ES2930375T3

ES2930375T3 - Sistema de instalación de paneles solares fotovoltaicos en una zona exterior

Info

Publication number: ES2930375T3
Application number: ES18807422T
Authority: ES
Inventors: Stefano Giovanni Di; Francesco Beccarisi; Gese Egidio De
Original assignee: Comau SpA
Current assignee: Comau SpA
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2018-11-02
Publication date: 2022-12-09
Anticipated expiration: 2038-11-02
Also published as: CL2020001237A1; US11245353B2; ES2935612T3; EP3711157A1; AU2018369820B2; BR112020009286A2; MX2020007200A; US20200350850A1; CA3079669A1; PT3711157T; EP3711157B1; WO2019097348A1; WO2019097359A1; AU2018369820A1; EP3711158A1; EP3711158B1

Abstract

Un sistema de posicionamiento de una fila de paneles solares fotovoltaicos (1) sobre una estructura soporte (S) dispuesta en un espacio exterior comprende un vehículo (20) sobre el que se disponen los paneles solares fotovoltaicos (1) a instalar, y un robot manipulador. (24) dispuesto a bordo del vehículo (20) para recoger uno o más paneles fotovoltaicos (1) del vehículo, y posicionarlos sobre dicha estructura de soporte (S). El robot está provisto de un controlador (30) programado para recoger y posicionar dicha fila de paneles solares fotovoltaicos (1) en sucesión por dicho robot (24) a medida que el vehículo se desplaza por un lado, ya lo largo de dicha estructura de soporte, haciendo que cada panel solar fotovoltaico tenga un movimiento de aproximación hacia la estructura de soporte (S), de tal forma que, al final de este movimiento, cada panel solar fotovoltaico (1) ya está en su posición final a lo largo de la fila. El robot manipulador (24) está equipado con un sistema optoelectrónico (27) para el reconocimiento óptico automático de la posición correcta en la que se debe tomar un panel solar fotovoltaico (1) a instalar, así como la posición correcta de instalación del panel solar fotovoltaico. panel solar (1) sobre la estructura de soporte (S). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de instalación de paneles solares fotovoltaicos en una zona exterior

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de posicionamiento de paneles solares fotovoltaicos sobre una estructura de soporte dispuesta en un espacio exterior, en el que se proporciona un vehículo, a bordo del cual se disponen los paneles solares fotovoltaicos que se van a instalar, y en el que el vehículo está equipado con un robot manipulador programado para recoger uno o más paneles fotovoltaicos del vehículo y posicionarlos sobre dicha estructura de soporte.

Estado de la técnica

Un método y un sistema del tipo indicado anteriormente son conocidos por el documento WO 2012/015451 A2. En el caso de esta solución conocida, los paneles solares fotovoltaicos se montan sobre raíles que forman parte de la estructura de soporte dispuesta en el campo, y se llevan a su posición final haciendo que el marco de soporte de los paneles se deslice entre dichos raíles. El robot funciona con el vehículo parado en una posición predeterminada, e introduce los marcos que llevan los paneles entre los raíles, uno tras otro, y luego hace que toda la fila de marcos se deslice entre los raíles. Este método no es claramente aplicable de forma eficiente a gran escala, debido a la necesidad de alinear y deslizar cada marco de soporte de los paneles entre los raíles y debido a la dificultad de posicionar los paneles de forma precisa y segura en una posición final requerida. La solución conocida prevé que los raíles puedan tener porciones configuradas para que los paneles puedan caer desde arriba, pero, en cualquier caso, después de posicionar los paneles en los raíles, siempre hay que hacer que los paneles se deslicen a lo largo de los raíles hasta alcanzar la posición final requerida. Esto también conlleva el inconveniente de requerir la provisión de una estructura de soporte que tenga una configuración particular, provista con guías de deslizamiento para los paneles.

Un sistema del tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido por el documento US 2013/133172 A1. Se conocen sistemas similares de los documentos DE 102010038054 A1, WO 2010/145844 A2 y EP 2263964 A2.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es proponer un método y un sistema para la instalación de paneles solares fotovoltaicos que hace que la operación de instalación sea más fácil, más segura y más rápida en comparación con los métodos conocidos, y que puede adoptarse para cualquier configuración de la estructura de soporte prevista en el campo.

Otro objeto de la invención es proporcionar un método de instalación que pueda ser fácilmente automatizado y controlado desde una estación de control remoto.

Otro objeto de la invención es proporcionar un método y un sistema de instalación de paneles solares fotovoltaicos que garantice un alto nivel de seguridad contra el riesgo de daños en los paneles solares fotovoltaicos durante la operación de instalación.

Sumario de la invención

Con el fin de lograr uno o más de los objetos mencionados, la invención se refiere a un sistema de acuerdo con la reivindicación 1.

Una vez posicionado, cada panel solar fotovoltaico puede ser bloqueado en su posición de funcionamiento por encima de la estructura de soporte. Esta operación puede realizarse manualmente, por ejemplo, atornillando, o con la ayuda de un dispositivo de acoplamiento de cualquier tipo. El dispositivo de acoplamiento no forma parte de la presente invención. En el caso de un acoplamiento automático, el robot imparte preferentemente un movimiento al panel, sustancialmente desde arriba hacia abajo y/o sustancialmente perpendicular al plano de la zona destinada a recibir el panel.

En la presente descripción, y en las reivindicaciones que siguen, el término "estructura de soporte" del panel solar fotovoltaico indica cualquier estructura dispuesta en el suelo diseñada para recibir y soportar el panel solar fotovoltaico. Esta estructura puede estar formada -en algunos casos- por la parte móvil de un dispositivo de seguimiento (o "rastreador"), de cualquier tipo conocido, que es capaz de orientar el panel solar fotovoltaico durante el día de manera que siga el movimiento aparente del sol.

De acuerdo con otra característica preferida, dicho vehículo es un vehículo autónomo, por ejemplo, un AGV ("Automated Guided Vehicle") montado sobre ruedas o sobre orugas. En la invención el citado robot manipulador está dotado con un sistema optoelectrónico para el reconocimiento óptico automático de la posición correcta de recogida de un panel solar fotovoltaico que se va a instalar, así como de la posición correcta de instalación del panel solar fotovoltaico en la estructura de soporte.

En esta etapa, surge el problema de proporcionar al controlador electrónico del robot las coordenadas precisas de una pluralidad de puntos que identifiquen correctamente la posición de instalación del panel solar fotovoltaico. Este problema no es fácil de resolver, ya que la estructura de soporte sobre la que deben montarse los paneles solares fotovoltaicos suele tener un cierto grado de flexibilidad, y tiende a deformarse a medida que se carga gradualmente con una fila de paneles solares fotovoltaicos. Esto provoca un cambio en la posición en la que se encuentra la zona de la estructura de soporte destinada a recibir un determinado panel, en el momento en que el robot acerca este panel a la estructura.

En una realización, este problema se resuelve porque el sistema optoelectrónico incluye un controlador electrónico programado para calcular la posición correcta para instalar cada panel solar fotovoltaico en una zona predeterminada de la estructura de soporte, con base en la detección óptica de la posición de otro panel fotovoltaico, previamente instalado en la estructura de soporte adyacente a dicha área predeterminada.

En la invención, el citado vehículo está provisto con una cubierta que protege al robot y a los paneles solares fotovoltaicos que lleva el vehículo, y que sobresale al menos en un lado del vehículo para crear una cámara protegida por encima de la zona de posicionamiento de cada panel solar fotovoltaico. La cubierta tiene una porción móvil entre una posición extraída, en la que define dicha porción saliente de la cubierta, y una posición retraída dentro de la estructura del vehículo. En su estado extraído, la porción móvil de la cubierta protege la zona de trabajo de la luz solar directa, estando esta zona iluminada con luz artificial.

De acuerdo con otra característica, el robot manipulador puede estar provisto con una vaina protectora, dentro de la cual se puede soplar aire a una temperatura controlada.

Descripción detallada de las realizaciones de la invención

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción que sigue con referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados meramente a modo de ejemplo no limitativo, en los que:

- La Figura 1 es una vista en sección transversal de un panel solar fotovoltaico en estado montado sobre una estructura de soporte dispuesta en un espacio exterior, de acuerdo con una solución de la técnica anterior, - La Figura 2 ilustra un detalle ampliado de la Figura 1,

- Las Figuras 3 y 4 son una vista en perspectiva y una vista lateral de un vehículo tipo AGV, utilizado en una realización del sistema de acuerdo con la invención,

- Las Figuras 5 y 6 son otras vistas en perspectiva del vehículo de las Figuras 3 y 4, con la envoltura exterior ilustrada sólo en transparencia, y en las que la figura 6 ilustra también una porción de la estructura de soporte dispuesta para recibir los paneles solares fotovoltaicos,

- La Figura 7 es una vista en perspectiva de un dispositivo de agarre, o pinza, utilizado por el robot que forma parte del sistema de las Figuras 3-6,

- Las Figuras 8-11 son vistas en perspectiva que ilustran diferentes pasos del método de instalación de un panel solar fotovoltaico utilizando el sistema de instalación ilustrado en las Figuras 3-7, y

- La Figura 12 muestra una solución que utiliza un robot equipado con una vaina protectora.

Las Figuras 1 y 2 muestran un ejemplo de conexión entre varios paneles solares fotovoltaicos y una estructura de soporte dispuesta en un espacio exterior, de acuerdo con el estado de la técnica.

Como ya se ha indicado anteriormente, en la presente descripción y en las reivindicaciones que siguen, el término "estructura de soporte" del panel solar fotovoltaico indica cualquier estructura dispuesta para este fin en un terreno exterior. Normalmente, esta estructura está formada por la parte móvil de un dispositivo de seguimiento ("rastreador"), realizado de cualquier manera conocida, diseñado para hacer pivotar los paneles solares fotovoltaicos durante el día, con el fin de seguir el movimiento aparente del sol.

En las Figuras 1 y 2, el número1 de referencia indica dos paneles solares fotovoltaicos (uno de los cuales sólo se ilustra parcialmente en la Figura 1), que forman parte de un conjunto de paneles solares fotovoltaicos dispuestos en un espacio exterior. De acuerdo con la solución más común, los paneles solares fotovoltaicos están dispuestos en las respectivas estructuras de soporte en varias filas paralelas y separadas entre sí.

En el caso del ejemplo conocido ilustrado en la Figura 1, la estructura de soporte de los paneles 1 solares fotovoltaicos, indicada -en su totalidad- por S, incluye una viga 2, en la que se conectan rígidamente, mediante pernos 3, barras 4 perfiladas con una sección transversal en forma de omega invertida. Todos los elementos mencionados son de material metálico, por ejemplo, acero. La Figura 2 muestra la parte superior de una barra 4 perfilada. Cada barra 4 perfilada tiene dos paredes 4A paralelas y separadas entre sí , que tienen sus bordes longitudinales superiores doblados a 90° hacia afuera, para definir dos bridas 4B.

Cada panel 1 solar fotovoltaico tiene una estructura de cualquier tipo conocido que tiene una configuración cuadrilateral. A lo largo de sus cuatro lados, cada panel 1 solar fotovoltaico es llevado por un marco F periférico, por ejemplo, de material plástico. Sin embargo, la presente invención no excluye que el panel solar pueda estar sin marco, en cuyo caso el propio panel se acopla a la estructura de soporte.

Como se muestra en la Figura 2, el marco F tiene una sección transversal con una porción superior que define un asiento F1 para recibir un borde respectivo del panel 1 solar fotovoltaico y una pared ^f2 vertical que se extiende hacia abajo desde la porción superior. En el extremo inferior de la pared F2 vertical se extiende una pared F3 adicional, que es paralela y está separada del panel 1 solar fotovoltaico y que actúa como brida de conexión a una brida 4B respectiva de una barra 4 perfilada respectiva.

De acuerdo con el estado de la técnica, los marcos F de los paneles 1 solares fotovoltaicos se conectan a las bridas 4B de las barras 4 perfiladas mediante remaches o clavos R (véase la Figura 2) o, alternativamente, mediante cualquier otro medio de conexión.

Un ejemplo de la estructura S de soporte, con la viga 2 y las barras 4 perfiladas, es también visible en la Figura 6, que se ilustrará a continuación, relativa a una realización del sistema de acuerdo con la invención. La Figura 6 muestra también que la estructura S comprende unos montantes 32 de soporte, empotrados en el suelo (sólo uno de ellos es visible en la Figura), que soportan la viga mediante unos dispositivos de unión, de cualquier tipo conocido, que incluyen medios para hacer pivotar la viga 2 alrededor de su eje longitudinal, con el fin de obtener el movimiento de seguimiento solar de los paneles solares fotovoltaicos destinados a ser soportados por la estructura S.

A efectos de la puesta en práctica de la presente invención, la estructura S de soporte y el marco F de soporte de cada panel 1 solar fotovoltaico pueden, en cualquier caso, tener cualquier configuración, por ejemplo, la misma configuración ilustrada en las Figuras 1, 2 con referencia a la solución conocida, o cualquier otra configuración.

En la presente invención, cada panel 1 solar fotovoltaico se instala mediante un robot manipulador transportado por un vehículo, a bordo del cual se disponen los paneles solares fotovoltaicos que se van a instalar. preferentemente, el vehículo es un vehículo autónomo, por ejemplo, un AGV (Vehículo Automatizado Guiado).

En las Figuras 3-11 se muestra un ejemplo de una solución de este tipo. En estas figuras, el número 20 de referencia indica un vehículo del tipo AGV que comprende una plataforma 21 montada, mediante cualquier tipo conocido de suspensiones, sobre carros delanteros y traseros con ruedas 22 de goma . Dependiendo de la configuración y de la naturaleza del terreno sobre el que debe operar el vehículo, también se pueden adoptar orugas, en lugar de las ruedas, como en el caso de la realización que se ilustrará a continuación, con referencia a la Figura 13. En el caso de un vehículo sobre ruedas, al menos algunas ruedas son ruedas de dirección, y todas o algunas ruedas son ruedas motrices impulsadas por un sistema de conducción eléctrica o un sistema de combustión interna (no ilustrado en los dibujos). Todos los detalles relativos al sistema de conducción, al sistema de dirección y al sistema de control electrónico, que permite guiar el vehículo 20 desde un puesto de control remoto, no se describen ni se ilustran en el presente documento, ya que pueden realizarse de cualquier forma conocida y no entran, por sí solos, en el alcance de la invención. Por ejemplo, se puede proporcionar un motor de combustión interna, que puede utilizarse no sólo como sistema de conducción del vehículo, sino también para hacer funcionar un generador eléctrico en el vehículo.

También, con referencia en particular a las Figuras 5 y 6, un robot 24 manipulador multieje de cualquier tipo conocido está montado encima de la plataforma 21, teniendo una plataforma base anclada a la plataforma 21, y una cadena de elementos de robot mutuamente articulados alrededor de respectivos ejes pivotantes. La cadena de elementos del robot termina con una muñeca robótica que lleva un dispositivo de agarre, o pinza, G.

La pinza G puede ser de cualquier tipo conocido, pero una realización preferida se ilustra en la Figura 7. Con referencia a esta Figura, la pinza G tiene un marco que incluye dos vigas G10, G20 paralelas y espaciadas conectadas entre sí por una placa central que lleva una brida G30 para conectarse a una brida llevada por la muñeca 24 del robot . De acuerdo con el estado de la técnica, esta conexión crea tanto la conexión rígida de la pinza G con la muñeca del robot como las conexiones eléctricas y de fluidos entre el robot 24 y la pinza G. Las vigas G10, G20 llevan los brazos de soporte de las ventosas V, que pueden activarse por vacío, para agarrar los paneles 1 solares fotovoltaicos. Las dos vigas G10, G20 llevan además dos pinzas G40 de agarre , también de cualquier tipo conocido, por ejemplo, de accionamiento neumático, situadas en los extremos opuestos de la pinza. La pinza también lleva cuatro pies ^g50 para apoyarse en el panel agarrado. La viga G20 también lleva un dispositivo optoelectrónico que incluye una cámara 27 de vídeo, de cualquier tipo conocido, para guiar los movimientos del robot 24. A lo largo del haz G20 hay dos fuentes 270 de luz , extendidas longitudinalmente, a los dos lados de la cámara 27 de vídeo.

De nuevo con referencia a las Figuras 5 y 6, se proporciona un generador 28 eléctrico por encima de la plataforma 21, accionado por el motor del vehículo, para suministrar los servicios eléctricos a bordo del vehículo motorizado y, en particular, del robot 24. Alternativamente, o preferentemente, además, se pueden proporcionar baterías de suministro eléctrico, que pueden ser recargadas por el generador. En la plataforma 21, también está previsto una unidad 29 motocompresora para suministrar aire a presión a los actuadores neumáticos que lleva el robot, así como para crear el vacío necesario para el funcionamiento de las ventosas V. En la plataforma 21, también está dispuesto el controlador 30 del robot , que está programado para controlar el robot de acuerdo con un ciclo de funcionamiento predeterminado.

En la plataforma 21, también hay uno o varios contenedores 26 que transportan una o varias pilas 25 de paneles 1 solares fotovoltaicos.

Las Figuras 3, 4 muestran una cubierta 31 de capota , provista en el vehículo 20, que protege al robot 24, a los paneles 1 solares fotovoltaicos y a todos los demás aparatos transportados por el vehículo 20, en particular de los agentes atmosféricos, de los cuerpos extraños y del polvo y del barro. La cubierta 31 de capota sobresale al menos por un lado del vehículo para crear una cámara protegida por encima de la zona de colocación de cada panel solar fotovoltaico, dejando libre un paso por el que el robot 24 pasa los paneles 1 solares fotovoltaicos para instalarlos en la estructura S de soporte. Preferentemente, la cubierta de la capota está configurada para crear un entorno aislado en su interior, con unas condiciones ambientales y/o lumínicas predeterminadas.

De acuerdo con otra característica, el robot 24 manipulador puede estar provisto con una vaina SH protectora, dentro de la cual se puede soplar aire a una temperatura controlada (Figura 12).

La Figura 6 muestra el vehículo 20 en una posición adyacente a una estructura S de soporte dispuesta en el campo, incluyendo la viga 2 que lleva las barras 4 perfiladas. La Figura 6 muestra también que la viga 2 está montada sobre unos montantes 32 instalados en el terreno, que incluyen en sus extremos superiores un dispositivo de seguimiento solar de cualquier tipo conocido, configurado para hacer girar la viga 2 alrededor de su eje longitudinal, de modo que permita la orientación de los paneles 1 solares fotovoltaicos diseñados para ser transportados por la estructura S durante el movimiento aparente del sol.

En una configuración típica, se proporcionan varias estructuras S de soporte S, dispuestas en filas paralelas y separadas entre sí, de manera que el vehículo 20 pueda avanzar en los pasillos entre las filas de las estructuras S. A medida que el vehículo avanza gradualmente, llega a la posición en la que se va a instalar cada panel fotovoltaico, o cada marco que lleva uno o más paneles fotovoltaicos.

Las Figuras 8-11 muestran la secuencia de pasos de la operación de instalación de un panel solar fotovoltaico. Se supone que el vehículo avanza junto a la estructura de soporte S hasta la posición en la que debe instalarse un panel 1 fotovoltaico . En el paso ilustrado en la Figura 8, el robot 24 manipulador dispone la pinza G en una posición sustancialmente vertical, para orientar la cámara 27 de vídeo hacia abajo. En la Figura 8, el número 33 indica el cono de visión óptica de la cámara 27 de vídeo. La cámara 27 de vídeo detecta la posición de un panel 1 solar fotovoltaico que debe recogerse para permitir una operación automática del robot 24, con el fin de llevar la pinza G a una posición de recogida precisa del panel 1, como se ilustra en la Figura 9. En el paso ilustrado en la Figura 9, las ventosas V y las pinzas g 40 de la pinza G se activan para permitir el agarre del panel por parte de la pinza G. Una vez recogido el panel 1, el robot 24 lleva el panel por encima de la estructura S de soporte. En este paso, ilustrado en la Figura 10, el robot dispone la pinza con el panel 1 en posición sustancialmente vertical, también para permitir que la cámara 27 de vídeo detecte la imagen de la estructura S de soporte y guíe al robot para colocar el panel 1 en una posición de instalación precisa por encima de las barras 4 perfiladas de la estructura S de soporte (véase la Figura 11). En este último paso, el robot baja el panel 1 sobre la estructura S de soporte hasta que el marco F se engancha en la estructura S de soporte. El bloqueo del marco F en la estructura S puede realizarse mediante la intervención automática de un dispositivo de acoplamiento rápido, o mediante cualquier otro tipo de acoplamiento. El dispositivo de acoplamiento no forma parte de la presente invención.

Como se desprende de la descripción anterior, el método y el sistema de acuerdo con la invención reducen drásticamente el tiempo necesario para realizar la instalación, garantizan la consecución de un posicionamiento uniforme altamente preciso de los paneles 1 solares fotovoltaicos y aseguran el correcto bloqueo de los paneles en la condición instalada.

A medida que el vehículo se desplaza a lo largo del pasillo junto a la estructura S de soporte, es capaz de montar cada panel fotovoltaico con un movimiento de aproximación del panel solar fotovoltaico hacia la estructura de soporte, de tal manera que al final de este movimiento cada panel solar fotovoltaico ya está en su posición final a lo largo de la fila de paneles fotovoltaicos. El tiempo necesario para el desplazamiento del vehículo -de una posición de instalación a la siguiente- es aprovechado por el robot 24 para recoger un nuevo panel fotovoltaico y acercarlo a la estructura S de soporte.

La Figura 13 ilustra otra realización del vehículo 20. También en este caso, el vehículo es preferentemente un vehículo autónomo. Sin embargo, en el caso de esta realización, el vehículo está equipado con orugas 220, en lugar de ruedas. Como ya se ha indicado con referencia a la realización de la Figura 6, los detalles relativos al marco del vehículo 20, al sistema de alimentación con el que está provisto este vehículo, y al sistema de transmisión que acciona las orugas 220, no se ilustran aquí, ya que pueden realizarse de cualquier forma conocida y también porque tales detalles, tomados por sí solos, no entran en el alcance de la presente invención. También en este caso el vehículo 20 dispone de una cubierta 31, que crea una cámara protegida dentro de la cual se dispone el robot 24, junto con los contenedores 26 con las pilas 25 de paneles fotovoltaicos que se van a montar, y los componentes 28-30 adicionales descritos anteriormente (no mostrados en la Figura 13). La cubierta 31 tiene un techo 310, dos paredes 311 extremas que se extienden por encima de las paredes verticales cerradas por persianas 312 enrollables y una pared trasera (no visible en la Figura 13). En la parte delantera de la cámara que contiene el robot 24, la pared lateral del vehículo se extiende hacia abajo hasta cubrir parcialmente la oruga 220 respectiva, y se extiende hacia arriba sólo durante aproximadamente la mitad de la altura del vehículo, para dejar libre el espacio por el que el robot puede pasar los paneles fotovoltaicos que se colocarán en la estructura de soporte dispuesta en el suelo. La zona de colocación de los paneles está protegida por una porción 314 de la cubierta 31 que sobresale en forma de voladizo del costado del vehículo. La porción 314 de cubierta es desplazable entre una condición de retracción no sobresaliente y una condición de operación extraída. En particular, la porción 314 incluye un techo 315 que tiene un travesaño delantero que está conectado en sus extremos a dos guías 316 telescópicas (sólo una de las cuales es visible en la Figura 13). Actuadores fluidos o eléctricos (no mostrados) accionan el movimiento del travesaño 315 entre la condición extraída mostrada en la Figura 13, y una condición retraída, en la cual dicho travesaño está dispuesto adyacente a la pared lateral del vehículo, con las guías 316 telescópicas retraídas dentro de la cubierta 31. La porción 314 de cubierta también comprende dos paredes 317 laterales que se apoyan, de manera articulada, en la estructura del vehículo, alrededor de ejes 318 de bisagra . Las porciones del extremo delantero de los bordes superiores de las dos paredes 317 también están guiadas dentro de unas guías conformadas (no ilustradas), dispuestas en el techo de la porción 314 de cobertura, de manera que el movimiento del travesaño 315 entre su posición retraída y su posición extraída provoca un movimiento de oscilación correspondiente de las dos paredes 317 laterales entre una posición inoperante en la que dichas paredes están giradas contra el costado del vehículo, y una posición operativa (ilustrada en la Figura 13) en la que dichas paredes sobresalen del vehículo, en planos perpendiculares al plano del costado correspondiente del vehículo. Por último, tanto el travesaño 315 como los bordes frontales de las dos paredes 317 laterales están equipados con una porción 315a, 317a de carpa para completar el aislamiento de la zona de instalación de los paneles fotovoltaicos.

La Figura 14 es una ilustración adicional, en una vista transversal, del vehículo, durante el paso de instalación de un panel fotovoltaico. A diferencia de lo ilustrado en las Figuras 6, 10 y 11, el caso de la Figura 14 es aquel en el que la estructura S -incluyendo la viga 2 longitudinal que lleva las barras 4 perfiladas- está orientada de tal manera que el plano en el que deben colocarse los paneles 1 fotovoltaicos está inclinado con respecto al plano horizontal. En este caso, el robot 24 posiciona cada panel 1 fotovoltaico con un movimiento en una dirección perpendicular al plano, indicado por P en la Figura 14, en el que se encuentra el panel 1 después de la instalación.

De forma similar a lo descrito con referencia a la Figura 10, también en este caso, el robot 24 se controla para orientar la pinza G con la cámara 27 de vídeo mirando a la zona de instalación del panel solar fotovoltaico.

En este paso, se plantea el problema de proporcionar al controlador electrónico del robot las coordenadas precisas de una pluralidad de puntos que identifiquen correctamente la posición de instalación del panel solar fotovoltaico. Este problema no es fácil de resolver, ya que la estructura S de soporte sobre la que se pretende montar los paneles solares fotovoltaicos tiene un cierto grado de flexibilidad y tiende a deformarse a medida que se carga gradualmente con una fila de paneles solares fotovoltaicos. Esto provoca un cambio en la posición en la que se encuentra una zona de la estructura de soporte destinada a recibir un panel 1 en el momento en que el robot acerca un panel a esta estructura.

Para resolver este problema, de acuerdo con otra característica de la presente invención, la cámara 27 de vídeo está conectada a un controlador electrónico (que puede formar parte del controlador electrónico del robot o constituir una unidad electrónica autónoma), que está programado para calcular la posición correcta para instalar cada panel solar fotovoltaico, en una zona predeterminada de la estructura de soporte S, sobre la base de la detección óptica de la posición de otro panel fotovoltaico previamente instalado en la estructura S (preferentemente el panel instalado inmediatamente antes), adyacente a dicha zona predeterminada. Este modo de funcionamiento se aclara adicionalmente en la Figura 15. Esta Figura muestra la viga 2 longitudinal formando parte de la estructura S estacionaria, con las barras 4 metálicas perfiladas formando una pluralidad de travesaños que sobresalen en lados opuestos de la viga 2 longitudinal. La Figura 15 muestra el caso en el que un panel 1A ya ha sido montado en una zona A de la estructura S, definida entre la viga 2 longitudinal y un par de travesaños 4. La Figura 15 también ilustra el robot 24 que lleva la pinza G que ha agarrado otro panel 1B, que se va a instalar en una zona B adyacente a la zona A. De acuerdo con la invención, para proporcionar al controlador electrónico coordenadas espaciales de referencia para posicionar el panel 1B en la zona B, el sistema optoelectrónico que incluye la cámara 27 de vídeo se refiere al panel 1A que se ha montado inmediatamente antes, adyacente a la zona B donde se va a montar el panel 1B. La Figura 15 muestra que el robot 24 mantiene el panel 1B en una posición orientada ortogonalmente al panel 1A, para permitir que la cámara 27 de vídeo vea la zona A (en la que ya se ha instalado el panel 1A). A partir de la detección óptica realizada en el paso ilustrado en la Figura 15, el controlador electrónico realiza un cálculo de la posición correcta de instalación del panel 1B en la zona B adyacente a la zona A. El mismo controlador electrónico explota la detección óptica realizada en el paso ilustrado en la Figura 15 para calcular las coordenadas de referencia para el posicionamiento correcto de otro panel fotovoltaico en la zona C adicional, indicada en la Figura 15, adyacente a la zona A.

Alternativamente, el posicionamiento del panel puede realizarse con referencia a una imagen de referencia previamente almacenada.

La Figura 16 es una vista en perspectiva adicional de la pinza G, de acuerdo con una variante de la Figura 7. En el caso de la Figura 16, en lugar de la cámara 27 de vídeo, la pinza G está equipada con cuatro sensores G60 optoelectrónicos (en la Figura 16, las partes comunes a las de la Figura 7 se indican con los mismos números de referencia). Cada uno de los sensores G60 optoelectrónicos es de un tipo conocido per se, que incluye un cabezal láser configurado para proyectar una hoja de luz láser sobre un objeto que debe ser detectado ópticamente, y un sensor-receptor óptico. Los detectores ópticos de este tipo están disponibles en el mercado y permiten la detección óptica de la posición de un objeto mediante un proceso de triangulación.

Con referencia a la Figura 17, en el caso de este sistema de detección óptica, durante el paso de posicionamiento del panel, el sistema conoce -en todo momento- cuál es la posición del plano P, que contiene el panel P1 identificado por cuatro puntos 1, 2,3,4 pertenecientes al panel. Al mismo tiempo, el sistema de detección óptica es capaz de detectar el plano Q general , que contiene la zona Q1 correspondiente a la posición correcta de montaje, identificada por cuatro puntos 1', 2', 3', 4'. Cuando el panel P1 está instalado correctamente, los puntos 1, 2, 3, 4 deben coincidir con los puntos 1', 2', 3', 4'. Los puntos 1,2, 3, 4 asociados al plano P del panel transportado por el robot pueden corresponder a las posiciones de los detectores G60 optoelectrónicos . Estos dispositivos son capaces de identificar la posición de los puntos 1', 2', 3', 4' en el plano de instalación del panel y, en todo momento, son capaces de calcular la posición relativa de los puntos 1, 2, 3, 4 a partir de los puntos 1', 2', 3' y 4'. De este modo, el controlador electrónico del robot puede calcular el movimiento que debe impartirse al panel transportado por la pinza G para obtener el posicionamiento del panel en la posición final requerida.

Por supuesto, sin perjuicio del principio de la invención, los detalles de construcción y las realizaciones pueden variar ampliamente con respecto a los descritos e ilustrados puramente a modo de ejemplo, sin apartarse del alcance de la presente invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Por ejemplo, es posible prever que varios paneles 1 solares fotovoltaicos puedan ser transportados por un marco de soporte común, de modo que se permita la instalación simultánea de estos paneles, junto con su marco común, por encima de la estructura de soporte.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sistema de posicionamiento de una fila de paneles (1) solares fotovoltaicos sobre una estructura (S) de soporte dispuesta en un espacio exterior,

comprendiendo dicho sistema:

- un vehículo (20), en el que están dispuestos los paneles (1) solares fotovoltaicos que se van a colocar, - un robot (24) manipulador dispuesto a bordo del vehículo (20) para recoger uno o más paneles (1) fotovoltaicos del vehículo y colocarlos en dicha estructura (S) de soporte,

en el que:

- el robot está provisto con un controlador (30) programado para recoger y posicionar dicha fila de paneles (1) solares fotovoltaicos sucesivamente por medio de dicho robot (24) mientras el vehículo se desplaza gradualmente por un lado, y a lo largo, de dicha estructura de soporte, haciendo que cada panel solar fotovoltaico tenga un movimiento de aproximación hacia la estructura (S) de soporte, de tal manera que al final de este movimiento, cada panel (1) solar fotovoltaico se encuentre ya en su posición final a lo largo de dicha fila, y

en el que el robot (24) manipulador está equipado con un sistema (27) optoelectrónico ,

estando dicho sistema caracterizado porque dicho vehículo (20) está provisto con una cubierta (31) que protege al robot (24) y a los paneles (1) solares fotovoltaicos que lleva el vehículo (20) y que tiene una porción móvil entre una posición retraída dentro de la estructura del vehículo (20) y una posición extraída que sobresale al menos por un lado del vehículo para crear una cámara protegida sobre la zona de posicionamiento de cada panel (1) solar fotovoltaico y caracterizado porque el sistema (27) optoelectrónico está configurado para el reconocimiento óptico automático tanto de la posición correcta de recogida de un panel (1) solar fotovoltaico que se va a instalar, como de la posición correcta del panel (1) solar fotovoltaico en la estructura (S) de soporte .

2. Un sistema de posicionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho robot (24) manipulador está provisto con un dispositivo (G) de agarre, por ejemplo, provisto de ventosas (V).

3. Un sistema de posicionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho vehículo (20) es un vehículo autónomo, por ejemplo, un Vehículo Guiado Automáticamente (AGV), montado sobre ruedas o sobre orugas.

4. Un sistema de posicionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema (27) optoelectrónico incluye un controlador electrónico programado para calcular la posición correcta de instalación de cada panel (1) solar fotovoltaico en una zona predeterminada de la estructura (S) de soporte, con base en la detección óptica de la posición de otro panel fotovoltaico, previamente instalado en la estructura de soporte adyacente a dicha zona predeterminada.

5. Un sistema de posicionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el citado vehículo (20) lleva, además del citado robot (24) manipulador, al menos un contenedor (26) que lleva una pila de paneles (1) solares fotovoltaicos, siendo dicho controlador (30) electrónico del robot, y preferentemente también un generador (28) eléctrico accionados por el motor del vehículo y/o baterías de suministro eléctrico.

6. Un sistema de posicionamiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho vehículo (20) lleva también una fuente de aire a presión para activar los dispositivos neumáticos y/o de succión que lleva el robot (24), para agarrar los paneles (1) solares fotovoltaicos.

7. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la porción (314) sobresaliente de dicha cubierta (31) incluye un techo (315) montado de forma deslizante entre una posición retraída en la estructura del vehículo y una posición extraída que sobresale en un lado del vehículo, y dos paredes (317) laterales montadas de forma pivotante entre una posición operativa en la que sobresalen transversalmente del vehículo, y una posición de reposo, en la que giran contra una pared (313) lateral del vehículo.

8. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho robot (24) manipulador está provisto con una vaina (SH) protectora, en cuyo interior se puede soplar aire a una temperatura controlada.