ES2865497T3

ES2865497T3 - Sistema de gestión con lanzaderas independientes y coordinadas para automatización industrial

Info

Publication number: ES2865497T3
Application number: ES17716589T
Authority: ES
Inventors: Davide Spotti
Original assignee: Vismunda SRL
Current assignee: Vismunda SRL
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2021-10-15
Anticipated expiration: 2037-02-28
Also published as: PT3424075T; HRP20210622T1; US20190047799A1; SI3424075T1; DK3424075T3; US10308446B2; ITUB20161148A1; CN108701637A; EP3424075A1; HUE054200T2; EP3424075B1; WO2017149377A1; RS61776B1; PL3424075T3; CN108701637B; LT3424075T

Abstract

Sistema de gestión (1) que comprende un carril (20) y lanzaderas (10) independientes y coordinadas, para automatización industrial, que es de tipo integrado y automatizado con motor lineal de accionamiento electromagnético en que las lanzaderas (10) se acoplan al mismo carril (20) y lo recorren en el desempeño de su misión de trabajo, como por ejemplo gestionar y / o posicionar una célula fotovoltaica semiacabada o un circuito impreso de acuerdo con un ciclo de producción continuo; y en que cada lanzadera (10) incorpora medios de avance para desplazarse a lo largo de dicho carril (20), con medios de procesamiento y control también, y está equipada según la función, es decir, comprende medios propios para realizar la misión planificada; y en que en dicho sistema de gestión (1) existe la coordinación de las actividades de dichas lanzaderas (10) en que están incluidos medios para determinar su posición, medios para enviar y recibir información y medios centralizados de procesamiento y control; en que dicho sistema de gestión (1), para el avance de las lanzaderas (10), utiliza un motor síncrono lineal del tipo de bobinas móviles LSM, en que los imanes permanentes (201) están integrados en dicho carril (20) para interactuar con las bobinas (102) que están en cada lanzadera (10) de tal manera que las lanzaderas sean independientes entre sí en su movimiento y en la función a realizar, y también para hacerlas individual y arbitrariamente extraíbles y / o adicionables al sistema de gestión (1) en cualquier momento del ciclo de producción, síncrono y / o asíncrono, de acuerdo con una lógica de tipo modular; y donde cada lanzadera (10) está conectada en modo inalámbrico, para transmisión de información, mientras que para alimentación se puede conectar mediante contactos deslizantes a una barra de alimentación de energía fija o en modo inalámbrico por inducción electromagnética; y en que dicho sistema de gestión (1) incluye medios automáticos para determinar la posición de cada lanzadera, del tipo llamado codificador, con una referencia fija e integrada de forma continua a lo largo de todo el recorrido del carril (20), y un lector (110) de dicha referencia que está montado en cada lanzadera (10); y en que dicho sistema de gestión (1) comprende un medio de control y procesamiento centralizado, que consta de un servidor central (2) que contribuye a la coordinación general del sistema de gestión (1), que está provisto de una lógica de control con programas ejecutivos configurados para procesar la información recibida de las lanzaderas (10) activas simultáneamente y de los medios sensores; y en que dichas lanzaderas (10) son del tipo inteligente y se trasladan sobre el mismo carril (20) de forma independiente pero coordinada, síncrona y / o asíncrona, en que cada una de ellas (10) está compuesta por: - una zapata de deslizamiento autopropulsada (11) que actúa como deslizador restringido a dicho carril (20) de forma desmontable y comprende todos los medios activos para realizar los movimientos de avance a lo largo del eje del carril (20), es decir, medios de comunicación y control de movimiento primario; en que cada zapata de deslizamiento (11) es autónoma e independiente, incluyendo a bordo dichas bobinas (102) alimentadas y controladas selectivamente con la finalidad de proporcionar accionamiento electromagnético, también con su unidad lógica de control (103), sensores y medios para recibir y transmitir información, en que cada lanzadera está conectada de forma inalámbrica con la finalidad de suministrar energía y transmitir datos y - un medio equipado (12) que está asociado a dicha zapata de deslizamiento autopropulsada (11) y que está soportada por ella; en que dicha zapata de deslizamiento autopropulsada (11) comprende: - medios para recibir alimentación desde el carril (20), de forma inalámbrica, como por ejemplocontactos deslizantes del tipo escobillas (101, 202) o sin contactos para la transferencia de energía mediante inducción electromagnética; - bobinas móviles (102); - una unidad de control lógico (103) para gestionar el movimiento primario a lo largo del eje del carril y para todo el recorrido - medios para hacer presión o vacío, por ejemplo una bomba de vacío (105) con tubos, o una bomba con un dispositivo Venturi, con medios de interfaz como por ejemplo ventosas de contacto; - una placa de circuito integrado para gestionar la comunicación, con puertos de acceso para la actualización del software y / o para el diagnóstico de control; - una antena para comunicación inalámbrica, por ejemplo para la actualización de los datos y / o de las misiones y / o de las posiciones; - medios sensores de colisión para evitar la colisión de lanzaderas; - medios transductores con sensores de posición (110) del tipo de lector móvil para la referencia fija, continua y absoluta, que se encuentra en el carril, o codificadores absolutos, para un control micrométrico de posición; - medios para la comunicación de proximidad, como por ejemplo sistemas de tipo óptico, con una alta velocidad de transmisión, de tal manera que para el posicionamiento preciso en una posición determinada resulta ventajoso no esperar la respuesta del sistema de transmisión inalámbrica central convencional; y dispositivos secundarios (104); en que dicho carril (20) comprende: - medios de alimentación, con una línea fija de energía eléctrica para ser transferida a las lanzaderas móviles, de dos formas alternativas: por contacto (202), con medios del tipo escobillas (101), o sin contacto con medios de inducción electromagnética donde, en lugar de las escobillas, hay algunos receptores en las lanzaderas; - imanes permanentes fijos (201), para concatenar el flujo magnético de los motores lineales de las bobinas en dichas lanzaderas; - línea magnética fija del tipo codificador, para dotar de referencia absoluta a los sensores de posición de las lanzaderas; y - una línea de señales para la transmisión de datos y comunicaciones desde y hacia las lanzaderas móviles; en que dicha zapata de deslizamiento autopropulsada (11) comprende todos los medios activos para habilitar los dispositivos secundarios (104), de acuerdo con los ejes de trabajo, con medios de accionamiento (104) para accionar dichos dispositivos secundarios, como por ejemplo medios de accionamiento de extracción-elevación (108) o controlar la inclinación de dichos medios equipados (12); en que dichos medios equipados (12) son una bandeja para sujetar y posicionar una célula fotovoltaica para el proceso de trabajo, de acuerdo con dichos dispositivos secundarios; en que dichos medios equipados (12) están asociados de una manera extraíble con respecto a dicha zapata de deslizamiento autopropulsada (11), y son liberables a la orden de dicha zapata de deslizamiento (11) o dicho servidor central (2); en que dicha lanzadera (10), depende de la misión planificada o de la codificación específica o del tráfico o de los accidentes, actuando como maestro o como esclavo; en que dicho carril (20) tiene una forma lineal y compacta del tipo bidireccional integrado de dos caras y que comprende un carril superior superpuesto sobre un carril inferior, que son integrales entre sí, con vuelco lateral (50c, 50d), en que dicho vuelco lateral se lleva a cabo con un medio de vuelco (205) con un motor rotativo configurado para volcar toda una sección (206) del carril (20) incluyendo guías, imanes y sistema de alimentación, de tal manera que dicha lanzadera (10) acoplada con dicho carril superior se voltea 180 ° grados (50c) para tomar una sección de dicho carril inferior, y viceversa (50d) de abajo hacia arriba, o para hacer rotaciones parciales, como por ejemplo 90 ° grados, para salir en una sección adicional de carril destinada a usos particulares y / o de mantenimiento.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de gestión con lanzaderas independientes y coordinadas para automatización industrial

La presente invención se refiere a un sistema de gestión con lanzaderas independientes y coordinadas, para automatización industrial, con un alto nivel de velocidad y precisión en el posicionamiento y gran versatilidad de uso.

Campo de la invención

La invención encuentra una aplicación particular pero no exclusiva en el campo de los equipos automatizados modernos para la producción y / o montaje para la industria, o automatización industrial, con la necesidad de grandes volúmenes de producción y gran precisión de los procesos de trabajo; la invención es particularmente adecuada para el mecanizado automatizado de productos planos semiacabados como por ejemplo células fotovoltaicas, circuitos impresos y otras placas de circuitos.

Diversas soluciones para la gestión automática de materiales, en forma de componentes no acabados o elementos impresos, productos semiacabados o productos acabados son ampliamente conocidas y se han utilizado durante años en fábricas, talleres de producción y almacenes. Dependiendo del tipo de material a manipular y del proceso de trabajo o montaje específico planificado, se encuentran disponibles en el mercado diversas soluciones técnicas que cuentan con un grado característico de complejidad, flexibilidad de uso o precisión en el posicionamiento. Por ejemplo, conviene recordar las sencillas cintas transportadoras y mesas giratorias o, por otro lado, los modernos sistemas integrados de accionamiento electromagnético con control automatizado en los que múltiples vehículos coordinados, también llamados lanzaderas o trenes, se deslizan sobre un carril provisto de sensores; dichos vehículos están destinados a transportar individualmente los productos semiacabados y también a pre-disponerlos de forma óptima en correspondencia con las estaciones de trabajo. La disciplina que estudia la interacción entre ingeniería mecánica, electrónica e ingeniería informática con el fin de automatizar la producción industrial se denomina generalmente mecatrónica y pertenece a la ingeniería de automatización.

Es evidente que los distintos sistemas de gestión aportan distintas funcionalidades, con diferente grado de precisión y versatilidad de uso, y por lo tanto son elegidos en función del coste y de los requisitos de producción. Sin embargo, los operadores del sector saben que incluso los sistemas más evolucionados y automatizados tienen algunos problemas en cuanto a precisión de posicionamiento y repetibilidad; además, en ocasiones se ha encontrado una duración deficiente y poca fiabilidad general en sistemas tan complejos, generalmente debido al mal funcionamiento de un solo componente. Asimismo, en los sistemas de carril automatizados, la comunicación entre una única lanzadera y el sistema de control centralizado es a veces difícil, poco eficaz y / o no fiable, tal como también ocurre en presencia de sistemas provistos de múltiples lanzaderas que tienen diferentes misiones. En principio, también es sabido y deseable que el sistema de control destinado a la gestión general de un sistema de gestión integrado sea de tipo simple y robusto, flexible, fácil de mantener y modificar y también fácil de interconectar y / o sincronizar con unidades operativas externas, como por ejemplo estaciones de trabajo automatizadas individuales; además, en la actualidad, las funciones de seguridad, como por ejemplo las de tipo anticolisión y anti-accidente, deben integrarse en los sistemas con lanzaderas sobre carril. Por tanto, los distintos sistemas de gestión industrial tienen características y costes muy diversificados entre sí; en particular, dichos costos deben evaluarse en función de la conveniencia general del sistema. El monto de la inversión, de hecho, comprende el valor total del nuevo sistema, pero también los costos de funcionamiento y los costos de mantenimiento considerados durante toda su vida útil.

Una vez considerado todo ello, se encontraron algunos problemas considerables en las soluciones conocidas y convencionales más utilizadas. Principalmente, conviene recordar las cintas transportadoras en que en la misma sección de la cinta las piezas o las bandejas se mueven con una disposición de ritmo regular, o de forma continua, en todo caso todo de acuerdo con la misma ley de movimiento; también es sabido que la sincronización de diferentes secciones de cinta transportadora impone muchos sensores y muchos accionadores y / o marcapasos. Además, se ha observado una considerable absorción de energía para el movimiento de secciones o elementos inútiles, es decir, no necesarios para un proceso de trabajo específico. En general, todas las soluciones de gestión basadas en cintas transportadoras o rodillos presentan un deslizamiento y pivotamiento de las piezas o bandejas con baja precisión, es decir, poca precisión de posicionamiento y repetibilidad, si no están asistidos por otros sistemas accesorios; además, es conocido el problema de la falta de oposición o rigidez de los apoyos. Finalmente, en estos sistemas también son conocidos los problemas de contaminación secuencial de las sucesivas piezas en tramos de cinta contaminada, por ejemplo en el caso de rotura o derrame, y de alto desgaste con necesidad de frecuentes ajustes, mantenimientos y sustituciones; con este fin, por ejemplo, se ha observado que la rotura o la sustitución de una sola cinta normalmente implica la detención de todo el sistema de gestión.

Los inconvenientes anteriormente mencionados, en principio, también se pueden observar en los sistemas de gestión con palets sobre correas, con cadenas o proceso peregrino. Los sistemas de mesa giratoria conocidos, en cambio, presentan durante la operación algunos desplazamientos variables que son difíciles de mantener estables en el tiempo, además de dicha contaminación secuencial de las sucesivas piezas dispuestas sobre las secciones contaminadas, debida al desgaste o al mantenimiento frecuente; además, en dichos sistemas hay una mayor complejidad en las operaciones de carga y descarga de dicha mesa.

En la gestión industrial moderna también se utilizan unidades lineales con ruedas dentadas y / o tornillos sin fin donde la vagoneta que soporta los procesos de trabajo se traslada a lo largo de un carril rectilíneo, por ejemplo con un perfil trapezoidal o similar correspondiente para fines de estabilidad; dichas soluciones requieren medios de accionamiento adicionales, por ejemplo un motor eléctrico rotativo, y también requieren un alto nivel de mantenimiento. Entre otras, cabe recordar las unidades lineales con deslizamiento de recirculación de bolas, que requieren una lubricación continua. De manera más general, se ha observado que las unidades lineales de tipo convencional son adecuadas para aplicaciones aisladas pero no para sistemas de gestión integrados en los que múltiples lanzaderas realizan simultáneamente diferentes misiones, que son caras y limitadas en su versatilidad de uso.

Entre los sistemas con vehículos que se mueven sobre vías o carriles, son conocidas las vagonetas autopropulsadas de accionamiento autónomo, que también se denominan vehículos o lanzaderas, que son accionados individualmente a motor y que están montados sobre una vía de tipo sustancialmente pasivo; por tanto, en dicho sistema el movimiento de dichos vehículos se coordina mediante una unidad lógica centralizada conectada a cada motor. La alimentación de cada vehículo se lleva a cabo con cableado convencional o con sistemas de contacto móviles, del tipo con ruedas conductoras o escobillas sobre carril electrificado. También se conocen soluciones más evolucionadas en las que cada vehículo es autopropulsado con acumuladores y el control, asimismo, se lleva a cabo mediante sistemas inalámbricos; por ejemplo, conviene recordar el sistema integrado y modular con lanzaderas independientes con acumuladores llamado Montrac, de la empresa suiza Montratec AG - www.montratec.com, que actualmente pertenece al grupo alemán Schmid GmbH.

El sector de la automatización industrial ha propuesto recientemente sistemas de gestión de alta precisión, que se basan en motores síncronos lineales de accionamiento electromagnético, también conocidos por las siglas LSM o accionadores lineales. Entre las soluciones más evolucionadas, se encuentran los sistemas de lanzadera integrados con imanes permanentes integrados; dichas lanzaderas, que no se alimentan de energía, se deslizan sobre carriles que integran en toda su longitud bobinas, que se alimentan de forma selectiva, es decir, que son controladas electrónicamente para el posicionamiento de cada vehículo. Por ejemplo, conviene recordar el sistema integrado y modular denominado XTS de la empresa alemana Beckoff Automation GmbH -www.beckoff.com, o el sistema denominado MM LITE ™ de la empresa americana MagneMotion Inc. -www.magnemotion.com, o incluso el sistema llamado ATS SuperTrak ™ de la empresa estadounidense ATS Automation Tooling Systems Inc. - www.atsautomation.com. Dichas soluciones proporcionan lanzaderas sustancialmente pasivas, sin fuente de alimentación y, por lo tanto, sin lógica de a bordo y que se mueven individualmente por atracción por parte de dichas bobinas.

Actualmente, el principio de dicho motor síncrono lineal o LSM también se utiliza en la configuración de lanzadera inteligente con bobinas incorporadas, que se conoce como motor lineal de bobinas móviles. En estos casos el campo magnético variable se produce mediante bobinas integradas en el vehículo, en que dichas bobinas están convenientemente configuradas, alimentadas y controladas de forma selectiva e individual de manera que se deslizan sobre una pista rectilínea o estator, que por otro lado integra a lo largo de toda su longitud una secuencia lineal de placas magnéticas modulares fijas con polaridad alterna, que también se denominan imanes permanentes, que no se suministra. La concatenación del campo magnético permanente generado por los imanes fijos en el carril con el campo variable generado por las bobinas de cada lanzadera en función de la posición de la propia lanzadera permite cambiar la ley de movimiento de cada lanzadera de forma independiente. Dicha solución se adopta principalmente en los equipos automatizados en los que la gestión se produce con un posicionamiento exacto y preciso de un producto semiacabado o una herramienta o unidad operativa a lo largo de un eje rectilíneo de corta longitud, realizando misiones aisladas y repetitivas, es decir, misiones que no están integradas o que están solo parcialmente integradas con otros procesos de trabajo. Por ejemplo, conviene recordar los modernos centros de trabajo de control numérico, también conocidos por las siglas CNC. Los sistemas con bobinas suministradas a bordo, llamadas bobinas móviles, por lo tanto, utilizan sustancialmente el dispositivo LSM de forma opuesta con respecto a los sistemas integrados en los que múltiples lanzaderas con imanes permanentes incorporados, llamados imanes móviles, se trasladan a lo largo de una pista suministrada de forma selectiva, de realización y forma más complejas, también en forma de circuito cerrado.

Dichos motores síncronos lineales utilizados en la automatización industrial en dichas soluciones aisladas, es decir, bobinas móviles LSM, son principalmente de tres tipos: con estructura unilateral, denominada núcleo de hierro, en que el carril es plano y está provisto de una sola pista magnética fija sobre la que se desliza el deslizador o tren, que integra bobinas enrolladas alrededor de un núcleo, o con una estructura de dos lados, denominada sin hierro, con un carril o pista en forma de U, provista de dos pistas magnéticas fijas simétricas frontalmente dentro de las cuales el deslizador o motor integra las bobinas deslizantes, o incluso con estructura cilíndrica o tubular. Por ejemplo, conviene recordar los motores lineales denominados comercialmente LMA, LMG y LMS Ironcore de la empresa suiza Etel S.A. - www.etel.ch, o los motores lineales denominados ILM e ILF Ironless de la misma empresa.

La presente invención tiene como objetivo realizar un innovador sistema de gestión de tipo integrado y modular y de fácil aplicación industrial, que está totalmente automatizado para trabajos de precisión con grandes volúmenes de producción, donde múltiples lanzaderas actúan simultáneamente de forma independiente pero coordinada de tal forma que realizan simultáneamente misiones diferentes entre sí; el objetivo consiste en implementar de forma ventajosa un sistema de accionamiento electromagnético del tipo de motor síncrono lineal, particularmente del tipo de bobinas móviles LSM con bobinas en cada lanzadera y en dicho tipo de doble cara.

Estado de la técnica

Con el fin de determinar el estado de la técnica relacionado con la solución propuesta se realizó una verificación convencional, buscando archivos públicos, lo que ha llevado a encontrar algunos documentos del estado de la técnica, entre los cuales:

D1: US6876107 (Jacobs)

D2: US8616134 (King et al.)

D3: WO200850760 (Peltier)

D4: US20120145500 (Staunton et al.)

D5: US5626080 (Trenner et al.)

D6: US8134258 (Finkbeiner et al.)

D7: US2002150447 (Mizokawa et al.)

D8: US2013084157 (Staunton et al.)

D9: WO2013 / 116651 (Yagci Baris et al)

Los documentos D1, D2, D3 y D4 describen un sistema automatizado de gestión industrial con lanzaderas móviles sobre carriles, con unidades electromagnéticas de LSM y control electrónico centralizado; existen muchas lanzaderas modulares y extraíbles, que actúan como vagonetas móviles o para la fijación y / o el transporte de productos o materiales, sustancialmente de tipo pasivo, que están provistas de imanes permanentes a bordo para ser movidos como zapatas por las bobinas que están integrados en toda su longitud en el carril del tipo inteligente, es decir, destinados a alimentarlos selectivamente para posicionar las lanzaderas de forma independiente entre sí; con esta finalidad también se proporcionan sensores de posición, que están directamente conectados al sistema de control central. En el documento D1 el recorrido de la pista es cerrado y comprende bobinas por encima y por debajo para interactuar con vagonetas deslizantes lateralmente, a modo de estantes, dotados de una doble serie de imanes opuestos. En el documento D2 las lanzaderas están provistas de protuberancias angulares que superan los bordes de contención del carril e interactúan con ellos facilitando posibles cambios de dirección.

En los documentos D3 y D4 el sistema con imanes móviles se subdivide en tramos de vía modular con bobinas, controlados individualmente de forma independiente mediante una unidad lógica del tipo PLC y lectores para codificadores lineales, en que cada lanzadera está dotada de referencias del tipo de codificador lineal lo suficientemente largas para permitir la localización también durante el paso a la siguiente sección; la gestión global del sistema está asegurada por un controlador central conectado directamente a las secciones individuales. A efectos de control, el documento D4 describe un sistema de inducción destinado a alimentar cada lanzadera de forma individual e inalámbrica, en que la alimentación se obtiene del carril mediante dos bobinas colocadas en las lanzaderas a los lados de los imanes permanentes.

El documento D5 propone un sistema integrado con lanzaderas independientes sobre un carril para el transporte industrial de productos semiacabados o productos acabados; las lanzaderas son vehículos autónomos, motorizados y alimentados de forma inalámbrica, que se deslizan sobre un carril simplificado que puede incluir recorridos largos y articulados a efectos de transporte. Cada vehículo está asociado en la parte superior a un plano o bandeja para materiales, que está limitado y es rotativo por medio de juntas móviles.

El documento D6 propone un motor eléctrico lineal de accionamiento electromagnético de dicho tipo LSM de bobina móvil, en que la vagoneta con bobinas se desplaza hacia adelante y hacia atrás en el carril con imanes permanentes restringidos a dos carriles orientados de manera diferente entre sí, es decir, uno hacia arriba y uno en el lateral, de tal manera que el plano o bandeja asociado a dicha vagoneta, al estar constreñido a ambos dichos carriles, pueda configurarse y articularse en múltiples posiciones de soporte como por ejemplo vertical u horizontal; dicho plano o bandeja comprende múltiples elementos de paredes delgadas unidos de manera articulada entre sí para girar, también parcialmente, de manera autónoma con la finalidad de llevar a cabo el proceso de trabajo específico. Además, el documento D7 describe un sistema de gestión con lanzaderas independientes para el mecanizado automatizado de obleas para células fotovoltaicas, de dicho tipo de bobinas móviles, que están montadas sobre un carril con imanes fijos y actúan individualmente como una zapata de deslizamiento que soporta y traslada un robot compuesto por una base giratoria y de un brazo automático, que está destinado a coger, sujetar e introducir la única oblea en las distintas estaciones de trabajo dispuestos junto a dicho carril. Hay muchos sensores que tienen la misión de detectar la posición del carril y que están dispuestos a lo largo de dicho carril de acuerdo con una densidad que sea funcional a la precisión de posicionamiento requerida; un aparato de control central gestiona todas las operaciones y detecciones y envía instrucciones a las lanzaderas individuales. El documento D8, por su parte, propone un sistema con lanzaderas de tipo convencional con zapata móvil de deslizamiento que comprende imanes y bobinas a bordo sobre una pista, que también se denomina del tipo de imanes móviles, en que dichos imanes y bobinas están dispuestos verticalmente, de tal manera que sujetan lateralmente a dicha zapata de deslizamiento una bandeja de soporte de células, que sobresale como un estante, y de tal manera que se asocia en la parte inferior con una extensión de soporte sobre la que se encuentra montado un sistema codificador, que se traslada junto con la zapata de deslizamiento como una barra horizontal y es detectado por los múltiples cabezales de lectura estacionarios, que están dispuestos a lo largo de la pista como sensores. La célula está sujeta por un sistema de vacío integrado en dicha zapata de deslizamiento móvil, atravesando una bandeja tipo estante, y comprende: un generador de vacío, una cámara de almacenamiento, las conexiones entre dicho generador y dicha cámara y también las tuberías de conexión entre la cámara y la bandeja. Finalmente, el documento D9 describe un sistema de alimentación para vehículos independientes, en un sistema de gestión de tubos de muestra para diagnósticos médicos automatizados; en una variante de forma de realización dichos vehículos son activos e inteligentes, de dicho tipo de bobinas móviles, y comprenden medios para procesar y realizar de forma autónoma su movimiento a lo largo de una pista pasiva, también de forma diferente con respecto a los demás vehículos que se trasladan en la misma pista, para llevar su propio tubo de muestra a una de las estaciones de prueba.

En conclusión es razonable considerar como conocidos:

- sistemas automáticos de gestión industrial de tipo mecánico, accionados por motor eléctrico y con medios convencionales de traslación continua como por ejemplo cintas transportadoras, rodillos, mecanismos de proceso peregrino y mesas giratorias.

- un sistema integrado del tipo con lanzaderas autónomas, es decir, motorizado e independiente sobre carril pasivo, con acumulador de a bordo, destinado a manipular materiales en bandeja a lo largo de bucles o recorridos articulados;

- un sistema LSM de accionamiento electromagnético integrado con múltiples lanzaderas provistas de imanes permanentes a bordo que se mueven a lo largo de un carril que integra en toda su longitud bobinas controladas y alimentadas selectivamente, también con un recorrido de bucle para ciclos de mecanizado continuos y multiestación;

- un sistema LSM de accionamiento electromagnético aislado del tipo de bobinas móviles en el que una lanzadera, provista de bobinas alimentadas selectivamente, se desliza a lo largo de un carril rectilíneo que comprende los imanes permanentes, que es de longitud limitada tal como ocurre por ejemplo en los modernos centros de mecanizado CNC donde la lanzadera actúa como soporte móvil para el producto a mecanizar o para la herramienta y se conecta directamente a través de un cable para la alimentación y el control;

- un sistema de metalización para circuitos electrónicos o células fotovoltaicas en el que la gestión principal se produce con cintas transportadoras, destinado a acercar y alinear los productos semiacabados a la estación de trabajo, en filas, que a continuación son recogidos y / o trasladados localmente con fines de imprimir también por medio de motores lineales, en que el recorrido de la zapata de deslizamiento se limita a dicha traslación y la alineación y / o posicionamiento de la impresión se produce por medio de brazos móviles y / o sistemas de elevación excéntricos; también se conocen sistemas que permiten la recogida con la elevación de la célula única de la cinta transportadora con el fin de imprimir, de abajo hacia arriba hacia el cabezal fijo, mediante la activación de un pistón vertical, múltiples cabezales y también está prevista la utilización de múltiples estaciones en serie.

- un sistema de gestión de tubos de muestra para diagnóstico médico automatizado, con vehículos activos e inteligentes, del tipo de bobinas móviles, que comprende los medios para procesar y realizar de forma autónoma su movimiento a lo largo de la vía.

Inconvenientes

En conclusión, hemos observado que todas las soluciones conocidas tienen algunos inconvenientes o en todo caso algunos límites.

En primer lugar, se ha observado que los sistemas de gestión industrial LSM de accionamiento electromagnético integrado con múltiples lanzaderas provistas de imanes permanentes a bordo y un carril provisto en toda su longitud con bobinas alimentadas selectivamente, como por ejemplo en los documentos D1-4, tienen notables problemas de control y también son poco versátiles, particularmente en el caso de configuraciones articuladas.

La comunicación instantánea, continua, constante y siempre efectiva con cada lanzadera es necesaria para controlar correctamente un sistema tan complejo, que es esencialmente centralizado. Por lo tanto, se ha observado que dicho aspecto es particularmente relevante cuando dichas vagonetas son pasivas, es decir, no alimentados y sin capacidad de procesamiento y lógica a bordo; se debe considerar, por ejemplo, que no conduzcan lanzaderas sino varios vagones con imanes a bordo, es decir, atraídos y / o empujados de acuerdo con las instrucciones proporcionadas al carril. En particular, es sabido que la coordinación se determina en función de la posición de cada lanzadera y también que la interacción entre las bobinas y la lanzadera única, con el fin de asegurar misiones independientes, es decir, aisladas con respecto a las demás lanzaderas, es difícil. A tal efecto, conviene recordar en estos sistemas integrados algunos fenómenos de interferencia electromagnética entre lanzaderas cercanas o incluso problemas de control de posicionamiento en el paso entre tramos de carril independientes.

En segundo lugar, se ha observado que dichos sistemas integrados, como en los documentos D1-4, son muy rígidos, es decir, poco versátiles, y particularmente no son adecuados para configuraciones articuladas; de hecho, los operadores del sector saben que la fabricación de dichos carriles con bobinas alimentadas selectivamente es compleja y cara en el caso de lanzaderas de pequeño tamaño con posicionamiento de precisión. En particular, las dificultades de funcionamiento en curva son significativas ya que el posicionamiento de las bobinas con respecto a dichas lanzaderas es problemático; por lo tanto, dichos sistemas permiten trayectorias limitadas y simples. En la actualidad, en las líneas industriales de producción continua modernas hay grandes volúmenes de producción con muchas estaciones de trabajo automatizadas que tienen diferentes funciones; en estos casos, debido a todas las desventajas mencionadas anteriormente, un sistema de gestión similar es poco flexible y restrictivo, siendo difícil realizar trayectorias complejas y variables también con cambios de carril.

En tercer lugar, se ha observado que los sistemas de gestión industrial con lanzaderas independientes sobre carril pasivo, como por ejemplo en el documento D5, autoalimentadas mediante acumuladores incorporados, cuentan con lanzaderas especialmente complejas y costosas, difíciles de coordinar, de alto nivel de desgaste y defectos y tampoco son fáciles de recargar; estas vagonetas, además, presentan inercias y pesos elevados, en que estos parámetros resultan fundamentales para la duración y el rendimiento de todo el sistema de gestión. También se ha observado que el sistema descrito anteriormente implica generalmente un alto consumo y una baja eficiencia energética. Por tanto, estas desventajas hacen que un sistema de este tipo sea principalmente adecuado para la transferencia de materiales en las líneas de montaje o para el almacenamiento, mientras que sin embargo resulta poco adecuado para el mecanizado de precisión automatizado, consecuente y asíncrono de productos semiacabados de pequeño tamaño como ocurre, por ejemplo, en el caso de la industria de células fotovoltaicas y placas de circuito.

En cuarto lugar, se ha observado que dichas soluciones integradas, como por ejemplo en los documentos D1-5, ocupan espacios amplios y también proporcionan un aumento considerable del espacio utilizado por cada nuevo aparato adoptado. Además, es sabido que dichas soluciones implican altos costos de inversión y mantenimiento así como altos costos relacionados con los espacios ocupados por la planta.

En quinto lugar, se ha observado que dichas soluciones de accionamiento por bobinas móviles LSM, es decir, con imanes permanentes en un carril y bobinas en la lanzadera, como por ejemplo en el documento D6, son extremadamente fiables y precisas en el posicionamiento pero, sin embargo, son de fácil implementación sólo en el caso de configuraciones simples, sustancialmente del tipo aislado en el que el carril es corto y rectilíneo y en el que se desliza una sola lanzadera o como máximo un grupo homogéneo de lanzaderas sincronizadas; en tales casos dicha lanzadera se traslada de un lado a otro soportando una bandeja o una herramienta para el mecanizado automatizado, como ocurre por ejemplo en las líneas de montaje o en dichos centros de trabajo de control numérico, con movimientos axiales de una herramienta o para trasladar con precisión el elemento a mecanizar, sin interferir con otros vehículos o misiones. Dicha solución es de difícil implementación cuando la trayectoria a seguir es larga, articulada o curva y cuando múltiples lanzaderas deben realizar simultáneamente misiones independientes pero coordinadas entre sí, es decir, cuando el sistema de gestión no es del tipo aislado sino que es del tipo integrado también con diferentes variables e interacciones diversas entre lanzaderas y / o con medios externos; por ejemplo, se debe considerar una línea de producción continua automatizada en la que múltiples lanzaderas se trasladan entre estaciones de trabajo no sincronizadas con el fin de reducir el tiempo del ciclo y / o el espacio ocupado por la planta.

Con mayor detalle en cuanto al sistema de control, también se ha observado que en dichas configuraciones LSM aisladas no hay necesidad de integrar sensores complejos, y el procesamiento de la información también está sustancialmente limitado. De hecho, los operadores del sector saben que un sistema LSM aislado se puede gestionar fácilmente mediante una unidad de control lógico programable de uso convencional; por otro lado, se ha observado que las soluciones de control de uso convencional disponibles en el mercado, tanto hardware como software, no son adecuadas en caso de aplicaciones de accionamiento de LSM complejas, es decir, en los sistemas integrados de gestión industrial en los que múltiples lanzaderas realizan simultáneamente, sobre un mismo carril, misiones diversificadas entre sí y, en particular, si interactúan de forma independiente pero coordinada.

De nuevo por lo que se refiere a dichas configuraciones aisladas, basadas en el accionamiento de LSM con una lanzadera provista de bobinas móviles, se ha observado que dicha lanzadera, siguiendo individualmente trayectorias cortas, se puede conectar fácilmente mediante cable de tal manera que permita su movimiento sin obstáculos, suministrar energía correctamente a dichas bobinas y verificar simultáneamente la retroalimentación. En estos casos, la fiabilidad de los cables es fundamental ya que la potencia, el flujo de corriente eléctrica y la duración de las tensiones de flexión dependen directamente de la sección y de la calidad del conductor; de hecho, a veces sucede que dichos cables constituyen una gran limitación a las aceleraciones máximas permitidas y que también provocan averías o un mal funcionamiento. Para evitar tales problemas, se utilizan por lo tanto cables especiales de alto rendimiento, del tipo llamado “high flex long life” (alta flexibilidad, larga vida), que son más costosos que las soluciones convencionales.

De ahí la necesidad de que las empresas del sector encuentren soluciones, que sean más efectivas y ventajosas con respecto a las soluciones existentes; el objetivo de la presente invención es también solucionar los inconvenientes descritos.

Breve descripción de la invención

Este y otros objetivos se consiguen con la presente invención de acuerdo con las características de las reivindicaciones adjuntas, resolviendo los problemas anteriormente mencionados mediante un innovador sistema de gestión (1) con lanzaderas independientes y coordinadas para automatización industrial, de las bobinas móviles del tipo de accionamiento LSM, donde múltiples lanzaderas (10) con bobinas incorporadas (102) actúan sobre un carril (20) con imanes permanentes (201) de forma independiente pero coordinada, síncrona y / o asíncrona entre sí, con un alto nivel de velocidad, precisión en el posicionamiento y versatilidad de uso; la invención es particularmente adecuada para el mecanizado automatizado de productos planos semiacabados como por ejemplo células fotovoltaicas, circuitos impresos y otras placas de circuitos.

Objetivos

De esta forma, por medio del considerable aporte creativo cuyo efecto ha permitido alcanzar un considerable progreso técnico, se consiguen algunos objetivos y ventajas, solucionando los principales inconvenientes señalados.

Un primer objetivo de la invención era crear un innovador sistema de gestión, industrialmente ventajoso y duradero, de transporte con lanzaderas, que se mueven por trayectorias potencialmente variables con una única variable independiente y / o misiones interconectadas, de forma síncrona y / o asincrónica con respecto a las demás lanzaderas y a las estaciones donde se detienen dichas lanzaderas para que las operaciones se realicen de acuerdo con programas y secuencias variables. En particular, es versátil y de configuración simple, modular y compacta, y también es fácil de integrar en sistemas ya adoptados. Cada misión se puede modificar en tiempo real mediante un sencillo control de software, sin cambiar ni adaptar los componentes mecánicos; las lanzaderas operan libremente, sin restricciones de movimiento, gracias a la ausencia del cableado convencional de alimentación y comunicación. Además, el número de dispositivos de entrada / salida necesarios se reduce significativamente; un simulador de sistema integra fácilmente las diferentes funciones y los diferentes componentes. Dicho sistema tiene una configuración variable, ya que se basa en una tecnología que se adapta con precisión a los diferentes requisitos de producción, con un número de lanzaderas y un recorrido del carril arbitrario.

Un segundo objetivo de la invención era aumentar la flexibilidad de uso. En particular, el sistema permite transportar y posicionar las cargas con precisión, en una amplia gama de pesos y tamaños, y también permite getionar diferentes cargas simultáneamente. El sistema permite fácilmente agregar o quitar motores o combinar múltiples lanzaderas coordinándolos en la misma misión, en función de diferentes requisitos de producción como, por ejemplo, el aumento de la capacidad de carga. Además, es posible ajustar fácilmente la velocidad y la aceleración de las lanzaderas individuales, que son independientes o que pueden agruparse por función y, por tanto, estar separadas con un ritmo variable. Por lo tanto, dicho sistema permite gestionar las lanzaderas individuales de forma síncrona o asincrónica entre sí en función de la secuencia de trabajo planificada, que por tanto puede ser variable. Básicamente, la invención propone un sistema versátil en el que cada motor se controla individualmente, de forma activa o semiactiva, pudiendo además integrarse fácilmente en diferentes plantas o sistemas ya existentes, optimizando así la eficiencia general.

Un tercer objetivo de la invención era reducir considerablemente el desgaste y los costes de uso y mantenimiento. De hecho, se puede observar que la tecnología utilizada se basa en accionamiento electromagnético y no requiere el uso de tornillos de recirculación de bolas, engranajes, correas, cremalleras o abrazaderas, los cuales están notoriamente sujetos a desgaste y mal funcionamiento. Además, gracias a la alta precisión de posicionamiento, no hay necesidad de compensar cualquier inexactitud como, por otro lado, se requiere en las soluciones de transporte convencionales. Por ejemplo, se debe considerar el alargamiento de las cadenas debido a la carga y el desgaste, el retensado de las correas dentadas o los juegos mecánicos durante las variaciones de carga. En particular, hay un número significativamente reducido de componentes móviles; la invención prevé mover, además de la carga, únicamente la lanzadera que comprende la parte móvil del motor LSM. Además, se puede observar que el consumo de energía se reduce con respecto a los sistemas de gestión tradicionales para la producción en serie y que los tiempos de inactividad más cortos que proporciona la invención, además de aumentar la productividad, también disminuyen los movimientos de las lanzaderas. Una vez considerado todo ello, de esta manera se redujeron las cargas relativas a la operación y el mantenimiento ordinario y extraordinario del sistema; finalmente, se puede observar que los componentes principales se pueden limpiar a fondo y / o lavar sin retirarlos.

Un cuarto objetivo de la invención era aumentar la velocidad de producción; por ejemplo, es posible alcanzar, sin tirones y con la máxima precisión de posicionamiento, una velocidad de hasta 4 m / s y más, con aceleraciones de hasta m / s 2 y más. Además, es posible realizar en cualquiera de las estaciones, a lo largo de todo el recorrido, las operaciones de sincronización con respecto a una determinada ley de movimiento, arranque y parada. Los perfiles de aceleración pueden ser uniformes, es decir, sin tirones, de forma que también permitan transportar líquidos abiertos. Aunque en ocasiones el ciclo de funcionamiento incluye la parada y el reinicio en correspondencia de las estaciones de trabajo, dichas características ventajosas permiten que el sistema asegure de forma eficaz un flujo de trabajo lo más continuo posible en cualquier caso. De hecho, los ejes secundarios controlados en las lanzaderas individuales, además de simplificar las operaciones y el equipamiento en correspondencia con cada estación, permiten realizar operaciones por ejemplo de preparación, orientación, retención o liberación, que son independientes pero que se pueden coordinar para cada componente o grupo de componentes transportados con respecto a lo que ocurre en las estaciones individuales. De esta forma, además de dicha simplificación, se reducen los tiempos de ciclo y, como consecuencia, se incrementa de forma ventajosa el ritmo de producción, permaneciendo inalterados los demás factores.

Un quinto objetivo de la invención era ocupar un área reducida para la instalación de toda la planta. La utilización de un motor LSM de acuerdo con lo previsto por la invención es eficaz y ventajosa, permitiendo el avance de la ingeniería en lo que respecta a este tipo de planta o sistema de gestión; más técnicamente, se aprovecha al máximo el volumen de los equipos ya que se utiliza la vía de ida y vuelta y las curvas también se utilizan para el transporte de material activo mediante las lanzaderas independientes. De esta manera es posible reducir los costos relacionados con las máquinas y también con el área ocupada. Además, se puede observar que la electrónica de potencia, el control y la medición del movimiento de la parte motriz primaria, el control de los ejes secundarios y de los sensores de a bordo se pueden integrar para poder crear un equipamiento compacto y de bajo costo.

Un sexto objetivo de la invención era permitir una adaptación rápida y flexible al formato del producto mecanizado. Esta ventaja es particularmente importante en el sector del embalaje industrial; de hecho, en plantas de alta producción es sumamente deseable poder realizar un posible cambio en el formato fácilmente y sin interrupción del ciclo, por ejemplo cuando se cambia la capacidad de llenado. También resulta ventajoso que dichos cambios se puedan realizar rápidamente cambiando los parámetros del programa de control; para ello, los valores empíricos o los valores derivados de pruebas anteriores se pueden guardar como conjuntos de parámetros que se pueden recuperar en cualquier momento, siendo también intercambiables con aplicaciones del mismo tipo. De esta forma, es posible eliminar la mayoría de los ajustes mecánicos durante el ciclo de funcionamiento.

Otro objetivo de la invención era crear un sistema de gestión con dinámica mejorada, con alto rendimiento en términos de velocidad, es decir, hasta 4 m / s y más, y aceleración, es decir, hasta 1 m / s 2 y más, sin embargo, se controla con alta precisión, es decir, de hasta 1 pm. El rápido procesamiento de la señal y el gran ancho de banda del protocolo de comunicación, del tipo denominado bus de Ethernet rápida, permiten mejorar considerablemente la respuesta y el control del sistema durante su uso, con respecto a los sistemas conocidos. Por ejemplo, es posible ajustar los parámetros de funcionamiento y configuración del sistema, durante su utilización, dependiendo de los diferentes niveles de llenado; además, la monitorización del retardo de posicionamiento evita daños en el producto en caso de averías mecánicas. Además, la limitación de la fuerza y / o la reducción de tirones permiten gestionar el mecanizado y / o la transferencia del producto de forma óptima, en cada fase del ciclo y en diferentes puntos del recorrido.

Otro objetivo de la invención era aumentar la seguridad, reduciendo los volúmenes; las masas más pequeñas como las lanzaderas individuales, de hecho, son potencialmente menos peligrosas. A diferencia de los sistemas LSM con lanzaderas independientes, en los sistemas mecánicos convencionales, por ejemplo, generalmente hay una cinta transportadora accionada por una unidad de motor centralizada, por lo que la fuerza total necesaria es igual a la suma de las fuerzas individuales; dicha fuerza total, por tanto, actúa a lo largo de toda la longitud de la cinta también en el caso de averías o errores mecánicos, o en intervenciones manuales. Dichos sistemas tradicionales generalmente requieren elementos de transmisión de potencia, como engranajes o engranajes reductores o correas y ejes, que en su conjunto están en movimiento en un espacio amplio incluso si la operación en curso es de tipo localizado; de ello se deduce que la exposición a riesgos para los operadores y operadores de mantenimiento o controladores es, por tanto, mayor con respecto a los sistemas de accionamiento LSM en los que dicho riesgo se minimiza significativamente, ya que cada carga es accionada por la respectiva vagoneta. En caso de un posible impacto con un obstáculo, se trata de una sola lanzadera. Finalmente, la invención proporciona un sistema LSM con lanzaderas inteligentes equipadas con sensores de a bordo y lógica individual; aunque están coordinados, por lo tanto, se reduce aún más la posibilidad de error y se aumenta dicha seguridad.

Otro objetivo de la invención era proporcionar la posibilidad de utilizar sistemas de control automático, que sean efectivos y menos costosos. En este caso específico, para implementar sistemas de gestión y mecanizado con alta productividad y, por lo tanto, con un tiempo de ciclo reducido, generalmente se recurre a un uso amplio e intensivo de la visión por computadora para la inspección, también conocida como Inspección Óptica Automatizada o por las siglas AOI. Normalmente, cuando se desea tener altas resoluciones, se proporciona una tecnología con cámaras matriciales, que están equipadas con una excelente resolución óptica pero que, sin embargo, son caras y requieren que el objeto a controlar sea fijo e inmóvil en el intervalo de acción de la lente de la cámara. Un sistema con lanzaderas independientes y coordinadas, como en la presente invención, puede imponer en secciones específicas de la trayectoria una ley de movimiento con velocidad constante de tal manera que permita el uso para AOI de cámaras de barrido de línea que son considerablemente más baratas, en que la imagen global del objeto / de los objetos transportados se reconstruye con la interpolación del eje de traslación con respecto a la frecuencia del haz de exploración de la cámara transversal y perpendicular al eje de movimiento de la lanzadera. De esta forma se obtiene una alta precisión de control con un coste sustancialmente bajo y, sin necesidad de detener la pieza, una alta productividad.

Un objetivo adicional de la invención era crear un sistema de gestión constructivamente compacto y ligero, de tipo modular, con costes industriales considerablemente bajos.

Estas y otras ventajas se desprenderán de la siguiente descripción detallada de algunas formas de realización preferentes, con la ayuda de los dibujos esquemáticos adjuntos, cuyos detalles de ejecución no deben considerarse limitativos sino únicamente ilustrativos. La invención está definida por las reivindicaciones adjuntas.

Contenido de los dibujos

Las Figuras 1a-b muestran, en vista axonométrica, la zapata de deslizamiento autopropulsada y la parte seccionada de carril sobre la que se basa el sistema de gestión de acuerdo con la invención, que se representan montados (Figura 1a) y separados (Figura 1b) respectivamente, en que una bandeja para transportar los productos también está asociada con la zapata de deslizamiento autopropulsada.

Las Figuras 2a-b muestran ortogonalmente, desde el lateral (Figura 2a) y desde la parte superior (Figura 2b), la lanzadera y la parte seccionada del carril como en dicha (Figura 1a).

Las Figuras 3a-d muestran ortogonalmente la zapata de deslizamiento desde la parte inferior (Figura 3a), desde el lateral (Figuras 3b-c) y desde la parte superior (Figura 3d) respectivamente.

Las Figuras 4a-b muestran la zapata de deslizamiento autopropulsada en una vista axonométrica, desde arriba y desde abajo respectivamente.

Las Figuras 5a-b muestran, en una vista axonométrica despiezada, la zapata de deslizamiento autopropulsada como en las (Figuras 4a-b).

La Figura 6 es una vista axonométrica del sistema de gestión de acuerdo con la invención en que las lanzaderas comprenden bandejas para productos planos semiacabados, y en que se representan esquemáticamente la dirección de gestión, el servidor central y las estaciones de trabajo, en una configuración de bucle vertical lineal con carril inferior y vuelco lateral de las lanzaderas; los componentes accesorios están representados de manera poco realista, incluyendo también los elementos eléctricos y electrónicos necesarios para operar el aparato.

Las Figuras 7a-b muestran ortogonalmente, desde la parte lateral (Figura 7a) y desde la parte superior (Figura 7b), el sistema de gestión de acuerdo con la invención como en la (Figura 6); los componentes accesorios del sistema están representados de forma esquemática.

Las Figuras 7c-d son vistas ortogonales detalladas de la invención, desde el lateral y en la sección A-A, con la zapata de deslizamiento o tren autopropulsado provisto de bobinas a bordo representadas en correspondencia de los imanes permanentes que están integrados en el carril.

La Figura 8 es una vista axonométrica esquemática del sistema de gestión de acuerdo con la invención, en la configuración lineal compacta con bucle vertical doble y adyacente, del tipo de arriba a abajo con vuelcos laterales opuestos.

Las Figuras 9a-d son vistas esquemáticas ortogonales (Figuras 9a-c) y axonométricas (Figura 9d) del sistema de gestión de acuerdo con un ejemplo comparativo que no forma parte de la invención, en la configuración de bucle horizontal simple en forma de circuito; las Figuras 9e-g son vistas alternativas de la configuración de bucle que también comprende un servidor central, estaciones de trabajo, sistemas de visión; los componentes accesorios y el servidor central están representados de forma esquemática y poco realista.

La Figura 9h muestra un detalle de la variante de ejemplo comparativo que no forma parte de la invención con la zapata de deslizamiento provista de rodillos que se deslizan sobre guías y sistema de alimentación por inducción.

Descripción de al menos una forma de realización de la invención

Con referencia también a las Figuras (Figuras 1-9), la invención implementa dicha solución de accionamiento LSM de motor síncrono lineal del tipo de bobinas móviles con el fin de crear un ventajoso sistema modular e integrado (1) de gestión industrial con lanzaderas; se obtiene un sistema (1) en el que múltiples lanzaderas (10), de tipo inteligente, es decir, provistas de lógica en la lanzadera procesable de acuerdo con señales recibidas de sensores ópticos o electromagnéticos de a bordo o recibidas vía antena, se trasladan en el mismo carril (20) de forma independiente pero coordinada, síncrona y / o asíncrona. Cada lanzadera (10) se compone principalmente de dos partes:

- una parte inferior es una zapata de deslizamiento autopropulsada (11), que convencionalmente se denomina zapata de deslizamiento o tren, que actúa como un deslizador constreñido al carril (20) de manera extraíble y comprende todos los medios activos para realizar los movimientos y habilitar los dispositivos secundarios, de acuerdo con los ejes de trabajo secundarios, también con los respectivos medios de control y comunicación;

- una parte superior es un medio equipado (12), también conocido convencionalmente como bandeja, para accionar los dispositivos de trabajo secundarios, que está soportado y constreñido de manera extraíble por dicha zapata de deslizamiento (11) de tal manera que soporte y transporte el producto de acuerdo con los procesos de trabajo proporcionados (Figs. 1-2).

Cada zapata de deslizamiento (11) es autónoma e independiente, comprende bobinas a bordo (102) alimentadas y controladas selectivamente con el propósito del accionamiento electromagnético, también con su unidad lógica de control (103), sensores y medios para recibir y transmitir información; por lo tanto, cada lanzadera (10) está conectada de forma inalámbrica para el suministro de energía y la transmisión de datos (Figs. 3-5).

El carril (20), por su parte, integra una serie continua de imanes permanentes fijos (201) a lo largo de toda su longitud y también integra medios de referencia absoluta del tipo codificador que pueden ser utilizados simultáneamente por cada lanzadera (10, 110) y por el servidor central (2) que actúa como una unidad lógica centralizada de control y soporte del sistema (1, 10, 103), con el propósito de localización y adaptaciones instantáneas (Figs. 5-7). Para ello, la invención proporciona un sistema de sensores inteligentes, que interactúan tanto a nivel local como a nivel global, que consta de lectores y sensores de proximidad montados en la lanzadera (10, 11) y un transductor de posición lineal o codificador lineal, que está fijado de forma continua sobre el carril, a lo largo de todo el recorrido como una referencia fija y preferentemente absoluta. De esta forma se habilita simultáneamente el control centralizado o localizado del posicionamiento de cada zapata de deslizamiento (11), permitiendo también que cada lanzadera (10) activa en el sistema (1) conozca la posición de las otras lanzaderas; dicha solución es particularmente útil en caso de mantenimiento, tiempo de inactividad de la máquina o reajuste del sistema y supera los problemas conocidos de los sistemas con codificadores de tipo incremental, que están destinados sustancialmente a detectar el posicionamiento relativo de un punto a otro. Además, dicho carril (20) integra de forma ventajosa los medios para el suministro de energía de las lanzaderas y para la transmisión de datos.

Se puede observar que dicha lanzadera (10) es básicamente un módulo motor de dispositivo inteligente, autónomo, es decir, de tipo activo, que tiene a bordo las bobinas electromagnéticas (102) y todas las funciones necesarias para operar en el sistema integrado (1), es decir, solo requiere alimentación y conexión para la comunicación. En particular, dicho módulo activo no contiene partes móviles y no está sujeto a desgaste, y es sustancialmente una unidad mecatrónica formada por un motor síncrono lineal totalmente integrado, es decir, que incluye su propia unidad de control lógico y algunos medios para la detección exacta de la posición, del tipo de referencia absoluta. Por lo tanto, la disposición de las bobinas suministradas a bordo y la configuración estructural de la lanzadera permiten realizar una unidad de gestión lista para usar, fácil de retirar o agregar, que permite optimizar la electrónica de control y reducir los costos de montaje.

La medida de la traslación de dicho módulo activo es autónoma, en que cada lanzadera dispone de su propio detector de referencia unívoca y absoluta a lo largo de todo el carril, como los imanes permanentes, es decir, en que dicho carril es de tipo pasivo. Por lo tanto, por cada lanzadera añadida o reemplazada en el sistema, se puede ver claramente la ventaja de no tener que ajustar, calibrar o agregar ningún dispositivo o equipo con el propósito de controlar, en que la detección instantánea de la posición de la lanzadera y también de las otras lanzaderas conectadas son automáticas. De esta forma, el sistema siempre está calibrado y las tolerancias se compensan automáticamente. Además, se puede observar que, una vez programada la misión de cada lanzadera en su unidad lógica, el sistema es autónomo, y no existe la necesidad de una placa de control general de cada función, sino únicamente de un servidor centralizado al cual y desde el cual cada lanzadera envía y recibe información. Por lo tanto, cada lanzadera es del tipo aligerado, es decir, de menos de 5000 g y además la estructura portante que consta del carril y de los respectivos soportes es aligerada y de tamaño compacto. Finalmente, en ejemplos comparativos que no forman parte de la invención, el recorrido de las lanzaderas se puede componer fácilmente uniendo en serie secciones rectas y / o curvas de carril y / o medios de vuelco y / o interruptores de carril.

El carril comprende imanes permanentes en toda su longitud operativa, que se adaptan de forma óptima a la configuración de dichas lanzaderas (10) gracias a la forma geométrica optimizada y a la superficie preferentemente de aluminio anodizado de alta resistencia que alberga las guías lineales deslizantes para rodillo o rodamientos de bolas, alojados en la lanzadera, y permite movimientos rápidos y sin desgaste; de esta manera no se proporciona lubricación ya que no es necesaria. La inserción o extracción de la única lanzadera (10) en el carril (20) es particularmente fácil tanto en el tramo principal de traslación del carril como en tramos secundarios de maniobra y mantenimiento; el movimiento de traslación es rápido pero suave, es decir, sin movimientos bruscos, en que las tolerancias mínimas y en que los elementos en contacto están pre-cargados. Más detalladamente, la zapata de deslizamiento (11) se acopla y se traslada en el carril (20) gracias a las guías con rodillos o bolas precargadas, actuando sustancialmente como un cojinete no traccionado; de esta forma el desgaste es mínimo, ya que las cargas y fricciones son mínimas. El motor, con bobinas incorporadas e imanes fijos en el carril, no tiene partes en contacto ni partes móviles, por lo que el grado de desgaste es nulo.

Dicha lanzadera (10) integra bobinas (102) que son alimentadas selectivamente de tal manera que generan la fuerza propulsora que absorbe desde el carril (20) las fuerzas de atracción proporcionadas por los imanes permanentes (201), en particular maximizando la componente paralela a la dirección de desplazamiento de dicha fuerza y compensando los demás componentes tanto como sea posible, y por tanto con cargas, fricción y desgaste de los elementos giratorios minimizados (Fig. 7d). Se puede observar que también en las partes curvas de la trayectoria dicha solución tiene una alta dinámica de movimiento sin generar calor. En particular, la invención proporciona:

- máxima flexibilidad de movimiento de la lanzadera en ambas direcciones de traslación, a lo largo de todo el recorrido; la lanzadera puede frenar, acelerar, posicionarse o ejercer una fuerza, tanto cuando está parada como durante el movimiento. Puede moverse de forma independiente o, como todo motor lineal, puede sincronizarse con otros motores, y siempre sin cables, lo que reduciría su movilidad. En el caso en el que el recorrido sea del tipo bucle las lanzaderas pueden circular continuamente siguiendo el flujo del producto, si es necesario con partes de flujo inverso para facilitar el mecanizado, acortar el tiempo de ciclo, reducir el número de estaciones de trabajo o para hacer que la planta sea más compacta;

- máxima flexibilidad de movimiento para múltiples lanzaderas al mismo tiempo; pueden trasladarse independientemente unos de otros, en que en cualquier caso todos se refieren a un transductor o codificador de posición absoluta. Además, pueden posicionarse por sí solos entre sí, evitando colisiones de forma automática, o pueden moverse de forma sincronizada en grupos. Dicha solución es particularmente útil cerca de las estaciones de trabajo en las que un grupo de algunas lanzaderas pueden transitar juntas, deteniéndose o cruzando la estación a una velocidad predefinida según el proceso de trabajo o control específico, para a continuación proceder de manera independiente de acuerdo con su propia misión o repetir dicha operación muchas veces; por lo tanto, es evidente que el tamaño de cada grupo, en el número y el ritmo entre las lanzaderas implicadas, se puede variar dinámicamente;

- sistema sin límites de configuración del recorrido y número de lanzaderas, de manera que se adapte de manera óptima a los diferentes requerimientos de la aplicación; básicamente, el único límite en la expansión del sistema es intrínseco en las capacidades de procesamiento del servidor central;

- fuerza constante y uniforme, también para operar en sinergia entre las lanzaderas una detrás de otra;

por ejemplo, es posible manipular por parejas un producto de gran tamaño sujetándolo como en un cuello, o proporcionando alivio de carga u oposición según las condiciones de funcionamiento particulares;

- las fuerzas de aceleración y centrífuga se pueden limitar ventajosamente, como ocurre por ejemplo para el transporte de líquidos en recipientes abiertos;

- el control de la inclinación variable del plano de la bandeja (12) transportada por la zapata de deslizamiento (11) o por el tren, mediante uno o más ejes secundarios controlados en la zapata de deslizamiento que están sincronizados con la ley de movimiento de la zapata de deslizamiento, se puede realizar de forma ventajosa.

Con mayor detalle en cuanto a dicha lanzadera (10), se incluyen a bordo los siguientes medios:

- medios para recibir alimentación del carril (20), de forma inalámbrica, por ejemplo con contactos deslizantes del tipo escobillas (101, 202) o sin contactos, por ejemplo para la transferencia de energía mediante inducción electromagnética, a las bobinas móviles (102);

- unidad de control lógico (103) para gestionar el movimiento primario, o el control de movimiento, a lo largo del eje del carril y para todo el recorrido;

- medios de accionamiento (104), o unidades de accionamiento, para gestionar los dispositivos relacionados con los procesos de trabajo a lo largo de los ejes secundarios controlados además con respecto a dicho movimiento primario, por ejemplo para las pinzas o medios de extracción-elevación (108);

- medios para generar y almacenar presión o vacío para los procesos de trabajo o mantenimiento, por ejemplo, una bomba de vacío (105) con tuberías o una bomba con un dispositivo Venturi;

- placa de circuito integrado para gestionar la comunicación, con puertos de acceso para actualización de software y / o diagnóstico de control;

- antena para comunicación inalámbrica, por ejemplo para la actualización de datos y / o de las misiones y / o de las posiciones;

- medios de sensores de colisión para evitar la colisión de lanzaderas en ambas direcciones;

- medios transductores con sensores de posición (110) del tipo lector móvil para la referencia fija, continua y absoluta, que se encuentra en el carril, o codificadores absolutos, para un control micrométrico de posición;

- medios para la comunicación de proximidad, por ejemplo del tipo óptico, con una alta velocidad de transmisión, como por ejemplo en el caso en el que para el posicionamiento preciso en una posición determinada resulta ventajoso no esperar la respuesta del sistema de transmisión inalámbrico central convencional;

- un medio equipado (12) para el mecanizado, la sujeción y el transporte estable del producto, como por ejemplo una bandeja, sujetado y posicionado con precisión micrométrica.

La liberación de dicha bandeja (12) puede ser ordenada por la lanzadera (11) al producirse unas condiciones determinadas o por el sistema de control externo o servidor (2).

Se prevé que dicho medio sea del tipo equipado (12) para la operación específica a realizar, comprendiendo a tal efecto, por ejemplo:

- ventosas o agujeros hechos en correspondencia de conductos de vacío con el fin de contener productos semiacabados o productos acabados,

- pinzas opcionales;

- medios de extracción-elevación;

- referencias para lectura óptica con fines de identificación, como por ejemplo códigos de barras;

- referencias para lectura óptica con el fin de posicionar unidades de trabajo en las estaciones donde se detiene la lanzadera;

- elementos de centrado y referencias angulares para la captación por medios externos;

- sistemas de liberación de la bandeja por parte de la vagoneta en correspondencia de medios externos, como por ejemplo una estación de trabajo o una estación de sustitución automática de bandejas.

Con mayor detalle dicho carril (20) comprende:

- medios de suministro de potencia, con una línea fija de energía eléctrica para ser transferida a las lanzaderas móviles, de dos formas alternativas: por contacto (202), con escobillas (101) en las lanzaderas (Fig. 3-5), o sin contacto, por ejemplo mediante inducción electromagnética, donde en lugar de las escobillas hay unos receptores específicos en las lanzaderas (Fig. 9h);

- imanes permanentes fijos (201), para concatenar el flujo magnético de los motores lineales de las bobinas en dichas lanzaderas;

- línea magnética fija del tipo codificador, para dotar a los sensores de posición de las lanzaderas de una referencia absoluta;

- línea de señales para la transmisión de datos y comunicaciones desde y hacia las vagonetas móviles. Dicho sistema integrado (1) permite múltiples configuraciones de la ruta:

- trayectorias fijas o trayectorias variables por medio de interruptores, que son fácilmente permitidos por la naturaleza simplificada de los carriles con respecto a la solución con bobinas suministradas, que no lo permite o de todos modos lo limita y seguramente lo dificulta. De acuerdo con la invención, el recorrido tiene una configuración lineal del tipo arriba-abajo con vuelco lateral, simple o acoplado por pares, y los ejemplos comparativos que no forman parte de la invención pueden tener configuraciones de bucle continuo en forma de circuito;

- cerrada o abierta;

- lineal o, de acuerdo con ejemplos comparativos que no forman parte de la invención, curvas o combinadas, es decir tanto lineales como curvas;

- consistentes únicamente en partes lineales y unidas entre sí por la transferencia de las lanzaderas mediante plataformas de traslación o vuelco y / o rotación;

- a lo largo del recorrido existen puestos de operación o control, los cuales realizan operaciones con posibilidad de sincronía respecto a la presencia o no de las lanzaderas o cuando transitan, siguiendo una determinada ley de movimiento.

El sistema (1) de acuerdo con la invención proporciona una configuración lineal y compacta de dicho carril (20) en forma de bucle vertical (Fig. 6-8) con carril de arriba-abajo y vuelco lateral de las lanzaderas (10), mientras que un ejemplo comparativo que no forma parte de la invención proporciona una configuración de bucle horizontal simple en forma de circuito (Figuras 9a-h). Dicho vuelco se produce con un medio de vuelco (205): la lanzadera vacía se vuelca 180° grados (50c-d) mediante un dispositivo destinado a volcar todo un tramo de carril (206), incluyendo guías, imanes y sistema de alimentación mediante un motor rotativo con anillos colectores para el control y la continuidad de la alimentación. El control de la rotación se lleva a cabo con un codificador que proporciona una alta precisión de posicionamiento, de manera que permita la salida de la lanzadera (10) cuando se ha completado la rotación y tomar un nuevo tramo de carril rectilíneo (50b) colocado en un nivel inferior con respecto a la parte delantera (50a), para el retorno de la lanzadera a la estación de carga inicial. Dichos medios de vuelco (205) también pueden realizar rotaciones parciales, por ejemplo de 90° grados (50e) para hacer que dicha lanzadera (10) salga en una sección de carril destinada a fines particulares como por ejemplo mantenimiento u otros fines (Fig. 6).

Dicho sistema integrado (1, 10, 20), configurado tal como se ha descrito anteriormente, proporciona nuevas y ventajosas posibilidades de funcionamiento:

- precisión y exactitud en el posicionamiento de cada lanzadera,

- lanzaderas que se mueven de forma independiente pero coordinada,

- gestión y comunicación de las misiones desde el nivel central hasta cada lanzadera,

- gestión y ejecución de la misión de forma autónoma por parte de la lanzadera individual, tanto en términos de movimiento como en términos de control del movimiento y / o ejes de trabajo en la lanzadera,

- de acuerdo con la invención, cada lanzadera actúa de vez en cuando como maestro o esclavo, dependiendo de la situación particular del tráfico o de la misión particular o también en caso de codificaciones específicas o accidentes ocurridos y detectados,

- cada lanzadera puede realizar simultáneamente diferentes misiones, por ejemplo con una ruta, un ciclo operativo y un número de paradas específicos,

- cada lanzadera puede realizar operaciones de acuerdo con lógicas asignadas independientemente de si está en movimiento o parada, en la cola de una estación de trabajo o si está siendo mecanizada en esta última.

Todo el sistema integrado (1) está coordinado por un sistema de control centralizado que consta de un servidor central (2) provisto de programas destinados a supervisar la gestión global, pudiendo al menos:

- enviar y recibir información desde y hacia las lanzaderas;

- mantener los detalles de las posibles misiones de las lanzaderas;

- asignar misiones a las lanzaderas individuales con, por ejemplo, unos destinos, unas leyes de movimiento o una operatividad de los ejes secundarios específicos;

- recibir estados de progreso de las lanzaderas;

- sincronizar eventos y operaciones, por ejemplo, entre lanzaderas y estaciones;

- controlar y verificar la bondad o calidad de las operaciones realizadas;

- controlar y almacenar el progreso de los procesos de trabajo, por ejemplo, con registro de datos y / o almacén de datos y / o estadísticas del sistema,

- diagnóstico general y gestión de alarmas y seguridad.

Dicha configuración del sistema (1) y dichas lanzaderas (10) también pueden incluir fácilmente lanzaderas especiales, es decir, destinadas a realizar misiones diversificadas, con fines particulares y diferentes con respecto a las demás lanzaderas pero con la misma lógica de movimiento e interacción.

En la práctica se ha comprobado que dicho sistema de gestión (10) con lanzaderas independientes y coordinadas (1) consigue un alto nivel de precisión en el posicionamiento y una gran versatilidad de uso.

Dicho sistema (1) resulta adecuado para el mecanizado automatizado de productos semiacabados planos, o productos semiacabados no planos sostenidos por pinzas adecuadas o herramientas de anclaje controladas por dispositivos de sujeción o liberación (104) en la propia lanzadera. El tren o zapata de deslizamiento autopropulsada (11) con bobinas móviles está equipada con inteligencia de a bordo (103) que proporciona autonomía de gestión, incluso cuando está coordinada por un sistema de control central, y el movimiento de los ejes controlados en el tren y complementario al control de movimiento del avance en el carril.

Dicha solución permite gestionar las operaciones entre estaciones en una planta de producción con estaciones de trabajo, también de forma no síncrona, si es necesario durante el movimiento o la espera antes de llegar a una estación como ocurre, por ejemplo, en el caso en el que se proporciona la elevación o la inclinación de las superficies de trabajo o bandejas (12), o también si existe la traslación y / o rotación de los ejes operativos (104) en la lanzadera, con la posible activación de presión o vacío a bordo (105, 106) .

Se ha observado que estas posibles características del sistema en la actualidad son imposibles de obtener mediante los sistemas con lanzaderas del tipo de imanes móviles, o inexistentes en los sistemas conocidos o de todas formas muy caras de fabricar.

La presente invención optimiza e integra el sistema de movimiento y el sistema de ejes accesorios, haciendo que la lanzadera a veces sea maestra y a veces esclava según los requisitos y situaciones particulares.

Referencia

(1) sistema de gestión industrial con lanzaderas independientes y coordinadas, síncronas y / o asíncronas, sobre un carril de alimentación que integra los imanes permanentes, donde dichas lanzaderas están formadas por patines deslizantes autopropulsados que integran las bobinas, la unidad lógica, los medios para la comunicación y los dispositivos secundarios, que se asocian individualmente de forma extraíble con un medio equipado con interfaz para accionar los dispositivos secundarios según la función proporcionada por la aplicación específica.

(2) servidor central;

(3) cámara de control, para sistema de visión;

(4) lanzadera;

(11) zapata de deslizamiento autopropulsada, denominada deslizador o tren, con bobinas incorporadas; (12) medios de interfaz equipados con fines de soporte para el mecanizado y para el accionamiento de los dispositivos secundarios, por ejemplo una bandeja.

(101) medios para la transmisión de energía desde el carril a la vagoneta, por ejemplo escobillas;

(102) bobinas de a bordo, para el movimiento primario a lo largo del carril;

(103) compartimento con la unidad de control lógico, para el movimiento primario del motor lineal y los dispositivos secundarios, también destinado a la gestión de comunicaciones y sensores;

(104) medios de conducción secundarios del tipo de unidades de dispositivo;

(105) bomba de succión;

(106) ventosas para sujetar y soltar;

(107) placa de retroiluminación de la bandeja;

(108) medios de extracción-elevación de paso;

(109) pasadores de centrado de la bandeja;

(110) sensor de posición del tipo codificador absoluto;

(111) zapatas de deslizamiento de rodillos o bolas de la vagoneta que encajan en la guía;

(112) alojamiento;

(113) variante de bandeja equipada con mayores tamaños;

(120) casquillos de centrado de pasadores;

(121) orificios de sujeción de vacío en la superficie superior de la bandeja;

(122) orificios de paso para los medios de extracción-elevación;

(123) conductos de vacío dentro de la bandeja;

(124) conexión del circuito de vacío;

(20) carril alimentado que integra a lo largo del recorrido los imanes permanentes para el movimiento primario de las lanzaderas, siendo del tipo carril superior-inferior bidireccional en las configuraciones de bucle vertical con vuelco lateral, o incluso del tipo carril simple para configuraciones de bucle horizontal; (201) imanes permanentes;

(202) asiento eléctrico de deslizamiento y contacto de las escobillas;

(203) guía integral con el carril;

(205) medios de vuelco, mediante rotación;

(206) sección de carril que se puede volcar;

(50ad) dirección de gestión en la configuración de bucle vertical con vuelco lateral en un carril bidireccional superior-inferior donde (50a) es la dirección hacia adelante, (50b) es el retorno en la dirección opuesta hacia abajo y (50c-d) es la rotación lateral por 180 ° de la lanzadera o vuelco y (50e) es la salida después de la rotación en 90 ° para procesos de trabajo particulares o reemplazos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de gestión (1) que comprende un carril (20) y lanzaderas (10) independientes y coordinadas, para automatización industrial, que es de tipo integrado y automatizado con motor lineal de accionamiento electromagnético en que las lanzaderas (10) se acoplan al mismo carril (20) y lo recorren en el desempeño de su misión de trabajo, como por ejemplo gestionar y / o posicionar una célula fotovoltaica semiacabada o un circuito impreso de acuerdo con un ciclo de producción continuo; y en que cada lanzadera (10) incorpora medios de avance para desplazarse a lo largo de dicho carril (20), con medios de procesamiento y control también, y está equipada según la función, es decir, comprende medios propios para realizar la misión planificada; y en que en dicho sistema de gestión (1) existe la coordinación de las actividades de dichas lanzaderas (10) en que están incluidos medios para determinar su posición, medios para enviar y recibir información y medios centralizados de procesamiento y control; en que dicho sistema de gestión (1), para el avance de las lanzaderas (10), utiliza un motor síncrono lineal del tipo de bobinas móviles LSM, en que los imanes permanentes (201) están integrados en dicho carril (20) para interactuar con las bobinas (102) que están en cada lanzadera (10) de tal manera que las lanzaderas sean independientes entre sí en su movimiento y en la función a realizar, y también para hacerlas individual y arbitrariamente extraíbles y / o adicionables al sistema de gestión (1) en cualquier momento del ciclo de producción, síncrono y / o asíncrono, de acuerdo con una lógica de tipo modular; y donde cada lanzadera (10) está conectada en modo inalámbrico, para transmisión de información, mientras que para alimentación se puede conectar mediante contactos deslizantes a una barra de alimentación de energía fija o en modo inalámbrico por inducción electromagnética; y en que dicho sistema de gestión (1) incluye medios automáticos para determinar la posición de cada lanzadera, del tipo llamado codificador, con una referencia fija e integrada de forma continua a lo largo de todo el recorrido del carril (20), y un lector (110) de dicha referencia que está montado en cada lanzadera (10); y en que dicho sistema de gestión (1) comprende un medio de control y procesamiento centralizado, que consta de un servidor central (2) que contribuye a la coordinación general del sistema de gestión (1), que está provisto de una lógica de control con programas ejecutivos configurados para procesar la información recibida de las lanzaderas (10) activas simultáneamente y de los medios sensores; y en que dichas lanzaderas (10) son del tipo inteligente y se trasladan sobre el mismo carril (20) de forma independiente pero coordinada, síncrona y / o asíncrona, en que cada una de ellas (10) está compuesta por:

- una zapata de deslizamiento autopropulsada (11) que actúa como deslizador restringido a dicho carril (20) de forma desmontable y comprende todos los medios activos para realizar los movimientos de avance a lo largo del eje del carril (20), es decir, medios de comunicación y control de movimiento primario; en que cada zapata de deslizamiento (11) es autónoma e independiente, incluyendo a bordo dichas bobinas (102) alimentadas y controladas selectivamente con la finalidad de proporcionar accionamiento electromagnético, también con su unidad lógica de control (103), sensores y medios para recibir y transmitir información, en que cada lanzadera está conectada de forma inalámbrica con la finalidad de suministrar energía y transmitir datos y

- un medio equipado (12) que está asociado a dicha zapata de deslizamiento autopropulsada (11) y que está soportada por ella; en que dicha zapata de deslizamiento autopropulsada (11) comprende:

- medios para recibir alimentación desde el carril (20), de forma inalámbrica, como por ejemplocontactos deslizantes del tipo escobillas (101, 202) o sin contactos para la transferencia de energía mediante inducción electromagnética;

- bobinas móviles (102);

- una unidad de control lógico (103) para gestionar el movimiento primario a lo largo del eje del carril y para todo el recorrido

- medios para hacer presión o vacío, por ejemplo una bomba de vacío (105) con tubos, o una bomba con un dispositivo Venturi, con medios de interfaz como por ejemplo ventosas de contacto;

- una placa de circuito integrado para gestionar la comunicación, con puertos de acceso para la actualización del software y / o para el diagnóstico de control;

- una antena para comunicación inalámbrica, por ejemplo para la actualización de los datos y / o de las misiones y / o de las posiciones;

- medios sensores de colisión para evitar la colisión de lanzaderas;

- medios transductores con sensores de posición (110) del tipo de lector móvil para la referencia fija, continua y absoluta, que se encuentra en el carril, o codificadores absolutos, para un control micrométrico de posición;

- medios para la comunicación de proximidad, como por ejemplo sistemas de tipo óptico, con una alta velocidad de transmisión, de tal manera que para el posicionamiento preciso en una posición determinada resulta ventajoso no esperar la respuesta del sistema de transmisión inalámbrica central convencional; y

dispositivos secundarios (104); en que dicho carril (20) comprende:

- medios de alimentación, con una línea fija de energía eléctrica para ser transferida a las lanzaderas móviles, de dos formas alternativas: por contacto (202), con medios del tipo escobillas (101), o sin contacto con medios de inducción electromagnética donde, en lugar de las escobillas, hay algunos receptores en las lanzaderas;

- línea magnética fija del tipo codificador, para dotar de referencia absoluta a los sensores de posición de las lanzaderas; y

- una línea de señales para la transmisión de datos y comunicaciones desde y hacia las lanzaderas móviles;

en que dicha zapata de deslizamiento autopropulsada (11) comprende todos los medios activos para habilitar los dispositivos secundarios (104), de acuerdo con los ejes de trabajo, con medios de accionamiento (104) para accionar dichos dispositivos secundarios, como por ejemplo medios de accionamiento de extracción-elevación (108) o controlar la inclinación de dichos medios equipados (12); en que dichos medios equipados (12) son una bandeja para sujetar y posicionar una célula fotovoltaica para el proceso de trabajo, de acuerdo con dichos dispositivos secundarios; en que dichos medios equipados (12) están asociados de una manera extraíble con respecto a dicha zapata de deslizamiento autopropulsada (11), y son liberables a la orden de dicha zapata de deslizamiento (11) o dicho servidor central (2); en que dicha lanzadera (10), depende de la misión planificada o de la codificación específica o del tráfico o de los accidentes, actuando como maestro o como esclavo; en que dicho carril (20) tiene una forma lineal y compacta del tipo bidireccional integrado de dos caras y que comprende un carril superior superpuesto sobre un carril inferior, que son integrales entre sí, con vuelco lateral (50c, 50d), en que dicho vuelco lateral se lleva a cabo con un medio de vuelco (205) con un motor rotativo configurado para volcar toda una sección (206) del carril (20) incluyendo guías, imanes y sistema de alimentación, de tal manera que dicha lanzadera (10) acoplada con dicho carril superior se voltea 180 ° grados (50c) para tomar una sección de dicho carril inferior, y viceversa (50d) de abajo hacia arriba, o para hacer rotaciones parciales, como por ejemplo 90 ° grados, para salir en una sección adicional de carril destinada a usos particulares y / o de mantenimiento.

2. Sistema de gestión (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado porque dicho carril (20) está acoplado por parejas, con vuelcos laterales opuestos.

3. Sistema de gestión (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho carril (20) es rectilíneo con dichos medios y secciones de vuelco (205, 206) en ambos extremos opuestos del carril.