ES2988008T3 - Planta de clasificación - Google Patents

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ES2988008T3
ES2988008T3 ES22168501T ES22168501T ES2988008T3 ES 2988008 T3 ES2988008 T3 ES 2988008T3 ES 22168501 T ES22168501 T ES 22168501T ES 22168501 T ES22168501 T ES 22168501T ES 2988008 T3 ES2988008 T3 ES 2988008T3
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Erion Dalipaj
Stefano Sannino
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Abstract

Una planta para formar palets, que comprende: una estación de entrada (2); una pluralidad de áreas de picking (4), uno o más vehículos de entrada autónomos (3), cada uno de los cuales está dispuesto para retirar al menos un palé de entrada (Pi) de la estación de entrada (2) y para conducir el palé retirado (Pi) a un área de picking dada (4); una pluralidad de áreas de liberación (5), al menos un manipulador (6), estructurado para retirar un paquete (C) de un palé de entrada (Pi) y para posicionar el paquete (C) sobre un palé de salida (Pu) posicionado en un área de liberación (5); una estación de salida (7); uno o más vehículos de salida autónomos (8), cada uno de los cuales está dispuesto para retirar al menos un palé de salida (Pu) del área de liberación (5) y para conducir el palé retirado (Pu) a la estación de salida (7) o a un área de liberación posterior (5). El manipulador (6) es móvil a lo largo de una trayectoria (61) paralela a una dirección principal (X) entre al menos dos posiciones extremas. Las zonas de picking (4) se distribuyen a un lado del recorrido (61), en posición alcanzable por el manipulador (6). Las zonas de liberación se distribuyen al lado opuesto del recorrido (61) respecto a las zonas de picking (4), en posición alcanzable por el manipulador (6). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Planta de clasificación
La presente invención se refiere a una planta de clasificación. De una forma particular, la planta en concordancia con la presente invención está estructurada para clasificar objetos tales como cajas, cajones o similares, permitiendo su transferencia desde uno o más palets de entrada a uno o más palets de salida.
La planta de clasificación en concordancia con la presente invención es particularmente útil en la gestión de centros logísticos destinados a componer palets de salida formados por diferentes paquetes que se llevan a la planta en respectivos palets de entrada.
Se conocen plantas de clasificación, por ejemplo, para la distribución de frutas y verduras, que gestionan los productos de la siguiente manera: las plantas reciben varios palets de entrada, cada uno de los cuales está formado por un número determinado de cajones o cajas de productos, que pueden ser iguales o diferentes entre sí.
Los palets de entrada los conducen gradualmente los operarios, típicamente mediante carretillas elevadoras, hasta una zona de recogida, en la que un brazo robótico retira una o más cajas de los palets de entrada y las coloca sobre uno o más palets de salida. Los palets de salida se seleccionan por el brazo en base a una lógica predeterminada, la cual se basa en órdenes referidas a palets de salida formados por cajas procedentes de diferentes palets de entrada.
En las plantas del tipo conocido, si bien el robot puede alcanzar diversas posiciones dentro de un área de trabajo predeterminada, éste es fijo, es decir, no es capaz de moverse para ampliar su radio de acción. Esto hace que a medida que aumenta el número y tipo de productos gestionados, así como para aumentar la productividad de la planta, sea necesario aumentar el número de robots. A medida que aumenta el número de robots, también lo hace el espacio necesario para la maniobra de los robots, espacio éste que no puede ser utilizado para el almacenamiento de productos, con la consecuencia de que se reduce la capacidad de la planta por unidad de superficie.
Otra limitación de las plantas conocidas es la falta de flexibilidad en la gestión de los diferentes productos. Para cambiar la composición de los palets de salida es necesario recurrir a otros movimientos internos de los productos, con el fin de conducirlos hasta el robot destinado a formar un determinado palet de salida.
Un ejemplo de planta de la técnica anterior, que muestra el preámbulo de la reivindicación 1 pero que no resuelve completamente los inconvenientes mencionados anteriormente, es la que se divulga en el documento de patente estadounidense US 6315513 .
El objetivo de la presente invención es el de superar los inconvenientes de las plantas de clasificación disponibles actualmente.
Una ventaja de la planta en concordancia con la presente invención, según se describe en la reivindicación 1, es que, con los mismos manipuladores utilizados, permite aumentar significativamente las posibilidades de número y composición de los palets de salida.
Otra ventaja de la planta en concordancia con la presente invención es que permite reducir significativamente el espacio ocupado, con una capacidad de producción igual a la de una planta actual.
Una ventaja adicional de la planta en concordancia con la presente invención es reducir significativamente el número de operadores asignados a la gestión y control.
Características y ventajas adicionales de la presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de una forma de presentación de la invención, ilustrada a modo de ejemplo no limitativo en las figuras adjuntas en las que:
- Las figuras 1 a 7 muestran varias vistas en perspectiva de la planta en concordancia con la presente invención, en diferentes condiciones de funcionamiento.
En la siguiente descripción, el término palet se referirá a un conjunto formado por una base de soporte, muy conocida en el sector logístico también en formatos estandarizados, y por una pila de objetos o paquetes (C), la cual puede estar compuesta por cajas o cajones apilados entre sí sobre la base de soporte.
El nombre "palet de entrada" indica un palet que se conduce a la planta y que contiene objetos o paquetes (C) destinados a ser clasificados y transferidos a otros palets dentro de la planta.
La denominación "palet de salida" indica un palet que está destinado a estar compuesto o ha sido compuesto con una pluralidad de objetos o paquetes (C), también diferentes entre sí, que han llegado a la planta en diferentes palets de entrada.
La planta para la formación de palets en concordancia con la presente invención comprende una estación de entrada (2), dispuesta para hacer accesible al interior de la planta un palet de entrada (Pi) que contiene una pluralidad de paquetes (C). En la forma de presentación preferida, pero no exclusiva, mostrada, la estación de entrada (2) comprende un plano motorizado (21), desplazable a lo largo de una dirección de avance entre una porción de depósito, en la que los palets de entrada (Pi) pueden ser alimentados a la estación de entrada (2) de diversas maneras, y una porción de retirada (22), en la que los palets de entrada (Pi) son accesibles al interior de la planta. Preferentemente, al menos la porción de retirada está estructurada de manera que haga accesibles los palets de entrada (Pi) a uno o más vehículos autónomos de entrada o AGV (3), conocidos en la técnica, que están provistos de una plataforma de carga de palets. Para ello, en la forma de presentación mostrada, la porción de retirada (22) está elevada respecto del suelo, de manera que se encuentra a una altura ligeramente superior a la plataforma de carga de los AGV de entrada (3). La planta comprende uno o más vehículos autónomos de entrada o AGV (3), cada uno de los cuales está dispuesto para retirar al menos un palet de entrada (Pi) de la estación de entrada (2) y conducir el palet retirado (Pi) a una zona de recogida (4) determinada. Como ya se ha mencionado, cada AGV de entrada (3) comprende una plataforma de carga (31), que, preferentemente, es desplazable a lo largo de una dirección vertical entre una posición elevada y una posición bajada. En la posición elevada, la plataforma de carga (31) es capaz de elevar y hacerse cargo de un palet de entrada (Pi) de la estación de retirada (2). De una forma particular, con la plataforma de carga en la posición bajada, cada AGV de entrada es capaz de posicionarse por debajo de la porción de retirada (22) del plano móvil (21). Desde esta posición, al levantar la plataforma de carga (31), el AGV levanta el palet del plano móvil (21), y puede alejarlo de este último. Para facilitar la acción de la plataforma de carga (31), el plano móvil (21), o al menos la porción de retirada (22), está definido sustancialmente por un par de correas motorizadas, ubicadas a una distancia suficiente como para permitir el paso de la plataforma de carga (31). En una posible forma de presentación, la plataforma de carga (31) comprende una horquilla elevadora, estructurada para encajar debajo de un palet, incluso cuando este último se encuentra apoyado en el suelo, de una manera conocida en la técnica.
La planta comprende una pluralidad de zonas de recogida (4), cada una de las cuales está configurada para recibir al menos un palet de entrada (Pi).
Cada una de dichas zonas de recogida (4) es sustancialmente un espacio definido, dentro del cual un AGV de entrada (3) puede depositar un palet de entrada (Pi), mediante medios de descarga de un tipo conocido, o puede simplemente permanecer durante un tiempo determinado. Las zonas de recogida (4) pueden estar definidas de forma estática, es decir, pueden ser fijas y establecerse invariablemente al menos durante un cierto periodo de tiempo, o pueden estar definidas de forma dinámica, en relación con un ciclo específico de operaciones incluido en un intervalo de tiempo dado. La gestión de las zonas de recogida (4), así como el guiado de los AGV y el control sobre el puesto de entrada, están gobernados por un módulo de control general, que se describirá mejor a continuación.
La planta en concordancia con la presente invención comprende una pluralidad de zonas de liberación (5), cada una de las cuales está configurada para recibir al menos un palet de salida (Pu). Cada una de dichas zonas de liberación (5) es sustancialmente un espacio definido, dentro del cual se puede posicionar un palet de salida (Pu). Los palets de salida (Pu) se conducen a las zonas de liberación (5), y se retiran de las mismas, por mediación de uno o más vehículos de salida autónomos o AGV (8). Cada AGV de salida (8) está dispuesto para transportar un palet de salida (Pu), y de una forma particular para retirar al menos un palet de salida (Pu) de una de las zonas de liberación (5) y para conducir el palet retirado (Pu) a una zona de liberación posterior (5) o a una estación de salida (7). En la forma de presentación representada, los AGV de salida (8) comprenden una horquilla de carga, conocida en la técnica, que está configurada para poder encajar debajo de un palet y levantar el palet del suelo, para su transporte. En una posible forma alternativa de presentación, no ilustrada, los AGV de salida (8) pueden estar provistos de una plataforma de carga, desplazable a lo largo de una dirección vertical entre una posición elevada y una posición bajada. De forma similar a los AGV de entrada, también en los AGV de salida (8), la plataforma de carga es capaz de elevar y hacerse cargo de un palet de entrada (Pu) desde un almacén automático (9), lo cual se describirá mejor a continuación. De una forma particular, con la plataforma de carga en la posición bajada, cada (AGV) de salida (8) es capaz de posicionarse por debajo del plano móvil (91) del almacén automático (9). Desde esta posición, al elevar la plataforma de carga, el AGV eleva el palet del plano móvil (91), y puede alejarlo de este último. Para facilitar la acción de la plataforma de carga, el plano móvil (91), o al menos una porción de este último, está definido sustancialmente por un par de correas motorizadas.
La estación de salida (7) está dispuesta para hacer accesible desde el exterior de la planta un palet de salida (Pu) que contiene una pluralidad de paquetes (C). En la forma preferida de presentación, pero no exclusiva mostrada, la estación de salida (7) comprende un plano motorizado (71), desplazable a lo largo de una dirección de avance entre una parte de depósito, en la que los palets de salida (Pu) pueden ser depositados por los AGV de salida (8), y una parte de retirada, en la que los palets de salida (Pu) son accesibles desde el exterior de la planta, para retirarse de diversas maneras.
La estación de salida (7) y los AGVs de salida (8) también están controlados por el mencionado módulo de control general de la planta.
La planta comprende al menos un manipulador (6), estructurado para retirar un paquete (C) de un palet de entrada (Pi) y para posicionar el paquete (C) sobre un palet de salida (Pu). De una forma particular, el manipulador (6) está dispuesto para acceder a uno o más palets de entrada (Pi), para retirar uno o más paquetes (C) dados de los mismos, y para depositar los paquetes (C) retirados sobre uno o más palets de salida (Pu). Los diferentes palets de salida (Pu) están compuestos por paquetes (C) provenientes de varios palets de entrada (Pi), en relación con combinaciones dadas de paquetes (C) que deben depositarse sobre cada palet de salida (Pu).
Ventajosamente, y a diferencia de las instalaciones actualmente disponibles, el manipulador (6) es desplazable a lo largo de un recorrido (61) paralelo a una dirección principal (X) entre al menos dos posiciones extremas. Las zonas de recogida (4) están distribuidas en un lado de retirada del recorrido (61), en una posición alcanzable por el manipulador (6). Las zonas de liberación están distribuidas en un lado de liberación, opuesto al lado de retirada respecto del recorrido (61), en una posición alcanzable por el manipulador (6).
En virtud de la posibilidad de desplazamiento a lo largo del recorrido (61), el manipulador (6) es capaz de alcanzar un elevado número de zonas de recogida (4) y zonas de liberación (5), es decir, un número potencialmente indefinido de zonas (4,5), en relación con la longitud del recorrido (61). Las zonas de recogida (4) se distribuyen a lo largo del lado de retirada del recorrido (61), preferentemente alineadas a lo largo de la dirección principal (X). De igual modo, las zonas de liberación (5) se distribuyen a lo largo del lado de liberación, preferentemente alineadas a lo largo de la dirección principal (X). El manipulador (6) es capaz de alcanzar todas las zonas de recogida (4), y por tanto es capaz de acceder a todos los palets de entrada (Pi) posicionados en las propias zonas (4), retirando los paquetes (C) previstos de cada palet de entrada (Pi), colocando los paquetes (C) en las zonas de liberación (5) previamente seleccionadas, y depositando los paquetes (C) en los palets de salida (Pu) correspondientes. La composición de cada palet de salida (Pu) está gobernada por el módulo de control, en base a un algoritmo de control, programable en función de peticiones específicas de composición de cada palet. De una forma particular, el módulo de control conoce la composición de cada palet de entrada (Pi) y la zona de recogida relativa (4), así como la composición requerida para cada palet de salida (Pu) y la zona de liberación relativa (5).
La solución de acuerdo con la presente invención, en virtud de la posibilidad de movimiento del manipulador (6) a lo largo del recorrido (61), permite por tanto aumentar significativamente la flexibilidad y la capacidad de producción de la planta.
Por supuesto, la planta puede estar provista de otros manipuladores (6), cada uno de ellos desplazable a lo largo de su propio recorrido (61) que pueden colocarse dentro de la planta según las necesidades. En la forma de presentación representada, por ejemplo, dos manipuladores (6) están situados a lo largo del mismo recorrido (61). Por tanto, cada manipulador (6) cubre una sección del recorrido (61). De una forma adicional, es posible disponer dos recorridos (61), cada uno cubierto por dos manipuladores (6).
En la forma preferida de presentación, pero no exclusiva representada, el manipulador (6) comprende un brazo robótico (62) provisto de un elemento de agarre (63), estructurado para poder agarrar uno o más paquetes (C). El brazo robótico (62) está estructurado para mover el elemento de agarre (62) en el espacio a lo largo de tres direcciones perpendiculares.
El brazo robótico (62) es desplazable a lo largo del recorrido (61). Para ello, el brazo robótico (62) está asociado a un carro (63) que es desplazable a lo largo del recorrido (61) mediante medios motores, conocidos en la técnica. De una forma adicional , el elemento de agarre (63) es preferiblemente giratorio alrededor de un eje vertical con respecto al brazo robótico (62). En general, el brazo robótico (62) es conocido en el sector y, por lo tanto, no se describirá con más detalle. De hecho, los expertos en la materia conocen varias formas de presentación.
La planta en concordancia con la presente invención puede estar dotada de un almacén automático (9) para palets vacíos (P), configurado para alojar una pluralidad de palets vacíos (P) y para poner los palets vacíos (P) a disposición de los vehículos autónomos de salida (8). En la forma de presentación representada, el almacén automático (9) comprende una zona de acumulación de los palets (P), apilados uno sobre otro. Se encuentra dispuesto un plano móvil (91) para transportar los palets (P) a lo largo de una dirección horizontal, pasando por la zona de acumulación. De una forma particular, la zona de acumulación está posicionada en una sección intermedia del plano móvil (91). Se encuentra dispuesto un elevador (92) para elevar y descender la pila de palets (P), dejando libre el palet inferior (P) de la pila, que puede ser transportado libremente desde el plano móvil (91). De una forma particular, si se requiere la retirada de un palet (P), el elevador (92) eleva la pila, dejando libre el palet inferior. El plano móvil (91) activa y conduce el palet hasta una zona final del mismo, en la que el palet queda disponible para su retirada por un AGV de salida (8). Si en cambio se requiere el depósito de un palet (P), éste es depositado sobre el plano móvil (91) mediante un AGV de salida (8). El elevador (92) eleva la pila de palets, liberando la posición inferior. A continuación, el plano móvil (91) conduce el palet (P) hasta la posición inferior de la pila.
Preferentemente, el movimiento de los palets vacíos (P) se realiza mediante los AGV de salida (8), provistos de una horquilla de carga. Los AGV de salida (8) se guían mediante módulo de control para retirar los palets de entrada (Pi) de las zonas de recogida (4), tras haber sido vaciados por el manipulador (6), y conducirlos hasta el almacén automático o directamente hasta una zona de liberación (5). De una forma adicional, los AGV de salida (8) están dispuestos, bajo el control del módulo de control, para retirar los palets vacíos (P) del almacén automático (9) y conducirlos hasta las zonas de liberación (5).
Tal como ya se ha mencionado, la planta en concordancia con la presente invención comprende un módulo de control, dispuesto para controlar los vehículos autónomos de entrada (3), los vehículos autónomos de salida (8) y el manipulador (6) según un algoritmo de control predeterminado.
De una forma conocida en la técnica, el algoritmo de control opera sobre la base de por lo menos los siguientes datos:
- la composición de los palets de entrada (Pi), que comprende el número y tipo de paquetes (C);
- la posición de las zonas de recogida (4) y de las zonas de liberación (5), comprendiendo la presencia o ausencia de un palet;
- la posición de los AGVs de entrada (3) y los AGVs de salida (8), comprendiendo la presencia o ausencia de un palet a bordo;
- la posición del manipulador (6);
- la composición deseada de cada palet de salida (Pu).
De una forma particular, la composición de cada palet de entrada (Pi) es bien conocida en el sector, a la entrada de la planta, en términos de número y tipo de paquetes (C), o en términos del contenido de cada paquete (C). El módulo de control adquiere los datos referidos a la composición de cada palet de entrada (Pi).
El módulo de control conoce también la posición de las zonas de liberación (5), en las que se prevé la formación de los palets de salida (Pu). En base a los datos de composición de cada palet de entrada (Pi) y de cada palet de salida (Pu), el módulo de control guía a cada AGV de entrada (3) para colocar cada palet de entrada (Pi) en una zona de recogida (4) determinada, de forma que se optimicen los movimientos posteriores del manipulador (6) o de cada manipulador (6), en caso de que haya más de uno. Es decir, el módulo de control coloca cada palet de entrada (4) en la zona de recogida (4) lo que, en los pasos posteriores, permite minimizar los movimientos de cada manipulador (6), que debe retirar los paquetes (C) del palet de entrada (Pi) y transferirlos a un palet de salida (Pu).
Conociendo el contenido de cada paquete (C) y rastreando los movimientos y las operaciones de retirada y liberación del manipulador (6), el módulo de control adquiere el vaciado progresivo de los palets de entrada (Pi) y la composición progresiva de los palets de salida (Pu) en tiempo real.
Puede componerse cada palet de salida (Pu) permaneciendo estacionario en una zona de liberación determinada (5), o bien puede ser conducido por un AGV de salida (8) en una o varias zonas de liberación posteriores (5), en función de la posición de los paquetes (C) que se pretende recibir y en función de la minimización de los movimientos necesarios de los manipuladores (6) utilizados, en cualquier número, y de los propios AGVs.
Una vez finalizada la composición de un palet de salida (Pu), el módulo de control activa un AGV de salida (8) para que éste llegue a la zona de liberación (5) donde se encuentra el palet completo (Pu), retire el palet completo y lo conduzca a la estación de salida (7), o a otra zona de la planta.
Tal como ya se ha indicado, los palets de entrada vacíos (Pi) se conducen al almacén automático (9), o bien a una zona de liberación (5), mediante un AGV de salida (8).
Así, de este modo, el funcionamiento global de la planta se puede gestionar de una forma completamente automática, ofreciendo una gran flexibilidad en cuanto a la composición de los palets de salida (Pu).

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. - Una planta para formar palets, la cual comprende:
una estación de entrada (2), dispuesta para hacer accesible al interior de la planta un palet de entrada (Pi) que contiene una pluralidad de paquetes (C);
una pluralidad de zonas de recogida (4), estando configurada cada una de ellas para recibir por lo menos un palet de entrada (Pi);
uno o varios vehículos de entrada autónomos (3), estando dispuesto, cada uno de ellos, para retirar al menos un palet de entrada (Pi) de la estación de entrada (2) y para conducir el palet retirado (Pi) a un área de recogida determinada (4);
una pluralidad de zonas de liberación (5), encontrándose configurada, cada una de ellas, para recibir por lo menos un palet de salida (Pu);
por lo menos un manipulador (6), estructurado para retirar un paquete (C) de un palet de entrada (Pi) y para posicionar el paquete (C) en un palet de salida (Pu);
una estación de salida (7), dispuesta para hacer accesible fuera de la planta un palet de salida (Pu) que contiene una pluralidad de paquetes (C);
uno o más vehículos de salida autónomos (8), encontrándose dispuesto, cada uno de ellos, para retirar al menos un palet de salida (Pu) del área de liberación (5) y para conducir el palet retirado (Pu) a un área de liberación posterior (5) o a la estación de salida (7);
en donde el manipulador (6) es desplazable a lo largo de una trayectoria (61) paralela a una dirección principal (X) entre por lo menos dos posiciones extremas; las zonas de recogida (4) están distribuidas en un lado de la trayectoria (61), en una posición alcanzable por el manipulador (6);
las zonas de liberación están distribuidas en el lado opuesto de la trayectoria (61) con respecto a las zonas de recogida (4), en una posición alcanzable por el manipulador (6);
caracterizada por el hecho de quela planta comprende un módulo de control, dispuesto para controlar los vehículos autónomos de entrada (3), los vehículos autónomos de salida (8) y el manipulador (6) según un algoritmo de control predeterminado, funcionando dicho módulo de control en base a por lo menos los siguientes datos:
- la composición de los palets de entrada (Pi), que comprende el número y tipo de paquetes (C);
- la posición de las zonas de recogida (4) y de las zonas de liberación (5), comprendiendo la presencia o ausencia de un palet;
- la posición de los AGVs de entrada (3) y de salida AGVs (8) comprendiendo la presencia o ausencia de un palet a bordo;
- la posición del manipulador (6);
- la composición deseada de cada palet de salida (Pu).
2. - La planta en concordancia con la reivindicación 1, en la que el manipulador (6) comprende un brazo robótico (62) provisto de un elemento de agarre (63), estructurado para poder agarrar uno o más paquetes (C).
3. - La planta en concordancia con la reivindicación 2, en la que el brazo robótico (62) está estructurado para mover el miembro de agarre (62) en el espacio a lo largo de tres direcciones perpendiculares.
4. - La planta en concordancia con la reivindicación 2, en la que el brazo robótico (62) es móvil a lo largo de la trayectoria (61).
5. - La planta según la reivindicación 2, en la que el elemento de agarre (63) puede girar alrededor de un eje vertical con respecto al brazo robótico (62).
6. - La planta según una de las reivindicaciones precedentes, la cual que comprende un almacén automático (9) para palets vacíos (P), configurada para alojar una pluralidad de palets vacíos (P) y para poner los palets vacíos (P) a disposición de los vehículos autónomos de salida (8) y/o de los vehículos autónomos de entrada (3).
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