ES3036136T3 - Automated storage systems and devices - Google Patents

Automated storage systems and devices

Info

Publication number
ES3036136T3
ES3036136T3 ES21709406T ES21709406T ES3036136T3 ES 3036136 T3 ES3036136 T3 ES 3036136T3 ES 21709406 T ES21709406 T ES 21709406T ES 21709406 T ES21709406 T ES 21709406T ES 3036136 T3 ES3036136 T3 ES 3036136T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
grid
handling device
lifting
load handling
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES21709406T
Other languages
English (en)
Inventor
Lars Sverker Ture Lindbo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ocado Innovation Ltd
Original Assignee
Ocado Innovation Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ocado Innovation Ltd filed Critical Ocado Innovation Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES3036136T3 publication Critical patent/ES3036136T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0464—Storage devices mechanical with access from above
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0471—Storage devices mechanical with access from beneath
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/0478—Storage devices mechanical for matrix-arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/06—Storage devices mechanical with means for presenting articles for removal at predetermined position or level
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/06—Storage devices mechanical with means for presenting articles for removal at predetermined position or level
    • B65G1/065—Storage devices mechanical with means for presenting articles for removal at predetermined position or level with self propelled cars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Automatic Disk Changers (AREA)

Abstract

Se proporciona un dispositivo de manipulación de carga para levantar y mover contenedores de almacenamiento (10) apilados en una estructura de marco de rejilla (14) que comprende: un primer conjunto de rieles o pistas paralelos (22a) y un segundo conjunto de rieles o pistas paralelos (22a) que se extienden sustancialmente de forma perpendicular al primer conjunto de rieles o pistas (22b) en un plano sustancialmente horizontal para formar un patrón de rejilla que comprende una pluralidad de espacios de rejilla, en donde la rejilla está sostenida por un conjunto de montantes (16) para formar una pluralidad de ubicaciones de almacenamiento verticales debajo de la rejilla para que los contenedores (10) se apilen entre ellos y sean guiados por los montantes en una dirección vertical a través de la pluralidad de espacios de rejilla, comprendiendo el dispositivo de manipulación de carga: un cuerpo montado sobre un primer conjunto de ruedas (116) que están dispuestas para acoplarse con el primer conjunto de pistas paralelas (22a) y un segundo conjunto de ruedas que están dispuestas para acoplarse con el segundo conjunto de pistas paralelas (22b); y un conjunto de elevación que comprende un conjunto de eslinga dispuesto para soportar, subir y bajar una carga, comprendiendo el conjunto de eslinga: una eslinga que se extiende entre un soporte montable en el cuerpo del dispositivo de manipulación de carga y una placa de agarre para soportar la carga, en donde el primer extremo de la eslinga está unido a un tambor de elevación y el segundo extremo de la eslinga está unido a un tambor de elevación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistemas y dispositivos de almacenamiento automatizados
Campo de la invención
La presente invención se refiere a dispositivos de sistemas de almacenamiento automatizados. Más específicamente, pero no exclusivamente, se refiere a dispositivos de manipulación de cargas que funcionan en un sistema de almacenamiento, teniendo los sistemas de almacenamiento recipientes de almacenamiento en pilas, estando las pilas situadas dentro de una estructura de cuadrícula.
Esta solicitud reivindica prioridad con respecto a la solicitud de patente del Reino Unido No. GB2003092.0 presentada el 4 de marzo de 2020.
Antecedentes
Los métodos de manipulación de contenedores apilados en filas son bien conocidos desde hace décadas. Algunos de tales sistemas, por ejemplo, como se describe en el documento US 2,701,065 de Bertel, comprenden pilas independientes de contenedores dispuestos en filas para reducir el volumen de almacenamiento asociado con el almacenamiento de tales contenedores, pero aun así proporcionar acceso a un contenedor específico si es necesario. El acceso a un contenedor determinado se hace posible previendo mecanismos de elevación relativamente complicados que se pueden utilizar para apilar y retirar determinados contenedores de las pilas. Sin embargo, los costos de estos sistemas son poco prácticos en muchas situaciones y éstos se han comercializado principalmente para el almacenamiento y la manipulación de grandes contenedores marítimos.
El concepto de utilizar pilas independientes de contenedores y prever un mecanismo para recuperar y almacenar contenedores específicos se ha desarrollado aun más, por ejemplo, como se describe en el documento EP 0767113 B de Cimcorp. El documento EP'113 divulga un mecanismo para retirar una pluralidad de contenedores apilados, utilizando un manipulador de cargas robótico en forma de un tubo rectangular que se baja alrededor de la pila de contenedores y que está configurado para poder agarrar un contenedor en cualquier nivel de la pila. De esta manera, se pueden levantar varios contenedores a la vez de una pila. El tubo móvil se puede utilizar para mover varios contenedores de la parte superior de una pila a la parte superior de otra pila, o para mover contenedores de una pila a una ubicación externa y viceversa. Tales sistemas pueden ser particularmente útiles cuando todos los contenedores de una sola pila contienen el mismo producto (conocido como una pila de un solo producto).
En el sistema descrito en el documento EP'113, la altura del tubo debe ser al menos igual a la altura de la pila de contenedores más grande, de modo que la pila de contenedores más alta pueda extraerse en una sola operación. Por consiguiente, cuando se utiliza en un espacio cerrado, tal como un almacén, la altura máxima de las pilas está limitada por la necesidad de acomodar el tubo del manipulador de cargas.
El documento EP 1037828 B1 (Autostore) describe un sistema en el que se disponen pilas de contenedores dentro de una estructura de bastidor. Un sistema de este tipo se ilustra esquemáticamente en las Figuras 1 a 4 de los dibujos adjuntos. Unos dispositivos robóticos de manipulación de cargas se pueden mover de forma controlable alrededor de la pila en un sistema de pistas sobre la superficie superior de la pila.
En la solicitud de patente del Reino Unido nro. GB2520104A -Ocado Innovation Limited- se describe un dispositivo de manipulación de cargas, en el que cada manipulador de cargas robótico sólo cubre un espacio de la cuadrícula, lo que permite una alta densidad de manipuladores de cargas y, por lo tanto, un alto rendimiento de un sistema de tamaño determinado.
En los sistemas robóticos de preparación de pedidos conocidos descritos anteriormente, los dispositivos de manipulación de cargas robóticos se mueven de forma controlable alrededor de la parte superior de las pilas sobre un sistema de pistas que forma una cuadrícula. Un dispositivo de manipulación de cargas determinado levanta un recipiente de la pila, conteniendo el contenedor que se levanta artículos de inventario necesarios para llevar a cabo un pedido de un cliente. El contenedor se lleva a una estación de preparación de pedidos donde el artículo de inventario requerido se puede retirar manualmente del recipiente y colocar en un contenedor de entrega, que forma parte del pedido del cliente y se llena manualmente para su envío en el momento adecuado. En la estación de preparación de pedidos, los artículos también pueden ser recogidos por robots industriales, adecuados para tal trabajo, por ejemplo, como se describe en la solicitud de patente del Reino Unido nro. GB2524383B -Ocado Innovation Limited-.
Como se muestra en las Figuras 1 y 2, unos contenedores de almacenamiento apilables, conocidos como recipientes 10, se apilan unos sobre otros para formar pilas 12. Las pilas 12 están dispuestas en una armazón 14 en un entorno de almacenamiento o fabricación. La Figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de la armazón 14 y la Figura 2 es una vista de arriba abajo que muestra una única pila 12 de recipientes 10 dispuestos dentro de la armazón 14. Cada recipiente 10 contiene típicamente una pluralidad de productos o artículos de inventario, y los artículos de inventario que se hallan dentro de un recipiente 10 pueden ser idénticos, o pueden ser de diferentes tipos de productos dependiendo de la aplicación. Además, los recipientes 10 pueden subdividirse físicamente para acomodar una pluralidad de diferentes artículos de inventario.
El armazón 14 comprende una pluralidad de miembros verticales 16 que sostienen unos miembros horizontales 18, 20. Un primer conjunto de miembros horizontales paralelos 18 está dispuesto perpendicularmente a un segundo conjunto de miembros horizontales paralelos 20 para formar una pluralidad de estructuras de cuadrícula horizontales sostenidas por los miembros verticales 16. Los miembros 16, 18, 20 están fabricados típicamente en metal. Los recipientes 10 se apilan entre los miembros 16, 18, 20 de la armazón 14, de modo que la armazón 14 protege contra el movimiento horizontal de las pilas 12 de recipientes 10 y guía el movimiento vertical de los recipientes 10.
El nivel superior de la armazón 14 incluye rieles 22 dispuestos en un diseño de cuadrícula a lo largo de la parte superior de las pilas 12. Con referencia adicional a las Figuras 3 y 4, los rieles 22 soportan una pluralidad de dispositivos robóticos 30 de manipulación de cargas. Un primer conjunto 22a de rieles paralelos 22 guía el movimiento de los dispositivos 30 de manipulación de cargas en una primera dirección (X) a lo largo de la parte superior de la armazón 14, y un segundo conjunto 22b de rieles paralelos 22, dispuestos perpendicularmente al primer conjunto 22a, guía el movimiento de los dispositivos 30 de manipulación de cargas en una segunda dirección (Y), perpendicular a la primera dirección. De esta manera, los rieles 22 permiten el movimiento de los dispositivos 30 de manipulación de cargas en dos dimensiones en el plano XY, de modo que un dispositivo 30 de manipulación de cargas se puede mover a su posición por encima de cualquiera de las pilas 12.
Cada dispositivo 30 de manipulación de cargas comprende un vehículo 32 que está dispuesto para desplazarse en las direcciones X e Y sobre los rieles 22 de la armazón 14, por encima de las pilas 12. Un primer conjunto de ruedas 34, que consiste en un par de ruedas 34 en la parte delantera del vehículo 32 y un par de ruedas 34 en la parte trasera del vehículo 32, está dispuesto para acoplarse con dos rieles adyacentes del primer conjunto 22a de rieles 22. De forma similar, un segundo conjunto de ruedas 36, que consiste en un par de ruedas 36 en cada lado del vehículo 32, está dispuesto para acoplarse con dos rieles adyacentes del segundo conjunto 22b de rieles 22. Cada conjunto de ruedas 34, 36 se puede elevar y bajar, de modo que, bien el primer conjunto de ruedas 34, bien el segundo conjunto de ruedas 36, estén acoplados con el respectivo conjunto 22a, 22b de rieles en cualquier momento.
Cuando el primer conjunto de ruedas 34 está acoplado con el primer conjunto 22a de rieles 22 y el segundo conjunto de ruedas 36 está separado del segundo conjunto 22b de rieles 22, el primer conjunto de ruedas 34 se puede accionar, por medio de un mecanismo de accionamiento (no mostrado) alojado en el vehículo 32, para mover el dispositivo 30 de manipulación de cargas en la dirección X. Para mover el dispositivo 30 de manipulación de cargas en la dirección Y, el primer conjunto de ruedas 34 se separa del primer conjunto 22a de rieles 22, y el segundo conjunto de ruedas 36 se baja para acoplarse con el segundo conjunto 22b de rieles 22. A continuación, el mecanismo de accionamiento se puede utilizar para accionar el segundo conjunto de ruedas 36 para lograr el movimiento en la dirección Y.
De esta manera, uno o más dispositivos robóticos 30 de manipulación de cargas pueden moverse alrededor de la superficie superior de las pilas 12 en la armazón 14, como se muestra en la Figura 4 bajo el control de un dispositivo de control centralizado (no mostrado). Cada dispositivo robótico 30 de manipulación de cargas está provisto de medios 38 de elevación para levantar uno o más recipientes 10 de la pila 12 para acceder a los productos requeridos.
La carrocería del vehículo 32 comprende una cavidad 40, siendo la cavidad 40 de un tamaño capaz de albergar un recipiente 10. El medio 38 de elevación comprende un medio de cabrestante y un conjunto 39 de agarre para recipientes. El medio de elevación levanta un recipiente 10 desde la pila 12 hasta el interior de la cavidad 40 que se halla dentro de la carrocería del vehículo 32. Cuando se encuentra en la cavidad 40, el recipiente 10 está levantado y separado de los rieles que se encuentran debajo, de modo que el dispositivo de manipulación de cargas puede moverse lateralmente a una ubicación diferente en la cuadrícula. Al llegar a la ubicación de destino, por ejemplo, otra pila, un punto de acceso en el sistema de almacenamiento o una cinta transportadora, el recipiente 10 se puede bajar desde la cavidad y liberarse del conjunto 39 de agarre.
De esta manera, se puede acceder a múltiples productos desde múltiples ubicaciones en la cuadrícula y pilas al mismo tiempo.
La descripción anterior describe un sistema de almacenamiento relacionado, por ejemplo, con productos comestibles. La Figura 4 muestra un sistema de almacenamiento típico de este tipo, teniendo el sistema una pluralidad de dispositivos 30 de manipulación de cargas activos en la cuadrícula situada encima de las pilas 12.
Las Figuras 1 y 4 muestran los recipientes 10 en las pilas 12 dentro del sistema de almacenamiento. Se apreciará que puede haber una gran cantidad de recipientes 10 en cualquier sistema de almacenamiento dado y que se pueden almacenar muchos artículos diferentes en los recipientes 10 que se hallan en las pilas 12. Cada recipiente 10 puede contener diferentes categorías de artículos de inventario dentro de una sola pila 12.
En un sistema descrito anteriormente y además en la solicitud de patente del Reino Unido número GB2517264A -Ocado Innovation Limited-, el sistema de almacenamiento comprende una serie de recipientes 10 que pueden comprender además contenedores de entrega DT (por sus siglas en inglés) con pedidos de clientes contenidos en los mismos o pueden comprender además recipientes 10 con artículos de inventario en espera de ser recogidos contenidos en los mismos. Estos diferentes recipientes 10 y combinaciones de los mismos pueden estar contenidos en el sistema de almacenamiento y se puede acceder a los mismos mediante los dispositivos robóticos 30 de manipulación de cargas como se ha descrito anteriormente.
Se apreciará que los sistemas de almacenamiento y recuperación automatizados o semiautomatizados no se limitan a los sistemas destinados a las tiendas de comestibles. Por ejemplo, la tecnología se puede aplicar a los envíos, la manipulación de equipajes, el estacionamiento de vehículos, los invernaderos y la agricultura en interiores o hidropónicos, los edificios modulares, las instalaciones de autoalmacenamiento, la manipulación de cargamentos, las estaciones de clasificación para el transporte, las instalaciones de fabricación, la manipulación de palés, la clasificación de paquetes, la logística aeroportuaria (ULD) y la logística general, por nombrar sólo algunas de las posibles aplicaciones. Se entenderá que los sistemas de almacenamiento y recuperación de diferentes tipos tendrán diferentes requisitos técnicos.
Un ejemplo adicional de un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula que divulga el preámbulo de la reivindicación 1 se muestra en el documento WO2015/019055 A1.
En este contexto es en el que se ha ideado la presente invención.
Compendio
En consecuencia, se proporciona un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según la reivindicación 1.
La eslinga puede estar formada por cintas o cables de elevación. En condiciones normales de uso, normalmente ambos extremos de la eslinga se enrollarían o bobinarían y se desenrollarían o desbobinarían para elevar y bajar la carga. Ventajosamente, puede enrollarse o desenrollarse sólo un extremo de la eslinga, lo que permite que el conjunto de elevación siga funcionando con sólo un tambor de elevación en funcionamiento.
El primer extremo de la eslinga puede estar unido a un primer tambor de elevación y el segundo extremo de la eslinga está unido a un segundo tambor de elevación, y el primer tambor de elevación se acciona mediante un primer motor y el segundo tambor de elevación se acciona mediante un segundo motor.
Los tambores de elevación pueden hacerse funcionar de forma independiente para proporcionar redundancia al conjunto de elevación de forma ventajosa. Ventajosamente, esto puede permitir que el dispositivo de manipulación de cargas siga funcionando incluso en caso de avería o de reducción de potencia. Se apreciará que esto puede significar que la operación de elevación y bajada
Tanto el primer extremo de la eslinga como el segundo extremo de la eslinga pueden estar unidos al mismo tambor de elevación, y el tambor de elevación se acciona mediante uno o más motores. El primer motor y el segundo motor pueden alimentarse independientemente mediante fuentes de alimentación respectivas. El conjunto de elevación puede comprender al menos dos conjuntos de eslinga.
En algunas disposiciones, ambos extremos de la eslinga pueden estar unidos al mismo tambor de elevación. Esta disposición tiene la ventaja de ocupar menos espacio. Además, pueden requerirse menos instalaciones/volumen de control y comunicación. Esto puede facilitar adicionalmente la inserción y extracción del conjunto de elevación y/o la extracción de otros componentes del dispositivo de manipulación de cargas a través o alrededor del conjunto de elevación. En algunas disposiciones, el tambor puede hacerse funcionar mediante más de un motor para proporcionar redundancia. En el funcionamiento normal, esto significaría que se podría elevar y bajar una carga mayor. En otras circunstancias, por ejemplo, cuando un motor o una fuente de alimentación tengan una avería, entonces el conjunto de elevación puede continuar en funcionamiento.
En algunas disposiciones, el tambor puede estar montado de manera que parezca un disco visto desde arriba, es decir, con el eje del tambor en la dirección z o vertical. En esta disposición, el tambor puede tener un diámetro mucho mayor del que sería posible acomodar si estuviera dispuesto con el eje en el plano x, y. Tener un tambor de gran diámetro significa que el tambor puede accionarse directamente mediante un pequeño motor de altas RPM sin la necesidad de un engranaje reductor.
El tambor de disco puede accionarse mediante un único motor. Este único motor puede ser una transmisión por engranaje helicoidal de accionamiento directo al tambor de disco, o el único motor es una transmisión por engranaje de polea de accionamiento directo al tambor de disco.
Ventajosamente, el uso de un único motor puede reducir el costo (espacio y capital). El uso de un engranaje helicoidal significa ventajosamente que el tambor puede accionarse directamente y que el motor puede estar dispuesto en el mismo plano que el tambor. Además, el uso de una disposición de engranaje helicoidal posibilita disponer más de un motor alrededor del tambor y proporciona redundancia ventajosamente.
La eslinga o una o más cintas pueden estar dispuestas en un sistema de poleas.
Se puede utilizar un sistema de poleas para reducir la fuerza necesaria para levantar y bajar la carga. Ventajosamente, se pueden utilizar cintas o alambres más delgados para levantar una carga que, de otro modo, requeriría una cinta mucho más resistente.
El conjunto de elevación puede comprender además al menos una guía o un rodillo guía montados sobre la placa de agarre. Uno o más de los rodillos guía pueden ser rodillos guía auxiliares motorizados. La placa de agarre tiene al menos un sensor para detectar el equilibrio de la placa de agarre y/o la carga unida a la placa de agarre.
Las guías y los rodillos guía pueden ayudar a garantizar el funcionamiento duradero del conjunto de elevación y del dispositivo de manipulación de cargas al garantizar que las cintas o cables de elevación permanezcan en la posición correcta y que el bobinado esté ordenado y se mantenga compacto.
Los rodillos guía auxiliares de potencia pueden reducir los requisitos de carga en los motores de tambor. Además, los rodillos guía auxiliares de potencia pueden utilizarse para mantener el nivel de la carga, por ejemplo, cuando la carga esté distribuida de manera desigual o, por ejemplo, cuando haya más de un motor de tambor y éstos estén emparejados de manera desigual.
Uno o más de los rodillos guía pueden ser rodillos guía tensores móviles.
Se puede utilizar un rodillo tensor para mantener tensa la cinta de elevación, especialmente cuando se cambian la velocidad o la dirección de elevación.
El conjunto de elevación puede estar bajo el control del dispositivo de manipulación de cargas. La placa de agarre puede tener al menos un sensor para detectar el equilibrio de la placa de agarre y/o la carga unida a la placa de agarre. La placa de agarre puede comprender al menos un conjunto de agarre o la placa de agarre comprende dos o más conjuntos de agarre, preferiblemente la placa de agarre comprende cuatro conjuntos de agarre. El o los conjuntos de agarre pueden estar dispuestos para corresponder posicionalmente a unos huecos de enganche de un contenedor de almacenamiento. El conjunto de agarre puede comprender además guías y/o rodillos guía montados en el dispositivo de manipulación de cargas para guiar la eslinga o las cintas.
Se proporciona un método para utilizar un dispositivo de manipulación de cargas para levantar y mover contenedores (10) de almacenamiento apilados en una armazón (14) de cuadrícula según cualquier reivindicación precedente, comprendiendo el método las etapas de: recibir una señal desde una instalación de control centralizada para realizar una operación de elevación, maniobrar el dispositivo de manipulación de cargas hasta la ubicación de elevación, bajar la placa de agarre para insertar unos dispositivos de agarre en unos huecos cooperantes de un contenedor; hacer que los dispositivos de agarre se enganchen al contenedor; y levantar la placa de agarre y el contenedor al interior de la cavidad del dispositivo de manipulación de cargas, O BIEN bajar la placa de agarre y el contenedor hasta que el contenedor esté soportado por debajo; hacer que los dispositivos de agarre suelten el contenedor; y levantar la placa de agarre al interior de la cavidad del dispositivo de manipulación de cargas.
El conjunto de agarre puede ser de bloqueo automático.
El dispositivo de manipulación de cargas puede agarrar contenedores de almacenamiento y levantar contenedores de almacenamiento. El conjunto de agarre es estable en al menos dos configuraciones y es de bloqueo automático en al menos la configuración bloqueada. El dispositivo de agarre funciona por debajo del límite de fatiga del material y se puede mover repetidamente entre posiciones. De esta manera, el dispositivo de manipulación de cargas puede agarrar de forma segura y fiable un contenedor de almacenamiento para levantarlo y moverlo.
La flexión biestable puede comprender: un actuador; dos o más brazos de agarre con extremos en forma de gancho; y una serie de disposiciones de bisagra, correspondiendo la cantidad de disposiciones de bisagra a la cantidad de brazos de agarre, en donde cada disposición de bisagra es deformable y conecta los respectivos brazos de agarre al actuador. Las disposiciones de bisagra comprenden un fulcro, y una primera y una segunda secciones deformables están conectadas a los respectivos extremos del fulcro. El fulcro es sustancialmente triangular. En la configuración bloqueada, el fulcro se acopla con el brazo de agarre y el mecanismo deformable está abierto o ancho; y, en la configuración de liberación, la primera y la segunda secciones de la bisagra están flexionadas y el mecanismo deformable está cerrado o estrecho.
Los extremos en forma de gancho de los brazos de agarre permiten que el dispositivo de agarre se enganche a una parte cooperante de un contenedor de almacenamiento y el fulcro significa que la flexión no puede moverse más allá de la posición de bloqueo estable sin que falle el dispositivo de agarre. Por lo tanto, la configuración del conjunto de agarre en sí garantiza que el dispositivo de agarre se pueda sujetar de manera fiable al contenedor de almacenamiento con el fin de levantar y mover el contenedor de almacenamiento. Las disposiciones de bisagra pueden estar conectadas a los brazos de agarre separadas de los extremos en forma de gancho y el fulcro puede extenderse por encima de la línea entre la primera y la segunda disposiciones de bisagra, o el fulcro se extiende por debajo de la línea entre la primera y la segunda disposiciones de bisagra. El conjunto de agarre puede comprender dos o más mecanismos de flexión. El conjunto de agarre puede comprender cuatro mecanismos de flexión.
Se apreciará que la disposición específica dependerá del uso previsto del conjunto de agarre y el alcance previsto no está limitado a los ejemplos específicos divulgados en la presente memoria.
El dispositivo de manipulación de cargas puede comprender además un medio para levantar contenedores de almacenamiento, comprendiendo el medio para levantar contenedores de almacenamiento una placa de agarre y estando el conjunto de agarre montado sobre la placa de agarre. El medio para levantar contenedores de almacenamiento puede poder montarse de forma desmontable en el cuerpo del dispositivo de manipulación de cargas. Se pueden unir cintas de elevación a los brazos de agarre.
El mecanismo de flexión se puede realizar mediante fabricación aditiva.
Si se detectan un mal funcionamiento y/o un fallo del dispositivo de manipulación de cargas, se puede ordenar al dispositivo de manipulación de cargas que se mueva a una zona de mantenimiento o al borde de la cuadrícula utilizando medios que no presenten fallos ni mal funcionamiento.
El dispositivo de control centralizado puede comunicarse con el al menos un dispositivo de manipulación de cargas que funciona en la cuadrícula para ordenar al dispositivo de manipulación de cargas que se mueva a una ubicación específica en la cuadrícula.
Además, se puede ordenar al dispositivo de manipulación de cargas que levante un contenedor de una pila y mueva el contenedor a otra ubicación en la cuadrícula Y/O además se puede ordenar al dispositivo de manipulación de cargas que baje un contenedor a una posición de apilamiento debajo de la cuadrícula. Otros aspectos y ventajas se harán evidentes en la siguiente descripción.
A continuación se describirá la invención con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que: la Figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de una estructura de bastidor conocida para alojar una pluralidad de pilas de recipientes en un sistema de almacenamiento;
la Figura 2 es una vista esquemática en planta de parte de la estructura de bastidor de la Figura 1;
las Figuras 3(a) y 3(b) son vistas esquemáticas en perspectiva de un dispositivo robótico de manipulación de cargas conocido para su uso con la estructura de bastidor de las Figuras 1 y 2, y la Figura 3(c) es una vista esquemática en perspectiva del dispositivo de manipulación de cargas conocido en uso levantando un recipiente;
la Figura 4 es una vista esquemática en perspectiva de un sistema de almacenamiento conocido que comprende una pluralidad de dispositivos de manipulación de cargas del tipo mostrado en las Figuras 3(a), 3(b) y 3(c), instalados en la estructura de bastidor de las Figuras 1 y 2;
la Figura 5a muestra un conjunto de elevación donde la placa de agarre está levantada; la Figura 5b muestra el conjunto de elevación donde la placa de agarre está bajada;
la Figura 6 muestra la placa de agarre de la Figura 5 con más detalle;
la Figura 7 muestra una ilustración esquemática de un conjunto de elevación con eslinga simple;
la Figura 8 muestra una ilustración esquemática de un par acoplado de conjuntos de elevación con eslinga; la Figura 9 muestra una vista esquemática en perspectiva de un mecanismo de elevación de tambor de rueda; la Figura 10 muestra una vista esquemática en perspectiva de un mecanismo de elevación de tambor de rueda alternativo;
la Figura 11 muestra una vista esquemática en perspectiva de un mecanismo de elevación de tambor de disco;
la Figura 12 muestra una vista esquemática en perspectiva de un mecanismo de elevación de tambor de disco alternativo;
la Figura 13 muestra una vista esquemática en perspectiva de un conjunto de elevación de sistema de poleas;
la Figura 14a ilustra un solo plano z, x o z, y de un conjunto de elevación de sistema de poleas, y la Figura 14b es una vista en perspectiva que ilustra dos planos z, x o z, y del conjunto de elevación de sistema de poleas;
la Figura 15a muestra una ilustración esquemática de un conjunto de agarre en una configuración bloqueada, y la Figura 15b muestra una ilustración esquemática de un conjunto de agarre en una configuración de liberación;
la Figura 16a ilustra un dispositivo de manipulación de cargas sin un contenedor elevado al interior de la cavidad; y la Figura 16b ilustra el dispositivo de manipulación de cargas con un contenedor elevado al interior de la cavidad;
la Figura 17 ilustra una vista en perspectiva de una disposición de accionamiento en cuatro ruedas;
la Figura 18 ilustra una vista esquemática en el plano x, y de una disposición de accionamiento en cuatro ruedas;
la Figura 19 ilustra una vista en perspectiva de una disposición de accionamiento en ocho ruedas;
la Figura 20 ilustra una vista esquemática en el plano x, y de una disposición de accionamiento en ocho ruedas;
la Figura 21 ilustra una vista en perspectiva de una sección detallada de una disposición de accionamiento en ocho ruedas y un conjunto de cambio de dirección.
Descripción detallada
En este documento, la palabra "comprender" y sus derivados están destinados a tener un significado inclusivo en lugar de exclusivo. Por ejemplo,"xcomprende / ' está destinado a incluir las posibilidades de que x incluya una y sólo una y, múltiples yes, o una o másyesy otro u otros elementos. Cuando se pretenda un significado exclusivo, se utilizará la expresión"xse compone dey",lo que significa quexincluye sóloyy nada más.
En este documento, la expresión "movimiento en la dirección n" (y el texto relacionado), dondenes uno dex, yy z, está destinada a significar un movimiento sustancialmente a lo largo de o paralelo al eje n, en cualquier dirección (es decir, hacia el extremo positivo del ejeno hacia el extremo negativo del eje n).
En este documento, la palabra "conectar" y sus derivados están destinados a incluir las posibilidades de conexión directa e indirecta. Por ejemplo,"xestá conectado a y" está destinado a incluir la posibilidad de quexesté conectado directamente a y, sin componentes intermedios, y la posibilidad de quexesté conectado indirectamente a y, con uno o más componentes intermedios. Cuando se pretenda una conexión directa, se utilizarán las palabras "conectado directamente", "conexión directa" o similares. De manera similar, las palabras tales como "soporte", "montaje" y sus derivados están destinadas a incluir las posibilidades de contacto directo e indirecto.
En este documento, algunas palabras tales como "dispositivo de manipulación de cargas", "vehículo" y "robot" se utilizan indistintamente. De manera similar, las palabras "cuerpo", "bastidor" y "esqueleto" del dispositivo de manipulación de cargas; "rieles" y "pistas" del bastidor de almacenamiento; "recipiente", "contenedor" o "caja" del sistema de almacenamiento. "DT" (por sus siglas en inglés: Delivery Tote) o "caja de entrega" es una caja que contiene pedidos completados o parcialmente completados. "ST" (por sus siglas en inglés: Storage Tote) o "caja de almacenamiento" es una caja que contiene artículos que se almacenan en el sistema de almacenamiento y recuperación. De manera similar, "cintas", "cuerdas" y "cables" se utilizan indistintamente.
Los dispositivos de manipulación de cargas que funcionan en la cuadrícula del sistema de almacenamiento y recuperación están destinados a hacerse funcionar con otros dispositivos que funcionan en la cuadrícula o al mismo tiempo que estos. Los dispositivos que funcionan en la cuadrícula pueden ser todos del mismo tipo, o puede hacerse funcionar más de un tipo de dispositivo en la cuadrícula al mismo tiempo.
Los dispositivos de manipulación de cargas descritos en la presente memoria están destinados a tener al menos algunas características de tolerancia a fallos.
Un dispositivo de manipulación de cargas comprende un esqueleto 102 o bastidor que alberga los demás componentes del dispositivo de manipulación de cargas, por ejemplo, la batería y los componentes electrónicos asociados, controladores y dispositivos de comunicación, motores para accionar ruedas, motores para accionar el conjunto de elevación, y otros sensores y sistemas. El esqueleto 102 comprende un hueco, dimensionado para alojar un contenedor o recipiente cuando es levantado por el conjunto de elevación.
Como se señaló anteriormente, con referencia a otros dispositivos de manipulación de cargas, cada dispositivo de manipulación de cargas está dispuesto para desplazarse en las direcciones x e y sobre los rieles 22 de la armazón 14, por encima de las pilas 12 de contenedores o recipientes.
Cada dispositivo de manipulación de cargas está equipado con dos juegos de ruedas 116, 118, que se desplazan sobre rieles previstos en la parte superior del bastidor de un sistema de almacenamiento del tipo descrito anteriormente. Al menos una rueda de cada juego de ruedas 116, 118 se acciona para posibilitar el movimiento del dispositivo de manipulación de cargas en las direcciones x e y, respectivamente, a lo largo de los rieles. Los dos juegos de ruedas 116, 118 están dispuestos alrededor de la periferia de un esqueleto 102 del dispositivo de manipulación de cargas. Como se explicará posteriormente, uno de los juegos de ruedas 116, 118 primero o segundo se puede mover verticalmente para levantarlo y separarlo de los rieles, dejando el otro de los juegos de ruedas 116, 118 primero o segundo en contacto con los rieles, permitiendo así que el dispositivo de manipulación de cargas cambie de dirección. En algunos casos, ambos juegos de ruedas 116, 118 pueden estar en contacto con los rieles al mismo tiempo.
Como se ha indicado anteriormente, los dispositivos de manipulación de cargas para su funcionamiento en un sistema de almacenamiento y recuperación comprenden normalmente un espacio o cavidad para recibir un contenedor. La cavidad tiene un tamaño tal que pueda caber en su interior una cantidad suficiente de contenedor para posibilitar que el dispositivo de manipulación de cargas se desplace por la cuadrícula situada en la parte superior de la armazón de almacenamiento sin que la parte inferior del contenedor se enganche en la cuadrícula o en otra parte de la armazón de almacenamiento. Cuando el dispositivo de manipulación de cargas ha llegado a su destino previsto, el mecanismo de elevación de contenedores controla las cintas de elevación para bajar el conjunto de agarre y el contenedor correspondiente afuera del dispositivo de manipulación de cargas y a la posición prevista.
La posición prevista puede ser una pila de contenedores o un punto de salida de la armazón de almacenamiento, o un punto de entrada de la armazón de almacenamiento si el dispositivo de manipulación de cargas se ha movido para recoger un contenedor para almacenarlo en la armazón de almacenamiento. A veces, un conjunto de elevación puede denominarse TGA (por sus siglas en inglés; conjunto de agarre de cajas).
Las Figuras 5 a 8 muestran una representación de un conjunto 200 de elevación de un dispositivo de manipulación de cargas para elevar un contenedor al interior de una cavidad, o bajarlo desde una cavidad, del dispositivo de manipulación de cargas. El conjunto de elevación comprende dos tambores A, B de elevación. Cada tambor A, B de elevación se acciona mediante unos motores respectivos y los motores se alimentan independientemente mediante unas fuentes de alimentación respectivas.
Un primer extremo de una cinta de elevación está unido al tambor A de elevación y el segundo extremo de la cinta de elevación está unido al tambor B de elevación, de manera que la cinta de elevación forma una eslinga entre los tambores A, B de elevación. En el uso normal, cuando los tambores A, B de elevación se hacen girar mediante sus respectivos motores, la cinta de elevación se enrolla alrededor de los tambores A, B de elevación levantando así un peso o una carga útil soportados por la disposición de eslinga.
En el extremo inferior de la disposición de eslinga, la cinta de elevación está guiada mediante unos rodillos guía C, D, E montados en una placa de agarre. La placa de agarre sirve para agarrar un contenedor o recipiente con conjuntos de agarre como se describe con más detalle posteriormente. Los rodillos guía C, D pueden accionarse independientemente para ayudar a los tambores A, B de elevación. En el uso normal, los rodillos guía C, D pueden no estar accionados y, a medida que la cinta de elevación se levanta o se baja, la cinta de elevación se desliza sobre los rodillos guía C, D. Para compensar una carga desigual de la placa de agarre, uno o ambos rodillos guía C, D pueden activarse para ayudar a los tambores A o B de elevación respectivamente para mantener la placa de agarre nivelada según lo determinado a partir de un sensor montado en la placa de agarre. Por ejemplo, si se colocan objetos pesados en un lado de un contenedor, entonces uno de los rodillos guía auxiliares puede accionarse para compensar la carga adicional en ese lado para mantener el contenedor relativamente nivelado.
El rodillo guía E es una rueda o rodillo tensor, situado entre los rodillos C y D, y puede moverse para tensar o aflojar la cinta de elevación. Por ejemplo, el rodillo guía E puede estar montado sobre un resorte.
Por lo general, el conjunto de elevación comprende dos disposiciones A, B, C, D, E y A', B', C', D', E' de eslingas, como se ilustra en la Figura 8. El tambor A de elevación y el tambor A' de elevación se accionan mediante el mismo motor. De manera similar, el tambor B de elevación y el tambor B' de elevación se accionan mediante el mismo motor y, de manera similar, los rodillos C y C' y los rodillos D y D' pueden estar unidos en cuanto a la rotación.
Se apreciará que los pares de tambores y rodillos A-A', B-B', C-C' y D-D' pueden estar montados en el mismo árbol, o los pares de tambores y rodillos pueden estar montados en árboles separados.
Se apreciará que el conjunto de elevación puede comprender uno o más conjuntos de eslinga adicionales, reduciendo así proporcionalmente la carga en cada conjunto de eslinga.
En el uso normal, cada uno de los conjuntos de eslinga (cinta de elevación y juego de rodillos) se hacen funcionar juntamente para elevar y bajar la placa de agarre. En el uso normal, la cinta de elevación se enrolla alrededor de ambos tambores A y B de elevación en una cantidad sustancialmente igual y los tambores de elevación funcionan a una velocidad similar. Como resultado, la placa de agarre se eleva a la velocidad de los tambores A y B de elevación.
Si se utiliza sólo uno de los tambores A o B de elevación para enrollar la cinta de elevación para levantar la placa de agarre, entonces la placa de agarre se eleva a la mitad de la velocidad a la que se hace girar el tambor A o B de elevación. Por lo tanto, la placa de agarre se elevaría a la mitad de la velocidad en comparación con la velocidad de elevación en condiciones normales de uso. En este caso, la cantidad máxima de carga que es posible levantar también se reducirá porque sólo un motor está produciendo par.
Con esta disposición, si por alguna razón no es posible hacer funcionar uno de los tambores A, B de elevación, entonces, como resultado de la disposición de eslinga, todavía es posible levantar o bajar la placa de agarre usando el otro de los tambores A, B de elevación para tirar de o alimentar la cinta de elevación a través de los rodillos guía C, D, E a medida que la cinta de elevación se enrolla alrededor o se desenrolla del tambor A, B de elevación operativo respectivamente. En consecuencia, una avería en un conjunto de tambor A, B de elevación no da como resultado un fallo total del conjunto de elevación.
La disposición de elevación ilustrada tiene diversas ventajas, incluyendo que: se pueden ahorrar costes y espacio dentro del cuerpo del dispositivo de manipulación de cargas en relación con disposiciones que incorporan más motores; las velocidades de enrollado y desenrollado de los carretes o tambores A-B, A'-B' de elevación no necesitan sincronización, lo que permite enrollarlos y desenrollarlos a la misma velocidad sin engranajes, controles u otras intervenciones adicionales; sólo se requiere una única unidad de control para controlar la elevación y la bajada de los tambores de elevación.
Como se expondrá con más detalle posteriormente, la placa de agarre tiene uno o más conjuntos de agarre montados en la misma para engancharse a un contenedor de almacenamiento.
Las Figuras 9 y 10 muestran representaciones de conjuntos 180, 190 de elevación de un dispositivo 100 de manipulación de cargas para levantar y bajar un contenedor 10. El conjunto 180, 190 de elevación comprende un engranaje 182, 192 y un motor 181, 191.
Extendiéndose a través del engranaje 182, 192, un eje común 183, 193 se extiende hasta un primer y un segundo tambores 184, 194 de elevación, alrededor de los cuales se enrolla la cinta 185 de elevación. Un primer extremo de la cinta 185 de elevación está unido a los tambores 184, 194 de elevación, y el segundo extremo está unido a los mismos tambores 184, 194 de elevación en una disposición de eslinga que soporta una placa de agarre como se describió anteriormente en relación con las Figuras 5-8. En una disposición alternativa, un primer extremo de la cinta 185 de elevación está unido a los tambores 184, 194 de elevación y el segundo extremo de la cinta de elevación está unido a una placa de agarre. Unas ruedas esclavas 186 se utilizan para guiar la cinta 185 de elevación hasta la placa de agarre unida a los extremos de la cinta 185 de elevación y/o para ajustar la tensión en la cinta 185 de elevación. La placa de agarre se utiliza para engancharse a una carga, que luego puede ser levantada y bajada por el conjunto 180, 190 de elevación.
En el caso del conjunto 180 mostrado en la Figura 9, las cintas 185 de elevación primera y segunda se enrollan alternativamente alrededor de los tambores 184. Por lo tanto, cuando el motor 181 hace girar los tambores primero y segundo 184 para bajar la placa de agarre, ambas cintas 185 se desenrollan al mismo tiempo y a la misma velocidad. A la inversa, las cintas 185 de elevación se enrollan alrededor de los tambores 184 de elevación al mismo tiempo y a la misma velocidad, levantando así un peso o una carga útil soportados por la placa de agarre.
En el caso del conjunto 190 mostrado en la Figura 10, los extremos primero y segundo de las cintas 185 de elevación se enrollan alrededor de tambores gemelos 194 en cada extremo del eje 193.
Para ambos conjuntos 180, 190, en cada extremo del eje 183, 193, las cintas 185 se desenrollan desde las partes superior e inferior del tambor 184, 194 respectivamente para equilibrar las fuerzas aplicadas al conjunto. Para ambos conjuntos 180, 190, los tambores 184, 194 están en el plano z, x. Como alternativa, los tambores 184, 194 pueden estar dispuestos en el plano z, y.
Se apreciará que el diámetro del tambor 184 es necesariamente mayor que el de los respectivos tambores 194 para una longitud dada de cinta 185 de elevación. En consecuencia, el engranaje 182 es mayor que el engranaje 192, y el par requerido producido por el motor 181 es mayor que el par requerido producido por el motor 191.
El conjunto 180 de elevación tiene la ventaja de que se requieren menos piezas. El conjunto 190 de elevación tiene la ventaja de que los tambores 194, el engranaje 192 y el motor 191 son más pequeños. En ambos casos, se puede minimizar el espacio requerido dentro del cuerpo del dispositivo 100 de manipulación de cargas por el conjunto de elevación.
Las disposiciones de elevación ilustradas tienen diversas ventajas, incluyendo que: se pueden ahorrar costes y espacio dentro del cuerpo del dispositivo de manipulación de cargas en relación con disposiciones que incorporan más motores; las velocidades de enrollado y desenrollado de los carretes o tambores 184, 194 de elevación no necesitan sincronización, ya que todos se accionan mediante el mismo motor 181, 191, lo que permite enrollarlos y desenrollarlos a la misma velocidad sin engranajes, controles u otras intervenciones adicionales; sólo se requiere una única unidad de control para controlar la elevación y la bajada de los tambores 184, 194 de elevación.
Se apreciará que, cuando se utilizan cuatro cintas, se puede unir una placa de agarre a los extremos distales de las cintas 185 de elevación. Se apreciará que, con una disposición de eslinga como la que se ha expuesto anteriormente, una placa de agarre está sostenida por la eslinga. La placa de agarre tendrá uno o más conjuntos de agarre (que se exponen con más detalle posteriormente en relación con la Figura 15) montados en la misma para engancharse a un contenedor 10 de almacenamiento.
Las Figuras 11 y 12 ilustran disposiciones de tambor alternativas para unos conjuntos 220, 230 de elevación. Para ambos conjuntos 220, 230, el tambor 221, 231 está en el plano x, y. Esta disposición tiene la ventaja de que el tambor puede ser mucho más grande sin ocupar espacio dentro del cuerpo de un dispositivo de manipulación de cargas. En cambio, el tambor 221,231 está sustancialmente en el mismo plano que la cara o superficie superior del dispositivo de manipulación de cargas. El diámetro del tambor 221, 231 puede ser sustancialmente hasta la longitud del lado x o y más corto del dispositivo de manipulación de cargas.
Ventajosamente, el tambor 221,231 se enrolla con un motor 222, 232 mucho más pequeño. El árbol motor del motor 222 tiene un engranaje helicoidal 223 que acciona directamente el tambor 221. Esto permite que el motor 222 esté dispuesto en el mismo plano que el tambor 221 y posibilita una gran relación de reducción sin la necesidad de ruedas dentadas adicionales. El eje motor del motor 232 está acoplado al tambor 231 con una disposición simple 233 de polea de accionamiento directo. El motor 232 está dispuesto verticalmente o en dirección z, perpendicular al plano del tambor 231.
En las disposiciones de las Figuras 11 y 12, cuatro cintas 185 de elevación están bobinadas alrededor del mismo tambor 221,231. Las cuatro cintas 185 de elevación están dirigidas a las cuatro esquinas de una placa 130 de agarre. Como resultado, cada esquina de la placa 130 de agarre se eleva y se baja al unísono cuando se hace funcionar el tambor 221,231 y las cintas se bobinan o desbobinan.
Las Figuras 13 y 14 ilustran dos conjuntos 240, 250 de elevación alternativos más. En estos ejemplos, las "cintas 185 de elevación" se denominan en cambio "cuerdas 185" o "cables 185". Se apreciará que los términos están destinados a usarse indistintamente y que el uso de cintas, cuerdas o cables dependerá del propósito previsto y de la resistencia a la tracción requerida.
En un sistema de poleas y cuerdas, a veces conocido como "polipasto", una sola cuerda continua transmite una fuerza de tensión alrededor de una o más poleas para levantar una carga. Si haypde estas partes de la cuerda que soportan la cargaW,entonces un equilibrio de fuerzas en la polea móvil muestra que la tensión en cada una de las partes de la cuerda debe serW/p.Esto significa que la fuerza de entrada en la cuerda esT=W/p.Por lo tanto, el polipasto reduce la fuerza de entrada requerida para levantar la carga por el factorp. Seapreciará que la ganancia mecánica requiere un aumento proporcional en la distancia requerida de recorrido de la cuerda.
En la Figura 13, el conjunto 240 de elevación comprende cuatro sistemas de poleas. Los cuatro sistemas de poleas se accionan mediante un motor 241, que acciona una rueda 242 de carrete dispuesta en la cara superior del conjunto 240 de elevación. De manera sustancialmente adyacente a la rueda 242 de carrete está dispuesta una polea superior 243. Una placa 130 de agarre se encuentra en el extremo inferior del conjunto 240 de elevación, y montada sobre la misma en cada esquina hay una polea doble 244. Se apreciará que la cara superior es una polea fija del sistema de poleas y la cara inferior una polea móvil del sistema de poleas. La combinación de la polea fija y la polea móvil forma un "polipasto". Las poleas superior e inferior o el sistema de poleas pueden estar montados en el mismo eje.
Un primer extremo de una cuerda 185 de elevación está fijado a la rueda 242 de carrete y la cuerda 185 de elevación puede bobinarse alrededor de la rueda 242 de carrete. La cuerda 185 se extiende desde la rueda 242 de carrete alrededor de la polea doble 244, sobre la polea superior 243, alrededor de la polea doble 244 por segunda vez y de regreso a la polea superior 243, donde está fijado el segundo extremo de la cuerda 185 de elevación.
El funcionamiento de los cuatro motores 241 está coordinado de modo que la placa 130 de agarre se mantenga nivelada. La Figura 14a ilustra un único plano z, x o z, y de un conjunto 250 de elevación y la Figura 14b es una vista en perspectiva que ilustra dos planos z, x o z, y del conjunto 250 de elevación. La disposición del mecanismo de elevación es similar a la disposición del conjunto de elevación descrito anteriormente en relación con las Figuras 9 y 10, donde los tambores 251 de elevación comparten un eje común 252. Un primer par de cintas 185 están bobinadas en un primer tambor 251 y un segundo par de cintas 185 están bobinadas en un segundo tambor de elevación. Los dos pares de cintas 185 están dirigidos para soportar cada esquina de una placa 130 de agarre. Además, las cintas 185 del conjunto 250 de elevación comprenden una disposición de eslinga de sistema de poleas.
Considerando el par de cintas 185 de un único tambor 251 de elevación, un primer extremo de las cintas 185 está fijado al respectivo tambor 251. Las cintas 185 se extienden hasta esquinas opuestas de la parte superior del conjunto 250 de elevación, donde se dirigen mediante una guía hacia la placa 130 de agarre. Una primera polea 253 montada en la placa de agarre dirige las cintas 185 a lo largo de la placa 130 de agarre hasta una segunda polea 254 montada en la placa 130 de agarre. Desde la segunda polea 254, las cintas 185 regresan a la parte superior del conjunto 250 de elevación, donde está fijado el segundo extremo de las cintas 185. Por lo tanto, el par de cintas 185 forman un par anidado de disposiciones de eslinga.
Se apreciará que el conjunto 250 de elevación tiene las ventajas de la disposición de motor compartido de las Figuras 9 y 10, las ventajas de la disposición de eslingas de las Figuras 5 a 8 y las ventajas de la disposición de poleas de la Figura 13.
Los componentes del conjunto de elevación pueden montarse directa o indirectamente en un bastidor que se pueda montar de forma desmontable en un dispositivo de manipulación de cargas. Así pues, el conjunto de elevación se utiliza para elevar contenedores al interior de la cavidad del dispositivo de manipulación de cargas. Se apreciará que el conjunto de elevación utilizado en sentido inverso se utiliza para bajar contenedores desde el dispositivo de manipulación de cargas hasta una posición en una pila debajo de la cuadrícula.
La configuración del conjunto de elevación para un montaje con posibilidad de desmontaje en el dispositivo de manipulación de cargas puede significar ventajosamente que el conjunto de elevación se pueda retirar fácilmente y reemplazar por otro conjunto de elevación (por ejemplo, si el primer conjunto necesita mantenimiento o reparación), lo que permite que el dispositivo de manipulación de cargas correspondiente vuelva a estar en servicio con relativa rapidez.
En el conjunto de elevación puede montarse también una bobina de cable de comunicaciones para transmitir instrucciones de control de una unidad de control a los conjuntos de agarre. El cable de comunicaciones puede transmitir datos de sensores a la unidad de control, por ejemplo, para garantizar que la placa de agarre esté enganchada al contenedor. El cable de comunicaciones también se eleva y se baja con la placa de agarre. Como alternativa, se pueden emplear otras formas de comunicación entre el conjunto de elevación y una unidad de control.
Antes de que el conjunto de elevación suba o baje la placa de agarre y cualquier contenedor acoplado, el dispositivo de manipulación de cargas puede colocarse en una configuración de estacionamiento. Esto puede proporcionar estabilidad adicional a medida que se sube y se baja el conjunto de elevación.
La placa 130 de agarre comprende al menos un conjunto de agarre dispuesto para alinearse con huecos u orificios en la superficie superior de un contenedor 10 de almacenamiento, de modo que el conjunto de agarre pueda engancharse al contenedor 10 de almacenamiento. Más habitualmente, la placa 130 de agarre comprenderá dos o más conjuntos de agarre. Normalmente, la placa 130 de agarre comprenderá cuatro conjuntos de agarre dispuestos en ubicaciones que correspondan a huecos cooperantes de un contenedor 10 de almacenamiento.
La Figura 15 ilustra un conjunto de agarre de bloqueo automático para su uso en los dispositivos de manipulación de cargas descritos aquí. El conjunto de agarre comprende un mecanismo 210 de flexión que puede moverse entre configuraciones biestables de bloqueo y liberación. El mecanismo 210 de flexión comprende un actuador 211, dos brazos 212 de agarre que tienen extremos 213 en forma de gancho y dos disposiciones de bisagra de flexión que conectan los brazos 212 de agarre al actuador 211. Las disposiciones de bisagra de flexión comprenden cada una un fulcro triangular o una forma 214 de piedra angular, una primera sección deformable 215 entre el actuador y la forma de piedra angular y una segunda sección deformable 216 entre la forma de piedra angular y los brazos 212 de agarre. Las secciones deformables 215, 216 son secciones relativamente delgadas en comparación con las otras secciones del mecanismo 210 de flexión. De esta manera, las secciones deformables se doblan o flexionan preferiblemente cuando se aplica una fuerza apropiada al mecanismo 210 de flexión.
Con referencia a la Figura 15, en la configuración bloqueada (Figura 15a) las formas 214 de piedra angular se acoplan o se apoyan en los respectivos brazos 212 de agarre. En la configuración bloqueada, el mecanismo 210 de flexión está abierto o ancho y los brazos de agarre están extendidos. El mecanismo 210 de flexión se puede mover a la configuración bloqueada aplicando una fuerza hacia abajo sobre el actuador 211. Cuando está en esta configuración, el actuador 211 está en una posición hacia abajo en relación con los brazos 212 de agarre.
El mecanismo 210 de flexión se puede mover de la configuración bloqueada a la configuración desbloqueada o de liberación aplicando una fuerza hacia arriba o una fuerza de tracción sobre el actuador 211 como se indica en la Figura 15a. Con referencia a la Figura 15b, cuando se aplica tal fuerza, las primera y segunda bisagras 215, 216 se doblan o flexionan, liberando la forma 214 de piedra angular del acoplamiento con los brazos 212 de agarre. Las primeras bisagras 215 se doblan de modo que las formas 214 de piedra angular pivotan hacia abajo en relación con el actuador 211. Las segundas bisagras 216 se doblan de modo que las formas 214 de piedra angular pivotan hacia arriba en relación con los brazos 212 de agarre. Por lo tanto, el actuador 211 se mueve a una posición hacia arriba en relación con los brazos 212 de agarre, lo que junta el extremo 213 en forma de gancho de los brazos de agarre, como se indica mediante flechas completas en la figura 15c, a una disposición estrecha o cerrada.
En una disposición alternativa, un mecanismo 210 de flexión puede moverse a la configuración desbloqueada o de liberación aplicando una fuerza hacia abajo o una fuerza de empuje sobre el actuador 211.
Como se mencionó anteriormente, el conjunto de agarre está diseñado para engancharse a un contenedor 10 de almacenamiento, de modo que el contenedor 10 de almacenamiento pueda levantarse. El conjunto de agarre está preparado para ser compatible con el contenedor 10 de almacenamiento. Normalmente, los contenedores 10 de almacenamiento tienen huecos alrededor del borde del contenedor en las caras superiores.
En uso, en la configuración estrecha o flexionada que se muestra en la Figura 15b, el mecanismo 210 de flexión se inserta en el hueco. Una vez insertado, se puede aplicar una fuerza hacia abajo al actuador 211. Esto pone al mecanismo 210 de flexión en la configuración bloqueada, y el mecanismo 210 de flexión está ancho como se muestra en la Figura 15a. Entonces no es posible retirar el mecanismo 210 de flexión del hueco del contenedor. El extremo 213 en forma de gancho de los brazos de agarre se acopla con la parte inferior de la superficie superior del contenedor 10. Por lo tanto, se puede aplicar una fuerza de elevación a los brazos 212 de agarre para levantar el contenedor 10.
En uso, como parte de un dispositivo 100 de manipulación de cargas, los conjuntos 210 de agarre se montan en una placa 130 de agarre y los actuadores 211 pueden hacerse funcionar mediante un motor de solenoide o un electroimán, por ejemplo.
En uso con un dispositivo de manipulación de cargas, se utilizan dispositivos 210 de agarre en cada esquina de un contenedor 10, para enganchar el conjunto 180, 190, 200, 220, 230, 240, 250 de elevación al contenedor 10. El conjunto 180, 190, 200, 220, 230, 240, 250 de elevación se hace funcionar entonces para elevar el contenedor 10 al interior de la cavidad de un dispositivo de manipulación de cargas, de modo que el contenedor 10 pueda ser transportado por el dispositivo de manipulación de cargas. La Figura 16a ilustra un dispositivo 100 de manipulación de cargas sin un contenedor y la Figura 16b ilustra un dispositivo 100 de manipulación de cargas que tiene un contenedor 10 elevado al interior de la cavidad.
Se apreciará que el conjunto 210 de agarre puede tener más de dos brazos de agarre y un número correspondiente de disposiciones de bisagra de flexión dispuestas alrededor del actuador. En algunas disposiciones, los brazos de agarre adicionales pueden proporcionar una unión más segura al contenedor de almacenamiento.
Los componentes del conjunto de elevación pueden montarse directa o indirectamente en un bastidor que se pueda montar de forma desmontable en un dispositivo de manipulación de cargas. Así pues, el conjunto de elevación se utiliza para elevar contenedores al interior de la cavidad del dispositivo de manipulación de cargas. Se apreciará que el conjunto de elevación utilizado en sentido inverso se utiliza para bajar contenedores desde el dispositivo de manipulación de cargas hasta una posición en una pila debajo de la cuadrícula.
La configuración del conjunto de elevación para un montaje con posibilidad de desmontaje en el dispositivo de manipulación de cargas puede significar ventajosamente que el conjunto de elevación se pueda retirar fácilmente y reemplazar por otro conjunto de elevación (por ejemplo, si el primer conjunto necesita mantenimiento o reparación), lo que permite que el dispositivo de manipulación de cargas correspondiente vuelva a estar en servicio con relativa rapidez.
En el conjunto de elevación se puede montar también una bobina de cable de comunicaciones. El cable de comunicaciones transmite instrucciones de control de una unidad de control a los rodillos guía auxiliares y a los conjuntos de agarre. El cable de comunicaciones puede transmitir datos de sensores a la unidad de control, por ejemplo, para garantizar que la placa de agarre y un contenedor elevado se mantengan nivelados. El cable de comunicaciones también se eleva y se baja con la placa de agarre. En una disposición alternativa, la comunicación entre la parte superior del conjunto de elevación y la placa de agarre puede ser mediante comunicaciones ópticas.
Las Figuras 17-21 ilustran medios para maniobrar el dispositivo de manipulación de cargas en un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula. Las Figuras 17 y 18 ilustran una disposición de accionamiento en cuatro ruedas y las Figuras 19 y 20 ilustran una disposición de accionamiento en ocho ruedas. Como se ha indicado anteriormente, el dispositivo de manipulación de cargas tiene un primer conjunto de ruedas 116 y un segundo conjunto de ruedas 118 para mover el dispositivo de manipulación de cargas en una primera dirección y una segunda dirección respectivamente. El primer conjunto de ruedas 116 comprende cuatro ruedas dispuestas en pares en lados opuestos y el segundo conjunto de ruedas 118 comprende cuatro ruedas dispuestas en pares en lados opuestos, perpendiculares al primer conjunto de ruedas 116.
Como se ilustra en la Figura 18, el par de ruedas en cada cara lateral del dispositivo de manipulación de cargas comprende una rueda loca 270 y una rueda accionada 272, 274. Para cada rueda accionada 272, 274, un motor 273 de accionamiento respectivo está colocado de manera que su árbol motor esté dispuesto paralelo y de manera no coaxial con respecto al eje de rotación de su rueda accionada 272, 274. En este ejemplo, los motores 273 de accionamiento están dispuestos sobre la cara perpendicular que comparte una arista con la cara de la rueda accionada 272, 274. Por lo tanto, cada cara lateral del dispositivo de manipulación de cargas comprende un motor 273 de accionamiento. Una disposición de engranaje, tal como un engranaje 275 de polea, transfiere el par de los motores 273 alrededor de la esquina a través de 90° a la rueda 272, 274. Esta disposición permite que el motor esté dispuesto con el eje del árbol motor extendiéndose a lo largo de la cara perpendicular del dispositivo de manipulación de cargas. El motor 273 puede estar dispuesto convenientemente dentro del lateral del dispositivo de manipulación de cargas, de modo que el motor 273 esté sustancialmente rodeado por el lateral, o el motor 273 puede estar montado en el exterior del dispositivo de manipulación de cargas. Sin embargo, independientemente de su ubicación en el dispositivo de manipulación de cargas, como consecuencia de la disposición paralela y no coaxial entre su árbol motor y el eje de rotación de su respectiva rueda accionada 272, 274, el árbol motor del motor 273 puede ser mucho más largo que si las ruedas se accionasen directamente, por ejemplo, mediante un motor de cubo. El motor 273 puede ser un motor ligero de altas RPM. La disposición 275 de engranaje de polea puede comprender un sistema de engranaje planetario para reducir las RPM de las ruedas y proporcionar el par correcto. Como el motor 273 está colocado de manera proximal a la rueda, la longitud de la correa o polea de transmisión puede ser mínima.
Las ruedas locas 270 son pasivas y simplemente proporcionan soporte al dispositivo de manipulación de cargas. De esta manera, se reduce la cantidad de motores 273 necesarios para las ruedas accionadas por separado 272, 274. Normalmente, en una disposición de accionamiento en cuatro ruedas, las ruedas en esquinas diagonalmente opuestas se accionan para la dirección x y las ruedas 272, 274 en esquinas diagonalmente opuestas se accionan para las direcciones y, como se muestra en la Figura 18.
Dado que el par de ruedas en cada cara lateral del dispositivo de manipulación de cargas comprende una rueda loca 270 y una rueda accionada 272, 274, se apreciará que tanto el primer conjunto de ruedas 116 como el segundo conjunto de ruedas 118 comprenden ruedas locas 270 y ruedas motrices 272, 274.
Las ruedas accionadas 272, 274 se pueden agrupar según la fuente de energía proporcionada a los motores 273. Un primer subconjunto de ruedas accionadas 272 puede alimentarse mediante una primera fuente de energía y un segundo subconjunto de ruedas accionadas 274 puede alimentarse mediante una segunda fuente de energía. Una rueda accionada 272 del primer conjunto de ruedas 116 puede alimentarse mediante la primera fuente de energía y una rueda accionada 272 del segundo conjunto de ruedas 118 puede alimentarse mediante la primera fuente de energía. De manera similar, una rueda accionada 274 del primer conjunto de ruedas 116 puede alimentarse mediante la segunda fuente de energía y una rueda accionada 274 del segundo conjunto de ruedas 118 puede alimentarse mediante la segunda fuente de energía. De esta manera, en caso de que la primera fuente de energía o la segunda fuente de energía presenten una avería o fallen, al menos una rueda accionada 272, 274 en la dirección x y al menos una rueda accionada en la dirección y continuarán operativas, permitiendo maniobrar el dispositivo de manipulación de cargas a velocidad reducida hasta una zona de mantenimiento o recuperación en la cuadrícula, o hasta el borde de la cuadrícula.
Como se ilustra en la Figura 19, el par de ruedas en cada cara lateral del dispositivo de manipulación de cargas comprende una rueda accionada 272 de un primer subconjunto y una rueda accionada 274 de un segundo subconjunto. Para cada rueda accionada 272, 274, un motor 273 de accionamiento está dispuesto en la cara perpendicular que comparte una arista con la cara de la rueda accionada 272, 274. Por lo tanto, cada cara lateral del dispositivo de manipulación de cargas comprende dos motores 273 de accionamiento colocados de manera que sus árboles motores estén dispuestos paralelos y de manera no coaxial con respecto al eje de rotación de su respectiva rueda accionada 272, 274. En otros ejemplos, los motores 273 de accionamiento pueden estar colocados dentro del dispositivo de manipulación de cargas o dentro del lateral del dispositivo de manipulación de cargas, de manera que los motores 273 de accionamiento estén sustancialmente rodeados por el lateral. De manera similar a la disposición descrita en relación con la Figura 17, una disposición de engranaje, tal como un engranaje 275 de polea, transfiere el par de los motores 273 alrededor de la esquina a través de 90° a la rueda 272, 274. Se apreciará que, si bien el árbol motor del motor 273 puede ser mucho más largo que si las ruedas se accionasen directamente, en comparación con la disposición ilustrada en la Figura 17, debido a que hay dos motores 273 de accionamiento en cada cara lateral, la cantidad de espacio para uno de los motores 273 de accionamiento es más limitada. Además, debe observarse que, si bien la ilustración de la Figura 19 muestra más detalles de la disposición de motor 273 y engranaje 275 de polea en comparación con la disposición de motor y engranaje 275 de polea de la Figura 17, las disposiciones están destinadas a ser similares.
Al igual que con la disposición de cuatro ruedas accionadas, y como se muestra en la Figura 20, las ruedas accionadas 272, 274 se pueden agrupar según la fuente de energía proporcionada a los motores 273. Un primer subconjunto de ruedas accionadas 272 puede alimentarse mediante una primera fuente de energía y un segundo subconjunto de ruedas accionadas 274 puede alimentarse mediante una segunda fuente de energía. Dos ruedas accionadas 272 del primer conjunto de ruedas 116 pueden alimentarse mediante la primera fuente de energía y dos ruedas accionadas 272 del segundo conjunto de ruedas 118 pueden alimentarse mediante la primera fuente de energía. De manera similar, dos ruedas accionadas 274 del primer conjunto de ruedas 116 pueden alimentarse mediante la segunda fuente de energía y dos ruedas accionadas 274 del segundo conjunto de ruedas 118 pueden alimentarse mediante la segunda fuente de energía. De esta manera, en el caso de que la primera fuente de energía o la segunda fuente de energía presenten una avería o fallen, al menos dos ruedas accionadas 272, 274 en la dirección x y al menos una rueda accionada en la dirección y continuarán operativas, lo que permitirá maniobrar el dispositivo de manipulación de cargas a velocidad reducida hasta una zona de mantenimiento o recuperación en la cuadrícula, o hasta el borde de la cuadrícula. Se apreciará que, en una disposición de ocho ruedas accionadas, las ruedas accionadas 272, 274 del primer y el segundo subconjunto pueden dividirse además según las disposiciones para las cuatro ruedas accionadas -proporcionando dos disposiciones de cuatro ruedas motrices cooperantes- para proporcionar una redundancia adicional y la oportunidad de una autorrecuperación de capacidad reducida de un dispositivo de manipulación de cargas que presente averías o fallos de accionamiento.
Se apreciará que en la descripción anterior se pretende que la primera fuente de energía y la segunda fuente de energía, y cualesquiera subdivisiones de las mismas, sean independientes.
Además, se apreciará que, aunque la disposición de accionamiento se ha descrito con una disposición de motor concreta, el diseño de ruedas accionadas 272, 274 es independiente de la disposición de motor concreta y puede lograrse con motores de cubo, por ejemplo.
La Figura 21 ilustra con más detalle la disposición de accionamiento y un conjunto de cambio de dirección de un dispositivo de manipulación de cargas. Se apreciará que el borde de esquina ilustrado es similar a una de las esquinas de la Figura 19 y muestra una rueda del primer conjunto de ruedas 116 y una rueda del segundo conjunto de ruedas, donde ambas ruedas se accionan mediante unos respectivos motores 273 y disposiciones 275 de engranaje de polea, como se describió anteriormente.
Se apreciará que el dispositivo de manipulación de cargas puede moverse sobre la cuadrícula en la dirección x cuando el primer conjunto de ruedas 116 está acoplado a las pistas, o el dispositivo de manipulación de cargas puede moverse sobre la cuadrícula en la dirección y cuando el segundo conjunto de ruedas 118 está acoplado a las pistas. Cuando tanto el primer conjunto de ruedas 116 como el segundo conjunto de ruedas 118 están acoplados a las pistas, entonces el dispositivo de manipulación de cargas no puede moverse en ninguna dirección. En consecuencia, además de poder accionar selectivamente las ruedas en dirección hacia delante y hacia atrás, es necesario tener la capacidad de acoplar selectivamente el primer conjunto de ruedas 116 y el segundo conjunto de ruedas 118 a la pista.
En la disposición ilustrada en las Figuras 19 y 21, las ruedas 116, 118 se pueden levantar individualmente en la dirección vertical o z mediante un actuador lineal 280 dispuesto en el cuerpo del dispositivo de manipulación de cargas por encima del eje de rueda. En esta disposición, el eje de rueda se puede mover en una dirección vertical. Se apreciará que los actuadores 280 de elevación para el primer conjunto de ruedas 116 y los actuadores 280 de elevación para el segundo conjunto de ruedas 118 están coordinados por un dispositivo de control para garantizar que el dispositivo de manipulación de cargas esté correctamente soportado.
Se apreciará que tener actuadores 280 de rueda individuales significa que una sola rueda del primer conjunto de ruedas 116 o del segundo conjunto de ruedas 118 se puede levantar cuando haya una avería en la disposición de accionamiento/rueda individual y la rueda no pueda girar (cuando está accionada o no), de modo que el dispositivo de manipulación de cargas pueda regresar a una zona de mantenimiento o recuperación en la cuadrícula, o al borde de la cuadrícula.
En una variación, la rueda 116, 118 puede levantarse bloqueando la rotación de la rueda 116, 118 mientras se permite que el eje de la rueda se mueva hacia arriba en la dirección z. La rueda 116, 118 puede entonces accionarse mediante el motor 273 de accionamiento.
Se entenderá que, como resultado de la elevación o el levantamiento de las ruedas 272, 274, la correa de transmisión puede aflojarse. En consecuencia, se pueden prever unas poleas esclavas 276 adicionales para mantener la tensión en la correa de transmisión cuando se eleva la rueda 272, 274. En una variación, el motor 273 puede estar dispuesto para elevarse junto con las ruedas 272, 274, evitando así que la correa de transmisión se afloje.
Como se ilustra en las Figuras 17, 19 y 21, el conjunto de accionamiento y el conjunto de cambio de dirección están ubicados en el exterior del cuerpo del dispositivo de manipulación de cargas, y esto tiene la ventaja de maximizar el volumen dentro del dispositivo de manipulación de cargas para recibir un contenedor en un espacio de recepción de cavidad. Se apreciará que, en una disposición alternativa, el conjunto de accionamiento y el conjunto de cambio de dirección podrían ubicarse en la cara interior del cuerpo del dispositivo de manipulación de cargas.
Para funcionar de forma autónoma, el dispositivo de manipulación de cargas tiene sus propios medios de suministro de energía. Los medios de suministro de energía pueden ser en forma de baterías recargables o intercambiables.
Las baterías pueden estar ubicadas dentro del esqueleto o cuerpo del dispositivo de manipulación de cargas. Por ejemplo, cuando el esqueleto comprenda una estructura de varillas huecas, las baterías pueden insertarse en las varillas.
En el documento WO2019170805 (Ocado), que se incorpora en la presente memoria como referencia, se describen diversas disposiciones de control y sensores.
El dispositivo de manipulación de cargas está controlado por un dispositivo de control de a bordo.
El dispositivo de control puede comprender medios de comunicación, tales como una unidad transceptora o unidades transmisora y receptora, para enviar y recibir instrucciones desde un dispositivo de control centralizado del sistema. El dispositivo de manipulación de cargas puede actuar de forma sustancialmente autónoma en función de las instrucciones o tareas del dispositivo de control centralizado.
El dispositivo de control de a bordo puede controlar y hacer funcionar el mecanismo de cambio de dirección, el conjunto de accionamiento y el conjunto de elevación según las instrucciones recibidas desde el dispositivo de control centralizado. El dispositivo de control de a bordo comprende además entradas de datos desde diversos sensores y cámaras para proporcionar información al dispositivo de control sobre el estado del dispositivo de manipulación de cargas y el entorno que rodea este último.
En función de las condiciones y el entorno que rodean el dispositivo de manipulación de cargas, el dispositivo de control de a bordo hace funcionar los conjuntos de cambio de dirección, accionamiento y elevación para llevar a cabo tareas.
Se requiere un conocimiento preciso del estado de los dispositivos de manipulación de cargas para determinar la velocidad a la que puede funcionar el dispositivo de manipulación de cargas y cuándo se completan las tareas y cuándo el dispositivo de manipulación de cargas está disponible para completar tareas posteriores.
Se requiere un posicionamiento preciso de cada dispositivo de manipulación de cargas para permitir que los dispositivos de manipulación de cargas se accionen a velocidades y/o aceleraciones mayores con errores de posición mínimos, lo que permite una reducción en el espacio entre dispositivos de manipulación de cargas en el sistema de cuadrícula para aumentar la eficacia del sistema.
Se puede utilizar más de un tipo de sensor para determinar el estado y el entorno del dispositivo de manipulación de cargas, a fin de verificar que la información recibida sea correcta. Se puede montar más de un sensor del mismo tipo en el dispositivo de manipulación de cargas en diferentes ubicaciones.
De esta manera, cada uno de los sensores detecta diferentes partes del entorno en el que está funcionando el dispositivo de manipulación de cargas. La existencia de múltiples sensores es ventajosa porque proporciona redundancia en el dispositivo, ya que, si un sensor no consigue captar la información adecuada del entorno, es posible que uno de los otros sensores tenga más éxito.
Además, en posiciones en las que un sensor no pueda captar el entorno (tal como en intersecciones de rieles), otro sensor puede ser capaz de captar el entorno con más éxito. Además, con múltiples sensores se pueden realizar otras mediciones, tal como determinar una orientación rotacional del dispositivo de transporte comparando mediciones de posición de un sensor con la misma medición de posición en un sensor montado en una cara opuesta del dispositivo de transporte para determinar un ángulo entre los sensores.
Se apreciará que, para operar en un sistema más grande, aunque se pueden tolerar algunas averías y es posible hacer funcionar sistemas más grandes de manera eficaz con algunos componentes del sistema funcionando más allá del punto de fallo, la redundancia en dispositivos de manipulación de cargas individuales es deseable por otras razones.
Un dispositivo de manipulación de cargas puede comprender muchos tipos diferentes de sensores, por ejemplo: cámaras, detectores ultrasónicos, cámaras de rayos X, ruedas de apoyo, o disposiciones de ruedas de estimación, giroscopios, escáneres de códigos de barras o QR para leer marcas previstas en la cuadrícula; lectores RFID para identificar artículos almacenados en el sistema.
Se pueden prever sensores para: evaluar las funciones de comunicación dentro del dispositivo de manipulación de cargas, medir la tracción entre las ruedas y las pistas de la cuadrícula, medir la distancia recorrida, medir la velocidad de desplazamiento, determinar la posición del dispositivo de manipulación de cargas en la cuadrícula y posicionar con precisión el dispositivo de manipulación de cargas en un solo espacio de la cuadrícula. Se apreciará que el dispositivo de manipulación de cargas puede comprender la totalidad, una o cualquier combinación de las características descritas anteriormente y que no es esencial para la invención que el dispositivo de servicio incluya todos los sensores y características descritos.
Está previsto que una o más de las variaciones descritas en los párrafos anteriores puedan implementarse en la misma realización de un dispositivo de manipulación de cargas. Se apreciará que el sistema de almacenamiento y los dispositivos descritos en la presente memoria no están limitados al tipo de artículo almacenado y gestionado en los mismos.
Además, se apreciará que algunas realizaciones de la invención pueden utilizarse en conexión con equipos de manipulación manual distintos de los dispositivos de manipulación de cargas.
También son posibles muchas variaciones y modificaciones no descritas anteriormente de manera explícita sin alejarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula que comprende:
una estructura de armazón (14) de cuadrícula que comprende:
un primer conjunto (22a) de rieles o pistas paralelos y un segundo conjunto (22a) de rieles o pistas paralelos que se extiende sustancialmente de manera perpendicular al primer conjunto (22b) de rieles o pistas en un plano sustancialmente horizontal para formar un diseño de cuadrícula que comprende una pluralidad de espacios de cuadrícula,
en donde la cuadrícula está soportada por un conjunto de montantes (16) para formar una pluralidad de ubicaciones de almacenamiento vertical debajo de la cuadrícula para contenedores (10) que se han de apilar entremedias y guiar mediante los montantes en una dirección vertical a través de la pluralidad de espacios de cuadrícula,
un dispositivo (100) de manipulación de cargas que comprende:
un cuerpo montado sobre un primer conjunto de ruedas (116) que está dispuesto para acoplarse con el primer conjunto (22a) de pistas paralelas y un segundo conjunto de ruedas que está dispuesto para acoplarse con el segundo conjunto (22b) de pistas paralelas; y
un conjunto (180, 190, 200, 240, 250) de elevación que comprende:
al menos un tambor (184, 194, 251) de elevación;
una placa (130) de agarre; comprendiendo el sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula además un dispositivo de control centralizado para controlar el al menos un dispositivo de manipulación de cargas; caracterizado por que el dispositivo de manipulación de cargas comprende además un conjunto de eslinga dispuesto para soportar, elevar y bajar una carga, comprendiendo el conjunto de eslinga una eslinga que se extiende entre un soporte montable en el cuerpo del dispositivo de manipulación de cargas y la placa de agarre para soportar la carga, en donde los extremos primero y segundo de la eslinga están unidos al, al menos un, tambor (184, 194, 251) de elevación.
2. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según la reivindicación 1, en donde el primer extremo de la eslinga está unido a un primer tambor (184, 194, 251) de elevación y el segundo extremo de la eslinga está unido a un segundo tambor (184, 194, 251) de elevación, y el primer tambor (184, 194, 251) de elevación se acciona mediante un primer motor (181,191) y el segundo tambor (184, 194, 251) de elevación se acciona mediante un segundo motor (181, 191), o en donde tanto el primer como el segundo extremos de la eslinga están unidos al mismo tambor de elevación y el tambor de elevación se acciona mediante uno o más motores.
3. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según las reivindicaciones 1 o 2, en donde el conjunto de elevación comprende al menos dos conjuntos de eslinga.
4. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el conjunto de elevación comprende además al menos una guía o un rodillo guía (C, D, E) montados en la placa de agarre.
5. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según la reivindicación 4, en donde uno o más de los rodillos guía son rodillos guía auxiliares motorizados o rodillos guía tensores móviles.
6. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según cualquier reivindicación precedente, en donde el conjunto de elevación está bajo el control del dispositivo de manipulación de cargas.
7. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según cualquier reivindicación precedente, en donde la placa de agarre tiene al menos un sensor para detectar el equilibrio de la placa de agarre y/o la carga unida a la placa de agarre.
8. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según cualquier reivindicación precedente, en donde la placa de agarre comprende al menos un conjunto (210) de agarre o en donde la placa de agarre comprende dos o más conjuntos (210) de agarre, preferiblemente en donde la placa de agarre comprende cuatro conjuntos de agarre.
9. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según la reivindicación 8, en donde el o los conjuntos de agarre están dispuestos para corresponder posicionalmente a unos huecos de enganche de un contenedor (10) de almacenamiento.
10. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según la reivindicación 8 o 9, en donde el o los conjuntos de agarre comprenden además guías y/o rodillos guía (C, D, E) montados en el dispositivo de manipulación de cargas para guiar la eslinga o las cintas.
11. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según cualquier reivindicación precedente, en donde el dispositivo de manipulación de cargas comprende además un medio de comunicación; y el dispositivo de control centralizado comprende un medio de comunicación para comunicarse con un medio de comunicación en el dispositivo de manipulación de cargas.
12. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según cualquier reivindicación precedente, que comprende además: ordenar al dispositivo de manipulación de cargas que levante un contenedor de una pila debajo de la cuadrícula y mueva el contenedor a otra ubicación en la cuadrícula, Y/U ordenar además al dispositivo de manipulación de cargas que baje un contenedor a una posición de almacenamiento de pila debajo de la cuadrícula.
13. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según cualquier reivindicación precedente, en donde las ruedas del dispositivo de manipulación de cargas están en una configuración estacionada durante las operaciones de elevación.
14. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según cualquier reivindicación precedente, en donde el dispositivo de control centralizado vigila de forma remota el estado del dispositivo de manipulación de cargas.
15. Un sistema de almacenamiento y recuperación basado en cuadrícula según cualquier reivindicación precedente, en donde, si se detecta un mal funcionamiento y/o fallo del dispositivo de manipulación de cargas, se ordena al dispositivo de manipulación de cargas que se mueva a una zona de mantenimiento o al borde de la cuadrícula utilizando medios que no funcionen mal y que no presenten fallos.
ES21709406T 2020-03-04 2021-03-03 Automated storage systems and devices Active ES3036136T3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB2003092.0A GB202003092D0 (en) 2020-03-04 2020-03-04 Automated storage systems, and devices
PCT/EP2021/055392 WO2021175953A1 (en) 2020-03-04 2021-03-03 Automated storage systems and devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3036136T3 true ES3036136T3 (en) 2025-09-15

Family

ID=70278550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES21709406T Active ES3036136T3 (en) 2020-03-04 2021-03-03 Automated storage systems and devices

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230125328A1 (es)
EP (2) EP4650302A1 (es)
AU (1) AU2021231547B2 (es)
CA (1) CA3174051A1 (es)
ES (1) ES3036136T3 (es)
GB (2) GB202003092D0 (es)
PL (1) PL4114761T3 (es)
WO (1) WO2021175953A1 (es)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12098026B2 (en) * 2018-04-24 2024-09-24 Rutgers, The State University Of New Jersey Low profile transfer mechanism for controlled environment
GB202116253D0 (en) * 2021-11-11 2021-12-29 Ocado Innovation Ltd Lifting assembly
WO2023083913A1 (en) * 2021-11-11 2023-05-19 Ocado Innovation Limited Lifting assembly
GB202116246D0 (en) * 2021-11-11 2021-12-29 Ocado Innovation Ltd Lifting assembly
WO2023083909A1 (en) * 2021-11-11 2023-05-19 Ocado Innovation Limited Lifting assembly
CN114249248B (zh) * 2021-12-15 2023-03-14 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种航空配件生产用组装系统
NO347586B1 (en) * 2022-03-08 2024-01-22 Autostore Tech As A remotely operated vehicle, an automated storage and retrieval system and a method of driving a remotely operated vehicle for handling a goods holder of an automated storage and retrieval system
NO347658B1 (en) * 2022-03-15 2024-02-12 Autostore Tech As Service trolley, an automated storage and retrieval system comprising the trolley, and method of operating the trolley
GB2616661A (en) * 2022-03-17 2023-09-20 Ocado Innovation Ltd Gripper
CN115072135B (zh) * 2022-06-29 2024-05-17 江西佳宁泰电路科技有限公司 一种线路板加工用的多功能存放机构
NO20221149A1 (en) * 2022-10-26 2024-04-29 Autostore Tech As Detachable sensor jig and method for predicting vehicle malfunction
GB2625542B (en) * 2022-12-19 2025-03-05 Ocado Innovation Ltd Method and system for determining belt slippage
GB2627474B (en) * 2023-02-23 2025-04-30 Ocado Innovation Ltd Method and system for reducing hoist time of a gripping assembly
EP4588842A1 (en) * 2024-01-22 2025-07-23 Autostore Technology As Container handling vehicle for an automated storage and retrieval system
EP4656557A1 (en) * 2024-05-29 2025-12-03 AutoStore Technology AS Lifting device

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2701065A (en) 1950-09-06 1955-02-01 Charles A Bertel Apparatus for storing and handling containers
US3770136A (en) * 1970-11-03 1973-11-06 Clarke Chapman John Thompson L Overhead cranes
US4088232A (en) * 1974-04-01 1978-05-09 Clark Equipment Co. Apparatus with storage cells disposed adjacent vertical shafts having covers and a lift means movable thereabove
AU3925178A (en) 1977-08-26 1980-02-28 Modern Office Equipment Pty Lt Adjustable card holder
US5074528A (en) * 1989-07-03 1991-12-24 Harnischfeger Corporation Redundant crane reeving apparatus
FR2661035B1 (fr) * 1990-04-11 1992-08-14 Framatome Sa Dispositif de deplacement d'une charge suivant l'axe vertical d'un puits et hotte de manutention d'un assemblage combustible equipee d'un tel dispositif a redondance de charge et de deplacement.
FI105668B (fi) 1995-10-02 2000-09-29 Cimcorp Oy Poimintajärjestelmä
NO972004D0 (no) 1997-04-30 1997-04-30 Hatteland Electronic As Jacob Metode for organisering av vareflyt for en horisontalt lagdelt og dypstablet lagerbeholdning med uensartede komponenter, samt forflytningsutstyr for standariserte beholdere til formålet
GB201310784D0 (en) 2013-06-17 2013-07-31 Ocado Ltd Systems and Methods for Order Processing
GB201314313D0 (en) 2013-08-09 2013-09-25 Ocado Ltd Apparatus for retrieving units from a storage system
GB201402263D0 (en) 2014-02-10 2014-03-26 Ocado Ltd Intermediate holding facility for picking station
NO337544B1 (no) * 2014-06-19 2016-05-02 Jakob Hatteland Logistics As Fjernstyrt kjøretøysammenstilling for å plukke opp lagringsbeholdere fra et lagringssystem
US10336540B2 (en) * 2015-04-27 2019-07-02 Attabotics Inc. Storage and retrieval system
NO20160118A1 (en) * 2016-01-26 2017-07-27 Autostore Tech As Remotely operated vehicle
GB201603520D0 (en) * 2016-02-29 2016-04-13 Ocado Innovation Ltd Robotic service device and handling method
WO2019094511A1 (en) * 2017-11-07 2019-05-16 Nordstrom, Inc. Systems and methods for storage, retrieval, and sortation in supply chain
NO344970B1 (en) * 2018-04-25 2020-08-03 Autostore Tech As Container-handling vehicle comprising a lifting device and method of raising or lowering a storage container relative a container-handling vehicle having a lifting device
GB201803771D0 (en) 2018-03-09 2018-04-25 Ocado Innovation Ltd Transporting device position determining apparatus and method
CA3094558A1 (en) * 2018-04-25 2019-10-31 Autostore Technology AS Container-handling vehicle
WO2019238703A1 (en) * 2018-06-12 2019-12-19 Autostore Technology AS Storage system with modular container handling vehicles
CN110239871B (zh) * 2019-07-15 2024-11-19 南京翌星自动化系统有限公司 一种物流搬运存储系统

Also Published As

Publication number Publication date
AU2021231547B2 (en) 2024-07-11
PL4114761T3 (pl) 2025-09-15
EP4650302A1 (en) 2025-11-19
EP4114761B1 (en) 2025-05-07
WO2021175953A1 (en) 2021-09-10
EP4114761A1 (en) 2023-01-11
AU2021231547A1 (en) 2022-09-29
GB2594567A (en) 2021-11-03
EP4114761C0 (en) 2025-05-07
CA3174051A1 (en) 2021-09-10
GB202003092D0 (en) 2020-04-15
GB202103004D0 (en) 2021-04-14
US20230125328A1 (en) 2023-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3036136T3 (en) Automated storage systems and devices
ES2983645T3 (es) Sistemas y dispositivos de almacenamiento automatizados
ES2666993T5 (es) Aparato para recuperar unidades de un sistema de almacenamiento
ES3037492T3 (en) Automated storage systems, and devices
ES2977335T3 (es) Método y aparato para recuperar unidades de un sistema de almacenamiento
ES2939196T3 (es) Método y aparato para recuperar unidades de un sistema de almacenamiento
KR20230070022A (ko) 로드 취급 장치
WO2025062044A1 (en) Take-up arm, load handling device and related storage and retrieval system
WO2025062039A1 (en) Take-up arm, load handling device and related storage and retrieval system
IT202200000062U1 (it) Dispositivo di movimentazione di carichi per il recupero di unità da un sistema di stoccaggio
IT202200000398U1 (it) Una struttura a telaio a griglia
EA049594B1 (ru) Сетчатая рамная конструкция
PL248554B1 (pl) Urządzenie do przeładunku do stosowania w systemie przechowywania oraz system przechowywania