ES2843560T3 - Aparato de elevación - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de elevación (32) para subir y bajar un miembro de contacto (16), comprendiendo el dispositivo de elevación: un actuador (52, 54, 58) configurado para mover el miembro de contacto entre una posición bajada y una posición elevada, en donde en un primer modo de funcionamiento del dispositivo de elevación (32), el actuador (52, 54, 58) mueve el miembro de contacto (16) desde la posición bajada hasta la posición elevada sin hacer girar al miembro de contacto (16) alrededor de un eje de referencia, y caracterizado por que: en un segundo modo de funcionamiento del dispositivo de elevación (32), el actuador (52, 54, 58) permite un movimiento de rotación del miembro de contacto (16) alrededor del eje de referencia desde la posición elevada hasta una posición elevada modificada, y el actuador (52, 54, 58) restringe el movimiento lineal del miembro de contacto (16) en una dirección que es paralela al eje de referencia.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de elevación

Campo

La presente divulgación está relacionada con un dispositivo de elevación incluido en un vehículo de transporte. Específicamente, el vehículo de transporte puede ser un vehículo que se emplea para transportar mercancías en un sistema de manipulación de mercancías, en el que las mercancías se almacenan en, y se recuperan de, un área de almacenamiento de mercancías de una manera al menos parcialmente automatizada.

Antecedentes

La descripción antecedente proporcionada en este documento tiene el propósito de presentar de manera general el contexto de la divulgación. El trabajo de los uno o más inventores nombrados en el presente documento, en la medida en que el trabajo se describe en esta sección de antecedentes, así como aspectos de la descripción que de otro modo no se pueden considerar técnica anterior en el momento de la presentación, no se admiten ni expresamente ni implícitamente como técnica anterior contra la presente divulgación.

En los almacenes se utilizan ampliamente vehículos de transporte para transportar mercancías (es decir, artículos o paquetes) de un lugar a otro. Por ejemplo, se utilizan robots de transporte en un sistema de manipulación de mercancías para proporcionar, de una manera al menos parcialmente automatizada, el transporte de mercancías desde un área de almacenamiento de mercancías hasta estaciones de operario.

Con un sistema de este tipo, los robots de transporte se guían a través del área de almacenamiento de mercancías utilizando cinta detectable por máquinas que está dispuesta en el suelo de un almacén a lo largo de trayectorias de movimiento definidas, o utilizando láseres que interactúan con material reflectante, por ejemplo, dispuesto en paredes del almacén. Dichos robots de transporte también incluyen un sistema de elevación que está diseñado para elevar de forma controlable la estantería de almacenamiento de mercancías con respecto al suelo, de modo que la estantería pueda ser transportada por el robot.

Sin embargo, los vehículos de transporte existentes incluyen mecanismos de elevación relativamente poco sofisticados que sufren un desgaste por uso frecuente y que son, además, engorrosos de mantener y de operar. Por consiguiente, existe una necesidad de un dispositivo de elevación que proporcione un transporte fluido de las mercancías.

El documento US5180275 (A) describe un elevador de sillas de ruedas giratorio pasivo que se puede adaptar en vehículos de tránsito en el borde delantero o trasero de un hueco de escalón lateral de doble puerta. El elevador emplea en su realización preferida un tubo deslizante doble que tiene un bastidor en forma de caja con un cabezal transversal. Un cilindro hidráulico acciona un par de cadenas, descendiendo una por cada tubo de elevación para accionar la elevación vertical. Se proporciona una bomba manual en caso de corte de energía. Asegurada a la parte inferior de los tubos de elevación telescópicos interiores hay una placa que lleva un actuador motorizado para hacer girar la plataforma de elevación desde una posición horizontal desplegada hasta una posición replegada vertical. En la posición replegada, la plataforma mide aproximadamente 26 pulgadas (660,4 mm) de largo y 36 pulgadas (914,4 mm) de ancho. La plataforma tiene una o más secciones de extensión montadas a deslizamiento que permiten que la plataforma se extienda hasta un máximo de 51 pulgadas (1295,4 mm). Se proporcionan topes de rueda manuales o motorizados en la entrada trasera y en el extremo delantero, para entrada/salida en una o dos direcciones sobre la plataforma. Circuitos de bloqueo impiden que los actuadores giren o se replieguen si la plataforma no está en su posición completamente elevada. El mecanismo de embrague del actuador impide que la plataforma se repliegue si está ocupada. Tal como está instalada, una de las puertas dobles se puede abrir, permitiendo que el hueco de la escalera pueda ser utilizado por una persona sin discapacidad. La plataforma replegada está anidada contra un asiento de tránsito y permanece detrás de la mitad cerrada de la puerta del par de puertas dobles. Para su uso por parte de un usuario de silla de ruedas, se abren ambas puertas y se despliega, se hace girar y se acciona el elevador para subir o bajar al usuario al suelo, plataforma o acera. Se emplea una placa especial de enclavamiento de contacto con el suelo y accionamiento motorizado para permitir que la entrada del tope de la rueda de entrada sea tanto accionada por un motor como pivotada a la posición replegada. Los actuadores se pueden desconectar para un accionamiento completamente manual en caso de fallo de energía. Se muestra una variedad de interruptores y circuitos de bloqueo.

El documento WO2009043474 (A2) describe un dispositivo de transporte para elementos de soporte de carga, p. ej., palés. Dicho dispositivo de transporte está dimensionado para que se pueda desplazar por debajo del espacio libre de la sección perfilada de los elementos de soporte de carga. Todos los elementos funcionales están alojados dentro de una pieza de soporte de carga que levanta al elemento de soporte de carga. El dispositivo de soporte se acciona, se dirige y se eleva por medio de unidades de accionamiento individuales, tales como motores eléctricos. Un método de control controla las unidades de accionamiento de tal manera que las funciones de impulsión, elevación y dirección se pueden realizar por medio de las mismas unidades de accionamiento.

Compendio

La presente divulgación proporciona un dispositivo de elevación como se detalla en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se proporcionan rasgos ventajosos.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación se proporciona un dispositivo de elevación para subir y bajar un miembro de contacto, comprendiendo el dispositivo de elevación: un actuador configurado para mover el miembro de contacto entre una posición baja y una posición elevada, en donde en un primer modo de funcionamiento del dispositivo de elevación, el actuador mueve el miembro de contacto desde la posición bajada hasta la posición elevada sin hacer girar el miembro de contacto alrededor de un eje de referencia, y en donde en un segundo modo de funcionamiento del dispositivo de elevación, el actuador permite el movimiento de rotación del miembro de contacto alrededor del eje de referencia desde la posición elevada hasta una posición elevada modificada.

Un aspecto de la presente divulgación proporciona un vehículo de transporte que comprende una parte de cuerpo ; y un dispositivo de elevación dispuesto en la parte de cuerpo, incluyendo el dispositivo de elevación un actuador configurado para mover el miembro de contacto entre una posición bajada y una posición elevada, en donde en un primer modo de funcionamiento del dispositivo de elevación, el actuador mueve el miembro de contacto desde la posición bajada hasta la posición elevada sin hacer girar el miembro de contacto alrededor de un eje de referencia, y en donde en un segundo modo de funcionamiento del dispositivo de elevación, el actuador permite el movimiento de rotación del miembro de contacto alrededor del eje de referencia desde la posición elevada hasta una posición elevada modificada.

Una realización de la presente divulgación proporciona un sistema de elevación que comprende: un actuador configurado para mover un miembro de contacto entre una posición bajada y una posición elevada, en donde en un primer modo de funcionamiento del sistema de elevación, el actuador mueve el miembro de contacto desde la posición bajada hasta la posición elevada sin hacer girar el miembro de contacto alrededor de un eje de referencia, en donde en un segundo modo de funcionamiento del sistema de elevación, el actuador permite el movimiento de rotación del miembro de contacto alrededor del eje de referencia desde la posición elevada hasta una posición elevada modificada, y en donde en el segundo modo de funcionamiento del sistema de elevación, el actuador restringe el movimiento lineal del miembro de contacto en una dirección que es paralela al eje de referencia.

Los párrafos anteriores se han proporcionado a modo de introducción general, y no pretenden limitar el alcance de las siguientes reivindicaciones. Las realizaciones descritas, junto con ventajas adicionales, se entenderán mejor por referencia a la siguiente descripción detallada tomada en conjunto con los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

Diversas realizaciones de la presente divulgación que se proporcionan como ejemplos se describirán en detalle con referencia a las siguientes figuras, en las que números similares hacen referencia a elementos similares, y en las que:

La Figura 1 ilustra un vehículo de transporte en conformidad con una realización de la presente divulgación;

La Figura 2 ilustra un diagrama de bloques ejemplar de acuerdo con una realización, que representa componentes funcionales del vehículo de transporte;

La Figura 3 representa una vista en perspectiva ejemplar de un dispositivo de elevación del vehículo de transporte; La Figura 4 ilustra una vista lateral ejemplar del dispositivo de elevación de la Figura 3;

La Figura 5 ilustra, de acuerdo con una realización, una primera vista en sección transversal ejemplar del dispositivo de elevación de la Figura 4;

La Figura 6 ilustra, de acuerdo con una realización, una segunda vista en sección transversal ejemplar del dispositivo de elevación de la Figura 4;

La Figura 7 ilustra, de acuerdo con una realización, una tercera vista en sección transversal ejemplar del dispositivo de elevación de la Figura 4;

La Figura 8 ilustra, de acuerdo con una realización, una primera vista ejemplar de un sistema de elevación;

La Figura 9 representa, de acuerdo con una realización, una segunda vista ejemplar del sistema de elevación; y La Figura 10 ilustra un diagrama de bloques de un dispositivo informático de acuerdo con una realización.

Descripción detallada

Realizaciones ejemplares se ilustran en las figuras referenciadas de los dibujos. Se pretende que las realizaciones y figuras descritas en el presente documento se consideren ilustrativas más que restrictivas. Ninguna limitación en el alcance de la tecnología y de las reivindicaciones que se proporcionan a continuación debe imputarse a los ejemplos mostrados en los dibujos y expuestos en el presente documento.

Las realizaciones se describen principalmente en términos de procesos y sistemas particulares proporcionados en implementaciones particulares. Sin embargo, los procesos y sistemas funcionarán eficazmente en otras implementaciones. Frases como "una realización" y "otra realización" se pueden referir a las mismas realizaciones o a realizaciones diferentes. Las realizaciones se describirán con respecto a métodos y composiciones que tienen ciertos componentes. Sin embargo, los métodos y composiciones pueden incluir más o menos componentes que los mostrados, y se pueden hacer variaciones en la disposición y el tipo de los componentes sin apartarse del alcance de la presente divulgación.

Las realizaciones ejemplares se describen en el contexto de métodos que tienen ciertas pasos. Sin embargo, los métodos y composiciones operan de manera eficaz con pasos adicionales y pasos en diferentes órdenes que no son incompatibles con las realizaciones ejemplares. Por tanto, la presente divulgación no está concebida para estar limitada a las realizaciones mostradas, sino que se le debe conceder el alcance más amplio de acuerdo con los principios y rasgos descritos en el presente documento y limitado únicamente por las reivindicaciones adjuntas. Además, cuando se proporciona un rango de valores, se debe entender que cada valor intermedio entre un límite superior y un límite inferior del rango y cualquier otro valor indicado o intermedio en ese rango indicado está incluido dentro de la descripción. Cuando el rango indicado incluye límites superior e inferior, también se incluyen los rangos que excluyen a cualquiera de esos límites. A menos que se indique expresamente, los términos utilizados en el presente documento están concebidos para que tengan el significado simple y ordinario como lo entienden las personas con experiencia ordinaria en la técnica. Las siguientes definiciones están concebidas para ayudar al lector a comprender la presente divulgación, pero no están concebidas para modificar o limitar de otro modo el significado de estos términos a menos que se indique específicamente. Además, el vehículo de transporte corresponde a un robot de transporte, y un sistema de elevación corresponde a un dispositivo de elevación que está incluido en el vehículo de transporte. Los términos se utilizan de manera intercambiable en el resto de la divulgación.

Yendo ahora a la Figura 1, se ilustra un vehículo de transporte 10 que transporta una estantería de mercancías entre un área de almacenamiento de mercancías en un almacén y una o más estaciones de operario donde se cumplimentan los pedidos. El movimiento de los vehículos de transporte 10 puede coordinarse mediante un sistema de gestión, por ejemplo, ubicado a distancia y en comunicación con el vehículo de transporte 10 a través de una red de comunicación inalámbrica.

En funcionamiento, los artículos que se almacenarán en el área de almacenamiento de mercancías se transportan entre las estaciones de operario y el área de almacenamiento de mercancías mediante varios vehículos de transporte 10, y los pedidos se cumplimentan transportando estanterías que contienen artículos incluidos en el pedido desde el área de almacenamiento de mercancías hasta las estaciones de operario. Específicamente, como se describe en la solicitud de patente PCT/IB2016/000079, que se incorpora en este documento por referencia en su totalidad, el vehículo de transporte 10 transporta la estantería de mercancías requerida a estaciones de operario específicas para completar el pedido de manera oportuna.

El vehículo de transporte 10 incluye un cuerpo 12, ruedas 14, al menos algunas de las cuales se pueden controlar individualmente para controlar la velocidad y la dirección de movimiento del vehículo de transporte 10, y un miembro de contacto 16. Como se muestra en la ilustración de la Figura 1, el miembro de contacto 16 es una placa de contacto. La placa de contacto, como se muestra en la Figura 1, es de forma hexagonal a la que se fija una estantería de mercancías. Por tanto, en funcionamiento, el vehículo 10 puede transportar la estantería de mercancías de un lugar a otro. Mediante una realización, el miembro de contacto 16 se puede subir o bajar de manera controlable mediante un circuito o circuitos de procesamiento (descrito más adelante con referencia a la Figura 10), con respecto al cuerpo 12, a fin de subir o bajar una estantería dispuesta encima del vehículo de transporte 10.

Se debe apreciar que, aunque el cuerpo 12 y el miembro de contacto 16 del vehículo de transporte 10 como se muestra en la Figura 1 tienen una forma hexagonal, otras formas tales como una forma circular, una forma rectangular, una forma poligonal y similares están perfectamente dentro del alcance de la presente divulgación. La Figura 2 ilustra un diagrama de bloques ejemplar de acuerdo con una realización, que representa componentes funcionales 20 del vehículo de transporte 10.

Los componentes funcionales 20 incluyen una interfaz de red 22 configurada para facilitar comunicaciones en red, por ejemplo, entre el vehículo 10, el sistema de gestión que monitoriza y gestiona el movimiento del vehículo 10, y las estaciones de operario que facilitan el empaquetado de pedidos por parte de los operarios.

Los componentes funcionales 20 incluyen además un microcontrolador 24 configurado para controlar y coordinar operaciones en el vehículo de transporte 10. En particular, el microcontrolador 24 incluye un determinador de posición 34 que determina la ubicación del vehículo 10 usando uno o más sensores 36, y un controlador de dirección 38 que controla el movimiento del vehículo 10.

El microcontrolador 24 se comunica con un controlador 26 del motor que controla el movimiento de motores 28 que están asociados con las ruedas 14. De esta manera, el microcontrolador 24 controla la velocidad y dirección del vehículo 10. Además, los componentes funcionales 20 también incluyen un dispositivo de elevación 32 que está diseñado para subir o bajar de forma controlable el miembro de contacto 16 en respuesta a instrucciones procedentes del microcontrolador 24.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 3 a 7, se representa un dispositivo de elevación 32 (denominado en lo sucesivo sistema de elevación 32) que permite subir y bajar de forma controlable el miembro de contacto 16 (denominado en lo sucesivo placa de contacto 16) con relación al cuerpo 12 del vehículo 10.

La Figura 3 representa una vista en perspectiva ejemplar de un sistema de elevación 32 del vehículo de transporte, mientras que la Figura 4 ilustra una vista lateral ejemplar del dispositivo de elevación de la Figura 3. La Figura 5 ilustra, de acuerdo con una realización, una primera vista en sección ejemplar del dispositivo de elevación de la Figura 4. Específicamente, la Figura 5 ilustra una vista en sección transversal del dispositivo de elevación con la placa de contacto 16 del vehículo de transporte en una posición bajada. La Figura 6 ilustra, de acuerdo con una realización, una segunda vista en sección transversal ejemplar del dispositivo de elevación de la Figura 4. Específicamente, la Figura 6 ilustra una vista en sección transversal del dispositivo de elevación con la placa de contacto 16 del vehículo de transporte en una primera posición elevada. Además, la Figura 7 ilustra, de acuerdo con una realización, una tercera vista en sección transversal ejemplar del dispositivo de elevación de la Figura 4, en donde la placa de contacto del vehículo de transporte está situada entre la primera posición elevada y la posición bajada.

El sistema de elevación 32 incluye una carcasa 50, un actuador lineal que está diseñado para efectuar de forma controlable un movimiento lineal de la placa de contacto 16 entre una posición bajada (como se muestra en la Figura 5) y una primera posición elevada (como se muestra en la Figura 6). De acuerdo con una realización, el actuador lineal incluye un sistema de husillo de bolas que incluye una parte de husillo de bolas 52 y una parte de tuerca de bolas 54 que está roscada al husillo de bolas 52. El sistema de husillo de bolas está configurado para efectuar el movimiento de la tuerca de bolas 54 en una dirección lineal que es paralela al eje de rotación del husillo de bolas 52. Específicamente, la tuerca de bolas 54 está diseñada para moverse verticalmente en una dirección hacia arriba/hacia abajo.

La placa de contacto 16 está conectada a la tuerca de bolas 54 y, por lo tanto, un movimiento lineal y/o un movimiento de rotación del sistema del husillo de bolas efectúa un movimiento lineal y/o un movimiento de rotación correspondiente(s) de la placa de contacto 16. El sistema de elevación 32 también incluye un dispositivo de engrane lineal 62 (como se muestra en las Figuras 4-7) que está diseñado para restringir la rotación de la tuerca de bolas 54, cuando el husillo de bolas 52 gira. Como se muestra en las Figuras 5 a 7, la tuerca de bolas 54 incluye cojinetes de bolas 56 que facilitan una rotación de fricción relativamente baja del husillo de bolas 52 con respecto a la tuerca de bolas 54. Se debe apreciar que los actuadores lineales alternativos tales como un husillo de avance que operan de manera similar a la descrita anteriormente, en donde el movimiento lineal de una tuerca se efectúa en respuesta a la rotación de un husillo, también están dentro del alcance de la presente descripción.

De acuerdo con una realización, el actuador lineal es impulsado por un motor 58, por ejemplo, una caja reductora. El motor 58 controla la rotación del husillo de bolas 52 así como el movimiento lineal (vertical) de la tuerca de bolas 54. Además, el dispositivo de engrane lineal 62 (como se muestra en las Figuras 4-7) garantiza que la placa de contacto 16 no gira cuando la placa de contacto 16 se mueve desde la posición bajada como se muestra en la Figura 5, hasta la primera posición elevada como se muestra en la Figura 6. Se debe apreciar que el motor 58 puede ser un servomotor, un motor de CC, un motor de inducción de CA o similar.

Mediante una realización de la presente divulgación, el dispositivo de engrane lineal 62 está conectado a la carcasa 50, e incluye un primer canal 64 que aloja a un saliente 65 que se extiende desde la tuerca de bolas 54. Por lo tanto, el dispositivo de engrane lineal 62 restringe la rotación de la tuerca de bolas 54, permitiendo al mismo tiempo que la tuerca de bolas 54 se mueva de forma vertical (es decir, en una dirección generalmente paralela al eje de rotación del husillo de bolas).

De acuerdo con una realización, el saliente 65 puede incluir un dispositivo de baja fricción, como por ejemplo un cojinete 66, y un eje 68. El cojinete 66 está montado con el giro permitido en el eje 68. El cojinete 66 está ubicado en el primer canal 64, y facilita un movimiento lineal de fricción relativamente bajo del eje 68 con respecto al primer canal 64. Se debe apreciar que, aunque el ejemplo representado en la Figura 5 incluye un saliente 65, un cojinete 66 asociado, y un primer canal 64 asociado, en el sistema de elevación 32 pueden incluirse múltiples salientes, cojinetes y primeros canales 64 correspondientes.

Mediante una realización, el primer canal 64 incluye un primer detector de posición 70 dispuesto en un extremo inferior del primer canal. El primer detector de posición 70 puede ser un interruptor de límite que detecta el momento en que el saliente 65 alcanza una posición con relación al primer canal 64 que corresponde a que la placa de contacto está en la posición bajada como se muestra en la Figura 5. Dicho de otra manera, el detector de posición está configurado para detectar que la placa de contacto 16 está dispuesta en la posición bajada. Además, el primer canal 64 incluye un segundo detector de posición 72 que detecta el momento en que el saliente 65 está dispuesto en una posición (con relación al primer canal 64) que corresponde a la primera posición elevada como se muestra en la Figura 6. Se debe apreciar que los detectores de posición 70 y 72 no están limitados únicamente a interruptores de límite. Más bien, los detectores de posición pueden ser sensores tales como sensores de proximidad y similares que están configurados para detectar las posiciones elevada y bajada de la placa de contacto 16.

De acuerdo con una realización, el dispositivo de engrane lineal 62 incluye una parte de reborde 74 (como se muestra en la Figura 4) que soporta a un dispositivo de engrane giratorio 80. El dispositivo de engrane giratorio 80 incluye un miembro 82 anular en el que está conformado un segundo canal 84 como se muestra en las Figuras 5 y 6. El segundo canal 84 aloja al saliente 65 procedente del primer canal 64 en un instante de tiempo correspondiente a cuando la placa de contacto 16 está en la primera posición elevada como se muestra en la Figura 6. En la primera posición elevada, el segundo canal 84 permite un movimiento de rotación de la tuerca de bolas 54 con relación a la carcasa 50. Además, en la primera posición elevada (es decir, cuando el saliente 65 está ubicado en el segundo canal 84), el movimiento lineal de la tuerca de bolas 54 (con relación a la carcasa 50) está restringido. Obsérvese que el movimiento lineal de la tuerca de bolas 54 sólo está restringido cuando el saliente 65 no está alineado con el primer canal 64. Sin embargo, cuando el saliente está alineado con el primer canal 64, la tuerca de bolas 54 se puede mover hacia arriba/hacia abajo con relación a la carcasa 50.

Además, se debe apreciar que el sistema de elevación descrito anteriormente puede incluir múltiples miembros anulares 82 a diferentes alturas predeterminadas, permitiendo de este modo el movimiento de rotación de la tuerca de bolas 54 a diferentes alturas.

En funcionamiento, como parte de un sistema de manipulación de mercancías, se da instrucciones al vehículo de transporte 10 para que recupere una estantería seleccionada de una zona de almacenamiento de mercancías en un almacén. El vehículo 10 se mueve hasta la estantería seleccionada en respuesta a controles procedentes del controlador de dirección 38 (Figura 2). Cuando el vehículo de transporte 10 llega a una ubicación debajo de una estantería, el dispositivo de elevación 32 opera en un primer modo de funcionamiento. Específicamente, en el primer modo de funcionamiento, el dispositivo de elevación tiene la placa de contacto en la posición bajada (como se muestra en la Figura 5). Después de esto, el dispositivo de elevación bajo el control del microcontrolador 24 activa el motor 58, que hace que el husillo de bolas 52 gire.

Obsérvese que, en la posición bajada, dado que la tuerca de bolas 54 está restringida por el dispositivo de engrane lineal 62 para que no gire (con relación a la carcasa 50), el movimiento de rotación del husillo de bolas 52 hace (es decir, induce) que la tuerca de bolas 54 se mueva hacia arriba con relación al husillo de bolas 52. Al hacerlo, el saliente 65 se mueve en una dirección ascendente en el primer canal 64, y de este modo mueve a la placa de contacto 16 desde la posición bajada como se muestra en la Figura 5 hasta la primera posición elevada mostrada en la Figura 6. De esta manera, la rotación del husillo de bolas 52 hace que la placa de contacto 16 se mueva hacia arriba sin hacer que la placa de contacto gire. Por consiguiente, al restringir el movimiento de rotación de la tuerca de bolas 54 en el primer modo de funcionamiento descrito anteriormente, se proporciona al sistema de elevación de la presente divulgación la capacidad ventajosa de restringir la rotación de una estantería que está dispuesta encima de la placa de contacto 16. Por lo tanto, se evita la posible colisión de las estanterías con otras estanterías y/u obstáculos cercanos.

Cuando la placa de contacto 16 alcanza la primera posición elevada como se muestra en la Figura 6, el segundo interruptor de límite 72 se activa al entrar en contacto con el saliente 65. Al ser activado, el segundo interruptor de límite 72 desactiva el motor 58 y, de este modo, detiene el movimiento de rotación de la tuerca de bolas 52. Obsérvese que en un extremo superior del primer canal 64, el primer canal 64 se extiende al interior del segundo canal 84 y, por lo tanto, el saliente se mueve desde el primer canal 64 hasta el segundo canal 84 cuando la placa de contacto 16 se mueve desde la posición bajada mostrada en la Figura 5 hasta la primera posición elevada mostrada en la Figura 6. El vehículo de transporte 10 con la estantería soportada puede moverse a continuación al destino deseado, por ejemplo desde el área de almacenamiento de mercancías hasta una estación de operario.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el sistema de elevación opera en un segundo modo de funcionamiento. Durante el movimiento de la estantería, puede existir el deseo de cambiar la posición de rotación de la placa de contacto 16 y, de este modo, la posición angular de la estantería soportada. En un escenario como este, se reactiva el motor 58 del dispositivo, lo que hace que el husillo de bolas 52 gire. Específicamente, en el segundo modo de funcionamiento, el saliente 65 está ubicado en el segundo canal 84. Como se indicó anteriormente, en un escenario como este, el movimiento lineal de la tuerca de bolas 54 está restringido, mientras que el movimiento de rotación de la tuerca de bolas 54 está permitido. Por consiguiente, la tuerca de bolas 54 es libre de girar con respecto a la carcasa 50, por lo que un movimiento de rotación de la tuerca de bolas 54 provoca un desplazamiento angular de la estantería.

Además, dado que el saliente 65 tiene restringido el movimiento hacia arriba con respecto al husillo de bolas 52 por contacto con el segundo canal 84, el movimiento de rotación del husillo de bolas 52 provoca un movimiento de rotación de la tuerca de bolas 54. Por consiguiente, la rotación del husillo de bolas 52 efectúa un movimiento de rotación del saliente 65 en el segundo canal 84 y, por tanto, provoca una rotación de la placa de contacto 16 desde la primera posición elevada mostrada en la Figura 6 hasta una segunda posición elevada. Mediante una realización, un tercer detector de posición 86 (es decir, un tercer interruptor de límite) como se muestra en la Figura 7 está dispuesto en una ubicación correspondiente a un extremo del segundo canal 84 alejado del segundo interruptor de límite 72. El tercer detector de posición 86 se utiliza para desactivar el motor 58 cuando la placa de contacto 16 ha alcanzado la segunda posición elevada.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, durante el movimiento de la estantería, puede ser deseable cambiar la dirección de movimiento del vehículo de transporte 10. En uno de esos instantes, puede ser deseable cambiar la dirección de movimiento del vehículo 10 sin cambiar la posición de rotación de la placa de contacto 16 y por lo tanto de la estantería soportada. En un escenario como este, el controlador de dirección 38 del vehículo 10 está configurado para controlar el movimiento de los motores 28 de tal manera que la carcasa 50 se hace girar en una dirección que es opuesta a la dirección de rotación de la placa de contacto 16. De esta manera, garantizando que las rotaciones respectivas de la placa de contacto 16 y de la carcasa 50 sean sustancialmente iguales y opuestas, se modifica la dirección de movimiento del vehículo sin cambiar la orientación absoluta de la placa de contacto 16 y de la estantería soportada.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el dispositivo de elevación 32 opera en un tercer modo de funcionamiento. Específicamente, cuando el vehículo 10 alcanza la ubicación deseada estando la placa de contacto 16 dispuesta en la primera posición elevada, el sistema de elevación 32, por ejemplo, bajo control del microcontrolador 24, activa el motor 58 para hacer que el husillo de bolas 52 gire en una dirección opuesta (es decir, en una dirección de rotación que es opuesta a la dirección de rotación del husillo de bolas en los modos de funcionamiento primero y segundo). El husillo de bolas 52, al hacerlo girar en la dirección opuesta, hace que la tuerca de bolas 54 se mueva verticalmente hacia abajo (con respecto al husillo de bolas 52) y, de este modo, hace que el saliente 65 se mueva hacia abajo en el primer canal 64. Por consiguiente, la placa de contacto 16 se mueve desde la primera posición elevada mostrada en la Figura 6 hasta la posición bajada mostrada en la Figura 5.

Mediante una realización, la placa de contacto 16 puede estar dispuesta en la segunda posición elevada o entre las posiciones elevadas primera y segunda cuando el vehículo 10 alcanza la ubicación deseada. En un escenario como este, el dispositivo de elevación 32, bajo control del microcontrolador 24, inicia un movimiento de rotación opuesto del saliente 65 en el segundo canal 84 y, por lo tanto, hace girar a la placa de contacto 16 hasta la primera posición elevada mostrada en la Figura 6 antes de efectuar un movimiento lineal hacia abajo de la placa de contacto desde la primera posición elevada hasta la posición bajada.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el saliente 65 se puede mantener en cualquier ubicación dentro del primer canal 64. Dicho de otra manera, el saliente 65 puede estar dispuesto a cualquier altura deseable dentro del primer canal 64. El saliente 65 se extiende desde la tuerca de bolas 54. El movimiento del saliente 65 está controlado por el movimiento de la tuerca de bolas 54. Sin embargo, obsérvese que un movimiento de la tuerca de bolas 54 sólo está permitido cuando se produce una rotación correspondiente del husillo de bolas 52. La rotación del husillo de bolas 52 es proporcionada por el motor 58. Por consiguiente, para mantener al saliente 65 a una cierta altura dentro del primer canal 64 (es decir, entre la posición bajada y la primera posición elevada), el motor se puede apagar cuando el saliente está en la ubicación deseada dentro del primer canal 64, lo cual detiene la rotación del husillo de bolas 52. Al detener el movimiento de rotación del husillo de bolas 52, se prohíben los movimientos lineales de la tuerca de bolas 54 y, por lo tanto, cualquier movimiento lineal del saliente 65.

Yendo ahora a la Figura 8, se ilustra de acuerdo con una realización una primera vista ejemplar de un sistema de elevación 90. La Figura 9 representa de acuerdo con una realización una segunda vista ejemplar del sistema de elevación 90. En la siguiente descripción del sistema de elevación 90, rasgos parecidos y similares se indican con números de referencia similares a los representados en las Figuras 4-7. Por consiguiente, en aras de no ser repetitivo, se omite en el presente documento una descripción de componentes similares.

El sistema de elevación 90 incluye un dispositivo 92 de engrane lineal que tiene una primera parte 94 que está engranada con una segunda parte 96 y que se puede mover con relación a ella con un movimiento relativo. Las partes primera y segunda 94 y 96, respectivamente, definen en conjunto un primer canal del dispositivo de elevación 90. El primer canal aloja al saliente 65 que incluye el eje 68 y el cojinete 66.

Se debe apreciar que, dado que las partes primera y segunda se pueden mover con relativo la una con relación a la otra, la longitud del primer canal es ajustable. De esta manera, teniendo la primera parte 94 conectada al miembro anular 82, la altura del miembro anular 82 es ajustable y, por consiguiente, la altura de rotación de la placa de contacto 16 se puede ajustar.

De acuerdo con una realización de la presente divulgación, el movimiento relativo de la primera parte 94 con relación a la segunda parte 96 se efectúa dotando a una de las partes primera y segunda 94, 96 de (es decir, uniendo a una de ellas) una cremallera 100, y dotando a la otra de las partes primera y segunda de un piñón 102. Se debe apreciar que cualquier sistema adecuado para efectuar un movimiento controlado de la primera parte 94 con respecto a la segunda parte 96 está perfectamente dentro del alcance de la presente divulgación. Además, se puede proporcionar un motor adecuado para efectuar la rotación del piñón 102 y, de ese modo, el movimiento lineal de la cremallera 100, y la expansión o contracción del primer canal. Específicamente, el piñón 102 se puede hacer girar por medio del motor, provocando de este modo un movimiento (verticalmente hacia arriba/hacia abajo) de las partes primera y segunda del dispositivo de engrane 92. El movimiento del dispositivo de engrane 92 produce como resultado un movimiento vertical lineal de la cremallera 100 .

Cada una de las funciones de las realizaciones descritas se puede implementar mediante uno o más circuitos de procesamiento. Un circuito de procesamiento incluye un procesador programado (por ejemplo, el procesador 1003 en la Figura 10), ya que un procesador incluye circuitos. Un circuito de procesamiento también incluye dispositivos tales como un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) y componentes de circuito que están diseñados para realizar las funciones enumeradas.

Los diversos rasgos expuestos anteriormente se pueden implementar mediante un sistema informático (o lógica programable). La Figura 10 ilustra un sistema informático 1001 de este tipo. En una realización, el sistema informático 1001 es una máquina particular, de propósito especial, cuando el procesador 1003 está programado para realizar procesos de navegación del vehículo, calcular la ruta de compensación, y otras funciones descritas anteriormente.

El sistema informático 1001 incluye un controlador de disco 1006 acoplado al bus 1002 para controlar uno o más dispositivos de almacenamiento para almacenar información e instrucciones, tales como un disco duro magnético 1007, y una unidad de almacenamiento multimedia extraíble 1008 (por ejemplo, una unidad de disquete, una unidad de disco compacto de sólo lectura, una unidad de disco compacto de lectura/escritura, una gramola de discos compactos, una unidad de cinta magnética, y una unidad magneto-óptica extraíble). Los dispositivos de almacenamiento se pueden añadir al sistema informático 1001 utilizando una interfaz de dispositivo apropiada (por ejemplo, una interfaz de sistema para pequeños ordenadores (SCSI), electrónica de dispositivo integrada (IDE), IDE mejorada (E-IDE), acceso directo a memoria (DMA), o ultra-DMA).

El sistema informático 1001 también puede incluir dispositivos lógicos de propósito especial (por ejemplo, circuitos integrados de aplicación específica (ASICs)) o dispositivos lógicos configurables (por ejemplo, dispositivos lógicos programables simples (SPLDs), dispositivos lógicos programables complejos (CPLDs), y matrices de puertas programables in situ (FPGAs)).

El sistema informático 1001 también puede incluir un controlador de pantalla 1009 acoplado al bus 1002 para controlar una pantalla 1010, para mostrar información a un usuario del ordenador. El sistema informático incluye dispositivos de entrada, tales como un teclado 1011 y un dispositivo señalador 1012, para interactuar con un usuario del ordenador y proporcionar información al procesador 1003. El dispositivo señalador 1012, por ejemplo, puede ser un ratón, una bola de desplazamiento (traokball), un dedo para un sensor de pantalla táctil, o un dispositivo señalador para comunicar información de dirección y selecciones de comandos al procesador 1003 y para controlar el movimiento del cursor en la pantalla 1010.

El procesador 1003 ejecuta una o más secuencias de una o más instrucciones contenidas en una memoria, como la memoria principal 1004. Dichas instrucciones se pueden introducir en la memoria principal 1004 desde otro medio legible por ordenador, como un disco duro 1007 o una unidad de almacenamiento multimedia extraíble 1008. También se pueden emplear uno o más procesadores en un sistema de procesamiento múltiple para ejecutar las secuencias de instrucciones contenidas en la memoria principal 1004. En realizaciones alternativas, se pueden usar circuitos conectados mediante cables en lugar de o en combinación con instrucciones software. Por tanto, las realizaciones no están limitadas a ninguna combinación específica de circuitos de hardware y software.

Como se indicó anteriormente, el sistema informático 1001 incluye al menos un medio o memoria legible por ordenador para almacenar instrucciones programadas de acuerdo con cualquiera de las enseñanzas de la presente divulgación y para contener estructuras de datos, tablas, registros, u otros datos descritos en este documento. Ejemplos de medios legibles por ordenador son discos compactos, discos duros, disquetes, cinta magnética, discos magneto-ópticos, PROMs (EPROM, EEPROM, EPROM flash), DRAM, SRAM, SDRAM, o cualquier otro medio magnético, discos compactos (por ejemplo, CD-ROM), o cualquier otro medio óptico, tarjetas perforadas, cinta de papel, u otro medio físico con patrones de agujeros.

Almacenado en uno cualquiera o en una combinación de medios legibles por ordenador, la presente divulgación incluye software para controlar el sistema informático 1001, para controlar un dispositivo o dispositivos para implementar los rasgos de la presente divulgación, y para permitir que el sistema informático 1001 interactúe con un usuario humano. Dicho software puede incluir, pero no está limitado a, controladores de dispositivos, sistemas operativos, y software de aplicaciones. Dichos medios legibles por ordenador incluyen además el producto de programa informático de la presente divulgación para realizar todo o una parte (si el procesamiento está distribuido) del procesamiento realizado al implementar cualquier parte de la presente divulgación.

Los dispositivos de código informático de las presentes realizaciones pueden ser cualquier mecanismo de código interpretable o ejecutable, incluidos, pero no limitado a, scripts, programas interpretables, bibliotecas de enlace dinámico (DLL), clases de Java, y programas ejecutables completos. Además, partes del procesamiento de las presentes realizaciones pueden estar distribuidas para un mejor rendimiento, fiabilidad y/o coste.

El término "medio legible por ordenador", tal como se utiliza en este documento, se refiere a cualquier medio no transitorio que participa en proporcionar instrucciones al procesador 1003 para su ejecución. Un medio legible por ordenador puede adoptar muchas formas, incluidos, pero no limitado a, medios no volátiles o medios volátiles. Los medios no volátiles incluyen, por ejemplo, discos ópticos, discos magnéticos y discos magneto-ópticos, tales como el disco duro 1007 o la unidad de almacenamiento multimedia extraíble 1008. Los medios volátiles incluyen memoria dinámica, como la memoria principal 1004. Los medios de transmisión, por el contrario, incluyen cables coaxiales, hilo de cobre y fibra óptica, incluidos los hilos que componen el bus 902. Los medios de transmisión también pueden adoptar la forma de ondas acústicas o luminosas, como las generadas durante las comunicaciones de datos por ondas de radio e infrarrojos.

Pueden estar implicadas diversas formas de medios legibles por ordenador en la realización de una o más secuencias de una o más instrucciones para el procesador 1003 para su ejecución. Por ejemplo, las instrucciones se pueden transportar inicialmente en un disco magnético de un ordenador remoto. El ordenador remoto puede cargar las instrucciones para implementar toda o una parte de la presente divulgación de forma remota en una memoria dinámica y enviar las instrucciones a través de una línea telefónica utilizando un módem. Un módem local al sistema informático 1001 puede recibir los datos en la línea telefónica y colocar los datos en el bus 1002. El bus 1002 transporta los datos a la memoria principal 1004, desde la cual el procesador 1003 recupera y ejecuta las instrucciones. Las instrucciones recibidas por la memoria principal 1004 pueden almacenarse opcionalmente en el dispositivo de almacenamiento 1007 ó 1008 antes o después de la ejecución por parte del procesador 1003.

El sistema informático 1001 también incluye una interfaz de comunicación 1013 acoplada al bus 1002. La interfaz de comunicación 1013 proporciona un acoplamiento de comunicación de datos bidireccional a un enlace de red 1014 que está conectado, por ejemplo, a una red de área local (LAN) 1015, o a otra red de comunicaciones 1010 como la Internet. Por ejemplo, la interfaz de comunicación 1013 puede ser una tarjeta de interfaz de red para conectar a cualquier LAN conmutada de paquetes. Como otro ejemplo, la interfaz de comunicación 1013 puede ser una tarjeta de red digital de servicios integrados (ISDN). También se pueden implementar enlaces inalámbricos. En cualquier implementación de este tipo, la interfaz de comunicación 1013 envía y recibe señales eléctricas, electromagnéticas u ópticas que transportan flujos de datos digitales que representan diferentes tipos de información.

El enlace de red 1014 proporciona típicamente comunicación de datos a través de una o más redes a otros dispositivos de datos. Por ejemplo, el enlace de red 1014 puede proporcionar una conexión a otro ordenador a través de una red local 1015 (p. ej., una LAN) o a través de un equipo operado por un proveedor de servicios, que proporciona servicios de comunicación a través de una red de comunicaciones 1010. La red local 1014 y la red de comunicaciones 1010 utilizan, por ejemplo, señales eléctricas, electromagnéticas u ópticas que transportan flujos de datos digitales, y la capa física asociada (p. ej., cable CAT 5, cable coaxial, fibra óptica, etc.). Las señales a través de las diversas redes y las señales en el enlace de red 1014 y a través de la interfaz de comunicación 1013, que transportan los datos digitales hacia y desde el sistema informático 1001 pueden implementarse en señales de banda base, o en señales basadas en ondas portadoras.

Las señales de banda base transportan los datos digitales como pulsos eléctricos no modulados que son descriptivos de un flujo de bits de datos digitales, donde se debe interpretar en sentido amplio que el término "bits" significa símbolo, donde cada símbolo transporta al menos uno o más bits de información. Los datos digitales también se pueden utilizar para modular una onda portadora, como con señales con modulación de amplitud, fase y/o desplazamiento de frecuencia que se propagan por unos medios conductores, o se transmiten como ondas electromagnéticas a través de un medio de propagación. Por tanto, los datos digitales se pueden enviar como datos de banda base no modulados a través de un canal de comunicación "cableado" y/o se pueden enviar dentro de una banda de frecuencia predeterminada, diferente a la banda base, modulando una onda portadora. El sistema informático 1001 puede transmitir y recibir datos, incluido código de programa, a través de las una o más redes 1015 y 1010, del enlace de red 1014 y de la interfaz de comunicación 1013. Además, el enlace de red 1014 puede proporcionar una conexión a través de una LAN 1015 a un dispositivo móvil 1017 tal como un asistente digital personal (PDA), un ordenador portátil, o un teléfono móvil.

Se debe apreciar que en el presente documento se describen realizaciones para un vehículo, tal como un vehículo de transporte o un robot de transporte. Sin embargo, las realizaciones descritas en este documento se pueden aplicar a otros vehículos guiados automáticamente. Ejemplos incluyen, pero no están limitados a, un vehículo con tracción a las cuatro ruedas, o un vehículo que utiliza un sistema de dirección de Ackerman en el que la rueda interior delantera gira dentro de una curva con un radio mayor que la rueda exterior delantera.

Aunque se han descrito aspectos de la presente divulgación en conjunto con las realizaciones específicas de la misma que se proponen como ejemplos, se pueden realizar alternativas, modificaciones y variaciones a los ejemplos. Cabría señalar que, tal como se utiliza en la especificación y las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una", y "el", “la” incluyen referentes plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

Además, la exposición anterior divulga y describe realizaciones meramente ejemplares de la presente invención. Como comprenderán los expertos en la técnica, la presente divulgación se puede implementar en otras formas específicas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de elevación (32) para subir y bajar un miembro de contacto (16), comprendiendo el dispositivo de elevación:

un actuador (52, 54, 58) configurado para mover el miembro de contacto entre una posición bajada y una posición elevada, en donde en un primer modo de funcionamiento del dispositivo de elevación (32), el actuador (52, 54, 58) mueve el miembro de contacto (16) desde la posición bajada hasta la posición elevada sin hacer girar al miembro de contacto (16) alrededor de un eje de referencia, y caracterizado por que:

en un segundo modo de funcionamiento del dispositivo de elevación (32), el actuador (52, 54, 58) permite un movimiento de rotación del miembro de contacto (16) alrededor del eje de referencia desde la posición elevada hasta una posición elevada modificada, y

el actuador (52, 54, 58) restringe el movimiento lineal del miembro de contacto (16) en una dirección que es paralela al eje de referencia.

2. El dispositivo de elevación (32) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el actuador (52, 54, 58) incluye una parte de husillo (52) y una parte de tuerca (54), estando la parte de tuerca (54) fijada a la parte de husillo (52) de manera roscada.

3. El dispositivo de elevación (32) de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual en el primer modo de funcionamiento del dispositivo de elevación (32), el actuador (52, 54, 58) permite un movimiento de rotación de la parte de husillo (52) y un movimiento lineal de la parte de tuerca (54).

4. El dispositivo de elevación (32) de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, en el cual en el segundo modo de funcionamiento del dispositivo de elevación (32), el actuador (52, 54, 58) sólo permite un movimiento de rotación de la parte de husillo (52) y de la parte de tuerca (54), o

en un tercer modo de funcionamiento del dispositivo de elevación (32), el actuador (52, 54, 58) está configurado para hacer girar la parte de husillo (52) en una dirección que es opuesta a la dirección de rotación de la parte de husillo (52) en el primer modo de funcionamiento del dispositivo de elevación, y en donde el actuador (52, 54, 58) está configurado para mover la tuerca (54) en una dirección linealmente hacia abajo.

5. El dispositivo de elevación de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además:

un miembro de engrane (65) que incluye un eje (68) conectado en un primer extremo a una parte de tuerca (54) del actuador y que tiene un cojinete (66) montado con el giro permitido en un segundo extremo del eje (68), estando el segundo extremo del eje (68) alejado del primer extremo y dispuesto en un primer canal (64) que permite en el primer modo de funcionamiento del dispositivo de elevación (32), un movimiento del eje (68) a lo largo de una longitud del primer canal (64) y restringe el movimiento del eje (68) en una dirección que es perpendicular a la longitud del primer canal (64).

6. El dispositivo de elevación (32) de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el miembro de contacto (16) está conectado a la parte de tuerca (54) del actuador y un movimiento lineal del eje (68) a lo largo del primer canal (64) induce el movimiento lineal del miembro de contacto (16).

7. El dispositivo de elevación (32) de acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además:

un miembro giratorio (80) que incluye un segundo canal (84) diseñado para alojar al eje (68) del primer canal (64) cuando el miembro de contacto (16) está en la posición elevada.

8. El dispositivo de elevación (32) de la reivindicación 7, en el cual el elemento de rotación (80) permite únicamente el movimiento de rotación del eje (68) alrededor del eje de referencia, en el segundo modo de funcionamiento del dispositivo de elevación (32).

9. El dispositivo de elevación (32) de acuerdo con la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en el cual el elemento giratorio (80) tiene una estructura sustancialmente anular y está fijado a la parte de tuerca (54) del actuador mediante un reborde (74).

10. El dispositivo de elevación (32) de la reivindicación 1, que comprende además:

un miembro de engrane (92) que incluye una primera parte (94) y una segunda parte (96), estando engranada la primera parte (94) con la segunda parte (96) y teniendo permitido el movimiento relativo con relación a ella, de tal manera que una longitud de un primer canal (64) conformado por las partes primera y segunda es ajustable.

11. El dispositivo de elevación (32) de la reivindicación 10, que comprende además:

una cremallera (100) unida a la primera parte (94) del miembro de engrane (92), y

un piñón (102) unido a la segunda parte (96) del miembro de engrane (92), en donde un movimiento de rotación del piñón (102) induce un movimiento lineal de la cremallera (100).

12. El dispositivo de elevación (32) de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual el eje de referencia es sustancialmente paralelo a la longitud del primer canal (64).

13. Un vehículo de transporte (10) que comprende:

una parte de cuerpo (12); y

un dispositivo de elevación (32) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1,5-11 y 12, dispuesto en la parte de cuerpo (12).

14. El vehículo de transporte (10) de la reivindicación 13, que comprende además:

un motor (28) configurado para hacer girar la parte de cuerpo (12) del vehículo de transporte alrededor del eje de referencia en una dirección opuesta a la dirección de rotación del miembro de contacto (16).

15. El vehículo de transporte (10) de la reivindicación 14, en el cual la rotación de la parte de cuerpo (12) del vehículo de transporte en la dirección opuesta a la dirección de rotación del miembro de contacto (16) no cambia una orientación absoluta del miembro de contacto (16) con respecto a la parte de cuerpo (12) del vehículo de transporte.