IT202100025490A1 - Magazzino automatico - Google Patents

Description

Titolo: MAGAZZINO AUTOMATICO

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un magazzino automatico di tipo idoneo ad essere utilizzato come magazzino inter-operazionale, cio? installato come buffer (polmone) tra due successivi cicli di lavorazione allo scopo di alloggiare temporaneamente i semilavorati ottenuti attraverso il primo ciclo di lavorazione e renderli disponibili per il secondo ciclo di lavorazione. Questa tipologia di magazzini ? molto diffusa e consente di minimizzare i tempi morti che si verificherebbero qualora si procedesse all'esecuzione, in sequenza, delle due lavorazioni (senza prevedere un magazzino inter-operazionale interposto tra i macchinari destinati a realizzarle): in tal caso, infatti, il macchinario che presenta i cicli di lavorazione pi? lenti condiziona il funzionamento del macchinario che presenta cicli di lavorazioni pi? rapidi (che deve essere sottoposto a frequenti soste per adeguare il proprio funzionamento a quello del macchinario pi? "lento").

Tutti i magazzini inter-operazionali di tipo noto presentano una scarsa versatilit?.

I semilavorati che giungono al magazzino, cio?, possono essere disposti unicamente secondo specifiche collocazioni molto rigide che implicano che tale magazzino debba essere specificamente dedicato ad un impianto destinato a produrre unicamente un'unica tipologia di prodotti.

E' evidente che questa caratteristica rende i magazzini inter-operazionali di tipo noto adatti unicamente a grandi impianti di lavorazione, destinati ad una produzione seriale costante.

E' noto, dal brevetto italiano n? 102021901899966 della societ? , un magazzino di questa tipologia univocamente destinato alla gestione di semilavorati aventi una dimensione prevalente (ad esempio di forma sostanzialmente snella, quali travi, longheroni, puntoni, lastre allungate e simili).

Il brevetto n? 102021901899966 descrive un magazzino univocamente destinato allo stoccaggio di pezzi in legno aventi una dimensione prevalente in cui l'area di stoccaggio ? parzialmente contenuta all'interno di una struttura a ponte e comprende specifici divisori che delimitano delle corsie di alloggiamento dei semilavorati disposte, tutte, secondo una direzione comune (tra loro parallele). I semilavorati sono deposti da specifici mezzi di presa entro le corsie ed impilato l'uno sull'altro.

Secondo il brevetto n? 102021901899966 ? possibile, attraverso operazioni di cambio formato che devono essere svolte da specifici operatori secondo schemi definiti dalla tipologia di semilavorati generati in ciascuna specifica lavorazione, riconfigurare la posizione e la larghezza delle corsie, modificando la posizione dei divisori ed adattando quindi l'area di stoccaggio alle nuove esigenze.

Tale soluzione tecnica implica quindi l'intervento degli operatori in corrispondenza di ogni cambio formato con conseguente incremento dei tempi e dei costi per tali operazioni.

Inoltre, l'eventuale prelievo di semilavorati dall'area di stoccaggio dall'esterno dell'impianto pu? essere svolta unicamente in maniera manuale, in quanto la presenza di divisori impedisce (o comunque ostacola) l'utilizzo di carrelli elevatori, carrelli movimentatori manuali e dispositivi simili, complicando le operazioni di prelievo (con conseguente incremento dei costi e dei tempi necessari per eseguire le stesse).

Infine occorre specificare che il magazzino descritto nel brevetto n? 102021901899966 prevede la gestione unicamente di semilavorati aventi una dimensione prevalente (di forma allungata) e quindi non ? adatto a cicli produttivi in cui si operi su semilavorati di forma qualsiasi.

Compito principale del presente trovato ? quello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un magazzino automatico idoneo a gestire ed alloggiare semilavorati di qualsiasi forma e dimensione.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato ? quello di proporre un magazzino automatico facilmente e rapidamente riconfigurabile.

Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un magazzino automatico automaticamente riconfigurabile.

Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un magazzino automatico in cui sia possibile il prelievo di semilavorati dall'esterno dell'area di stoccaggio utilizzando carrelli elevatori ed altri dispositivi simili di movimentazione delle merci. Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un magazzino automatico che non richieda la presenza di alcun componente, del tipo di divisori, paratie e simili, per la suddivisione degli spazi nell'area di stoccaggio.

Ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un magazzino automatico di costi contenuti relativamente semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione.

Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un magazzino automatico del tipo comprendente un telaio principale sormontante un'area di deposito e provvisto di mezzi presa mobili per prelievo/consegna di un semilavorato da una rispettiva unit? di ingresso/uscita e successiva consegna/prelievo dello stesso in detta area di deposito, caratterizzato dal fatto che comprende - un apparato di interfaccia per l'inserimento di un elenco di semilavorati da alloggiare comprendente le relative dimensioni relativamente ad ogni singola commessa;

- un elaboratore connesso a detto apparato di interfaccia e predisposto per l'esecuzione di una applicazione software per la generazione di una mappa virtuale ottimizzata di disposizione di detti semilavorati presenti nel detto elenco, fornito da detto apparato, nella detta area di deposito;

- almeno un gruppo di movimentazione per detti mezzi di presa avente almeno tre gradi di libert? asservito a detto elaboratore per la movimentazione di ciascun singolo semilavorato da detta unit? di ingresso/uscita ad una rispettiva porzione di detta area di deposito avente posizione identificata dalla mappa virtuale generata dalla detta applicazione software.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del magazzino automatico, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la fig.1 rappresenta, in vista assonometrica schematica, una possibile forma di realizzazione di un magazzino automatico secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure ? indicato globalmente con 1 un magazzino automatico secondo il trovato.

Il magazzino automatico 1 secondo il trovato comprende un telaio principale 2 sormontante un'area di deposito 3 e provvisto di mezzi presa 4 mobili per prelievo/consegna di un semilavorato da una rispettiva unit? di ingresso/uscita 5 e successiva consegna/prelievo dello stesso nell'area di deposito 3.

Il magazzino automatico 1 secondo il trovato comprende vantaggiosamente almeno un apparato di interfaccia per l'inserimento di un elenco di semilavorati da alloggiare comprendente le relative dimensioni relativamente ad ogni singola commessa.

Con il termine "commessa" si deve intende l'intero ciclo di lavorazioni che prevede la realizzazione di un certo numero di semilavorati o di prodotti finiti. Generalmente nella commessa destinata alla realizzazione del prodotto finito ? ricompreso anche un capitolato che identifica tutti i componenti che, una volta assemblati consentiranno di ottenere il prodotto finito, nonch? le singole caratteristiche di tali componenti (laddove queste siano necessarie per la relativa produzione e/o approvvigionamento).

Pi? specificamente, l'elenco dei semilavorati e le loro dimensioni saranno fondamentali per l'impianto che comprende il magazzino automatico 1 perch? lo stesso costituir? un buffer (alloggio temporaneo dei semilavorati per consentire un ottimale interfacciamento) tra una prima stazione operativa (ad esempio destinata al taglio dei semilavorati secondo le misure previste) ed una seconda stazione operativa (ad esempio destinata all'esecuzione di ulteriori lavorazioni, quali ad esempio fresature, perforazioni e simili).

Tali informazioni saranno quindi acquisite per mezzo di una interfaccia (ad esempio trasmesse da un componente di memoria esterno o da un processore esterno gestito da chi si occupa di pianificare i cicli produttivi).

Il magazzino automatico 1 comprende un elaboratore connesso all'apparato di interfaccia.

Tale elaboratore sar? predisposto per l'esecuzione di una applicazione software destinata alla generazione di una mappa virtuale ottimizzata di disposizione dei semilavorati presenti nell'elenco, fornito dall'apparato, nell'area di deposito 3.

In pratica l'elaboratore, grazie all'applicazione software citata, conoscendo il numero di semilavorati da disporre nell'area di deposito 3 e conoscendo le dimensioni e la geometria di ciascuno di essi, determiner? la loro disposizione ideale nell'area 3 evitando sovrapposizioni (sebbene sia consentito l'impilamento di semilavorati, prevalentemente dello stesso tipo) e sfruttando al meglio l'intera superficie dell'area 3 stessa.

Il magazzino automatico 1 secondo il trovato comprende inoltre vantaggiosamente almeno un gruppo di movimentazione 6 per i mezzi di presa 4 asservito all'elaboratore per la movimentazione di ciascun singolo semilavorato dall'unit? 5 di ingresso/uscita ad una rispettiva porzione dell'area di deposito 3: la porzione avr? convenientemente una posizione identificata dalla mappa virtuale generata dall'applicazione software. Il gruppo di movimentazione 6 avr? almeno tre gradi di libert?, cos? da consentire tutti i necessari spostamenti dei mezzi di presa 4.

Il telaio 2 pu? proficuamente comprendere colonne 7 sostanzialmente verticali e travi 8 sostanzialmente orizzontali reciprocamente interconnesse. Le travi 8 sostanzialmente orizzontali sono sostanzialmente sovrastanti al perimetro dell'area di deposito 3.

Con particolare riferimento ad una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico ed applicativo si evidenzia che la distanza tra le colonne 7 e le travi 8 in corrispondenza di almeno una zona perimetrale (quali ad esempio la zona 9 e la zona 10) dell'area di deposito 3 ? maggiore rispetto agli ingombri di un dispositivo di movimentazione merci del tipo di un carrello elevatore, un carrello manuale e simili.

Ci? garantisce che specifici semilavorati possano essere direttamente prelevati dall'area di deposito 3 per mezzo di un carrello elevatore, un transpallet o qualsiasi altro dispositivo equivalente, accedendo all'area 3 attraverso le aperture definite nelle zone 9 e 10. Si specifica che l'area 3 pu? anche alloggiare delle pedane, dei bancali o altri vassoi di sostegno per i semilavorati, cos? da consentire un pi? agevole prelievo (utilizzando le forche del carrello elevatore o del transpallet).

Si specifica che infatti l'area di deposito 3 ? sostanzialmente complanare al piano di calpestio della zona di installazione: questa caratteristica facilita quindi le operazioni di prelievo dei semilavorati dall'esterno, oltre che contribuire sensibilmente al contenimento dei costi di realizzazione, manutenzione e gestione del magazzino 1 stesso, rispetto a quelli di tipo noto.

Si specifica che i mezzi di presa 4 potranno utilmente comprendere elementi di vincolo temporaneo ed amovibile per i semilavorati, i quali saranno del tipo preferibilmente scelto tra ventose, pinze, morsetti, manipolatori conformati a "ragno" e simili.

Nel caso in cui siano presenti le ventose, queste saranno associate ad un circuito di aspirazione intercettato da rispettive elettrovalvole, per attivare ciascuna singola ventosa o gruppi di ventose presenti sui mezzi di presa 4.

Le elettrovalvole saranno comandate, anche indirettamente (cio? con l'interposizione di altri componenti elettronici di controllo) dall'elaboratore centrale.

Altri tipi di mezzi di presa, invece, saranno di tipo elettro-attuato o comando pneumatico o idraulico e saranno quindi asserviti a rispettive centraline di controllo e gestione che ne definiranno i movimenti, le quali saranno comandate dall'elaboratore centrale.

Con particolare riferimento alla soluzione realizzativa rappresentata a titolo esemplificativo nelle allegate figure, le travi 8 potranno proficuamente alloggiare l'almeno un gruppo di movimentazione 6 dei mezzi di presa 5 il quale, in tal caso, sar? costituito da un elemento del tipo di un robot cartesiano, un robot antropomorfo e simili.

Qualora le travi 8 siano reciprocamente accoppiate definendo una sagoma sostanzialmente rettangolare, lungo due travi 8 contrapposte di tale forma sostanzialmente rettangolare potranno vantaggiosamente essere disposti rispettivi binari di guida 11 per un traverso 12 avente le estremit? impegnate sui binari 1 e disposto in sostanziale ortogonalit? rispetto agli stessi.

Il traverso 12 sar? preposto al sostegno, anche indiretto, dei mezzi di presa 4.

I binari 11 potranno comprendere delle cremagliere o essere associati a cinghie o catene preposte al trascinamento delle estremit? del traverso 12 secondo tecniche note. E' prevista una soluzione realizzativa in cui le estremit? del traverso 12 comprendano rispettivi pignoni motorizzati (tra loro sincroni) che possano fare avanzare ed arretrare il traverso 12 lungo i binari 11 attraverso le loro rotazioni.

Non si escludono comunque ulteriori soluzioni realizzative per il movimento del traverso 12 lungo i binari 11 che prevedano attuazione di tipo meccanico, elettromagnetico, pneumatico, idraulico e/o una combinazione degli stessi.

Occorre inoltre evidenziare che il traverso 12 pu? comprendere una rotaia 13 per un carrello mobile 14 assialmente lungo la rotaia 13 stessa.

Il carrello 14, sar?, a sua volta, preposto al sostegno, anche indiretto, dei mezzi di presa 4. La movimentazione del carrello 14 lungo la rotaia 13 potr? essere realizzata secondo una qualsiasi tecnica nota (ad esempio accoppiamenti pignonecremagliera, madrevite-vite e senza fine, pignone e cinghia, pignone e catena, motori lineari ad induzione, pistoni pneumatici, pistoni elettrici e simili).

Si specifica infine che il carrello 14 pu? convenientemente comprendere un corpo girevole 15 attorno ad un asse sostanzialmente verticale preposto al sostegno dei mezzi di presa 4.

Secondo questa specifica soluzione realizzativa i mezzi di presa 4 potranno essere spostati lungo il telaio 2 (e quindi lungo l'area di deposito 3) secondo i movimenti dei 3 assi cartesiani e ruotati su loro stessi (per orientare il semilavorato da depositare nell'area 3 secondo la mappa virtuale prevista dall'elaboratore).

Non si esclude l'interposizione tra i mezzi di presa 4 ed il corpo girevole 15 di un ulteriore giunto attuato per poter ruotare il semilavorato su se stesso (ribaltandolo): questa opzione realizzativa ? prevista qualora il semilavorato debba essere consegnato esponendo una sua faccia specifica, non corrispondente a quella accessibile per i mezzi di presa 4 sulla rispettiva unit? di ingresso/uscita 5.

Si specifica che l'applicazione software che individuer? la mappa virtuale di disposizione dei semilavorati nell'area di deposito 3 potr? essere di tipo commerciale o dedicata o derivata dalle numerose applicazioni software esistenti per l'ottimizzazione delle operazioni di taglio.

L'applicazione software, nella realizzazione della mappa virtuale, terr? anche conto del fatto che alcuni semilavorati potrebbero essere direttamente prelevati dall'esterno dell'area di deposito 3 (accedendo con carrelli elevatori o carrelli manuali o manualmente dalle zone 9 e 10): i semilavorati da prelevare dall'esterno del magazzino 1 saranno quindi disposti in prossimit? del perimetro dell'area 3 e, preferibilmente, nella vicinanza delle zone 9 e 10.

Il magazzino inter-operazionale 1 secondo il trovato presenta quindi tutte le caratteristiche idonee per essere installato in un impianto comprendente due (o pi?) stazioni di lavorazione della materia prima e dei semilavorati, costituendo un buffer (polmone) tra le varie stazioni (cos? da permettere un loro funzionamento ottimizzato), garantendo anche l'accumulo di semilavorati per loro successive lavorazioni e/o per il loro prelievo diretto dall'esterno (attraverso le zone 9 e 10) per mezzo di carrelli elevatori, carrelli manuali, transpallet e simili. La disposizione prevista dalla mappa virtuale generata dall'applicazione software, come in precedenza accennato, potr? essere derivata da note applicazioni software utilizzate per il nesting di operazioni di taglio e/o selezione, normalmente in uso in molti settori industriali. Vantaggiosamente il presente trovato risolve i problemi esposti in precedenza, proponendo un magazzino automatico 1 idoneo a gestire ed alloggiare semilavorati di qualsiasi forma e dimensione: gli stessi saranno infatti disposti nell'area di deposito 3 secondo una mappa virtuale stabilita dall'elaboratore del magazzino 1 che ottimizzer? gli ingombri, orientando e disponendo ciascuno di essi in funzione di quanto previsto in tale mappa.

Convenientemente il magazzino automatico 1 secondo il trovato ? facilmente e rapidamente riconfigurabile: infatti l'applicazione software eseguita dall'elaboratore del magazzini 1 sar? in grado di identificare una specifica mappa virtuale per ciascun elenco di semilavorati che le sar? fornito, basando la disposizione di tali semilavorati sulla loro forma e sulle loro dimensioni (nonch? su altre caratteristiche specifiche delle lavorazioni e/o di altre operazioni che potranno essere fornite).

Favorevolmente il magazzino automatico 1 secondo il trovato ? automaticamente riconfigurabile, in quanto fornendo nuovi dati non ? necessario l'intervento di alcun operatore per eseguire lo spostamento di alcun componente.

Positivamente nel magazzino automatico 1 secondo il trovato ? possibile il prelievo di semilavorati dall'esterno dell'area di stoccaggio utilizzando carrelli elevatori ed altri dispositivi simili di movimentazione delle merci, attraverso delle aperture definite (ad esempio) nelle zone 9 e 10 del perimetro dell'area di deposito 3.

Utilmente il magazzino automatico 1 secondo il trovato non richiede la presenza di alcun componente, del tipo di divisori, paratie e simili, per la suddivisione degli spazi nell'area di stoccaggio (l'area di deposito 3).

Validamente il magazzino automatico 1 secondo il trovato ? di relativamente semplice realizzazione pratica e di costi contenuti: tali caratteristiche rendono il magazzino 1 secondo l'invenzione una innovazione di sicura applicazione.

Il trovato, cos? concepito, ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realt? intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

In pratica i materiali impiegati, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

R I V E N D I C A Z I O N I

1. Magazzino automatico del tipo comprendente un telaio principale (2) sormontante un'area di deposito (3) e provvisto di mezzi presa (4) mobili per prelievo/consegna di un semilavorato da una rispettiva unit? di ingresso/uscita (5) e successiva consegna/prelievo dello stesso in detta area di deposito (3), caratterizzato dal fatto che comprende

- un apparato di interfaccia per l'inserimento di un elenco di semilavorati da alloggiare comprendente le relative dimensioni, relativamente ad ogni singola commessa;

- un elaboratore connesso a detto apparato di interfaccia e predisposto per l'esecuzione di una applicazione software per la generazione di una mappa virtuale ottimizzata di disposizione di detti semilavorati presenti nel detto elenco, fornito da detto apparato, nella detta area di deposito (3);

- almeno un gruppo di movimentazione (6) per detti mezzi di presa (4) avente almeno tre gradi di libert? asservito a detto elaboratore, per la movimentazione di ciascun singolo semilavorato da detta unit? di ingresso/uscita (5) ad una rispettiva porzione di detta area di deposito (3) avente posizione identificata dalla mappa virtuale generata dalla detta applicazione software.

2. Magazzino automatico, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto telaio (2) comprende colonne (7) sostanzialmente verticali e travi (8) sostanzialmente orizzontali reciprocamente interconnesse, dette travi (8) orizzontali essendo sostanzialmente sovrastanti al perimetro di detta area di deposito (3).

3. Magazzino automatico, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la distanza tra dette colonne (7) e dette travi (8) in corrispondenza di almeno una zona perimetrale (9, 10) di detta area di deposito (3) ? maggiore rispetto agli ingombri di un dispositivo di movimentazione merci del tipo di un carrello elevatore, un carrello manuale e simili.

4. Magazzino automatico, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta area di deposito (3) ? sostanzialmente complanare al piano di calpestio della zona di installazione.

5. Magazzino automatico, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di presa (4) comprendono elementi di vincolo temporaneo ed amovibile per detti semilavorati del tipo preferibilmente scelto tra ventose, pinze, morsetti, manipolatori conformati a "ragno" e simili.

6. Magazzino automatico, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di presa del tipo delle ventose sono collegati ad un circuito di aspirazione intercettato da elettrovalvole asservite a detto elaboratore.

7. Magazzino automatico, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che dette travi (8) alloggiano detto almeno un gruppo di movimentazione (6) per detti mezzi di presa (4) costituito da un elemento del tipo di un robot cartesiano, un robot antropomorfo e simili.

8. Magazzino automatico, secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che dette travi (8) sono reciprocamente accoppiate definendo una sagoma sostanzialmente rettangolare, lungo due travi (8) contrapposte di detta forma sostanzialmente rettangolare essendo disposti rispettivi binari di guida (11) per un traverso (12), avente le estremit? impegnate su detti binari (11), disposto in sostanziale ortogonalit? rispetto agli stessi, detto traverso (12) essendo preposto al sostegno, anche indiretto, dei detti mezzi di presa (4).

9. Magazzino automatico, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto traverso (12) comprende una rotaia (13) per un carrello mobile (14) assialmente lungo la rotaia (13) stessa, detto carrello (14) essendo preposto al sostegno, anche indiretto, dei detti mezzi di presa (4).

10. Magazzino automatico, secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto carrello (14) comprende un corpo girevole (15) attorno ad un asse sostanzialmente verticale preposto al sostegno di detti mezzi di presa (4).