ES2843784T3 - Sistema de preparación de pedidos - Google Patents

Abstract

Sistema de preparación de pedidos que comprende: - dos pares de montantes (105) fijados cada uno a dos estanterías (100) distintas que delimitan un pasillo (104) de circulación; - un carro (103) de guiado automático que presenta al menos dos ruedas (202) de rodamiento, destinado a elevar objetos de un pedido en al menos una de dichas estanterías (100), y medios de trepado motorizados adecuados para cooperar con dichos montantes (105) de manera que permiten a dicho carro (103) elevarse a lo largo de dichos montantes, dichos medios de trepado que comprenden cuatro ruedas (401) dentadas de ejes sensiblemente paralelos, destinadas cada una a cooperar con uno de dichos cuatro montantes (105), siendo los ejes de las ruedas (401) dentadas sensiblemente ortogonales a los ejes de las ruedas (202) de rodamiento, cada una de las ruedas (401) que está montada sobre un soporte (400) móvil con respecto al chasis (200) de dicho carro entre dos posiciones: - una posición extendida en la cual al menos una parte de dicha rueda (401) dentada montada en dicho soporte sobresale lateralmente fuera de la alineación de dicho chasis (200); - una posición retraída, en la cual la rueda (401) dentada montada en dicho soporte está enfrentada al chasis (200); caracterizado porque una cadena (500) de rodillos está fijada en cada uno de dichos montantes (105), sensiblemente tensada, extendiéndose dicha cadena (500) sensiblemente de forma paralela al eje longitudinal del montante (105) sobre el que se fija y estando destinada a recibir al menos un diente de la rueda (401) dentada que coopera con el montantes sobre el cual se fija, dos rodillos adyacentes a dicha cadena (500) que están sensiblemente separados del valor del paso de dicha rueda (401) dentada, y porque cada soporte (400) móvil presenta medios de fijación con uno de los cuatro montantes (105) configurados de manera que permiten mantener una separación predeterminada con el eje de la rueda (401) dentada montada en dicho soporte móvil y la cadena (500) que recibe los dientes de esta rueda (401) dentada.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema de preparación de pedidos

1. Campo de la invención

El campo de la invención es el de la logística en almacén y en particular de la manipulación civil del transporte de piezas o de productos.

De forma más precisa, la invención se refiere a un sistema de preparación de pedidos.

La invención encuentra una aplicación en la automatización de la gestión de los flujos de un almacén de almacenamiento, por ejemplo en un almacén de preparación de pedidos de una cadena logística.

2. Estado de la técnica

En la cadena logística global, la gestión de los flujos y la manipulación de productos en un almacén juegan un papel determinante.

Tradicionalmente, un preparador de pedidos se desplaza en el almacén para recoger cada producto de un pedido en su emplazamiento en un estante de una estantería.

Se constata que dicha organización implica para el preparador recorrer largos trayectos en el transcurso de una jornada de trabajo, lo que ocasiona fatiga y pérdida de tiempo cuando el trayecto no está optimizado.

Otro inconveniente es que el preparador debe conocer perfectamente la disposición del almacén para no perder tiempo.

Para limitar la fatiga debida a los desplazamientos, mejorar la gestión de la recogida (o "picking” en inglés), reducir los tiempos de preparación de los pedidos y su coste, se imagina una organización de almacenes en la que los productos se conducen por máquinas hasta puestos de preparación de pedidos.

Por tanto, se propone implementar transportadores para transportar los productos desde las estanterías hasta los puestos de preparación, en el almacén.

Un inconveniente de esta técnica conocida es que necesita una infraestructura pesada y costosa.

Otro inconveniente de esta técnica es que es compleja y costosa de hacer evolucionar.

Un inconveniente más, es que los transportadores son voluminosos, lo que conlleva una pérdida importante de superficie útil de almacenamiento.

Se conoce, del mismo modo como una técnica consistente desplaza horizontalmente, a lo largo de una estantería, un mástil que soporta un ascensor que permite alcanzar cada nivel de la estantería, con el fin de recoger o depositar un contenedor.

Un inconveniente de esta técnica es que hace falta contemplar instalar un mástil por estantería en el almacén.

Otro inconveniente de esta técnica conocida es que hace falta prever uno o varios transportadores en el extremo de cada fila de las estanterías para transportar los contenedores recogidos por los mástiles hacia la zona de preparación de pedidos.

Con un principio similar, se conoce una técnica que consiste en utilizar transbordadores auto guiados que se desplazan en vías de circulación, formadas de raíles, dispuestos a varios niveles, cada uno a una altura de un estante de una estantería. Para cambiar de nivel, los transbordadores toman un ascensor dedicado, dispuesto en el extremo de la estantería. Cuando un transbordador ha recogido un contenedor en el estante, el mismo baja para depositarlo en un transportador situado a pie de la estantería.

Un inconveniente de esta técnica conocida es que los transbordadores no pueden desplazarse de una estantería a la otra, lo que obliga a prever un número importante de transbordadores.

Otro inconveniente de esta técnica es que hace falta prever vías de circulación y transportadores, lo que es costoso. Un inconveniente más de esta técnica es que los transbordadores deben esperar que el ascensor se libere para poder acceder al transportador, lo que ralentiza la preparación de los pedidos.

En una variante, y para reducir el número de vías de circulación, se imagina desplazar un ascensor sobre una vía de circulación, para permitir a los transbordadores alcanzar algunos estantes por encima del nivel de la vía de circulación. Un inconveniente de esta variante es que es aún más costosa y compleja de implementar.

Se ha propuesto del mismo modo transportar estanterías dispuestas en el almacén hasta una zona de preparación de pedidos con la ayuda de robots. Para ello, un robot se coloca por debajo de la estantería y la eleva para poderla transportar.

Un inconveniente de esta técnica conocida es que implica limitar el volumen de almacenamiento en altura, para permitir a los preparadores recoger productos a la altura de un hombre por un lado y para evitar la basculación de las estanterías durante el transporte por otro lado.

Para aumentar el volumen de mercancías almacenadas en un almacén, por otro lado se ha pensado en almacenar los productos directamente en contenedores apilados en altura y reagrupados en una zona de almacenamiento. Los robots que circulan en la parte superior del volumen de almacenamiento se utilizan para extraer los contenedores que contienen los objetos o mercancías de un pedido. Cuando un robot debe recoger un contenedor que no ha sido almacenado en el nivel superior, el robot desapila de forma sucesiva, uno tras otro los contenedores situados por encima de este contenedor. Durante esta operación, el robot reemplaza gradualmente cada contenedor desapilado en un alojamiento vacío sobre la superficie del volumen de almacenamiento.

Un inconveniente de esta técnica es que los robots manipulan cada vez una gran cantidad de contenedores para extraer un solo contenedor, lo que ralentiza la preparación del pedido.

Se conoce, del mismo modo, por ejemplo del documento US-B1- 7,101,139 o del documento US-A1- 2012/0039693, un robot equipado de dos ruedas dentadas retráctiles en cada lado de su chasis. Estas ruedas dentadas están destinadas a engranar en cremalleras verticales fijadas a estanterías, para permitir al robot elevarse entre dos estantes y llegar, en un almacén de mercancías, al nivel de un contenedor que contiene objetos a recoger, o, en un garaje de coches en estantería, hasta el nivel de un vehículo automóvil a bajar.

Se conoce del mismo modo del documento EP 1348646 A2 un carro de guiado automático que circula por debajo de estanterías y que puede elevarse entre dos estanterías para coger un contenedor dispuesto sobre una de las estanterías. Este carro está equipado en cada lado de dos ruedas dentadas, de ejes paralelos a los de las ruedas de rodamiento del carro, que le permiten trepar a lo largo de estanterías en ganándose con cremalleras fijas a las estanterías, y una rueda de guiado, que permite asegurar la estabilidad del carro durante la subida. El documento EP 1 348646 A2 divulga un sistema de preparación de pedidos según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un inconveniente de las técnicas conocidas de robot equipado de cuatro ruedas dentadas retráctiles que cooperan con cremalleras es su coste elevado, debido a la necesidad de equipar cada estantería de cremalleras.

Otro inconveniente de estas técnicas es que el robot puede bloquearse durante la subida o el descenso, si la progresión en altura de una de las cuatro ruedas dentadas sobre las cremalleras no es perfectamente idéntica, en cada instante, a la de las otras ruedas dentadas.

Un inconveniente más de estas técnicas es que el engranaje de las ruedas dentadas en las cremalleras es una fuente de ruido importante.

1. Objetivos de la invención

La invención tiene por tanto en especial como objetivo paliar los inconvenientes del Estado de la técnica citados anteriormente.

De forma más precisa, la invención tiene por objetivo proporcionar una técnica de preparación de pedidos que limita la intervención humana y que es simple de implementar.

Otro objetivo de la invención es proporcionar una técnica de preparación de pedidos que sea poco costosa.

Un objetivo más de la invención es proporcionar una técnica de preparación de pedidos que sea poco ruidosa. Un objetivo de la invención es proporcionar una técnica de preparación de pedidos que pueda adaptarse fácilmente a cambios de la zona de almacenamiento.

Otro objetivo de la invención es proponer una técnica de preparación de pedido que sea compatible con una zona de almacenamiento densa.

Un objetivo de la invención es proponer una técnica tal que permita utilizar estanterías de alturas y de orientaciones diferentes en un mismo almacén.

Otro objetivo de la invención es del mismo modo proporcionar una técnica de preparación de pedidos que permita utilizar estanterías existentes.

Un objetivo más de la invención es proporcionar una técnica de preparación de pedidos que no tenga peligro para los operarios.

4. Descripción de la invención

Estos objetivos, así como otros que aparecerán a continuación son alcanzados con la ayuda de un sistema de preparación de pedidos que comprende dos pares de montantes fijados a dos estanterías distintas que delimitan un pasillo de circulación de un carro de guiado automático que presenta al menos dos ruedas de rodamiento, destinado a elevar objetos de un pedido en al menos una de las estanterías y medios de trepado motorizados adecuados para cooperar con los montantes de manera que permiten a dicho carro elevarse a lo largo de los montantes, comprendiendo los medios de trepado cuatro ruedas dentadas de ejes sensiblemente paralelos, destinadas cada una a cooperar con uno de los cuatro montantes, siendo los ejes de las ruedas dentadas sensiblemente ortogonales a los ejes de las ruedas de rodamiento,

estando cada una de las ruedas dentadas montadas sobre un soporte móvil con respecto al chasis del carro entre dos posiciones:

- una posición extendida en la cual al menos una parte de la rueda dentada montada en el soporte sobresale lateralmente fuera de la alineación del chasis;

- una posición retraída, en la cual la rueda dentada montada en el soporte está enfrentada al chasis;

Según la invención, una cadena de rodillos está fijada en cada uno de dichos montantes, sensiblemente tensada, extendiéndose dicha cadena sensiblemente de forma paralela al eje longitudinal del montantes sobre el cual se fija y estando destinada a recibir al menos un diente de la rueda dentada que coopera con el montantes sobre el cual se fija, estando dos rodillos adyacentes a dicha cadena sensiblemente separados el valor del paso de dicha rueda dentada, y cada soporte móvil presenta medios de fijación con uno de los cuatro montantes configurados de manera que permiten mantener una separación predeterminada entre el eje de la rueda dentada montada sobre dicho soporte móvil y la cadena que recibe los dientes de esta rueda dentada.

La invención se refiere por tanto a un sistema que permite limitar la intervención humana solo con el embalado de mercancías pedidas, gracias al menos un carro de guiado automático que recoge los objetos pedidos en las estanterías y que transporta estos objetos hasta una zona de preparación de pedidos donde un operario mete estos objetos en cajas.

Este carro está configurado, de forma ventajosa, de manera que puede trepar, es decir subir aferrándose en dos pares de montantes fijados simplemente o integrados en dos estanterías distintas a ambos lados de un pasillo, para elevarse a caballo en estas dos estanterías paralelas.

Por otro lado, los medios de trepado permiten al carro permanecer constantemente en contacto con el o los montantes durante su subida o su descenso y mantener el carro sensiblemente horizontal, lo que permite prevenir la caída del contenedor o del objeto portado por el carro.

Los dos soportes móviles permiten además al carro deslizarse entre los montantes a ambos lados de un pasillo, cuando los soportes móviles son retraídos, y después al separarse de los soportes móviles trepar a lo largo de los pares de montantes.

Además, las cadenas de rodillos permiten disponer de una “escalera de escalada” de las estanterías a menor coste. Esta “escalera” es particularmente fácil de mantener, ya que es suficiente, en caso de desgaste localizado de un eslabón, cambiar el eslabón afectado. Además, es más simple y menos costosa de cambiar una cadena más bien que un montante completo cuando el desgaste es repartido.

Se observará que en el marco de la invención, se entiende por rueda dentada, una rueda dentada que forma un conjunto monobloque o incluso un conjunto formado de dos poleas sobre la cual se monta una correa dentada.

Se observará, del mismo modo, que en el marco de la invención, se entiende por separación entre la cadena y el eje de la rueda dentada, la distancia entre el eje longitudinal de la cadena y el eje de rotación de la rueda dentada medida según una dirección normal al eje longitudinal de la cadena.

Según un modo de realización preferido de la invención, cada una de dichas cadenas está fijada sensiblemente a los dos extremos de uno de dichos montantes.

Según un modo de realización ventajoso de la invención, un sistema tal como el descrito anteriormente comprende medios de regulación de la posición de al menos uno de los medios de fijación de al menos una de dichas cadenas sensiblemente en un extremo de uno de dichos montantes, según el eje longitudinal de dicho montante, destinados a permitir tensar dicha cadena.

Por tanto, es posible tensar la cadena cuando se destensa la misma, durante las operaciones de mantenimiento.

Según un modo de realización particularmente ventajoso de la invención, dichos medios de regulación de la posición de al menos uno de los medios de fijación comprenden un muelle.

Por tanto, la tensión de la cadena se puede mantener constante gracias al muelle cuando la cadena se estira, sin que un operario tenga que intervenir para regular la tensión de la cadena.

Según un modo de realización particular de la invención, dichos medios de fijación de cada soporte móvil con dichos cuatro montantes comprende al menos una rueda de apoyo y una contrarrueda de ejes paralelos al eje de la rueda dentada montada sobre el soporte móvil, adecuadas para rodar sobre uno de dichos montantes.

Por tanto, agarrando una pared del montante entre la rueda de apoyo y la contrarrueda se mantiene una separación constante entre la rueda dentada de la cadena tensada. La posición lateral del carro entre las dos estanterías se mantiene por tanto constante, lo que evita que los dientes de las ruedas dentadas o las muescas de las correas rocen a través de la cadena en el montante y limiten la aparición de desgaste prematuro.

Según un aspecto ventajoso de la invención, dichos soportes móviles se montan sensiblemente en los cuatro extremos del chasis de dicho carro.

La masa del carro, esté o no cargado, se reparte por tanto en las cuatro esquinas del chasis, lo que limita los errores y reduce los esfuerzos ejercidos en los medios de fijación de los soportes a los montantes.

Según un modo de realización ventajoso de la invención, dicho montante comprende una garganta longitudinal adecuada para recibir dicha cadena.

Por tanto, la cadena puede mantenerse lateralmente en la garganta y no desviarse bajo la presión ejercida por el carro. Según un aspecto particular de la invención, dicho montante comprende al menos un ala que se extiende sensiblemente perpendicular al eje longitudinal de dicho montante, apoyándose dicha rueda de apoyo sobre una cara de dicha ala y dicha contrarrueda apoyándose sobre una cara opuesta de dicha ala.

Según un aspecto particular de la invención, el montante es un rail perfilado en omega.

Según un modo de realización particular de la invención, un sistema de preparación de pedidos tal como el descrito anteriormente comprende medios de fijación del montante a dicha estantería.

En un modo de realización particular de la invención, los montantes se fijan al suelo en las proximidades de una o de varias estanterías.

De forma preferible, el carro presenta medios de agarre de un contenedor de almacenamiento de objetos.

El carro puede recoger o depositar de manera autónoma un contenedor sobre el estante de una estantería en su desplazamiento de almacenamiento, sin intervención exterior, en especial sin intervención humana.

Dichos medios de agarre pueden comprender, por ejemplo, una pala telescópica, brazos laterales telescópicos y/o una horquilla telescópica equipada de un dedo para empujar o tirar del contenedor.

Según un modo de realización ventajoso de la invención, un sistema de reparación de pedidos tal como uno de los descritos anteriormente comprende medios de frenado de los medios de trepado.

Por tanto se asegura el descenso del carro, cuando el mismo está fallando, y en particular cuando la batería eléctrica que alimenta los motores de los medios de trepado está descargada.

El frenado puede en un modo de realización particular de la invención ser de tipo “viscoso” y obtenido por un frenado magnético, desviando la inducción del motor.

Según un modo de realización preferido de la invención, los medios de frenado comprenden un rodillo tensor que presiona sobre una correa de transmisión de una polea accionada fijada a al menos una rueda dentada, cayendo el rodillo tensor en caso de rotura de la correa de accionamiento en una posición de manera que bloquea por fricción la polea accionada.

Según un modo de realización preferido de la invención, la distancia entre los montantes de una misma estantería es sensiblemente idéntica a la separación entre dos ruedas dentadas de los soportes montados a un mismo lado lateral del carro.

Según un modo de realización particular de la invención, los montantes son montantes de la estantería.

Por tanto, la instalación se simplifica y se reduce el coste.

Según un modo de realización particular de la invención, al menos una de las ruedas de rodamiento y los medios de trepado motorizados son accionados por el mismo motor.

Se obtiene por tanto un sistema ligero y particularmente simple de implementar.

De forma ventajosa, un sistema tal como el descrito anteriormente comprende dos motores independientes destinados cada uno a accionar uno de los pares de ruedas dentadas.

Por tanto, los dos pares de ruedas dentadas pueden girar a velocidades diferentes para mantener el carro horizontal si existen separaciones dimensionales entre los eslabones de las cadenas instaladas a cada lado del recorrido de circulación.

5. Lista de figuras

Otras características y ventajas de la invención aparecerán más claramente de la lectura de la descripción siguiente de un modo de realización de la invención, dado a título de simple ejemplo ilustrativo y no limitativo, y de diseños anexos entre los cuales:

- la figura 1 es una vista esquemática, en perspectiva de un almacén equipado de un ejemplo de modo de realización del sistema de preparación de pedidos según la invención;

- la figura 2 es una representación esquemática en perspectiva de un carro de guiado automático utilizado en el almacén ilustrado con referencia la figura 1;

- la figura 3 es una vista superior en la cual el carro presentado con referencia la figura 2 trepa apoyándose sobre dos estanterías paralelas;

- la figura 4 es una vista en detalle de la base de un montante de las estanterías ilustradas con referencia la figura 1; - la figura 5 es una vista en detalle, en sección de un módulo de trepado del carro presentado con referencia la figura 2;

- la figura 6 es una vista superior de un módulo de trepado del carro que coopera con un montante de las estanterías ilustradas con referencia a la figura 1;

- la figura 7 es una vista en detalle del sistema de accionamiento de los módulos de trepado del carro presentado con referencia a la figura 2;

- la figura 8 es una vista en detalle del dispositivo de compensación de la separación entre los dos raíles perfilados que equipan un módulo de trepado del carro presentado con referencia a la figura 2.

6. Descripción detallada de la invención

6.1. Primer ejemplo de modo de realización de la invención

En la figura 1, se ha ilustrado un almacén 1 destinado al almacenamiento de productos para su expedición. Este almacén está repartido entre un área 10 de almacenamiento y una zona 11 de preparación de pedidos.

En la zona 11 de preparación se disponen puestos 12 de preparación de pedidos en los cuales operarios 13 preparan paquetes 14 con los productos de un pedido.

El área 10 de almacenamiento está organizada en estanterías 100 con estantes en varios niveles 101 soportados por montantes 105, estantes sobre los cuales se almacenan contenedores 102 que contienen los productos o artículos almacenados.

Una flota de carros 103 de guiado automático (“Automatic Guided Vehide" en inglés) asegura el transporte de los contenedores 102 entre el área 10 de almacenamiento y los puestos 12 de preparación de pedidos.

Cada robot 103 recibe las informaciones de localización del contenedor 102 que contiene el artículo que se va a buscar, para completar un pedido tratado por uno de los operarios 13. El robot 103 se lleva al emplazamiento en el que se almacena el contenedor 102 y lo extrae del nivel 101 de la estantería 100 especificado por las informaciones de localización recibidas. A continuación, el robot 103 transporta desde la estantería 100 a través de los pasillos 104 el contenedor 102 hasta un puesto 12 de preparación de pedidos. El operario 13 sólo tiene que recoger la cantidad de artículos pedidos y embalarlos. El robot 103 devuelve a continuación el contenedor 102 a su emplazamiento en el área 10 de almacenamiento.

Las estanterías 100 son idénticas y dispuestas en paralelo. Los espacios entre dos estanterías 100 forman un tramo 104 que sirve de pasillo de circulación en el suelo para los robots 103.

Se ha ilustrado en la figura 2, un robot 103 formado de un chasis 200 que es portado por dos ruedas 201 locas y remolcado por dos ruedas 202 motrices accionadas por motores 203 independientes entre sí. Por tanto, en un suelo sensiblemente plano y horizontal, el carro 103 autoguiado puede seguir trayectorias rectilíneas, curvas y girar sobre sí mismo en función de la orden de rotación de los motores 203.

Para escalar las estanterías 100, el chasis del robot 103 está equipado, sensiblemente en los cuatro extremos del chasis, de un módulo 204 de trepado retráctil. La salida y la entrada de estos módulos 204 de trepado se acciona por un motor (no representado) que traslada dos horquillas 205 telescópicas laterales portadoras de los módulos 204 de trepado entre una posición extendida y una posición retraída.

Por tanto, el robot 103 puede subir sobre los montantes de dos estanterías 100 paralelas que están enfrentadas, repartiendo su peso en los cuatro montantes 105.

Cada horquilla 205 telescópica lateral está formada de un triángulo 206 de control, de un triángulo 207 de envío y de dos brazos 210 deslizantes cada uno portadores de un módulo 204 de trepado.

Para cada horquilla 205 telescópica, el triángulo 207 de envío se mantiene en su centro por una conexión de pivote con la ayuda de un primer eje 208 denominado central con el extremo distal del triángulo 206 de control sensiblemente perpendicular. Además, el triángulo 207 de envío en cada extremo distal está conectado de manera pivotante por un segundo eje 209 a un brazo 210 deslizante.

Gracias a estas conexiones de pivote, el robot tolera una variación de la separación entre los montantes 105 de las estanterías 100 a escalar. Estas conexiones de pivote permiten del mismo modo corregir una separación de paralelismo entre el eje longitudinal del robot 103 y cada par de montantes 105. De hecho, la entrada en contacto sucesivo de los módulos de trepado de una misma horquilla, seguida de un empuje simultáneo permite rectificar la separación de posición. Este mecanismo se completa por un dispositivo de compensación de separación entre los montantes 105 (no representado en la figura 2) que se describirá con más detalle posteriormente en la figura 8.

Cada horquilla 205 telescópica está equipada por otro lado de un sistema de accionamiento de dos módulos 204 de trepado situado al mismo lado del chasis. Este sistema de accionamiento está formado de un árbol 211 de transmisión sobre el cual se fija una polea 212 accionada, y está conectado en cada extremo a una rueda dentada de un módulo 204 de trepado (visible en la vista de detalle de la figura 4).

La polea 212 accionada es accionada por una correa 213 dentada que transmite el movimiento de una polea 214 accionadora accionada por un motor 215 de trepado. Además, el árbol 211 de trasmisión está equipado de un cardán 216 de dos articulaciones que permite una separación de la posición lateral entre los dos módulos 204 de trepado de la horquilla 205 telescópica, lo que permite realizar una transmisión homocinética.

Cada motor 215 de escalada está controlado de forma independiente por el módulo de control de la posición de los árboles de los motores (no representados en la figura 2), con el fin de garantizar que el robot 103 permanezca horizontal y que la carga no se caiga. Por tanto, el módulo de control adapta la velocidad de cada motor 215 para compensar la separación entre los rodillos de las cadenas fijados a cada montante 105, cuya longitud puede variar durante su fabricación, teniendo en cuenta las tolerancias de fabricación.

Conviene de hecho observar que, en los montantes 105 de 10 a 12 m de longitud, equipados de cadenas del mismo tipo, la separación de posición entre los rodillos de los extremos de las dos cadenas puede alcanzar 20 mm.

Se representa en la figura 3, un robot 103 en vista superior que trepa en dos estanterías 100 con la ayuda de cuatro módulos 204 de trepado que cooperan con dos pares de montantes 105 de las dos estanterías 100 sensiblemente paralelos que delimitan el pasillo 104.

El robot 103 está equipado de un sistema de traslación de las horquillas 205 telescópicas entre una posición extendida y una posición retraída. Este sistema de traslación comprende dos poleas y una correa dentada (no representados en la figura 3) fijadas al chasis en el plano transversal medio del robot 103. Además, en cada fibra opuesta de esta correa dentada se fija el extremo proximal de uno de los dos triángulos 206 de control. Para sacar o meter el módulo 204 de trepado, la polea accionadora, accionada por un motor de control de las horquillas 205 (no representado en la figura 3) acciona la correa dentada que controla la traslación del módulo 204 de trepado.

Es por tanto el sentido de rotación del motor paso a paso controlado por un módulo de control de la posición del árbol del motor de control de las horquillas 205 (no representado en la figura 3) el que permite trasladar los módulos 204 de trepado entre la posición retraída para los desplazamientos al suelo y la posición extendida para trepar en las estanterías.

Por tanto, los módulos 204 de trepado salen o entran simultáneamente en los dos flancos o lados laterales del robot 103. Por otro lado, si los módulos 204 de trepado de una horquilla 205 telescópica entran en contacto con los montantes 105 del lado del pasillo 104 antes que el otro, debido a una separación de centrado del robot 103 en el pasillo 104, la presión ejercida por la horquilla 205 telescópica vuelve a centrar el robot 103 entre los montantes 105 a ambos lados del pasillo 104.

Se ha ilustrado más en detalle en las figuras 4 a 6 el módulo 204 de trepado y el montante 105 sobre el que se fija un rail 410 de perfil en Omega (“O”), como se puede ver en la figura 4 cada módulo 204 de trepado comprende una base 400 que soporta una rueda 401 dentada, una rueda 402 de centrado, dos ruedas 403 de apoyo y dos contrarruedas 404.

Por otro lado, se remarca que la base del rail 410 perfilado se mantiene en un soporte 411 que comprende en el frente una ranura 412 para guiar la rueda 402 de centrado del módulo 204 de trepado durante su salida, con el fin de centrar y por tanto garantizar la posición del módulo de trepado con respecto al rail 410 perfilado.

Además, el rail 410 perfilado está en su base reducido a un perfil en forma de U que forma en esta porción un espacio 414 libre para dejar pasar las dos contrarruedas 404 del módulo 204 de trepado por detrás de las alas 413. Está rueda 402 de centrado relativa por tanto la posición relativa de la rueda 401 dentada, de las dos ruedas 403 de apoyo y de las dos contrarruedas 404 con respecto al rail 410 perfilado en “O”.

En la figura 5, que es una vista en sección del módulo 204 de trepado retráctil en posición extendida, la rueda 401 dentada coopera con los eslabones de una cadena 500 de rodillos ordinaria, mantenida tensada en el fondo del rail 410 perfilado en Omega. Para ello, el primer extremo de la cadena 500 de rodillos está fijada por fijación por pernos a un punto de enganche (no representados en las figuras) a la base del rail 410 perfilado que sirve de punto de origen para las escaladas o el desplazamiento según Y. El segundo extremo de la cadena se acerca sensiblemente a la parte superior del rail 410 perfilado por un segundo perno. La posición del segundo perno es regulable para corregir la tensión de la cadena 500 cuya longitud aumenta con el tiempo de utilización.

Como se puede ver más en detalle en la vista superior en la figura 6, el rail 410 perfilado presenta una garganta 600 delimitada por un fondo 601 sensiblemente perpendicular a dos flancos 602 de altura superior al diámetro de una contrarrueda 404 y paralelos entre sí.

Además, cada flanco 602 se prolonga por una ala 413 que se extiende sensiblemente de forma perpendicular según una orientación transversal desde el flanco 602 hacia el exterior del rail 410 perfilado. Además cada flanco 602 tiene una anchura superior a la de las ruedas 403 de apoyo y a las contrarruedas 404 que forman por tanto una cara 603 de apoyo delantera, respectivamente una cara 604 de apoyo trasera, para estar ruedas 403, 404.

En la figura 6, el módulo 204 de trepado es representado en una posición extendida en la que la rueda 401 dentada está engranada en la cadena 500. En esta configuración de trepado, cada rueda 403 se apoya sobre la cara 603 delantera de una primera ala 413 mientras que cada contrarrueda 404 se apoya sobre la cara 604 trasera de una segunda ala 413 del rail 410 perfilado en “O”. Se constata por tanto que las caras 603 delantera y 604 trasera de un ala 413 forman un camino de rodamiento pinzado por el conjunto 610 formado por la rueda 403 de apoyo y las contrarruedas 404. Por tanto, cada conjunto 610 guía y mantiene la posición relativa del módulo 204 de trepado con respecto al rail 410 perfilado y por tanto la del eje de rotación de la rueda 401 dentada con respecto a la de la cadena 500. Las pinzas 610 compensan el reducido arco de enrollamiento de la cadena 500 sobre la rueda 401 dentada, bastante inferior al límite habitual de 90° mínimo, garantizando el engranado constante de la rueda 401 dentada con la cadena 500.

Para escalar las estanterías 401, el robot 103, después de alinearse en los montantes 105, despliega las cuatro ruedas 401 dentadas, lo que permite a las ruedas 401 dentadas engranarse en las cadenas 500 presentes en los raíles 410 perfilados de los cuatro montantes 105. La rotación de las ruedas 401 dentadas permite a continuación desplazar verticalmente el robot 103, que puede trepar o descender a lo largo de los montantes 105.

Para iniciar la escalada, el módulo de control de la posición del árbol del motor de control de salida de las horquillas 205 controla la salida de los módulos 204 de trepado con el fin de que las ruedas 403 de apoyo ejerzan una presión sobre la cara 603 delantera de las alas 413 de los raíles 410 perfilados hasta que las contrarruedas 404 hayan alcanzado la zona 414 de desacoplamiento para estar en contacto con la cara 604 trasera en la parte inferior de las alas 413.

Por tanto, cada rueda 401 dentada permanece engranada con la cadena 500 gracias a la presión ejercida por las ruedas 403 de apoyo sobre el rail 410 perfilado, lo que evita que salte la cadena.

Cuando la zona 414 de desacoplamiento es alcanzada, el módulo de control de la posición del árbol del motor invierte el sentido de rotación del motor de control de las horquillas 205 una fracción de vuelta inferior al juego funcional de la transmisión que hace falta atrapar durante una inversión del sentido de rotación del motor para accionar la correa en el sentido inverso. El movimiento transversal de las horquillas 205 está por tanto libre del intervalo del juego funcional. De esta manera, la separación entre los dos módulos 204 de escalada en el mismo plano transversal puede variar ligeramente para compensar las variaciones de distancias entre los montantes 105 enfrentados a ambos lados del pasillo 104. Cada conjunto 610 de cada módulo 204 de trepado garantiza por tanto que cada rueda 401 dentada permanezca engranada con la cadena 500 enfrentada.

Durante el descenso, el módulo de control de la posición del árbol del motor controla al motor de control de las horquillas 205 para ejercer una presión sobre los raíles 410 perfilados que se acercan y en la zona 414 de desacoplamiento.

Como se puede ver en la figura 7 es una vista en detalle del sistema 700 de accionamiento de los dos módulos 204 de trepado de cada horquilla 205 telescópica, el sistema 700 de accionamiento comprende además un dispositivo 701 de embrague de la correa 213 con la polea 214 accionadora y la polea 212 accionada, con la ayuda de un rodillo 702 sensor. Este rodillo 702 tensor está montado móvil en un soporte dispuesto por encima de la correa 213 dentada para apoyar sobre la parte exterior de la fibra 703 superior de la misma. Este rodillo 702 tensor es móvil entre tres posiciones:

- una posición desacoplado en la cual la polea 214 accionadora y la polea 212 accionada están desacopladas, ya que el rodillo 702 tensor no está en contacto, por tanto no tensa la correa 213;

- una posición acoplada correspondiente al funcionamiento nominal, en la cual el rodillo 702 tensa la correa 213 y asegura una buena transmisión del par del motor 215 al árbol 211 de transmisión; y

- una posición de seguridad en caso de rotura de la correa 213 dentada que provoca la caída automática del rodillo 702 tensor que entra en contacto con la polea 212 accionada y bloquea la misma por rozamiento.

En funcionamiento normal, el rodillo 702 está en posición acoplada para asegurar la transmisión del par motor a las ruedas 401 dentadas.

En caso de bloqueo del robot 103 en el transcurso de una escalada, en especial por la rotura de una correa 213, el personal de mantenimiento puede por tanto desembragar el motor desacoplando manualmente el rodillo 702 tensor para hacer descender el robot 103.

En la figura 8 se ha representado en vista en detalle un dispositivo 800 de compensación de la separación entre los dos raíles 410 perfilados de un par de montantes 105 de una estantería 100. Este dispositivo 800 de compensación se intercala entre el extremo del brazo 210 deslizante y la base 400 del módulo 204 de trepado. Cada horquilla 205 telescópica está equipada de un único dispositivo 800 de compensación sobre el brazo 210 deslizante opuesto al sistema de accionamiento (no representado en la figura 8). El dispositivo 800 de compensación comprende un deslizador 801 formado por un cojinete conectado al brazo 210 deslizante y una corredera 802 formada de un eje fijado a la base 400, ambas deslizantes entre sí a lo largo de una longitud de un centímetro según la orientación longitudinal del robot 103.

Gracias a esta desviación del dispositivo de compensación, el robot 103 tolera una variación de /- 5 mm entre los dos raíles 410 perfilados de cada par de montantes 105.

6.2. Otras características opcionales y ventajas de la invención

En variantes del modo de realización de la invención detallado anteriormente, se puede prever igualmente:

- equipar el carro de guiado automático de dos ruedas motrices centrada sobre el mismo mientras que dos ruedas locas se disponen en la periferia y aseguran la estabilidad del carro. Esta geometría de trenes rodantes es por tanto acoplada con un sistema de balanceo que permite garantizar el isostatismo y de repartir el peso del robot y de su carga, en las cuatro ruedas, independientemente de las imperfecciones del suelo;

- un dispositivo de frenado del carro durante los descensos;

- un descenso automático del carro en caso de anomalía, por ejemplo en caso de pérdida de potencia eléctrica. En esta situación, los frenos son liberados, y la velocidad de descenso hasta el suelo es limitada ejerciendo un campo magnético sobre el o los motores de los medios de trepado, de manera que se crea un freno viscoso;

- una localización en altitud, por reconocimiento de los estantes que soportan los contenedores, por reconocimiento de los contenedores por ejemplo con la ayuda de un chip RFID (del acrónimo inglés Radio Frequency Identification); - equipar el carro de guiado automático con una horquilla o una pala telescópica para elevar, trasladar o bajar un contenedor o un objeto;

- equipar el carro de guiado automático de brazos laterales telescópicos, o de una horquilla telescópica en el extremo de la cual se monta un dedo, destinado a empujar o a tirar de los contenedores, haciéndolos deslizar sobre su estante; - equipar el carro de una báscula de los contenedores que permite proceder a un inventario del contenido de los contenedores;

- instalar montantes en las proximidades inmediatas de las estanterías, para permitir al robot subir y descender a lo largo de las estanterías, pudiendo ser fijados estos montantes al suelo o a una estantería;

- prever un montante perfilado que presenta un ala lateral única asociada a un módulo de trepado que presenta una sola rueda de apoyo y una sola contrarrueda adecuadas para cooperar con la única ala lateral;

- montantes perfilados en forma de rail cuyo fondo y flancos forman una huella en forma de cola de milano hembra; - equipar cada módulo de trepado de dos ruedas dentadas paralelas y cada montante de una cadena doble;

- prever en un extremo de los montantes medios de regulación de la tensión de la cadena con la ayuda de un muelle; - montantes que presentan una garganta en la cual se aloja una cadena y las salas para el apoyo de las ruedas de los módulos de trepado, sobre la cara exterior de los montantes con respecto a la estantería;

- prever para cada módulo de trepado al menos una rueda de guiado longitudinal de eje perpendicular a la rueda dentada y adecuada para rodar sobre un flanco del rail perfilado de manera que garantiza sensiblemente el centrado de la rueda dentada con respecto a la cadena del rail perfilado;

- un deslizador conectado a la base y una corredera 802 fijada al brazo deslizante;

- medios de fijación que comprenden patines destinados a deslizar sobre los montantes.

Los ejemplos de sistema de preparación de pedidos descritos anteriormente pueden utilizarse en diferentes tipos de entornos industriales, y por ejemplo en un centro logístico de preparación de pedidos o en una cadena logística de aprovisionamiento de piezas desmontadas o de componentes de una cadena de producción.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Sistema de preparación de pedidos que comprende:

- dos pares de montantes (105) fijados cada uno a dos estanterías (100) distintas que delimitan un pasillo (104) de circulación;

- un carro (103) de guiado automático que presenta al menos dos ruedas (202) de rodamiento, destinado a elevar objetos de un pedido en al menos una de dichas estanterías (100), y medios de trepado motorizados adecuados para cooperar con dichos montantes (105) de manera que permiten a dicho carro (103) elevarse a lo largo de dichos montantes,

dichos medios de trepado que comprenden cuatro ruedas (401) dentadas de ejes sensiblemente paralelos, destinadas cada una a cooperar con uno de dichos cuatro montantes (105), siendo los ejes de las ruedas (401) dentadas sensiblemente ortogonales a los ejes de las ruedas (202) de rodamiento,

cada una de las ruedas (401) que está montada sobre un soporte (400) móvil con respecto al chasis (200) de dicho carro entre dos posiciones:

- una posición extendida en la cual al menos una parte de dicha rueda (401) dentada montada en dicho soporte sobresale lateralmente fuera de la alineación de dicho chasis (200);

- una posición retraída, en la cual la rueda (401) dentada montada en dicho soporte está enfrentada al chasis (200); caracterizado porque una cadena (500) de rodillos está fijada en cada uno de dichos montantes (105), sensiblemente tensada, extendiéndose dicha cadena (500) sensiblemente de forma paralela al eje longitudinal del montante (105) sobre el que se fija y estando destinada a recibir al menos un diente de la rueda (401) dentada que coopera con el montantes sobre el cual se fija, dos rodillos adyacentes a dicha cadena (500) que están sensiblemente separados del valor del paso de dicha rueda (401) dentada,

y porque cada soporte (400) móvil presenta medios de fijación con uno de los cuatro montantes (105) configurados de manera que permiten mantener una separación predeterminada con el eje de la rueda (401) dentada montada en dicho soporte móvil y la cadena (500) que recibe los dientes de esta rueda (401) dentada.

2. Sistema de preparación de pedidos según la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de dichas cadenas (500) está fijada sensiblemente a los extremos de uno de dichos montantes (105).

3. Sistema de preparación de pedidos según la reivindicación 2, caracterizado porque comprende medios de regulación de la posición de al menos uno de los medios de fijación de al menos una de dichas cadenas (500) sensiblemente en un extremo de uno de dichos montantes (105), según el eje longitudinal de dicho montante (105), destinados a permitir tensar dicha cadena (500).

4. Sistema de preparación de pedidos según la reivindicación 3, caracterizado porque dichos medios de regulación comprenden un muelle.

5. Sistema de preparación de pedidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dichos medios de fijación de cada soporte (400) móvil con uno de dichos cuatro montantes (105) comprende al menos una rueda (403) de apoyo y una contrarrueda (404) de ejes paralelos al eje de la rueda (401) dentada montada sobre soporte móvil, adecuados para rodar sobre uno de dichos montantes (105).

6. Sistema de preparación de pedidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dichos soportes (400) móviles se montan sensiblemente en los cuatro extremos del chasis (200) de dicho carro.

7. Sistema de preparación de pedidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicho montante (105) comprende una garganta (600) longitudinal adecuada para recibir dicha cadena (500).

8. Sistema de preparación de pedidos según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque dicho montante (105) comprende al menos un ala (413) que se extiende sensiblemente de forma perpendicular al eje longitudinal de dicho montante (105), apoyándose dicha rueda (403) de apoyo sobre una cara (603) de dicha ala (413) y apoyándose dicha contrarrueda (404) sobre una cara (604) opuesta de dicha ala (413).

9. Sistema de preparación de pedidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dicho montante (105) es un rail (410) perfilado en Omega.

10. Sistema de preparación de pedidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dicho carro (103) presenta medios de agarre de un contenedor (102) de almacenamiento de objetos.

11. Sistema de preparación de pedidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comprende medios de frenado de dichos medios de trepado.

12. Sistema de preparación de pedidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comprende dos motores (215) independientes destinados, cada uno, a accionar uno de los pares de ruedas (401) dentadas.