ES2353180A1

ES2353180A1 - Sistema para desplazamiento automático de estanterías móviles.

Info

Publication number: ES2353180A1
Application number: ES201031334A
Authority: ES
Inventors: Jose Eguren; Andres Portela
Original assignee: Estanteria Eun S A; ESTANTERIA EUN SA
Current assignee: EUN SISTEMAS, S.L.
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2011-02-28
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: ES2353180B1

Abstract

Sistema para desplazamiento automático de estanterías móviles. El sistema se basa en utilizar un mecanismo para el desplazamiento neumático de estanterías móviles, y una electrónica para control, gestión y funcionamiento de los distintos componentes. El mecanismo incluye raíles (1) por los que se desplazan ruedas acanaladas (3) y lisas (2), complementándose con perfiles antivuelco (7), llevándose a cabo el accionamiento mediante un motor-reductor (8) que acciona un piñón (4) con el que liberar un cadena (5) prevista en correspondencia con, al menos, uno de los laterales de cada raíl (1). El sistema electrónico se basa en la utilización de un microprocesador para cada carro o estantería, independiente de los demás, permitiendo controlar, gestionar y llevar a cabo el funcionamiento independiente de cada uno de los carros y por lo tanto de las estanterías, con el fin de que en el caso de avería en una de ellas, las demás puedan seguir funcionando correctamente.

Description

Sistema para desplazamiento automático de estanterías móviles.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema para desplazamiento automático de estanterías móviles, cuya evidente finalidad es la de llevar a efecto el deslizamiento sobre guías de los carros soporte de estanterías móviles portadoras de productos, con un control automatizado de funcionamiento.

El objeto de la invención es conseguir un óptimo deslizamiento de las estanterías con un ahorro energético con respecto a los sistemas tradicionales, así como un perfecto guiado de las correspondientes ruedas de deslizamiento, impidiendo además que las estanterías puedan volcar.

Es igualmente objeto de la invención la inclusión de un microprocesador en cada carro soporte para gestionar el funcionamiento de cada estantería.

Antecedentes de la invención

Las estanterías móviles, en un principio fueron movidas mediante una fuerza manual aplicada en los tiradores de los vagones, aunque posteriormente se utilizó una manivela en combinación con piñones y cadenas, tal y como se describe en el Modelo de Utilidad Español U 9502374.

Como consecuencia de la actuación mediante manivela, es indudable y evidente que el accionamiento era manual, lo que suponía también un esfuerzo notable para el usuario.

Sin embargo, posteriormente se motorizaron los desplazamientos e incluso se complementaron con sistemas electrónicos y de automatización.

No obstante, los actuales sistemas para desplazamiento automático de estanterías móviles presentan una serie de problemas e inconvenientes entre los que se pueden citar los siguientes:

-: El sistema tradicional de tracción por rodamiento presenta el problema de que no se aprovecha toda la fuerza impartida por el motor, ya que el apoyo de las ruedas tractoras sobre los raíles no es el adecuado en determinadas circunstancias, como por ejemplo, con estanterías vacías o muy cargadas. Esto, además del desperdicio energético, propicia que la estantería tenga un movimiento brusco y poco controlado, ya que el apoyo incorrecto causa que la estantería patine en ocasiones.

-: El guiado de les estanterías para evitar el hueco de las mismas se basa actualmente en un sistema de rodamientos que no es efectivo al 100%, ya que la fuerza generada por las estanterías puede llegar a superar la resistencia mecánica de los rodamientos, y esto hace que el eje que los sujeta al correspondiente carro soporte de la estantería sea doble, lo que puede dar lugar a que los rodamientos rocen en el fondo del raíl, frenando el carro y haciendo que se revire.

-: Como consecuencia de un mal trabajo por parte de los rodamientos, como anteriormente se ha dicho, las ruedas suelen romperse dentro del raíl guía y bloquean los otros rodamientos que se encuentran en perfecto estado.

-: Asimismo, cabe destacar el hecho de que los rodamientos no siempre trabajan correctamente contra la parte maciza del raíl guía, puesto que cuando trabajan contra la parte opuesta (chapa plegada que hace de anti-vuelco), no sirven para guiar y en su lugar desgastan la pared de dicha chapa.

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En cuanto a la seguridad en el funcionamiento de la instalación, es decir de las estanterías móviles a través de sus correspondientes raíles, son numerosos los problemas e inconvenientes que actualmente se presentan, pudiendo citar los siguientes:

-: Actualmente la instalación está gestionada por un único microprocesador, con lo que la avería de una de las estanterías lleva consigo que las restantes se vean afectadas, es decir que la avería de una estantería lleva consigo el bloqueo de todo el sistema.

-: El hardware utilizado actualmente en el movimiento de estanterías móviles, se basa en utilizar una única pantalla táctil y un autómata programable en cabecera, es decir un único microprocesador, así como un bus de comunicaciones que recoge toda la información de todas las estanterías, o mejor dicho de todos los carros soporte de las estanterías, a través de tarjetas I/O.

-: El funcionamiento utiliza energía eléctrica con una tensión de 220 Voltios de corriente alterna, de manera que un desajuste mecánico, atrapamiento de personas u objetos, etc., en la mayor parte de las veces no es detectado puesto que el consumo de motores a 220 Voltios apenas aumenta en las aludidas situaciones.

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En definitiva, se ha detectado que los sistemas conocidos para el desplazamiento automático de estanterías móviles, no ofrecen la seguridad pretendida ni el control de acceso apropiado a los materiales almacenados en las estanterías.

Descripción de la invención

El sistema que se preconiza ha sido concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta, en base a una serie de innovaciones que se irán exponiendo a lo largo de la presente descripción.

Mas concretamente, en lo que respecta a la parte mecánica del sistema de la invención, presenta como primera característica de novedad el hecho de que la tracción de la estantería se basa en un piñón accionado por el correspondiente motor-reductor, que engrana con una cadena situada colateralmente y paralela al propio raíl de deslizamiento de las ruedas, consiguiéndose con ello un engrane permanente del piñón y la cadena, aprovechando toda la fuerza transmitida por el motor, independientemente de la carga que tenga, esté lleno o vacío, cosa que no siempre ocurre con los sistemas tradicionales de deslizamiento, en donde al inicio y con el carro descargado, se da a veces la circunstancia de que las ruedas tractoras no están completamente apoyadas en los raíles, por lo que aunque se gire el volante, el carro patina y no anda.

Evidentemente, el hecho de que el engrane entre piñón y cadena sea permanente, asegura además que toda la inercia que lleva el carro sea absorbida por el motor-reductor, consiguiendo un control total del sistema que se traduce en un movimiento extremadamente suave de los carros.

Además, con este mecanismo no es necesario el engrase, ya que a las cadenas se les aplica tratamiento superficial.

Otra característica de novedad del mecanismo de la invención es que el guiado se realiza mediante ruedas acanaladas que deslizan sobre el correspondiente perfil constitutivo del raíl, es decir ruedas con doble ala que giran sobre los raíles, yendo esas ruedas en correspondencia con las partes extremas del carro, abrazando el raíl y consiguiéndose un movimiento perfectamente paralelo del propio carro, evitando que éste se salga de los raíles.

Por otro lado, entre dichas ruedas extremas y acanaladas, existen unas ruedas intermedias que son de perfil plano y que apoyan directamente sobre el raíl.

Otra característica de novedad es que el mecanismo incluye un perfil anti-vuelco, con dos partes simétricas situadas a uno y otro lado del raíl de guiado, y cuyo perfil antivuelco presenta sus alas laterales y verticales plegadas hacia el interior formando tramos en ángulo agudo con los tramos verticales, estableciendo topes para impedir el vuelco de los carros, con la especial particularidad de que la simetría de esos perfiles permite situar la cadena a un lado u otro del carril de guiado, como mas convenga.

En base a las características mecánicas referidas, las ventajas pueden resumirse en las siguientes:

-: Mayor aprovechamiento energético de la estantería, aprovechando toda la fuerza transmitida por el motor.

-: Movimiento mas suave, controlado y seguro, permitiendo una mejor absorción de la inercia en las paradas por parte del motor-reductor, evitando que la estantería revire, riesgo que existe cuando las estanterías están demasiado cargadas y pueden superar la resistencia mecánica de los rodamientos de los actuales sistemas de guiado.

-: Mantenimiento sencillo, puesto que las cadenas poseen un tratamiento superficial que no hace necesario el engrase de las mismas en ningún momento.

-: Desdoble de la doble función que tenían los rodamientos antivuelco convencionales, que actuaban como guías y como antivuelco, ya que según la invención existen dos componentes totalmente diferenciados y diseñados expresamente para cumplir cada uno su función, resultando también altamente mas efectivos.

-: Mejor funcionamiento de los medios de guiado conforme mas peso tenga el carro, ya que las ruedas acanaladas se asientan con mas fuerza sobre el raíl.

-: Posibilidad de colocar dos cadenas tractoras, de manera que el guiado del carro queda resuelto por las tracciones, ya que al haber dos tracciones, los propios motores que están engranados con las cadenas, se encargan de que el movimiento del carro sea perfecto, resultando imposible que dicho carro se tuerza puesto que los motores hacen que avance de igual modo tanto en su parte delantera como en la trasera.

-: El perfil antivuelco está diseñado para permitir soportar todo el carro con su carga, en caso de posible vuelco.

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En cuanto a la parte eléctrica y hardware del sistema, es decir en lo que respecta al control y gestión, decir que para cada carro se prevé un microprocesador, resultando que todos los carros son en sí mismos inteligentes y pueden funcionar en cualquier momento de manera independiente unos de otros, para que en el caso que se estropee uno de ellos, los demás sigan funcionando correctamente, y por lo tanto las correspondientes estanterías.

Todos los controles de las estanterías son idénticos y solo después de su montaje en el carro es cuando se le asigna el número que le corresponde, lo que supone una ventaja realmente importante ya que todos los carros pueden ser intercambiados en caso de necesidad, de manera que cualquier control funciona en cualquier carro, con solo indicarle mediante los switches de configuración, en que carro se le ha colocado.

Por otra parte se ha previsto utilizar tecnología para que el funcionamiento del sistema se lleve a cabo con una tensión de 24 Voltios de corriente continua, en lugar de los 220 Voltios de corriente alterna utilizada convencionalmente. La tecnología de 24 Voltios de corriente continua es considerada por la normativa actual "muy baja tensión de seguridad", por lo cual no necesita de ninguna certificación, ya que es considerada como no peligrosa.

Decir también que al utilizar motores de 24 Voltios de corriente continua, en cuanto realizan un sobre-esfuerzo por la causa que sea (desajustes mecánicos, atrapamiento de personas u objetos), el microprocesador del carro es capaz de detectar ese sobre-esfuerzo sin problema alguno, ya que el consumo de dicho motor se dispara en estos casos, lo cual no ocurre con motores de 220 voltios de corriente alterna en los que el motor apenas aumenta su consumo en las situaciones comentadas.

Asimismo, se utilizará tecnología RFID, es decir Identificación por radiofrecuencia, como sistema de almacenamiento y recuperación de datos remoto, utilizando dispositivos denominados etiquetas, transpondedores o tags RFID, de manera que el propósito fundamental de utilizar esta tecnología es transmitir la identidad de un objeto mediante ondas de radio.

En dicha utilización de esa tecnología de radiofrecuencia, en el sistema de la invención, para el acceso a determinadas estanterías se requerirá un permiso específico, de manera que la repartición de permisos vendrá de la mano de una definición de perfiles de usuario siendo, por ejemplo, el administrador quien tenga potestad para conceder o denegar permisos a cada una de las estanterías.

Es decir, las estanterías estarán equipadas con lectores de radiofrecuencia RFID, de manera que para el acceso a las distintas estanterías se requerirá de la apertura del pasillo correspondiente, lo cual solo se logrará si la tarjeta RFID de identificación de cada usuario así lo indica.

En el sistema de la invención se utiliza una placa electrónica propia que integra todas las funcionalidades avanzadas existentes y otras que se deseen incorporar, controlando y gestionando toda la información proporcionada por la correspondiente interface y contrastando los datos proporcionados por los diferentes elementos de seguridad instalados en el sistema, tales como fotocélulas de seguridad, tarjetas de control, sensores, etc.

En base al sistema de la invención todas las prestaciones serán posibles, tales como control de luces integradas en los carros, conexión con la aplicación software para la gestión informática, cambio de la anchura del pasillo, restricción de acceso a determinados pasillos mediante tarjetas RFID, forzado de los motores desde la pantalla de cada carro, posibilidad de convertir un carro móvil en fijo, modo nocturno, etc.

La pantalla táctil digital que forma parte del sistema permitirá llevar a cabo un manejo de forma sencilla e intuitiva, pantalla que está dotada de iconos de advertencia, flecha de apertura del pasillo izquierdo, flechas de apertura del pasillo derecho, áreas de pulsación, teclas de parada, área de lectura de tarjetas RFID, iconos de error, etc., estando el sistema dotado de un sistema quíntuplo de seguridad que primará ante todo la seguridad tanto del personal que lo utilice como del material almacenado en su interior.

Como consecuencia de que cada carro está dotado de un microprocesador que testea en tiempo real el funcionamiento del motor, detectará cualquier sobrecarga en el mismo, de manera que si durante el movimiento de alguno de los carros se encuentra un obstáculo en el camino, el motor tiene que hacer mas fuerza de la esperada, lo que provoca que el carro se detenga inmediatamente y comience a desplazarse en sentido opuesto al inicial, durante un tramo de recorrido de aproximadamente 15 cm, para evitar posibles daños.

El sistema está preparado para poder realizar telemantenimiento vía internet para una intervención inmediata en casos de avería, siendo posible testear e incluso corregir y/o reprogramar el sistema a tiempo real desde cualquier punto del mundo.

Asimismo, el sistema de la invención permite la configuración de acceso restringido mediante tarjetas RFID para acceso al interior de las instalaciones.

Además de todas las funciones, ventajas y prestaciones derivadas del sistema utilizado, pueden citarse otras tales como:

-: Posibilidad de integrar las luminarias que alumbran los pasillo en los propios carros, encendiendo solo aquellos que iluminen el pasillo abierto en cada momento, permitiendo por un lado dotar al pasillo de mayor y mejor iluminación, y por otro lado un importante ahorro de energía al encender tan solo aquellos correspondientes al pasillo abierto en cada momento.

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-: En caso de avería existen posibilidad de forzar el movimiento de los carros desde el interface de cada carro, actuando directamente sobre los motores.

-: Posibilidad de modificar las distancias de parada de cada carro desde el interface, pudiéndose almacenar materiales que pudieran, en un momento dado, sobresalir de las baldas, sin sufrir daño alguno al cerrar dicho pasillo.

-: Máxima seguridad mediante la posibilidad de conectar cada sistema a la central de alarma del edificio, avisando en cada caso de acceso no autorizado a alguno de los pasillos.

-: Posibilidad de convertir un carro móvil en fijo de modo que, si fuera necesario, se podría dividir el pasillo en dos y operar así varias personas en la misma instalación de manera simultánea y totalmente independiente.

-: En caso de necesidad el sistema puede adaptarse a cualquier requerimiento exterior. Por ejemplo, en caso de que se disparase el sistema de extinción de incendios de agua nebulizada, el usuario podría cerrar el sistema inmediatamente, de forma totalmente automática, evitando así que el agua llegue al interior y estropee el contenido de los carros.

-: Incorporación de lectores RFID en los paneles de todos los carros para lectura de tags personales, identificando al usuario y permitiéndole acceder solamente a aquellas partes de la instalación para las que esté autorizado, de manera que únicamente el administrador del sistema, mediante su identificación, será quien defina los permisos de cada usuario.

-: Todas las prestaciones referidas se visualizan en la pantalla táctil digital de cada carro mediante distintos iconos, incluidos los errores que se monitorizan en dicha pantalla táctil, de forma que el usuario sabe de manera sencilla cual es el fallo que se está produciendo en el sistema.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una representación en perspectiva superior de una porción del mecanismo correspondiente al raíl de guiado, a la cadena de tracción, y al perfil antivuelco, todo ello realizado de acuerdo con el objeto de la invención.

La figura 2.- Muestra una vista en perspectiva del motor- reductor con el correspondiente piñón para engrane con la cadena representada en la figura anterior.

La figura 3.- muestra una vista en perspectiva como la de la figura 1, incluyendo además un carro de estantería y una rueda lisa de apoyo.

La figura 4.- Muestra una vista en alzado del conjunto representado en la figura anterior.

La figura 5.- Muestra una vista en perspectiva de un raíl con una rueda acanalada constitutiva del sistema de guiado para carro de soporte de la estantería.

La figura 6.- Muestra una vista frontal de la pantalla táctil digital utilizada en el sistema electrónico de la invención.

Realización preferente de la invención

Como se puede ver en las figuras referidas, el mecanismo para desplazamiento automático de estanterías móviles, incluye un raíl (1), como es convencional, de configuración en "U" invertida, sobre el que apoyan y deslizan ruedas (2 y 3) cuyas características se expondrán con posterioridad.

Pues bien, según la invención, el deslizamiento sobre el raíl (1) se efectúa mediante un engrane permanente entre un piñón (4) accionado por el correspondiente motor-reductor, que engrana permanentemente con una cadena (5) prevista lateral y paralelamente al raíl (1), como se representa en las figuras 1 y 3, consiguiéndose así un engrane permanente que aprovecha toda la fuerza transmitida por el motor-reductor (8) independientemente de la carga que tenga la estantería, la cual, como es convencional, va montada sobre un carro del que forma parte el soporte (6) representado en las figuras 3 y 4.

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En el guiado sobre el raíl (1), intervienen dos tipos de ruedas, unas intermedias y lisas que son referenciadas con (2) y ya referidas con anterioridad, como se representa en las figuras 3 y 4, y otras de guiado (3) que son acanaladas, es decir que tienen un perfil de doble ala, girando y apoyando sobre los raíles (1), concretamente sobre los raíles extremos, de manera que la doble ala de esas ruedas (3) abrazan el raíl y consiguen un movimiento perfectamente paralelo del carro, evitando que éste se salga de los propios raíles (1).

Las ruedas (2) son lisas y deslizan y apoyan sobre los raíles centrales.

Por otro lado, se ha previsto un perfil antivuelco (7), situado a uno y otro lado del raíl (1), ofreciendo sendos tramos perpendiculares y paralelos a los laterales del raíl (1), y cuyos tramos paralelos y verticales o perpendiculares se acodan formando un ángulo agudo entre sí y determinando tramos (7') hacia el interior, estableciendo un medio antivuelco para los soporte (6) de los correspondientes carros de montaje de las estanterías, tal y como se representa en la figura 4.

El sistema, además del mecanismo descrito en base al cual se lleva a cabo el desplazamiento guiado y seguro de las estanterías, incluye un microprocesador para carro, y por lo tanto para cada estantería, haciendo que éstas sean "inteligentes" en si mismas y funcionar de manera independiente unas de otras. Como también se ha dicho, el sistema utiliza tecnología de identificación por radiofrecuencia, con controles tanto de acceso a las distintas estanterías, como controles de funcionamiento, de luces, de funcionamiento de los motores, etc., y todo ello controlado por el usuario desde una pantalla táctil digital, que se muestra en la figura 6, y que ha sido referenciada en general con el número (9), en la cual se muestran iconos de advertencia (10), áreas de pulsación (11), flechas (12) y (13) de apertura para el pasillo derecho y para el pasillo izquierdo, respectivamente, teclas de parada (14), áreas de lectura de tarjetas RFID (15), iconos de error (16), etc., de manera que entre los iconos de advertencia pueden citarse aquellos que indican mantenimiento, luz de pasillo activada, carro en movimiento, sistema bloqueado, regulación de la distancia de parada, acceso restringido, modo nocturno, conversión de móvil a fijo, movimiento manual, etc., mientras que los iconos de error pueden ser los que indiquen corte de fotocélulas, sobrecarga en el motor, bloqueo por RFID, error de comunicación, etc.

Claims

1. Sistema para desplazamiento automático de estanterías móviles, estando las estanterías montadas en carros desplazables sobre raíles, y en donde los desplazamientos se realizan mediante correspondientes ruedas apoyadas y deslizantes por esos raíles, todo ello con control automático de los desplazamiento, caracterizado porque en correspondencia con, al menos, uno de los laterales del respectivo raíl (1) se ha previsto una cadena (5) con la que engrana permanentemente un piñón (4) accionado por el correspondiente motor-reductor (8) de accionamiento, estableciendo un medio de tracción por engrane permanente entre piñón (4) y cadena (5); habiéndose previsto que sobre los raíles extremos vayan situadas ruedas acanaladas (3) sobre el raíl (1), mientras que en correspondencia con los raíles centrales van situadas ruedas lisas (2); con la particularidad de incorporar un microprocesador en cada carro, para gestión, control y funcionamiento independiente de todos los carros.

2. Sistema para desplazamiento automático de estanterías móviles, según reivindicación 1, caracterizado porque a un lado y otro del raíl (1) de deslizamiento de las correspondientes ruedas (2 y 3), se han previsto sendos perfiles antivuelco (7), determinados por un tramo vertical en cada caso y paralelo a los laterales del raíl (1), y un acodamiento hacia el interior (7') en ángulo agudo de ese tramo vertical, determinante de un medio de tope para el respectivo soporte 86) del correspondiente carro de la estantería.

3. Sistema para desplazamiento automático de estanterías móviles, según reivindicación 1, caracterizado porque la tensión de alimentación para el funcionamiento del sistema es de 24 voltios de corriente continua, posibilitando que sea detectado cualquier sobre-esfuerzo de los motores, originado por desajustes mecánicos, atrapamiento de personas, objetos, y otros.

4. Sistema para desplazamiento automático de estanterías móviles, según reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque utiliza tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID) que posibilita el acceso restringido a determinadas estanterías.

5. Sistema para desplazamiento automático de estanterías móviles, según reivindicaciones 1, 3 y 4, caracterizado porque incluye, asociado a cada microprocesador, una pantalla digital táctil con teclas de parada, iconos de advertencia, iconos de error, áreas de pulsación, así como flechas de apertura de pasillos y áreas de lectura de tarjetas RFID.