recorrido y las secuencias temporales. Por ejemplo, es
posible calcular el tiempo necesario para descargar un determinado
camión y llevar la mercancía a su posición requerida. También se
puede predecir cuándo llegará el vehículo o la carretilla elevadora
a un determinado lugar del almacén. Además de ello, los datos de
posición recogidos continuamente se pueden utilizar para controlar
en tiempo real la dirección de avance del vehículo o carretilla
elevadora.
\newpage
Tal como se ha descrito antes, se puede aumentar
la precisión de la determinación de la posición utilizando varios
campos de antena, en especial solapados, y conseguir con ello datos
de posición mejores que los que se obtendrían si la precisión sólo
dependiese de la distancia entre los transpondedores; no obstante,
subsiste una tolerancia de error residual en lo que respecta a la
determinación de la posición. Sin embargo, según la presente
invención, esta tolerancia se puede determinar con exactitud y no
depende del trayecto recorrido por la carretilla elevadora, lo que
sucede cuando la posición de la carretilla se determina mediante
sensores de ruedas.
Para encontrar unívocamente una mercancía, la
tolerancia "t" debe ser menor que la mitad de la dimensión del
artículo en cuestión:
\vskip1.000000\baselineskip
donde "t" es la tolerancia y
"w" las dimensiones en las direcciones "x" e "y" de
la mercancía/plataforma a
almacenar.
Para retirar del almacén una mercancía, se lee
del sistema la posición registrada de la misma. Este dato de
posición se puede utilizar para conducir la carretilla elevadora al
lugar correcto, automáticamente o bien especificando datos de
dirección.
En general, se prevén preferentemente
instalaciones que permiten al sistema saber qué mercancía se debe
almacenar. Esto se puede realizar, preferentemente, de modo que la
mercancía lleve un código de barras que se lee antes de ser
almacenada en el almacén. También puede darse el caso de que la
mercancía ya sea conocida por un sistema de planificación de la
producción (PPS) y que sus datos se transfieran a la carretilla
elevadora en el momento de la entrega.
Lógicamente, también es posible comunicar la
posición al conductor de la carretilla elevadora para que se
desplace al lugar correspondiente.
Una ventaja decisiva de la presente invención es
que la mercancía buscada está con seguridad en la posición
correcta, ya que el almacenamiento de la mercancía ha definido esa
posición. En especial, no es necesario que las mercancías se
almacenen siguiendo un esquema determinado, sino que prácticamente
se pueden almacenar donde se desee, y se pueden recolocar varias
veces sin problemas. Una vez alcanzada una nueva posición, se
vuelve a comunicar al sistema la posición final, dado que la
descarga genera un registro de la posición final junto con los
datos que describen la mercancía.
El sistema también se puede combinar con
variantes en las que la propia mercancía lleva transpondedores. Esta
variante es especialmente ventajosa ya que, en este caso, en el
momento de la recogida la mercancía se identifica automáticamente
al ordenador situado sobre el vehículo y de esta manera queda
obligatoriamente detectada de forma correcta. Seguidamente, se
realiza el seguimiento o el registro del trayecto recorrido con esta
mercancía mediante el paso sobre los transpondedores. Finalmente,
se registra la posición en la que se almacena la mercancía en
cuestión. Tal como se ha indicado anteriormente, el sistema según la
invención se puede utilizar ventajosamente aunque se empleen
transpondedores en las mercancías, ya que permite generar un plano
de distribución completo de las mercancías correspondientes en el
almacén. Las mercancías almacenadas se podrían identificar sin el
sistema según la invención, pero solamente si se aproxima un aparato
lector directamente al lugar adecuado.
Preferentemente, el ordenador situado sobre el
vehículo tiene capacidad para almacenar los correspondientes datos
de posición durante un tiempo prolongado. Esto es ventajoso en caso
de que se interrumpa la conexión inalámbrica con el servidor.
Alternativamente, el registro intermedio permite prescindir de un
sistema inalámbrico, de manera que el vehículo o la carretilla
elevadora transmite cada cierto tiempo sus datos al servidor
mediante cable. Esta variante conduce a sistemas muy económicos.
Para la comunicación inalámbrica entre el vehículo y el servidor se
emplea preferentemente una LAN inalámbrica.
Lógicamente, las distancias entre
transpondedores pueden ser menores en los lugares donde
habitualmente se almacenan las mercancías. En las zonas libres, por
las que solamente se transita, las distancias pueden ser mayores ya
que en ellas es menos importante la determinación de la posición
actual. Lo importante es registrar correctamente el almacenamiento
de las mercancías en el almacén.
Preferentemente, el sistema también registra
mediante sensores la recogida de mercancías en el almacén, de modo
que siempre se dispone de las existencias actualizadas. De esta
manera no sólo se puede saber dónde se encuentran las mercancías,
sino que al mismo tiempo se asegura que se pueden consultar las
existencias exactas.
Tal como se ha indicado, a partir de los datos
adicionales que se pueden deducir de la determinación de la
posición, tales como la velocidad, etc., se puede calcular con
antelación y exactitud el tiempo de descarga de un camión de
suministro, o bien el tiempo de carga. El sistema puede calcular con
antelación que una carga determinada durará más tiempo porque la
recogida de las mercancías requiere recorrer trayectos largos. Esto
también es posible cuando las mercancías a cargar se encuentran en
lugares muy diferentes del almacén. El sistema puede calcular con
antelación el tiempo de recogida de cada mercancía.
Preferentemente, para la recogida de mercancías
en un almacén elevado, la carretilla elevadora dispone de sensores
de la coordenada "z", los cuales, durante la descarga,
registran la altura a la que la carretilla elevadora ha almacenado
la mercancía. Adicionalmente, tal como ya se ha indicado, también se
detecta la distancia entre la mercancía almacenada y la carretilla
elevadora, para registrar correctamente este desplazamiento
horizontal al determinar la posición.
Claims (11)
1. Sistema para el almacenamiento y retirada de
mercancías asistido por carretilla de horquilla elevadora en un
almacén equipado con estanterías, con determinación automática de la
posición, como mínimo, de las mercancías almacenadas, que
comprende:
- -
- múltiples dispositivos transpondedores distribuidos e introducidos en el piso del almacén, de manera que, como mínimo, la parte más transitada del almacén está dotada de dichos transpondedores de suelo, de modo que cada dispositivo transpondedor guarda datos que, como mínimo indirectamente, representan la posición dentro del almacén del correspondiente dispositivo transpondedor;
- -
- una carretilla de horquilla elevadora para el transporte de las mercancías a almacenar o retirar del almacén;
- -
- un dispositivo lector montado en la carretilla elevadora, destinado a leer automáticamente los datos de posición de los transpondedores de suelo sobre los que pasa la carretilla elevadora;
- -
- un sensor de distancia destinado a medir la distancia entre la posición de descarga de la mercancía y la posición de la carretilla elevadora calculada a partir de los transpondedores de suelo, a fin de registrar correctamente los casos en los que la carretilla elevadora almacena la mercancía a diferentes profundidades de un estante;
- -
- un dispositivo montado sobre la carretilla elevadora para registrar la coordenada "z", es decir, la altura a la que se almacena la mercancía en el almacén;
- -
- un dispositivo de ordenador que recibe los datos que el dispositivo lector lee de los transpondedores así como los datos enviados por el sensor de distancia y por el dispositivo para detectar la altura de la posición de descarga, y que a partir de dichos datos calcula y registra la posición de descarga de la mercancía en el almacén;
- -
- de modo que las mercancías a almacenar o retirar no llevan transpondedores para el sistema;
- -
- de manera que la posición final de descarga se determina y se registra exclusivamente en base a la información transmitida por los transpondedores sobre los que se pasa, el sensor de distancia y el dispositivo para detectar la altura de descarga; y
- -
- de modo que cuando posteriormente se recoge la mercancía, se llega a ella, se encuentra y se recoge en base a la posición de descarga registrada.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Sistema, según la reivindicación 1,
caracterizado porque la determinación de la posición de una
mercancía a almacenar se realiza repetidamente durante el
transporte con la carretilla elevadora hasta la posición de
almacenamiento a medida que se pasa sobre diferentes dispositivos
transpondedores.
3. Sistema, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque algunos de los dispositivos
transpondedores no contienen datos de posición, sino que
simplemente son detectados cuando sobre ellos pasa el dispositivo
lector, lo que permite una determinación auxiliar de la posición
hasta la próxima determinación de la posición real.
4. Sistema, según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el dispositivo de ordenador
consta de, como mínimo, un primer dispositivo de ordenador instalado
sobre la carretilla de horquilla elevadora y acoplado al
dispositivo lector, y de un segundo dispositivo de ordenador fijo
que se comunica inalámbricamente con el primer dispositivo de
ordenador.
5. Sistema, según la reivindicación 4,
caracterizado porque el primer dispositivo de ordenador es
un ordenador personal y el segundo dispositivo de ordenador es un
servidor.
6. Sistema, según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el dispositivo lector
comprende, como mínimo, una antena que define un campo de antena
predeterminado, de modo que la lectura de un dispositivo
transpondedor cuando se pasa sobre el mismo se realiza mediante el
campo de antena.
7. Sistema, según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la determinación de la
posición final de almacenamiento se realiza como respuesta a una
señal dada por el conductor de la carretilla elevadora, o bien dada
por un sensor que detecta la descarga de la mercancía.
8. Sistema, según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el dispositivo lector
comprende varias antenas.
\newpage
9. Sistema, según la reivindicación 8,
caracterizado porque los campos de antena se solapan, como
mínimo, parcialmente.
10. Sistema, según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el campo de antena barre
simultáneamente más de un transpondedor.
11. Procedimiento para el almacenamiento y
retirada de mercancías asistido por carretilla de horquilla
elevadora en un almacén dotado de estanterías, con determinación
automática de la posición, como mínimo, de las mercancías
almacenadas, que comprende las etapas siguientes:
- -
- inserción en el piso del almacén de múltiples dispositivos transpondedores distribuidos de manera que, como mínimo, la parte más transitada del almacén está dotada de dichos transpondedores de suelo, de modo que cada dispositivo transpondedor guarda datos que, como mínimo indirectamente, representan la posición dentro del almacén del correspondiente dispositivo transpondedor;
- -
- paso sobre los dispositivos transpondedores de una carretilla elevadora y la lectura de datos de posición de los transportadores de suelo sobre los que pasa la carretilla elevadora;
- -
- almacenamiento de la mercancía en la posición de almacenamiento deseada, de modo que se determina la distancia entre la posición de descarga de la mercancía y la posición de la carretilla elevadora calculada a partir de los transpondedores de suelo, a fin de registrar correctamente los casos en los que la carretilla elevadora almacena la mercancía a diferentes profundidades de un estante;
de modo que, mediante un dispositivo para
detectar la coordenada "z" montado sobre la carretilla
elevadora, también se registra la altura de la posición de
almacenamiento de la mercancía en el almacén;
- -
- recepción por un dispositivo de ordenador de los datos leídos de los transpondedores así como de la información transmitida por el sensor de distancia y del dispositivo para detectar la altura de la posición de almacenamiento, y determinación en base a dichos datos de la posición de almacenamiento de la mercancía dentro del almacén, así como registro de la posición de almacenamiento;
- -
- de modo que las propias mercancías a almacenar o recoger no llevan transpondedores para este procedimiento;
- -
- de modo que la posición final de almacenamiento se calcula y se registra exclusivamente en base a los datos recibidos de los transpondedores de suelo sobre los que se pasa, del sensor de distancia y del dispositivo para detectar la altura de almacenamiento; y
- -
- de modo que cuando posteriormente se recoge la mercancía, se llega a ella, se encuentra y se recoge en base a la posición de descarga registrada.
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