MX2014006035A - Sistema de almacenamiento y metodos. - Google Patents

Abstract

Un sistema de almacenamiento incluye un estante con una pluralidad de niveles, cada nivel incluye un pasillo y una pluralidad de filas que se extienden desde el pasillo, lo que define los lugares de almacenamiento para los artículos. Una lanzadera que se utiliza con el estante incluye un primer carro que se mueve a lo largo del pasillo y un segundo carro configurado para transportarse mediante el primer carro y para moverse a lo largo de una fila. El segundo carro se configura para transportar un artículo entre el primer carro y los lugares de almacenamiento. Una transportadora se localiza en uno del primero o segundo carros para mover el artículo a bordo, o fuera, del primer carro. También se divulgan los métodos correspondientes para almacenar y/o extraer los artículos de un estante. Se divulga un sistema de estantería y se ensambla fácilmente sin soldadura, que transfiere la carga de manera que el peso del estante y cualquier artículo almacenado en el mismo se apoya en los elementos verticales por medio de los soportes de apoyo.

Description

SISTEMA DE ALMACENAMIENTO Y MÉTODOS CAMPO TÉCNICO La presente divulgación se relaciona en general con almacenar y extraer artículos en los sistemas basados en estantes.

ANTECEDENTES Las instalaciones de almacenamiento y distribución han adquirido mayor importancia en la cadena de abasto en los últimos años. En tales instalaciones, se utilizan grandes bodegas para reunir y almacenar muchos tipos de productos en una ubicación central para enviarse por camión a una o más ubicaciones, por lo general locales de venta al menudeo. Los productos pueden almacenarse en la bodega mediante la carga en tarimas o de manera individual, y los productos pueden enviarse ya sea mediante tarima normal, estiba mixta, o de otro modo. Para maximizar la eficiencia, los productos a menudo se almacenan en sistemas basados en estanterías verticales, lo que multiplica la cantidad de productos que pueden almacenarse en una cantidad dada de metros cuadrados.

Algunos sistemas, a veces conocidos como sistemas de estantería de alta densidad o de ultra-alta densidad, almacenan tarimas de productos en un estante grande de niveles múltiples. Las tarimas se almacenan de acuerdo con identificadores conocidos tales como los números de referencia contable de existencias (SKU, por sus siglas en inglés) o similares y se mantiene un seguimiento de las mismas mediante un sistema informático. Cuando las tarimas de productos se almacenan en el sistema, los identificadores correspondientes se anotan y se almacenan en una memoria de computadora o similar, de manera que cuando se desean las mercancías, éstas pueden extraerse.

Los sistemas automatizados de este tipo utilizan carros que colocan los productos en el estante y extraen los productos cuando se desea. Tales sistemas automatizados proporcionan eficiencia en términos de utilización del espacio de piso, así como carga y extracción rápidas de los productos, con una baja necesidad de atención manual o monitoreo. Se han propuesto diversos sistemas de estantería basados en carros, con uno o más carros que se desplazan desde un área de estacionamiento a un área de almacenamiento para colocar y extraer los productos. Los sistemas existentes basados en carros y las estructuras de estantería correspondientes proporcionan capacidades de almacenamiento aceptables. Sin embargo, a medida que los sistemas de estantería se hacen más grandes, las mejoras en la funcionalidad y eficiencia del carro, así como en el diseño de la estantería para manejar sistemas más grandes, serían bienvenidas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los aspectos y ventajas de la invención serán expuestos en parte en la siguiente descripción, o pueden ser evidentes a partir de la descripción, o pueden aprenderse a través de la práctica de la invención.

De acuerdo con ciertos aspectos de la presente divulgación, una lanzadera utilizable con un estante se divulga, el estante que incluye un pasillo y una pluralidad de filas que se extienden desde el pasillo, los lugares de almacenamiento se encuentran a lo largo de las filas para el almacenar un artículo. La lanzadera tiene un primer carro que se mueve a lo largo del pasillo e incluye un segundo carro configurado para transportarse mediante el primer carro y para moverse a lo largo de una fila. El segundo carro se configura para transportar un artículo entre el primer carro y los lugares de almacenamiento. Una transportadora se localiza en uno del primero o segundo carros para mover el artículo a bordo del, o fuera del, primer carro. De nuevo, diversas opciones y modificaciones son posibles.

De acuerdo con ciertos otros aspectos de la divulgación, una lanzadera utilizable con un estante se divulga, el estante que incluye un pasillo y una pluralidad de filas que se extienden desde el pasillo, los lugares de almacenamiento se encuentran a lo largo de las filas para el almacenar un artículo. La lanzadera incluye un primer carro que se mueve a lo largo del pasillo y un segundo carro configurado para transportarse mediante el primer carro y para moverse a lo largo de una fila. El segundo carro se configura para transportar un artículo entre el primer carro y los lugares de almacenamiento. Una transportadora se localiza en uno del primero o segundo carros para mover el artículo a bordo, o fuera, del primer carro. De nuevo, diversas opciones y modificaciones son posibles.

Estas y otras características, los aspectos y las ventajas de la presente invención se comprenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y las reivindicaciones adjuntas. Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y constituyen una parte de, esta especificación, ilustran modalidades de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Una divulgación completa y habilitante de la presente invención se expone en la especificación, la que hace referencia a las figuras adjuntas, en las que: La Figura 1 muestra una vista en perspectiva de un sistema de estantería de acuerdo con ciertos aspectos de la divulgación; La Figura 2 muestra una vista lateral del sistema de estantería de la Figura 1 ; La Figura 3 muestra un acercamiento de una porción del sistema de estantería como en la Figura 2 La Figura 4 muestra una vista del extremo del sistema de estantería de la Figura 1 ; La Figura 5 muestra un acercamiento de una porción del sistema de estantería como en la Figura 4 La Figura 6 muestra una vista en perspectiva de una porción del sistema de estantería de la Figura 1 que muestra una porción del soporte; La Figura 7 muestra una vista de despiece en perspectiva de los elementos en la Figura 6; La Figura 8 muestra una vista en perspectiva de una lanzadera doble útil en el sistema de estantería de la Figura 1 ; La Figura 9 muestra una vista en perspectiva de un primer carro (pasillo) de la lanzadera doble con un segundo carro (fila) retirado; La Figura 10 muestra una vista de acercamiento en perspectiva de una porción del carro de pasillo que muestra una transportadora de cadena; La Figura 11 muestra una vista en perspectiva del carro de pasillo con los elementos del alojamiento superior retirados a efecto de la claridad para mostrar los elementos internos de accionamiento; La Figura 12 muestra una vista en perspectiva de un carro de fila de acuerdo con ciertos aspectos de la divulgación; La Figura 13 muestra una vista en perspectiva del carro de fila de la Figura 12 con su plataforma superior retirada para mostrar los elementos internos; La Figura 14 muestra una vista en planta del carro de fila de la Figura 12 con la cubierta retirada; La Figura 15 muestra una vista en planta como en la Figura 14 con las barras elevadoras retiradas adicionalmente; La Figura 16 muestra una vista esquemática lateral del carro de fila de la Figura 12 que muestra la plataforma superior en una orientación elevada; La Figura 17 muestra una vista esquemática lateral como en la Figura 16, con la plataforma superior en una orientación descendida; Las Figuras 18 - 22 muestran vistas esquemáticas secuenciales de una función para la carga de tarimas que utiliza un sistema de estantería como en la Figura 1 y una lanzadera doble como en la Figura 8; La Figura 23 muestra una vista en perspectiva de una porción de un carro de pasillo que muestra los contactos eléctricos para suministrarle corriente al carro de pasillo; La Figura 24 muestra una vista en perspectiva de la porción del carro de pasillo de la Figura 23 que hace contacto con un riel electrificado; La Figura 25 muestra una vista en perspectiva de un carro de pasillo que muestra los contactos eléctricos para suministrarle corriente a un carro de fila; y La Figura 26 muestra una vista en perspectiva de una porción inferior de un carro de fila que muestra los contactos eléctricos para recibir energía de los contactos eléctricos en el carro de pasillo mostrado en la Figura 25.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se hará referencia ahora en detalle a las modalidades de la invención, uno o más ejemplos de las cuales se ilustran en los dibujos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención. De hecho, será evidente a aquellos expertos en la técnica que diversas modificaciones y variaciones pueden hacerse en la presente invención sin apartarse del alcance o el espíritu de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una modalidad pueden usarse con otra modalidad para producir una modalidad adicional. Por lo tanto, se pretende que la presente invención cubra tales modificaciones y variaciones como vienen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Las Figuras 1-7 muestran un ejemplo de un estante 50 de acuerdo con ciertos aspectos de la divulgación. Se debe entender que el estante 50 como se ilustra es sólo un ejemplo construido utilizando las enseñanzas presentes. Por ejemplo, el estante 50 podría ser mucho más grande que el mostrado. También, múltiples estantes podrían emplearse en una ubicación dada. Por lo tanto, el estante 50 podría ser un componente de un sistema de almacenamiento automatizado combinado más grande. Por ejemplo, las Figuras 18-22, que se discuten más adelante con referencia al uso de las estructuras divulgadas, muestran dos estantes lado a lado 50 substancialmente más grandes que el ilustrado en la Figura 1. Las Figuras 20 y 21 también muestran equipo relacionado tales como elevadores y transportadores que también se discutirán más adelante como parte de un sistema automatizado en general. Por lo tanto, se debe entender que el alcance completo de la invención incluye todas las modificaciones, extensiones y variaciones como tales. Como se muestra en las Figuras 1-7, el estante 50 incluye una pluralidad de elementos verticales 52 dispuestos en una retícula, una pluralidad de primeros elementos horizontales 54 que se extiende en una primera dirección para conectar los elementos verticales adyacentes, y una pluralidad de segundos elementos horizontales 56 que se extiende en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección. El estante 50 incluye un número de niveles 58 formados mediante tales elementos horizontales de intersección 54 y 56. También pueden proporcionarse los tirantes 60 para hacer más rígida la estructura.

Los elementos verticales 52 y los elementos horizontales 54 y 56 se conectan por medio de elementos de fijación sujetos finalmente a una pluralidad de los soportes de apoyo 62. Cada elemento vertical 52 tiene una pluralidad de soportes de apoyo 62 montados al mismo a diferentes alturas con cada altura correspondiente con un nivel 58. Los soportes de apoyo 62 se sujetan a los elementos verticales 52 mediante elementos de fijación 64 sin soldadura (véase La Figura 7). También, las lengüetas de acoplamiento 66 y las ranuras 68 pueden proporcionarse para alineación y apoyo auxiliar adicionales tanto durante el ensamble y la utilización.

Cada segundo elemento horizontal 56 forma un lado de una porción de un carril para una fila 88 a recorrerse por un carro de fila 104, como se describirá posteriormente. En consecuencia, los elementos opuestos 56 montados a los soportes adyacentes 62 forman dicha una fila de carril (véase la Figura 3). Los segundos elementos horizontales 56 se sujetan a los soportes 62 por medio de los elementos de fijación 70 sin soldadura (véase la Figura 7). Los soportes 62 pueden tener bridas 72, 74,76 para la rigidez y para la alineación y la unión de los segundos elementos horizontales 56, y la brida 77 para la alineación y la unión de los elementos verticales 52.

Los primeros elementos horizontales 54 proporcionan el espaciado y el apoyo para los elementos dentro de estante 50 y se pueden unir a los elementos verticales 52 con elementos de fijación 78 y a la brida 79 de los soportes 62 con elementos de sujeción adicionales 80. Loa soportes finales 82 en los extremos de bastidor 50 pueden ser versiones modificadas de los soportes 62, diseñados para aceptar sólo una vía del elemento 56, si se desea. De nuevo, no se necesita soldadura. Cuando los productos se almacenan en el estante 50, los productos se almacenan en ubicaciones discretas predeterminadas sobre las filas 88 formadas mediante los segundos elementos horizontales 56. A causa de la estructura sujeta conjuntamente del estante 50, el peso del estante y de los artículos almacenados se transfiere a y se sostiene por elementos verticales 52 substancialmente por medio de los soportes 62. Cada uno de los elementos mencionados anteriormente puede conformarse de un metal tales como acero o aluminio, pueden estar pintados, recubiertos con polvo, etc. como se desee. A causa de la amplia variación en el tamaño y la carga potenciales, un experto en la técnica puede seleccionar fácilmente las dimensiones y materiales de los elementos y elementos de fijación para satisfacer la necesidad de una aplicación dada.

Por lo general, los artículos que se colocan sobre el estante 50 se moverán hacia y dentro del estante sobre una plataforma 84 tal como una tarima de madera, polímero o metal, aunque otras plataformas podrían utilizarse, y las plataformas podrían evitarse donde artículos grandes o unificados son movidos. En consecuencia, la mención de cargas en movimiento, cargas en tarimas, artículos o productos en el presente documento se pretende que incluya el movimiento de artículos o productos en plataformas o sin plataformas.

Los artículos se mueven dentro del estante 50 en cada nivel a lo largo de un pasillo 86 y luego a lo largo de una de las filas 88. Varios dispositivos de lanzadera se pueden utilizar para tal movimiento dentro y fuera del estante de acuerdo con ciertos aspectos de la divulgación (ver carros de pasillo 102 y carros de fila 104 en las Figuras. 2-5, debajo discutidos en mayor detalle). A lo largo de pasillo 86, los elementos horizontales 54 puede reemplazarse con o ser complementados mediante elementos de vía 90 para transferir el dispositivo lanzadera a lo largo del pasillo. Como se discute más adelante, se puede proporcionar energía a los carros de lanzadera 102 y 104 en diversas ubicaciones en el estante.

La Figura 8 muestra un ejemplo de una lanzadera doble, útil en los, sistema y métodos, presentes. Como se muestra, la lanzadera doble 100 incluye un primer carro (pasillo) 102 (las Figuras 8-11) y un segundo carro (fila) 104 (las Figura 8 y 12-17) que puede transportarse sobre o retirarse del carro de pasillo. Las porciones de vía 106 en el carro de pasillo 102 se dimensionan para complementar las secciones de vía 56 del estante 50 lo que permite al carro de fila 104 entrar o salir del carro de pasillo.

El carro de pasillo 02 incluye dos motores 108 y 110. El motor 108 acciona el carro de pasillo 102 arriba y abajo de los elementos de vía 90 del respectivo pasillo 86 en el que el carro se localiza. El motor 110 acciona una transportadora 112 sobre el carro de pasillo 102 para cargar y descargar artículos a bordo del carro de pasillo. Se debe entender que la transportadora 112 también podría ubicarse sobre el carro de fila, si se desea. También, se debe entender que la transportadora 112 puede colocar los artículos directamente a bordo del carro de pasillo 102, o puede colocar los artículos en el carro de fila 104 que se encaja dentro del carro de pasillo, ambos de tales modos se consideran como mover los artículos cobre el carro de pasillo y/o mover los artículos sobre la lanzadera doble. En consecuencia, como se discute debajo en mayor detalle, diversas configuraciones y modos de funcionamiento son posibles dentro del alcance de la presente invención.

Ambos motores 108, 110 pueden ser alimentados por un dispositivo de almacenamiento de energía tal como una batería, condensador, una combinación de una batería y un condensador, o similar cargado por conexiones eléctricas adecuadas (ver las Figuras 23-26) en el estante 50. Si se desea, a pesar de que puede emplearse un dispositivo de almacenamiento de energía que daría una corriente CC de salida, los motores 108, 110 puede ser motores de CA, que se utilizan con un inversor. El uso de tales motores de CA con un inversor puede proporcionar una alternativa menos costosa que el uso de un motor de CC.

También, como se discute más adelante, el carro de pasillo 102 puede recibir energía monofásica de tres cables o CA trifásica directamente a partir de los elementos de vía 90 por medio de un sistema de riel/escobilla electrificado. El uso de tales suministros directos de corriente permite que el carro de pasillo 102 esté constantemente y completamente electrificado, sin necesitan de carga. Además, el peso y el espacio utilizados por los dispositivos de almacenamiento de energía, inversor, etc., pueden ser eliminados de cada carro de pasillo 102. Debido a que cada uno de los carros de pasillo 102 atraviesa un solo pasillo asignado 86, electrificar los pasillos con una vía (ver las Figuras. 23-26) y una interfaz de contacto de escobilla es una solución rentable para suministrar corriente a los carros de pasillo 102.

El motor 108 se conecta a una caja de engranajes 114 con un engranaje de salida 1 16 que acciona una cadena 118 que acciona un engranaje de entrada 120 de un eje 122. Las ruedas 124 se montan al eje 122. Las ruedas 126 que se montan sobre el eje 128 pueden ser locas. Al operar el motor 108 en un sentido o en otro, las ruedas 124 se giran en sentido de las manecillas del reloj o en sentido contrario a las manecillas del reloj, de este modo se desplaza el carro de pasillo 102 arriba y abajo de un pasillo en el estante. Si se desea, un codificador o similar se pueden unir a una de las ruedas, eje, motor, caja de engranajes, etc., para proporcionar información y control en cuanto a la ubicación del carro 102 a lo largo del pasillo. De manera alternativa o adicional, dispositivos de detección externa tales como detectores ópticos o láser, elementos RFID (siglas de Radio Frequency IDentification) etc., se pueden usar para detección de posición y control. El carro 102 puede incluir a dispositivo inalámbrico de comunicación (que no se muestra) para comunicarse con un controlador para que el sistema reciba señales y proporcione realimentación sobre tareas deseadas, ubicaciones, etc.

El motor 110 se conecta con a una caja de engranajes 129 que tiene un engranaje impulsor 130 que acciona una cadena 132. Un engranaje de entrada del eje 136 se gira por medio de la cadena 132. Dos engranajes de salida 138 sobre el eje 136 accionan las cadenas 140 de la transportadora de carga/descarga 112. De esta manera, accionar el motor 110 en un sentido o en otro, provoca que las cadenas 140 se muevan en un sentido o en otro. Tal movimiento de las cadenas 140 puede usarse para jalar los artículos a bordo o empujar los artículos fuera del carro de pasillo 102 cuando se desea. Como se muestra en la Figura 8, cuando el carro de fila 104 se encaja dentro del carro de pasillo 102 con su superficie superior 142 en una posición retraída (no levantada), las cadenas 140 están más elevadas que la superficie superior. Por lo tanto, el movimiento de las cadenas 140 de la transportadora de carga 112 con el carro de fila 104 en su lugar permite que una a carga, tarima, etc., se mueva a bordo del carro de pasillo 102 sin interferencia del carro de fila 104. Sin embargo, los carros 102 y 104 podrían configurarse o funcionar de manera diferente, de manera que las cadenas 140 muevan una carga a bordo del carro 104, ya sea inicialmente o después de levantar la superficie superior 142 del carro 104, como se discute más adelante. Por lo tanto, aunque la descripción en el presente muestra que las tarimas 84 son soportadas en las cadenas 140 localizadas en los carros de pasillo 102, las tarimas podrían, en ocasiones, ser soportadas por los carros de fila 104 cuando los carros de fila están sobre los carros de pasillo.

Un ejemplo de un carro de fila 104 se muestra en las Figuras 12-17. El carro de fila 104 incluye un cuadro 144 y una superficie superior movible 142 que forma a plataforma para recibir cargas. Dentro del cuadro 144 están dos motores. El motor 146 acciona el carro 104 a lo largo de las filas 88 y el motor 148 mueve la superficie superior 142 arriba y abajo. El motor 146 acciona una caja de engranajes 150, un engranaje de salida 152 y una cadena 154. La cadena 154 acciona un engranaje de entrada 156 del eje 158 sobre el que se montan ruedas accionadas 160. Los engranajes de salida 162 accionan las cadenas 164 que accionan los engranajes de entrada 166 del eje 168 para accionar las ruedas accionadas 170. En consecuencia, accionar el motor 146 en una dirección o en la otra gira las ruedas 160 y 170 en el sentido de las manecillas del reloj o en el sentido contrario a las manecillas del reloj, por lo tanto se mueve el carro de fila 104 a lo largo de la fila 88, o a bordo o fuera del carro de pasillo 102.

El motor 148 eleva la superficie superior 142 del carro 104 cuando se desea levantar un artículo ya sea de la transportadora de carga 112 del carro 102 o una posición dentro de estante de almacenamiento 50. El motor 148 acciona una caja de engranajes 172 y un engranaje de salida 174 para accionar una cadena 176. La cadena 176 acciona el engranaje de entrada 178 fijado en el eje 180, a la que los elementos de leva 182 están unidos para girar con el eje 180 alrededor de un eje sustancialmente horizontal. Las ruedas 184 son ruedas locas que se mueven de manera independiente de eje 180. Los elementos de leva 182 incluyen los elevadores 186 que pueden ser en la forma de una rueda o similares. Los pernos 188 y las barras 190 conectan los elementos de leva 182 con elementos de leva similares 192 al otro extremo del cuadro 144. Si se desea, un elemento de vía 194 (ver la Figura 14, que se retira en la Figura 15 para dar claridad) puede extenderse entre los elementos de leva para sujetarse a o contactarse con la superficie 142 cuando los elevadores 186 se activan. Las ruedas 196 son locas y un codificador 198 puede estar sujeto para girar con una de las ruedas 196 o en otro lugar para rastrear la posición, como se discutió anteriormente. El uso de ocho ruedas sobre cada carro de fila 104 ayuda a mantener el carro de fila estable cuando se conduce entre el carro de pasillo 102 y una fila 88.

Las Figuras 16 y 17 muestran de manera esquemática la elevación de la superficie superior 142 del cuadro 144 del carro de fila 104. Como se muestra, la rotación del motor 148 una pequeña distancia provoca que la cadena 176 mueva los elementos de leva 182 y los elementos de leva 192 (por medio de las barras 190). En consecuencia, las ruedas 186 se mueven para subir o bajar la superficie superior 142 mediante los elementos de vía 194. La Figura 17 muestra la superficie superior 142 por debajo del nivel de elevación 200, el cual es más elevado que el nivel 202 de las transportadoras de carga 112 sobre el carro de pasillo 102 cuando los carros 102 y 104 están encajados, y más elevado que el nivel de las porciones de vía 56 sobre los que las cargas se colocan.

Se debe entender que los engranajes, cadenas, etc., utilizados para accionar los diversos componentes en los carros 102 y 104 podrían ser modificados en diversas maneras. Por ejemplo, múltiples motores podrían ser utilizados en vez de conectar múltiples elementos accionados mediante cadenas y engranajes. Por lo tanto, las funciones de accionamiento y elevación de los carros podrían lograrse en diversas maneras dentro del alcance de la invención.

El carro 104 puede accionarse por medio de un dispositivo de almacenamiento de energía 204 tales como baterías, condensadores, combinaciones o baterías y condensadores, o similares. Los motores 146, 148 puede ser motores de CC o pueden ser motores de CA si un inversor 206 y un convertidor de frecuencia 208 se utilizan (todo mostrado de manera esquemática en la Figura 14). Por ejemplo, correr un batería a 24 VCC a través de un inversor para crear 230 VCA y un convertidor de frecuencia para permitir el uso de motores comunes de 400 VCA puede proporcionar ahorros en costos y mantenimiento. Las baterías clasificadas en el intervalo de 24 amperios-hora proporcionan energía adecuada para viajes a lo largo de las filas 88 con cargas con la duración de carga proporcionada por el contacto con el carro de pasillo 102, como se describe más adelante. Si el dispositivo de almacenamiento de energía 204 incluye a condensador, puede ser un ultra-condensador lo que proporciona una salida substancialmente equivalente. Los condensadores proporcionan el beneficio de cargar de manera rápida el carro de fila 104, como se describe más adelante, y en consecuencia pueden proveer para modos alternativos de funcionamiento.

La energía puede proporcionarse a la lanzadera doble 100 en diversas maneras. Por ejemplo, un riel electrificado pueden añadirse a lo largo de los pasillos 86 dentro del estante 50 para constantemente dar energía al carro de pasillo 102 o cargar el dispositivo de almacenamiento de energía del carro de pasillo, si se desea. Dado que existen menos pasillos 86 que filas 88, añadir electricidad a los pasillos, sólo puede ser costo-efectivo en algunas aplicaciones. De manera alternativa, la carga eléctrica podría proporcionarse en sólo una ubicación o en algunas ubicaciones a lo largo de pasillo. Tal estructura requeriría un dispositivo de almacenamiento de energía dentro del carro de pasillo 102.

Del mismo modo, el carro de fila 104 puede cargarse por medio de un riel electrificado o por medio de carga de una ubicación dada. Si se desea, el carro de pasillo 102 y el carro de fila 104 pueden tener contactos eléctricos de manera que el carro de pasillo puede mantener la carga sobre el carro de fila. Ya que hay muchas más filas 88 que pasillos 86, añadir electrificación riel/escobilla para todas las filas mientras que simplifica los carros de fila 104 debido a que se elimina el dispositivo de almacenamiento de energía y elementos electrónicos relacionados, puede no ser tan costo-efectivo como el empleo de carros de fila más eléctricamente complejos (con las pilas o condensadores, por ejemplo) cargados mediante los carros de pasillo 102. Sin embargo, si se utilizan condensadores en los carros de fila 104, la colocación de un solo contacto de carga ubicado al final de una fila adyacente al pasillo, puede ser un modo adecuado de cargar los carros de fila. La carga del condensador ocurre en cuestión de segundos, y cada vez que un carro de fila 10 pasa el final de una fila, podría detenerse solo lo suficiente para cargarse antes o después de moverse a bordo o fuera del carro de pasillo 102, o la carga puede ocurrir mientras el carro de la fila está en reposo y el carro de pasillo está en otro lugar. De manera alternativa, el contacto de carga del condensador en la fila podría ser lo suficientemente largo para cargar el carro de fila 104 mientras que se mueve (sin pausa) para hacer el sistema más eficiente en términos de movimientos de carga por hora. Conectar eléctricamente los carros 102 y 104 de manera que los carros de fila 104 se cargan mediante los carros de pasillo 102, y los carros de pasillo se cargan mediante un riel electrificado, puede ser la solución más efectiva con respecto a costos en algunas aplicaciones, en particular en aquéllas con carros de fila que se alimentan con baterías. Sin embargo, se debe entender que diversos métodos y sistemas de suministro eléctrico y uso son posibles dentro de la presente invención.

Las Figuras 18-22 muestran por medio de diagramas un sistema en grande, que utiliza dos estantes individuales 300, mucho más grandes que el estante 50, que se disponen lado a lado con un número de piezas de equipo auxiliar. A efecto de la claridad, cierta estructura de las Figuras previas ha sido eliminada de las Figuras 18-22 de manera que se centre la atención en el diseño total y la función.

Como se muestra, cada estante 300 incluye dos elevadores 302, uno sobre cada lado de un pasillo 303. El uso de dos elevadores 302, en particular en un sistema grande, de manera opcional permite mayor rendimiento. Cada elevador 302 incluye a una plataforma de elevación 304 sobre la que los artículos 306 se colocan, como se ilustran los productos/los artículos 308 sobre tarimas 310. Cada plataforma de elevación 304 sube y baja en el estante 300 a lo largo de un marco 312 entre los niveles 314 (en este caso seis niveles).

Un sistema 316 de transportadores de alimentación y distribución se puede proporcionar adyacente a los elevadores 302 y los estantes 300. Como se muestran, los primeros transportadores 318 adyacentes a los elevadores 302 que se alimentan por los segundos transportadores 320 pueden transferir artículos hacia y desde las plataformas de elevación 304. Un conjunto de terceros transportadores 322 puede proporcionarse junto con un transportador en común 324. Los terceros transportadores 322 se pueden utilizar con vehículos individuales, por ejemplo, para la carga y descarga. El transportador en común 324 puede utilizar un carro de transferencia 326 similar al carro de pasillo 102 para recibir los artículos desde uno de los terceros transportadores 322 y distribuirlos a uno de los segundos transportadores 322 (o viceversa). Los diversos transportadores divulgados pueden ser accionados o rodillos locos, transportadores de banda, transportadores de cadena, etc., como se desee, con adecuados accionamientos de motor, en diversas posible orientaciones y sistemas. La lógica y la toma de decisiones para el almacenamiento y la extracción de los artículos en los estantes 300 pueden controlarse mediante diversos tipos de sistemas disponibles a partir de diversas fuentes, incluyendo Automatización de Almacenes de ITW, que utiliza controladores lógicos programable o similares. Por consiguiente, debe entenderse que varios sistemas diferentes 316 para la alimentación y distribución de artículos, así como la lógica y el manejo de los artículos son todos dentro del alcance de la presente invención.

Preferiblemente, cada una de las plataformas de elevación 304 incluyen un transportador accionado por motor 328 con al menos una cadena o banda similar a la transportadora 112 en los carros de la lanzadera 100. Los transportadores de elevación 328 pueden usarse para mover artículos a bordo o fuera de las plataformas de elevación cuando se desee. Si existe algún espacio entre los elevadores 302 y los pasillos 303, puede ocuparse por un transportador de reserva 330. Cada transportador de reserva 330 también puede tener uno o más transportadores accionados por motor 331 , como una cadena, banda o similar, sin embargo, los transportadores de reserva podrían estar inactivos entre los transportadores de plataformas de elevación accionadas 328 y los pasillos donde las lanzaderas 100 están ubicadas. Si se desea, todas las plataformas de elevación 304, los transportadores de reserva 330 y las lanzaderas 100 (carros de pasillo 102 y/o carros de fila 104) pueden incluir transportadores accionados de cadena o bandas sobre las superficies superiores para que los artículos se desplacen selectivamente. En consecuencia, un elevador 302 puede colocar un artículo sobre un transportador de reserva 330 en una capa superior cuando el carro de pasillo 102 no está en una posición de carga al final del pasillo 303 junto al transportador de reserva, y a continuación el elevador puede regresar al nivel de base para extraer otro artículo mientras que el carro de pasillo regresa para extraen el artículo que se colocó. Múltiples artículos se pueden ubicar en un transportador de reserva 330 dado, mientras que los carros 102/104 de la doble lanzadera hacen su trabajo colocando otros artículos, o mientras que esperan que el elevador 302 regrese a recogerlos para distribuirlos fuera del estante 300. Si el transportador de reserva 330 se utiliza y también está motorizado, cuando el carro de pasillo 102 regresa a la posición de carga, el transportador de reserva 330 y la transportadora del carro de pasillo 112 se pueden activar al mismo tiempo para jalar el artículo a bordo del carro de pasillo. Mediante la carga del carro de pasillo 102 usando una transportadora de a bordo 112, el carro de fila 104 no necesita ser enviado de ida y vuelta en el carro de pasillo para la carga, lo que ahorra tiempo y energía dentro de las baterías del carro de fila. El uso de y/o motorización del transportador de reserva 330 ayuda además en esta eficiencia pero no se necesitan en todas las aplicaciones.

Por ejemplo, en algunas aplicaciones convencionales sin una transportadora de a bordo tal como la transportadora 112 en donde un carro de fila deja un carro de pasillo en una posición de carga de un sistema de estantería adyacente a un elevador o similar, se requiere una cantidad de tiempo en el intervalo de aproximadamente 22-25 segundos para mover una carga del elevador al carro de pasillo. En este tiempo, el carro de fila debe comenzar a moverse fuera del carro de pasillo, acelerar, desplazarse, desacelerar, detenerse en el elevador, recoger una carga, comenzar a moverse fuera del elevador, acelerar, desplazarse, desacelerar, detenerse en el carro de pasillo, y luego bajar la carga hacia el carro de pasillo. El tiempo utilizado por tal actividad impacta en el número de movimientos de tarima por hora. En algunos sistemas grandes de estantería con 1000-1500 artículos almacenados en aproximadamente 50 juegos de filas a lo largo de un pasillo, los sistemas de lanzadera que cargan carros de pasillo utilizando carros de fila, como se describen anteriormente, hacen en el intervalo de 20-25 movimientos de tarima por hora. Tal actividad de carga del carro de pasillo también provoca que el carro de fila esté fuera del caro de pasillo dos veces por cada movimiento de tarima (recepción de la tarima y depósito de la tarima), utilizando para ello más energía por movimiento de tarima, provocando que una batería más grande, más pesada se necesite, debido, tanto a más actividad, como a menos oportunidades para carga de energía por movimiento de tarima. Con el uso de la lanzadera 100 que se divulga con la transportadora de carga/descarga 112 ubicada en uno de los carros de 102,104, el tiempo necesario para cargar una tarima en una posición de carga adyacente a un elevador en un sistema del tamaño del mencionado anteriormente, se reduce al intervalo de menos de aproximadamente 15 segundos y puede estar en el intervalo de aproximadamente 5-7 segundos. Por lo tanto, si 15-20 segundos se ahorran por movimiento de tarima utilizando la lanzadera 100 que se divulga con la transportadora de carga/descarga 112, varios más movimientos de tarima por hora son posibles haciendo que todo el sistema sea más eficiente y/o permitiendo que el tamaño del estante que es servido por la lanzadera pueda ser mayor.

La eficiencia en términos de movimientos de tarima por hora también puede lograrse mediante el accionamiento más rápido de los carros 102 y 104 que en los sistemas convencionales, por supuesto dentro de límites a fin de no hacer un mal manejo de la carga. Por ejemplo, accionar los carros de fila 104 a una velocidad en el intervalo de 4.0 m/s vs. una velocidad de 2.25 m/s como en ciertos sistemas disponibles proporciona un mayor mejoramiento en los movimientos de tarima por hora. La aceleración y desaceleración puede incrementarse también en el intervalo de 0.5 m/s2 desde 0.17 m/s2 como en ciertos sistemas disponibles.

En consecuencia, para un sistema de estantería del tamaño que el anterior (1000-1500 artículos por nivel en 50 juegos de filas a lo largo de un pasillo), los movimientos de tarima se pueden aumentar a un intervalo de por encima de 30 movimientos de paleta por hora, y aún más a un intervalo de 40-45 o mayor de movimientos de tarima por hora, a través del uso de la transportadora de a bordo de carga/descarga 112 y el accionamiento más rápido de los carros de fila 104 y/o los carros de pasillo 102. Por lo tanto, los movimientos de tarima por hora para un tamaño de tarima dado, pueden más o menos duplicarse utilizando las diversas enseñanzas de la presente divulgación.

Además, la operación simultánea separada de los carros de fila y de pasillo, al menos alguna parte del tiempo, puede ayudar a lograr algunos beneficios de eficiencia adicionales. Por ejemplo, si los carros de fila 104 no se encuentran en los carros de pasillo 102 para la carga eléctrica, mientras que los carros de pasillo regresan de una fila a la zona de carga descarga con una carga (o para recoger una carga), los carros de fila pueden estar activos simultáneamente en una fila para obtener o regresar una carga. La operación simultánea separada de los carros de fila y de pasillo, por lo tanto, puede proporcionar aún beneficios adicionales de eficiencia o tantos como 60 movimientos de tarima por hora o más, cuando también se utiliza con las mejoras mencionadas anteriormente. Tal operación simultánea separada puede lograrse mediante permitir que los carros de fila 104 se carguen eléctricamente, algunas veces o siempre, fuera de los carros de pasillo 102, por ejemplo en las filas. Alternativamente, tal operación simultánea podría ocurrir sobre una base más limitada si incluso si la carga se realiza sólo en los carros de pasillo 102. Se debe entender que no todos los aspectos de la divulgación necesitan ser utilizados o utilizados para la medida arriba mencionada en todas las aplicaciones dentro del alcance de la invención. Además, mejorar en la función, estabilidad, el funcionamiento, etc., no necesita un mejoramiento en movimientos de paleta por hora en todos los aspectos de la invención.

Las Figuras 18-21 muestran el uso de los elevadores 302 y los transportadores de reserva 330 para recoger los artículos a bordo de la lanzadera doble 100 (que incluye los carros 102 y 104 encajados) en la posición de carga. La figura 22 muestra que la lanzadera doble 100 se desplazó por un pasillo 303 a una fila deseada 332. El carro de fila 104 ha levantado su superficie superior 142 para elevar el artículo fuera de las transportadoras 112 del carro de pasillo 102 y ha dejado el carro de pasillo para entregar el artículo a una ubicación deseada en la fila 332. El carro de pasillo 102 puede esperar al carro de fila 104 o puede volver a la zona de elevador por otra carga, mientras que el carro de fila opera. Después de alcanzar la ubicación deseada, el carro de fila 104 bajará su superficie superior 142 para colocar el artículo. El carro de fila 104 puede entonces desplazarse de regreso por la fila para encajarse dentro del carro de pasillo 102, si el carro de pasillo está esperando al carro de fila, o para esperar a que el carro de pasillo vuelva. El carro de pasillo 102 a continuación o se moverá por el pasillo 303 a una fila diferente para extraer un artículo del almacenamiento, enviando al carro de fila 104 fuera para hacerlo, o volverá a la zona de carga al final del pasillo para obtener un artículo adicional para colocar en almacenamiento, o permitirá que el carro de fila 104 lleve una carga a la presente fila o a una fila diferente si el carro de pasillo se ha ido para obtener otra carga, mientras que el carro de fila estaba operando. Estos patrones se repiten según son controlados por un controlador maestro del sistema automatizado total de almacenamiento, como se desee. La extracción de los artículos del estante es esencialmente el mismo patrón en inverso. El carro de fila 104 obtiene una carga, la carga hasta el carro de pasillo 102, y los dos carros regresan encajados a la posición de carga/descarga al final del pasillo. En ese punto, la transportadora 112 acciona la carga fuera de la lanzadera 100.

Como se señaló, para lograr mayor eficiencia de movimiento de tarima por hora, los carros 102 y 104 no necesitan siempre estar encajados cuando el carro de pasillo 102 se mueve entre las filas y la posición de carga/descarga a los extremos de los pasillos. Por lo tanto, durante una operación de almacenamiento, tan pronto como el carro de fila 104 deja el carro de pasillo 102 con una carga, el carro de pasillo podría regresar a la zona de carga para obtener otra carga. El carro de pasillo 102 podría a continuación regresar para recuperar el carro de fila 104, el cual sería accionado a bordo del carro de pasillo debajo de la segunda carga. Si la segunda carga debe colocarse en la misma fila, el carro de fila 104 podría colocar la carga en la fila, y el proceso podría repetirse. Una función similar puede ocurrir durante la extracción, como el carro de pasillo 102 puede estar moviendo por el pasillo una carga extraída hasta la posición de carga/descarga, mientras que el carro de fila 104 se mueve a lo largo de una fila para obtener la siguiente carga, ya sea en la misma fila que previamente o en diferente fila (como soltada por el carro de pasillo). Sin embargo, la operación del carro de fila y del carro de pasillo por separado, en tal forma, reduce el tiempo del carro de fila encajado sobre el carro de pasillo. Si el carro de fila 104 debiera alimentarse de energía y cargarse mediante contacto sólo con el carro de pasillo 102, sólo una limitada, definida cantidad de uso del carro de pasillo es aconsejable antes de que al dispositivo de almacenamiento de energía en el carro de fila 104 se le agotara la energía. El sistema general de control puede, opcionalmente, monitorear y controlar dicha operación si es necesario limitar dicha operación de varias maneras, tales como permitir sólo un cierto número de viajes de carro de fila por hora, como requerir una cierta cantidad de tiempo de anidación por hora, como permitir sólo un cierto número sucesivo de viajes en la fila o viajes en la fila sólo a una cierta distancia de la zona de carga o entre sí, etc. Podrían no ser necesarias tales limitaciones en caso de que los carros fila 104 se cargaran o alimentaran por contacto de pasada con rieles electrificados en las filas u otro método, aparte de la anidación en los carros de pasillo 102. Los carros de fila 104 pueden operar con mayor independencia de los carros de pasillo 102 si tienen un condensador o un dispositivo de almacenamiento de energía basado en un ultra-condensador, como tal, pueden ser cargados rápidamente por almohadillas de carga en las filas, ya sea en lugar de o además de la carga en los carros de pasillo.

Las Figuras 23-26 muestran un ejemplo de las conexiones eléctricas que podrían utilizarse para alimentar los carros de pasillo y de fila. Como se muestra, el carro de pasillo 102 puede incluir un contacto eléctrico 400 en la forma de un cepillo, escobilla, etc., para recibir energía a partir de una vía electrificada 402 en los elementos laterales 90 que forman parte de la vía del carro de pasillo. Como se muestra, el cepillo 400 tiene cuatro contactos 404, 406, 408, 410, que pueden usarse para ponerse en contacto con los elementos individuales 412, 414, 416, 418 sobre la vía 402 para suministro de energía de CA trifásica más la tierra. Si se desea, energía de CA monofásica también podría estar provista con conexiones positivo/negativo más la tierra. Utilizar una conexión deslizante, en este forma, puede ser más sencillo que proporcionar una conexión con cable para el carro de pasillo 102 en algunos aplicaciones, aunque esa también podría emplearse como una opción.

Un contacto 420 encima del carro de pasillo 102 incluye dos elementos accionados por resorte 422, 424 para hacer contacto con dos placas 426, 428 sobre una porción del conector eléctrico 430 del carro de fila 104. El elemento de almacenamiento (la batería y/o condensador) en el carro de fila 104 puede cargarse siempre que esté ubicado sobre el carro de pasillo 102 mediante el contacto entre los elementos 422, 424 y las placas 426, 428. La ubicación de los elementos 422,424 y placas 426,428 puede estar invertido entre los carros. De manera alternativa, en vez de la colocación de elementos 422, 424 (o 426,428) sobre el carro de pasillo 102, tales elementos podrían colocarse en el estante, por ejemplo en el centro del extremo de cada fila adyacente al pasillo. Tal ubicación podría ser particularmente útil si se emplean condensadores o ultra-condensadores como un dispositivo de almacenamiento de energía dentro de los carros 104. Como otra alternativa, los carros de fila 104 podrían emplear un sistema de escobilla y vía como se divulgó, con anterioridad, para los carros de pasillo 102 para alimentación de corriente o carga directa, o un dispositivo de almacenamiento de energía. Diversos dispositivos adecuados para hacer las conexiones eléctricas entre la vía del carro de pasillo 90 y el carro de pasillo 102, y entre el carro de pasillo y el carro de fila 104 o el estante, son disponibles mediante los Sistemas de Electrificación de la empresa Vahle.

El uso de tales sistemas de suministro de energía permiten a los carros de fila 104 que se carguen en los carros de pasillo 102 y/o en el estante, mientras que también accionan a los carros de fila fuera de los carros de pasillo para ir arriba y abajo de las filas y que no tengan que cargar o descargar en los lugares de carga en las plataformas de elevación 304, y eso proporciona diversos beneficios. En primer lugar, el sistema puede mover más cargas por hora, ya que el uso de las cadenas del transportador de elevación 328 y el transportador de repuesto opcional 331 para mover cargas entre los elevadores y la lanzadera doble es generalmente más rápido que el accionamiento del carro de fila 104 de ida y vuelta fuera del carro de pasillo 102 para hacerlo. También, mantener el carro de fila 104 sobre el carro de pasillo 102 por más tiempo proporciona más tiempo dentro de un ciclo de función para carga de corriente y/o permite el uso de un dispositivo de almacenamiento más pequeño en el carro de fila, de este modo potencialmente se proporcionan ahorros en costos para el dispositivo de almacenamiento y el motor utilizado para accionarlo. Sin embargo, dentro de ciertos aspectos de la invención, aun cuando un carro de fila 104 es impulsado fuera de un carro de pasillo 102 para cargar y descargar artículos en una posición de carga/descarga al final del pasillo, otras estructuras y métodos divulgados anteriormente proporcionan otros beneficios dentro del alcance de la presente invención.

En vista de lo anterior, se divulgan, un estante, una lanzadera doble, un carro de pasillo, un carro de fila, y un sistema de almacenamiento automatizado, que tienen diversos beneficios. Además, se divulgan los métodos de uso de tales artículos. Los sistemas pueden permitir un almacenamiento y una extracción de los artículos más rápidos, pueden emplear carros más pequeños y más eficientes, y pueden ser más fáciles de ensamblar y utilizar. Numerosos beneficios se proporcionan mediante los diversos objetos de la materia divulgados que alivian al menos algunas de las desventajas que plantean los sistemas convencionales.

Esta descripción escrita usa ejemplos para divulgar la invención, que incluyen el mejor modo, y también para permitir que cualquier persona experta en la técnica ponga en práctica la invención, incluyendo hacer y utilizar cualesquiera dispositivos o sistemas y ejecutar cualesquier métodos incorporados. El alcance patentable de la invención se define mediante las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se les ocurran a aquellos expertos en la técnica. Tales otros ejemplos se pretende que estén dentro del alcance de las reivindicaciones si incluyen elementos estructurales que no difieren del lenguaje literal de las reivindicaciones, o si incluyen elementos estructurales equivalentes con diferencias no sustanciales de los lenguajes literales de las reivindicaciones.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Una lanzadera que se utiliza con un estante, el estante que incluye un pasillo y una pluralidad de filas que se extienden desde el pasillo, lugares de almacenamiento que se ubican a lo largo de las filas para almacenar un artículo, la lanzadera que tiene un primer carro que se mueve a lo largo del pasillo, la lanzadera caracterizada porque comprende: un segundo carro configurado para transportarse mediante el primer carro y para ser desplazado a lo largo de una fila, el segundo carro se configura para llevar el artículo entre el primer carro y los lugares de almacenamiento; y una transportadora que se localiza en uno del primer o segundo carros para mover el artículo a bordo o, fuera de, el primer carro.

2. La lanzadera de la reivindicación 1 , caracterizada además porque la transportadora está sobre el primer carro.

3. Una lanzadera que se utiliza con un estante, el estante que incluye un pasillo y una pluralidad de filas que se extienden desde el pasillo, los lugares de almacenamiento que se ubican a lo largo de las filas para almacenar un artículo, la lanzadera caracterizada además porque comprende: un primer carro que se mueve a lo largo del pasillo; un segundo carro configurado para transportarse mediante el primer carro y para ser desplazado a lo largo de una fila, el segundo carro se configura para llevar el artículo entre el primer carro y los lugares de almacenamiento; y una transportadora que se localiza en uno del primer o segundo carros para mover el artículo a bordo o, fuera de, el primer carro.

4. La lanzadera de las reivindicaciones 1-3, caracterizada además porque el segundo carro se localiza sobre el primer carro cuando la transportadora está funcionando.

5. La lanzadera de las reivindicaciones 1-4, caracterizada además porque la transportadora mueve el artículo directamente a bordo del primer carro.

6. La lanzadera de las reivindicaciones 1-5, caracterizada además porque el primer carro tiene un primer motor para mover el primer carro a lo largo del pasillo y un segundo motor para accionar la transportadora.

7. La lanzadera de la reivindicación 6, caracterizada además porque el primer y segundo motores del primer carro son motores de CA.

8. La lanzadera de las reivindicaciones 1-7, caracterizada además porque el segundo carro tiene una plataforma superior que se eleva, un primer motor para mover el segundo carro a lo largo de las filas y un segundo motor para, de manera selectiva, elevar la plataforma superior para levantar un artículo.

9. La lanzadera de la reivindicación 8, caracterizada además porque la plataforma superior puede ser elevada para retirar un artículo del primer carro cuando el primer y segundo carros se ubican en una posición de transferencia de manera que el segundo carro puede llevar el artículo a un lugar de almacenamiento en la fila respectiva.

10. La lanzadera de una de las reivindicaciones 8-9, caracterizada además porque la plataforma superior puede ser elevada para extraer un artículo del lugar de almacenamiento en una fila, de manera que el segundo carro puede llevar el artículo al primer carro, entonces el primer carro lleva el artículo a la posición de carga para su traslado fuera del estante.

1 . La lanzadera de una de las reivindicaciones 8-10, caracterizada además porque la plataforma superior se eleva por un dispositivo de leva que gira alrededor de un eje horizontal.

12. La lanzadera de una de las reivindicaciones 8-11 , caracterizada además porque el primer y segundo motores del segundo carro son motores de CA.

13. La lanzadera de una de las reivindicaciones 1-12, caracterizada además porque el segundo carro tiene un dispositivo de almacenamiento de energía para almacenar la energía utilizada para alimentar el segundo carro.

14. La lanzadera de la reivindicación 13, caracterizada además porque el dispositivo de almacenamiento de energía en el segundo carro se carga por medio del contacto eléctrico entre el segundo carro y el primer carro.

15. La lanzadera de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizada además porque el dispositivo de almacenamiento de energía en el segundo carro se carga por medio del contacto eléctrico entre el segundo carro y el estante.

16. La lanzadera de una de las reivindicaciones 13-15, caracterizada además porque el dispositivo de almacenamiento de energía es una batería.

17. La lanzadera de una de las reivindicaciones 13-16, caracterizada además porque el dispositivo de almacenamiento de energía es un condensador.