ES3036590T3 - Service vehicle for automated storage system - Google Patents

Service vehicle for automated storage system

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ES3036590T3
ES3036590T3 ES20817266T ES20817266T ES3036590T3 ES 3036590 T3 ES3036590 T3 ES 3036590T3 ES 20817266 T ES20817266 T ES 20817266T ES 20817266 T ES20817266 T ES 20817266T ES 3036590 T3 ES3036590 T3 ES 3036590T3
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Trond Austrheim
Jon Hermansen
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Autostore Technology AS
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Abstract

Un vehículo de servicio y un método para dar servicio a al menos un vehículo de manipulación de contenedores en un sistema de almacenamiento automatizado que comprende una rejilla de almacenamiento tridimensional (104) para almacenar contenedores de almacenamiento (106), al menos un vehículo de manipulación de contenedores (201, 301, 404) que opera en la rejilla de almacenamiento con al menos un primer conjunto de vías que discurren sustancialmente perpendiculares a al menos un segundo conjunto de vías y dicho vehículo de servicio comprende dos juegos de ruedas en donde un primer conjunto de ruedas está dispuesto para acoplarse con el primer conjunto de vías y el segundo conjunto de ruedas está dispuesto para acoplarse con el segundo conjunto de vías caracterizado porque una plataforma está montada sobre los dos juegos de ruedas y dicha plataforma está cerrada y porque dicho recinto tiene al menos una puerta. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Vehículo de servicio para sistema de almacenamiento automatizado
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere a un sistema y método para dar servicio a vehículos de manipulación de recipientes en un sistema de carriles basado en cuadrícula de una cuadrícula de almacenamiento tridimensional de un sistema de almacenamiento automatizado y, más particularmente, a un vehículo de servicio que proporciona una plataforma para dar servicio a un vehículo de manipulación de recipientes mientras está en un sistema de carriles basado en cuadrícula de una cuadrícula de almacenamiento tridimensional de un sistema de almacenamiento automatizado, y a un método para hacer funcionar dicho vehículo.
ANTECEDENTES Y TÉCNICA ANTERIOR
La Figura 1 divulga un sistema automatizado de almacenamiento y recuperación 1 convencional de la técnica anterior con una estructura de armazón 100 y las Figuras 2 y 3 divulgan dos vehículos de manipulación de recipientes 201, 301 de la técnica anterior diferentes adecuados para funcionar en un sistema 1 de este tipo.
La estructura de armazón 100 comprende varios miembros verticales 102 y varios miembros horizontales 103 que están soportados por los miembros verticales 102. Los miembros 102, 103 pueden estar hechos normalmente de metal, por ejemplo, perfiles de aluminio extruido.
La estructura de armazón 100 define una cuadrícula de almacenamiento 104 que comprende columnas de almacenamiento 105 dispuestas en filas, en la que las columnas de almacenamiento 105 y los recipientes de almacenamiento 106, también conocidos como contenedores, se apilan uno encima del otro para formar pilas 107. La cuadrícula de almacenamiento 104 protege contra el movimiento horizontal de las pilas 107 de recipientes de almacenamiento 106, y guía el movimiento vertical de los recipientes 106, pero normalmente no sostiene de otro modo los recipientes de almacenamiento 106 cuando están apilados.
El sistema automatizado de almacenamiento y recuperación 1 comprende un sistema de carriles 108 dispuesto en un patrón de cuadrícula a lo largo de la parte superior del almacenamiento 104, sistema de carriles 108 en el que se hacen funcionar una pluralidad de vehículos de manipulación de recipientes 201, 301 para elevar los recipientes de almacenamiento 106 desde, y bajar los recipientes de almacenamiento 106 hacia, las columnas de almacenamiento 105, y para transportar los recipientes de almacenamiento 106 por encima de las columnas de almacenamiento 105. El sistema de carriles 108 comprende un primer conjunto de carriles paralelos 110 dispuestos para guiar el movimiento de los vehículos de manipulación de recipientes 201, 301 en una primera dirección X a través de la parte superior de la estructura del armazón 100, y un segundo conjunto de carriles paralelos 111 dispuestos perpendiculares al primer conjunto de carriles 110 para guiar el movimiento de los vehículos de manipulación de recipientes 201, 301 en una segunda dirección Y que es perpendicular a la primera dirección X. De esta manera, el sistema de carriles 108 define columnas de cuadrícula 112 por encima con las cuales los vehículos de manipulación de recipientes 201, 301 pueden moverse lateralmente por encima de las columnas de almacenamiento 105, es decir, en un plano paralelo al plano horizontal X-Y.
Cada vehículo de manipulación de recipientes 201, 301 de la técnica anterior comprende una carrocería 201a, 301a, y un primer y segundo conjuntos de ruedas 201b, 301b, 201c, 301c que permiten el movimiento lateral de los vehículos de manipulación de recipientes 201, 301 en la dirección X y en la dirección Y, respectivamente. En las Figuras 2 y 3, dos ruedas en cada conjunto son completamente visibles. El primer conjunto de ruedas 201b, 301b está dispuesto para acoplarse con dos carriles adyacentes del primer conjunto 110 de carriles, y el segundo conjunto de ruedas 201c, 301c está dispuesto para acoplarse con dos carriles adyacentes del segundo conjunto de carriles 111. Cada conjunto de ruedas 201b, 301b, 201c, 301c se puede elevar y bajar, de modo que el primer conjunto de ruedas 201b, 301b y/o el segundo conjunto de ruedas 201c, 301c puedan acoplarse con el respectivo conjunto de carriles 110, 111 en cualquier momento.
Cada vehículo de manipulación de recipientes 201, 301 de la técnica anterior también comprende un dispositivo de elevación (no mostrado) para el transporte vertical de recipientes de almacenamiento 106, por ejemplo, elevando un recipiente de almacenamiento 106 desde, y bajando un recipiente de almacenamiento 106 hacia, una columna de almacenamiento 105. El dispositivo de elevación comprende uno o más dispositivos de agarre/acoplamiento (no mostrados) que están adaptados para acoplarse a un recipiente de almacenamiento 106, y dichos dispositivos de agarre/acoplamiento pueden bajarse del vehículo 201, 301 de modo que la posición de los dispositivos de agarre/acoplamiento con respecto al vehículo 201, 301 se puede ajustar en una tercera dirección Z que es ortogonal a la primera dirección X y a la segunda dirección Y.
Cada vehículo de manipulación de recipientes 201, 301 de la técnica anterior comprende un compartimento o espacio de almacenamiento para recibir y almacenar un recipiente de almacenamiento 106 cuando se transporta el recipiente de almacenamiento 106 a través del sistema de carriles 108. El espacio de almacenamiento puede comprender una cavidad dispuesta centralmente dentro de la carrocería 201a como se muestra en la Figura 2 y como se describe en, por ejemplo, el documento WO 2015/193278A1.
La Figura 3 muestra una configuración alternativa de un vehículo de manipulación de recipientes 301 con una construcción en voladizo. Un vehículo de este tipo se describe en detalle en, por ejemplo, el documento NO317366.
Los vehículos de manipulación de recipientes de cavidad central 201 mostrados en la Figura 2 pueden tener una huella que cubra un área con dimensiones en las direcciones X e Y que es generalmente igual a la extensión lateral de una columna de cuadrícula 112, es decir, la extensión de una columna de cuadrícula 112 en las direcciones X e Y, por ejemplo, como se describe en el documento WO2015/193278A1.
El término 'lateral' usado en el presente documento puede significar 'horizontal'.
Como alternativa, los vehículos de manipulación de recipientes de cavidad central 101 pueden tener una huella que es mayor que el área lateral definida por una columna de almacenamiento 112, por ejemplo, como se divulga en el documento W02014/090684A1.
En las direcciones X e Y, las celdas de cuadrícula vecinas están dispuestas en contacto entre sí de modo que no hay espacio entre ellas.
En una cuadrícula de almacenamiento 104, la mayoría de las columnas de cuadrícula 112 son columnas de almacenamiento 105, es decir, columnas de la cuadrícula 105 donde los recipientes de almacenamiento 106 se almacenan en pilas 107. Sin embargo, una cuadrícula 104 normalmente tiene al menos una columna de cuadrícula 112 que no se usa para almacenar recipientes de almacenamiento 106, sino que comprende una ubicación donde los vehículos de manipulación de recipientes 201, 301 pueden dejar y/o recoger recipientes de almacenamiento 106 para que puedan transportarse a una estación de acceso (no mostrada) donde se puede acceder a los recipientes de almacenamiento 106 desde fuera de la cuadrícula 104 o transferirse fuera o dentro de la cuadrícula 104. Dentro de la técnica, una ubicación de este tipo se denomina normalmente como un 'puerto' y la columna de cuadrícula 112 en la que se ubica el puerto puede denominarse como una 'columna de puerto' 119, 120. El transporte a la estación de acceso podrá ser en cualquier dirección, es decir horizontal, inclinada y/o vertical. Por ejemplo, los recipientes de almacenamiento 106 pueden colocarse en una columna de cuadrícula aleatoria o dedicada 112 dentro de la cuadrícula de almacenamiento 104, a continuación pueden recogerse por cualquier vehículo de manipulación de recipientes y transportarse a un puerto 119, 120 para su posterior transporte a una estación de acceso. Obsérvese que el término 'inclinado' significa transporte de recipientes de almacenamiento 106 que tienen una orientación de transporte general en algún lugar entre horizontal y vertical.
Cuando se desea acceder a un recipiente de almacenamiento 106 almacenado en la cuadrícula 104 divulgada en la Figura 1, se ordena a uno de los vehículos de manipulación de recipientes 201, 301 que recupere el recipiente de almacenamiento objetivo 106 de su posición en la cuadrícula 104 y lo transporte al puerto de descarga 119. Esta operación implica mover el vehículo de manipulación de recipientes 201, 301 a una ubicación de la cuadrícula encima de la columna de almacenamiento 105 en la que se sitúa el recipiente de almacenamiento objetivo 106, recuperar el recipiente de almacenamiento 106 de la columna de almacenamiento 105 usando los dispositivos de elevación del vehículo de manipulación de recipientes 201, 301 (no mostrados) y transportar el recipiente de almacenamiento 106 al puerto de descarga 119. Si el recipiente de almacenamiento objetivo 106 está ubicado en profundidad dentro una pila 107, es decir, con uno o una pluralidad de otros recipientes de almacenamiento 106 situados encima del recipiente de almacenamiento objetivo 106, la operación también implica mover temporalmente los recipientes de almacenamiento 106 situados encima antes de levantar el recipiente de almacenamiento objetivo 106 de la columna de almacenamiento 105. Esta etapa, que a veces se denomina "excavación" dentro de la técnica, puede realizarse con el mismo vehículo de manipulación de recipientes que se usa posteriormente para transportar el recipiente de almacenamiento objetivo 106 al puerto de descarga 119, o con uno o una pluralidad de otros vehículos de manipulación de recipientes cooperantes. Como alternativa, o además, el sistema automatizado de almacenamiento y recuperación 1 puede tener vehículos de manipulación de recipientes dedicados específicamente a la tarea de retirar temporalmente los recipientes de almacenamiento 106 de una columna de almacenamiento 105. Una vez que el recipiente de almacenamiento objetivo 106 se ha retirado de la columna de almacenamiento 105, los recipientes de almacenamiento 106 retirados temporalmente se pueden resituar en la columna de almacenamiento original 105. Sin embargo, los recipientes de almacenamiento 106 retirados pueden reubicarse alternativamente en otras columnas de almacenamiento.
Cuando se debe almacenar un recipiente de almacenamiento 106 en la cuadrícula 104, se ordena a uno de los vehículos de manipulación de recipientes 201, 301 que recoja el recipiente de almacenamiento 106 del puerto de recogida 120 y lo transporte a una ubicación de cuadrícula por encima de la columna de almacenamiento 105 donde se almacenará. Después de que se hayan retirado todos los recipientes de almacenamiento 106 situados en o por encima de la posición objetivo dentro de la pila de columnas de almacenamiento 107, el vehículo de manipulación de recipientes 201, 301 sitúa el recipiente de almacenamiento 106 en la posición deseada. Los recipientes de almacenamiento 106 retirados pueden entonces bajarse de vuelta a la columna de almacenamiento 105 o reubicarse en otras columnas de almacenamiento.
La Figura 4 describe una base de rueda de un vehículo de entrega. Los vehículos de entrega comprenden una base con la misma configuración de ruedas que en los vehículos de manipulación de recipientes. La unidad de base de rueda presenta una disposición de rueda que tiene un primer conjunto de ruedas para el movimiento en una primera dirección sobre una cuadrícula de carril (es decir, cualquiera de la cuadrícula de carril superior y la cuadrícula de carril de transferencia) y un segundo conjunto de ruedas para el movimiento en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección. Cada conjunto de ruedas comprende dos pares de ruedas dispuestas en lados opuestos de la unidad de base de rueda. Para cambiar la dirección en la que la unidad de base de rueda puede viajar sobre la cuadrícula de carril, uno de los conjuntos de ruedas se conecta a un conjunto de desplazamiento de rueda. El conjunto de desplazamiento de rueda puede elevar y bajar el conjunto de ruedas conectado con respecto al otro conjunto de ruedas de manera que solo el conjunto de ruedas que se desplazan en una dirección deseada está en contacto con la cuadrícula de carril. El conjunto de desplazamiento de rueda es accionado por un motor eléctrico. Además, dos motores eléctricos, alimentados por una batería recargable, están conectados al conjunto de ruedas para mover la unidad de base de rueda en la dirección deseada. La periferia horizontal de la unidad de base de rueda está dimensionada para encajar dentro del área horizontal definida por una celda de cuadrícula de la cuadrícula de carril de tal manera que las unidades de base de dos ruedas pueden pasar entre sí en cualquier celda de cuadrícula adyacente de la cuadrícula de carril. En otras palabras, la unidad de base de rueda puede tener una huella, es decir, una extensión en las direcciones X e Y, que es generalmente igual al área horizontal de una celda de cuadrícula, es decir, la extensión de una celda de cuadrícula en las direcciones X e Y, por ejemplo como se describe en el documento WO2015/193278A1.
El documento WO 2019/206672 A2, identificado por la OEP durante el procedimiento de examen como el "estado de la técnica más próximo", describe, de acuerdo con su resumen, un vehículo de apoyo para realizar operaciones de apoyo en un sistema automatizado de almacenamiento y recuperación. Comprende una carrocería. Comprende un sistema de accionamiento con ruedas en la parte inferior de la carrocería, donde el sistema de accionamiento configurado para accionar el vehículo de apoyo a lo largo de un sistema de vías del sistema automatizado de almacenamiento y recuperación. Comprende un sistema de conexión proporcionado en un primer lado del vehículo de apoyo. El sistema de conexión comprende un miembro conector que sobresale a través de una abertura de la carrocería. El sistema de conexión comprende un accionador para mover el miembro conector en la abertura en relación con la carrocería. La presente invención también se refiere a un sistema automatizado de almacenamiento y recuperación. .
El documento US2015066283A1 describe, de acuerdo con su resumen, un dispositivo de transporte de seres humanos y un sistema asociado para transportar a un usuario dentro de un espacio de trabajo activo. El dispositivo de transporte de seres humanos puede incluir una plataforma para soportar a un usuario, un espacio cerrado acoplado a la plataforma para rodear al usuario, un subsistema de accionamiento para alimentar el dispositivo de transporte de seres humanos y una unidad de control para controlar el movimiento del dispositivo de transporte de seres humanos en coordinación con unidades de accionamiento móviles activas que se mueven dentro del espacio de trabajo. Un sistema que implementa uno o más dispositivos de transporte de seres humanos puede incluir un módulo de gestión para dirigir el movimiento de los uno o más dispositivos de transporte de seres humanos y designar una o más áreas dentro del espacio de trabajo como áreas protegidas. Se puede prohibir la entrada de objetos no autorizados a las áreas protegidas, mientras que el dispositivo de transporte de seres humanos puede estar permitido dentro de las áreas protegidas.
Un problema con las soluciones actuales de sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación es que, si uno de los vehículos de manipulación de recipientes se avería en la cuadrícula, su recuperación plantea un problema. Una solución utilizada es una silla con ruedas en la que un operario se sienta y maniobra manualmente hasta el vehículo de manipulación de recipientes averiado. Usando esta solución, el operario debe transportar el vehículo de manipulación de recipientes averiado de vuelta al área de servicio usando mano de obra.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se expone y caracteriza en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la invención.
De acuerdo con la presente invención se proporciona un vehículo de servicio. El vehículo de servicio proporciona una plataforma para dar servicio a un vehículo de manipulación de recipientes mientras se encuentra sobre un sistema de carriles basado en cuadrícula de una cuadrícula de almacenamiento tridimensional de un sistema de almacenamiento automatizado para almacenar recipientes de almacenamiento, en donde el vehículo de servicio comprende dos o más módulos de ruedas, teniendo cada módulo de ruedas un primer conjunto de ruedas configurado para mover el vehículo a lo largo de una primera dirección lateral (X) del sistema de carriles basado en cuadrícula y un segundo conjunto de ruedas configurado para mover el vehículo a lo largo de una segunda dirección lateral (Y) del sistema de carriles basado en cuadrícula, siendo la segunda dirección (Y) perpendicular a la primera dirección (X), en donde una plataforma está montada sobre los dos o más módulos de ruedas, y dicha plataforma comprende un espacio cerrado que tiene al menos una abertura que se puede cerrar mediante una barrera, y la plataforma tiene un conjunto de vías que coinciden con la anchura de las vías en la cuadrícula.
Además, la plataforma del vehículo de servicio se apoya en al menos dos módulos de ruedas. Los módulos de ruedas pueden configurarse para funcionar conjuntamente como un módulo de ruedas maestro y uno o más módulos de ruedas esclavos.
El vehículo de servicio puede tener una plataforma una plataforma configurada de tal manera que un vehículo de manipulación de recipientes puede ser elevado a la plataforma manualmente, por un operario en el vehículo de servicio. El vehículo de servicio puede tener un compartimento que pueda sostener un vehículo de manipulación de recipientes mientras el vehículo de servicio está en la cuadrícula. Además, la plataforma del vehículo de servicio puede dimensionarse para alojar al menos a un operario que usa un conjunto de controles, en donde un operario en el vehículo de servicio puede controlar el movimiento del vehículo de servicio usando el conjunto de controles. Como alternativa, o además, el vehículo de servicio puede ser controlado por un centro de control central.
La plataforma puede montarse en las superficies superiores de los módulos de ruedas, por ejemplo, cuatro módulos de ruedas cada uno situado en una esquina de la plataforma, y pueden comprender un compartimento para un vehículo de manipulación de recipientes que está suspendido entre los módulos de ruedas. El compartimento del vehículo de servicio puede comprender parte de la plataforma, por ejemplo, una parte que está situada, o puede situarse, más abajo que el resto de la plataforma. El compartimento puede estar a un nivel de trabajo que corresponda sustancialmente al de la base de los módulos de ruedas. De esta manera, un panel que forma el compartimento puede situarse con una superficie inferior lo más cerca posible de la superficie superior del sistema de carriles, asegurando aún el espacio libre y una superficie superior que es solo unos milímetros más alta dependiendo del grosor del panel. El compartimento también se puede montar para permitir que se baje hasta descansar sobre el sistema de carriles cuando está situado junto al vehículo de manipulación de recipientes.
En otras realizaciones, el vehículo de servicio puede comprender un compartimento en forma de rebaje proporcionado en la plataforma que está dimensionado ajustarse al vehículo de manipulación de recipientes. El rebaje puede comprender un recorte rectangular de un tamaño correspondiente a una o dos celdas de cuadrícula.
Los módulos de ruedas del vehículo de servicio pueden ser todos del mismo tipo. Cada uno de ellos puede tener un perímetro que corresponde sustancialmente al de una celda de cuadrícula del sistema de carriles de cuadrícula subyacente. Cada módulo de ruedas puede comprender un cuerpo rectangular provisto de ocho ruedas situadas en pares en cuatro lados del cuerpo, todas dispuestas dentro de un perímetro de una celda de cuadrícula. Las ruedas de un módulo de ruedas pueden situarse para desplazarse sobre una primera vía de un carril de vía doble y pasar, con un espacio libre, un módulo de ruedas en una celda de cuadrícula adyacente que tenga ruedas en una segunda vía del mismo carril de vía doble. Cada módulo de ruedas puede tener una altura que sea sólo marginalmente mayor que la de las ruedas. Por ejemplo, cada módulo de ruedas puede tener una altura que sea menor que la mitad de la del vehículo de manipulación de recipientes al que está destinado a dar servicio.
La barrera puede incluir un mecanismo automatizado que impide que la barrera se abra mientras el vehículo de servicio esté en movimiento.
El vehículo de servicio puede estar provisto de un dispositivo de comunicaciones que puede comunicarse con un dispositivo de comunicaciones de un vehículo de manipulación de recipientes y en donde el dispositivo de comunicaciones del vehículo de manipulación de recipientes puede ser un dispositivo de comunicaciones inalámbricas. El vehículo de servicio puede tener además un conector de alimentación configurado para proporcionar energía a un vehículo de manipulación de recipientes.
Una realización adicional de la presente invención puede configurarse en un sistema que comprende un vehículo de manipulación de recipientes y el vehículo de servicio de cualquiera de las afirmaciones anteriores, en donde el vehículo de manipulación de recipientes puede comprender un receptor y el vehículo de servicio puede comprender un transmisor. El vehículo de manipulación de recipientes puede configurarse para recibir señales de control remoto procedentes del transmisor y maniobrar el vehículo de manipulación de recipientes en respuesta a esas señales de control remoto.
El vehículo de servicio puede configurarse de tal manera que la plataforma que está montada en los módulos de ruedas pueda girar 360° en cualquier dirección alrededor de un eje vertical y con respecto a los módulos de ruedas. Se puede colocar un rodamiento giratorio entre la plataforma de servicio y los módulos de ruedas, y se usa para permitir que la plataforma de servicio gire libremente en cualquier dirección con respecto a los módulos de ruedas. Un motor eléctrico puede controlar la rotación de la plataforma.
Además, el vehículo de servicio puede comprender una sección de la plataforma con un regulador de altura para bajar la sección sobre carriles de la cuadrícula. El regulador de altura puede ser un sistema de piñón y cremallera o un conjunto de elevadores hidráulicos.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método, el método para dar servicio a un vehículo de manipulación de recipientes usando un vehículo de servicio en un sistema de almacenamiento automatizado que comprende una cuadrícula de almacenamiento tridimensional con un sistema de carriles basado en cuadrícula para almacenar recipientes de almacenamiento, en donde el vehículo de servicio comprende dos o más módulos de ruedas, teniendo cada módulo un primer conjunto de ruedas configurado para mover el vehículo a lo largo de una primera dirección lateral (X) del sistema de carriles basado en cuadrícula, y un segundo conjunto de ruedas configurado para mover el vehículo a lo largo de una segunda dirección lateral (Y) del sistema de carriles basado en cuadrícula, siendo la segunda dirección (Y) perpendicular a la primera dirección (X), comprendiendo el vehículo de servicio una plataforma montada en los dos o más módulos de ruedas, comprendiendo la plataforma un espacio cerrado que tiene al menos una abertura que puede cerrarse con una barrera, y la plataforma tiene un conjunto de vías que coinciden con la anchura de las vías en la cuadrícula, en donde dicho método comprende las etapas de maniobrar el vehículo de servicio a lo largo de la cuadrícula hasta una ubicación en la que la abertura del espacio cerrado está situada junto al vehículo de manipulación de recipientes, abrir la barrera del vehículo de servicio, ya sea elevando manualmente el vehículo de manipulación de recipientes a la plataforma o impulsando el vehículo de manipulación de recipientes a la plataforma del vehículo de servicio de modo que el vehículo de manipulación de recipientes sea recibido en el vehículo de servicio y cerrar la barrera del vehículo de servicio.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Se adjuntan los siguientes dibujos para facilitar la comprensión de la invención. Los dibujos muestran realizaciones de la invención, que se describirán ahora solamente a modo de ejemplo, donde:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una cuadrícula de almacenamiento de técnica anterior con vehículos de manipulación de recipientes circulando por encima.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de un vehículo de manipulación de recipientes de la técnica anterior que tiene una cavidad dispuesta centralmente para contener recipientes de almacenamiento en su interior.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de un vehículo de manipulación de recipientes de la técnica anterior que tiene un voladizo para contener recipientes de almacenamiento debajo.
La Figura 4 es una vista en perspectiva de un módulo de ruedas de la técnica anterior sobre el que se pueden montar diferentes equipos.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de un vehículo de servicio ilustrativo que comprende una plataforma montada sobre módulos de ruedas colocados sobre una cuadrícula con un operario a bordo que maniobra el vehículo de servicio hacia el vehículo de manipulación de recipientes averiado.
La Figura 6 es una vista en perspectiva del vehículo de servicio de la Figura 5 con la barrera abierta para poder acceder al vehículo de manipulación de recipientes averiado.
La Figura 7 es una vista en perspectiva del vehículo de servicio de la figura 5 donde el operario de la plataforma transfiere el robot de manipulación de recipientes a la plataforma.
La Figura 8 es una vista en perspectiva del vehículo de servicio de la Figura 5 donde el vehículo de manipulación de recipientes está a bordo de la plataforma, y la plataforma está equipada con carriles de guía para facilitar el acceso del vehículo de manipulación de recipientes a la plataforma.
La Figura 9 es una vista en perspectiva de otro vehículo de servicio ilustrativo donde la plataforma está colocada sobre módulos de ruedas, pero la plataforma tiene un compartimento en forma de rebaje en el que encaja el vehículo de manipulación de recipientes.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
En lo sucesivo, la invención se analizará con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos. Debe entenderse, sin embargo, que los dibujos no pretenden limitar la invención a la materia objeto representada en los dibujos. En la sección de antecedentes anterior se describió un sistema automatizado de almacenamiento y recuperación 10 convencional de la técnica anterior con una estructura de armazón 100.
El sistema de carriles de vehículo de manipulación de recipientes 108 permite que los vehículos de manipulación de recipientes 201 se muevan horizontalmente entre diferentes ubicaciones de cuadrícula, donde cada ubicación de cuadrícula está asociada a una celda de cuadrícula 122.
En la Figura 1, la cuadrícula de almacenamiento 104 se muestra con una altura de ocho celdas de cuadrícula 122. Se entiende, sin embargo, que, en principio, la cuadrícula de almacenamiento 104 puede ser de cualquier tamaño. La cuadrícula de almacenamiento 104 puede ser considerablemente más ancha o más larga que la divulgada en la Figura 1. Por ejemplo, la cuadrícula 104 puede tener una extensión horizontal de más de 700x700 columnas de almacenamiento 105. Además, la cuadrícula 104 puede ser considerablemente más profunda que la divulgada en la Figura 1. Por ejemplo, la cuadrícula de almacenamiento 104 puede tener más de doce celdas de cuadrícula 122 de profundidad, es decir, en la dirección Z indicada en la Figura 1.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de un vehículo de manipulación de recipientes de la técnica anterior que tiene una cavidad dispuesta centralmente para contener recipientes de almacenamiento 106 en su interior.
Los vehículos de manipulación de recipientes de cavidad central 201 pueden tener una huella que cubra un área con dimensiones en las direcciones X e Y que es generalmente igual a la extensión lateral de una columna de cuadrícula 112, es decir, la extensión de una columna de cuadrícula 112 en las direcciones X e Y, por ejemplo, como se describe en el documento WO 2015/193278A1.
Como alternativa, los vehículos de manipulación de recipientes de cavidad central 101 pueden tener una huella que es mayor que el área lateral definida por una columna de almacenamiento 112, por ejemplo, como se divulga en el documento W02014/090684A1.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de un vehículo de manipulación de recipientes de la técnica anterior que tiene un voladizo para contener recipientes de almacenamiento 106 debajo.
La Figura 4 describe un módulo de ruedas 401. El módulo de rueda 401 puede ser adecuado para su uso como una base de un vehículo de entrega, para entregar recipientes de almacenamiento en un sistema de carriles de una cuadrícula de almacenamiento.
El módulo de ruedas 401 puede comprender la misma configuración de ruedas que en los vehículos de manipulación de recipientes. El módulo de ruedas 401 presenta una disposición de ruedas que tiene un primer conjunto de ruedas 402 para el movimiento en una primera dirección sobre una cuadrícula de carril (es decir, cualquiera de la cuadrícula de carril superior y la cuadrícula de carril de transferencia) y un segundo conjunto de ruedas 403 para el movimiento en una segunda dirección perpendicular a la primera dirección. Cada conjunto de ruedas comprende dos pares de ruedas dispuestas en lados opuestos del módulo de ruedas 401. Para cambiar la dirección en la que el módulo de ruedas 401 puede viajar sobre la cuadrícula de carril, uno de los conjuntos de ruedas se conecta a un conjunto de desplazamiento de rueda. El conjunto de desplazamiento de rueda puede elevar y bajar el conjunto de ruedas conectado con respecto al otro conjunto de ruedas de manera que solo el conjunto de ruedas que se desplazan en una dirección deseada está en contacto con la cuadrícula de carril. El conjunto de desplazamiento de rueda es accionado por un motor eléctrico.
En la realización, dos motores eléctricos, alimentados por una batería recargable, están conectados al conjunto de ruedas para mover el módulo de ruedas 401 en la dirección deseada.
La periferia horizontal del módulo de ruedas 401 puede dimensionarse para encajar dentro del área horizontal definida por una celda de cuadrícula de la cuadrícula de carril de tal manera que dos módulos de ruedas 401 pueden pasar entre sí en cualquier celda de cuadrícula adyacente de la cuadrícula de carril. En otras palabras, el módulo de ruedas 401 puede tener una huella, es decir, una extensión en las direcciones X e Y, que es generalmente igual al área horizontal de una celda de cuadrícula, es decir, la extensión de una celda de cuadrícula en las direcciones X e Y, por ejemplo como se describe en el documento WO 2015/193278A1.
Cada rueda de un conjunto de ruedas puede estar dispuesta para discurrir a lo largo de una vía de un carril de doble vía que se extiende a lo largo de un borde de una celda de cuadrícula. La segunda vía del carril puede permitir pasar a un vehículo en una celda de cuadrícula contigua con espacio libre entre los dos vehículos.
La Figura 5 muestra una vista en perspectiva de un vehículo de servicio 501 ilustrativo sobre módulos de ruedas 401 colocados en una cuadrícula 104, con un operario 505 a bordo que maniobra el vehículo 501 hacia un vehículo de manipulación de recipientes 201, 301. El vehículo 501 comprende una plataforma 502 montada sobre cuatro módulos de ruedas 401. Un espacio cerrado 503 rodea la plataforma 502. Este espacio cerrado 503 comprende un armazón de barras. Además, el espacio cerrado 503 está hecho de un material transparente, como vidrio reforzado o plexiglás. El objetivo principal del espacio cerrado 503 es proteger al operario 505 a bordo de la plataforma de servicio 502. El espacio cerrado 503 tiene al menos una abertura que permite el acceso a un vehículo de manipulación de recipientes. Esta abertura tiene una barrera cerrable 504. La barrera cerrable 504 puede comprender una o más puertas, por ejemplo, puertas batientes o puertas correderas. En aún otra realización, la barrera 504 puede tener forma de puerta abatible. Esta puerta abatible puede tener carriles o vías en su interior que coinciden con la anchura y la forma de los carriles/vías en la cuadrícula. Estos carriles/vías hacen posible el desplazamiento del vehículo de manipulación de recipientes a bordo del vehículo de servicio 501. La barrera, por ejemplo, en forma de puerta, cuenta con un mecanismo de bloqueo automático que garantiza que la puerta no puede abrirse mientras el vehículo de servicio 501 está en movimiento. Un escenario típico de eventos es que el vehículo de servicio 501 se maniobre hacia vehículo de manipulación de recipientes en cuestión. Si las puertas son puertas batientes o correderas convencionales, las puertas se abren cuando el vehículo de servicio 501 se sitúa junto al vehículo de manipulación de recipientes y el vehículo de manipulación de recipientes se eleva hasta el vehículo de servicio 501. Si el vehículo de servicio 501 tiene una puerta abatible, la puerta se baja hasta la cuadrícula. La puerta se sitúa de tal manera que el borde superior de la puerta esté junto al vehículo de manipulación de recipientes cuando esta se abate. A continuación, el vehículo se eleva hasta la puerta y se maniobra, manualmente, hasta la plataforma 502 del vehículo de servicio 501. El servicio puede realizarse mientras la plataforma de servicio 502 está sobre la cuadrícula y el vehículo de manipulación de recipientes se vuelve a colocar sobre la cuadrícula. Como alternativa, el vehículo de manipulación de recipientes puede transportarse de vuelta a una estación de servicio para su posterior reparación.
La plataforma de servicio 502 puede comunicarse de forma inalámbrica con el vehículo de manipulación de recipientes, o el operario 505 puede conectar el vehículo de servicio 501 directamente al vehículo de manipulación de recipientes si no es posible la comunicación inalámbrica. A continuación, el operario 505 del vehículo de servicio 501 puede controlar remotamente el vehículo de manipulación de recipientes.
Aunque aquí se describe que la plataforma 502 está montada sobre cuatro módulos de ruedas 401, el número de módulos puede variar; puede haber cualquier número de módulos, desde dos en adelante. Si se usan dos módulos de ruedas, la plataforma de servicio y los módulos de ruedas pueden ocupar 3 celdas de cuadrícula. Si se usan cuatro módulos de ruedas, la plataforma de servicio y los módulos de ruedas pueden ocupar cualquier número de celdas de cuadrícula, desde 4 en adelante, y tener un tamaño cuadrado o rectangular. Se puede usar un número adicional de módulos de ruedas si se usa un vehículo de servicio más largo o más ancho.
La Figura 6 es una vista en perspectiva del vehículo de servicio 501 de la Figura 5, que comprende una plataforma de servicio 502 apoyada sobre módulos de ruedas 401 con la barrera 504 abierta para poder acceder al vehículo de manipulación de recipientes. En esta figura, el vehículo de servicio 501 ha alcanzado al vehículo de manipulación de recipientes averiado. El operario 505 ha abierto la barrera 504 del espacio cerrado 503 para acceder al vehículo de manipulación de recipientes. El operario 505 puede elevar el vehículo de manipulación de recipientes a bordo de la plataforma de servicio 502 del vehículo de servicio 501. El operario 505 puede reparar el vehículo de manipulación de recipientes en la cuadrícula o transportarlo de vuelta a una estación de servicio. Reparar el vehículo de manipulación de recipientes en la cuadrícula ofrece una ventaja. La ventaja es que el vehículo de manipulación de recipientes puede comenzar a funcionar donde se detuvo después de ser reparado.
La Figura 7 es una vista en perspectiva del vehículo de servicio 501 de la Figura 5, que comprende una plataforma de servicio 502 sobre módulos de ruedas 401, donde el operario 505 de la plataforma 502 transfiere el robot de manipulación de recipientes a la plataforma 502. El operario 505 puede elevar el vehículo de manipulación de recipientes a la plataforma 502 o el operario 505 puede conectarse al vehículo de manipulación de recipientes, ya sea por cable o de forma inalámbrica, y controlarlo remotamente el vehículo de manipulación de recipientes sobre la plataforma 502.
La Figura 8 es una vista en perspectiva del vehículo de servicio 501 de la Figura 5, donde el vehículo de manipulación de recipientes está a bordo de la plataforma 502. La plataforma 502 puede estar equipada con carriles/vías de guía 801 para facilitar el acceso del vehículo de manipulación de recipientes a la plataforma 502. Después de que el primer conjunto de ruedas del vehículo de manipulación de recipientes se ha elevado sobre los carriles/vías de la plataforma 502, se puede empujar fácilmente hasta el final.
Como se puede ver en esta realización, el vehículo de servicio 501 comprende cuatro módulos de ruedas 401 para transportar al operario en la cuadrícula. En estos módulos de ruedas 401 está montada una plataforma 502. La plataforma 502 tiene dos zonas donde se sitúan el/los operario(es) 505, adecuada para dos operarios. Entre las dos zonas donde se sientan los operarios 505 hay un espacio o compartimento para el vehículo de manipulación de recipientes. El espacio o compartimento ara el vehículo de manipulación de recipientes está situado más abajo que el resto de la plataforma 502. Esto es para facilitar que el vehículo de manipulación de recipientes llegue hasta la plataforma 502. En una realización preferida de la presente invención, el espacio o compartimento para el vehículo de manipulación de recipientes puede bajarse para alojar el vehículo de manipulación de recipientes. Durante el desplazamiento, y cuando el operario 505 está trabajando en el vehículo de manipulación de recipientes, el espacio para alojar el vehículo de manipulación de recipientes puede estar elevado. Esto permite al operario 505 un mayor acceso al vehículo de manipulación de recipientes cuando está trabajando en él. Además, la elevación del espacio para el vehículo de manipulación de recipientes durante el desplazamiento facilita la maniobra del vehículo de servicio 501 sin el riesgo de que la parte inferior de la plataforma golpee la parte superior de la cuadrícula. La elevación y el descenso de la plataforma 502 pueden realizarse, por ejemplo, mediante un sistema de piñón y cremallera, accionadores hidráulicos o eléctricos.
La Figura 9 es una vista en perspectiva de otra realización del vehículo de servicio donde la plataforma 502 está colocada sobre módulos de ruedas 401 y tiene un compartimento 901 en forma de rebaje en el que encaja el vehículo de manipulación de recipientes. El compartimento 901 del vehículo de servicio 501 tiene un tamaño tal que el vehículo de manipulación de recipientes encaja en el compartimento 901 con la barrera cerrada. La ventaja de usar un compartimento 901 en forma de rebaje es que no es necesaria la elevación ni el movimiento del vehículo de manipulación de recipientes antes de repararlo, y el vehículo de manipulación de recipientes puede continuar su funcionamiento desde el mismo lugar donde se detuvo. Además, el compartimento 901, en forma de rebaje, resulta beneficioso, ya que permite al operario 505 reparar de forma segura el vehículo de manipulación de recipientes mientras el resto de la cuadrícula sigue funcionando.
En esta realización, la plataforma 502 se puede girar 360° en cualquier dirección alrededor de un eje vertical y con respecto a los módulos de ruedas 401. La plataforma 502 se puede girar con respecto a los módulos de ruedas 401 usando un rodamiento giratorio montado entre los módulos de ruedas 401 y la plataforma 502. El rodamiento se puede girar mediante un motor eléctrico. El motor eléctrico que gira la plataforma 502 con respecto a los módulos de ruedas 401 puede obtener su energía de un conjunto de fuentes de alimentación recargables montadas en el vehículo de servicio 501.
Los módulos de ruedas 401 pueden conectarse mediante una solución maestro y esclavo. En este contexto, la configuración maestro/esclavo se usa para compartir la carga cuando dos motores idénticos conectados a dos accionamientos diferentes se acoplan a una carga común. Un accionamiento se define como maestro y está configurado para funcionar en el modo de control de velocidad, mientras que el otro, definido como esclavo, está configurado para funcionar en el modo de control de par.
LISTA DE NÚMEROS DE REFERENCIA
1 sistema automatizado de almacenamiento y recuperación
100 estructuras de armazón
102 miembros verticales
103 miembros horizontales
104 cuadrícula de almacenamiento
105 columnas de almacenamiento
106 recipientes de almacenamiento
106' recipientes de almacenamiento
107 pilas
108 sistema de carriles
110 un primer conjunto de carriles paralelos
111 un segundo conjunto de carriles paralelos
115 columnas de cuadrícula
119 puerto
120 puerto
122 celda de cuadrícula
250 vehículo de manipulación de recipientes
201 vehículo de manipulación de recipientes
301 vehículo de manipulación de recipientes
401 módulo de ruedas
402 Ruedas para vehículo de manipulación de recipientes
403 Ruedas para vehículo de manipulación de recipientes
501 vehículo de servicio
502 plataforma en el vehículo de servicio
503 espacio cerrado
504 barrera
505 operario
801 vías en plataforma del vehículo de servicio
901 compartimento de vehículo de servicio
902 controles de vehículo de servicio

Claims (24)

REIVINDICACIONES
1. Un vehículo de servicio (501) que proporciona una plataforma (502) para dar servicio a un vehículo de manipulación de recipientes (201, 301) mientras se encuentra sobre un sistema de carriles basado en cuadrícula de una cuadrícula de almacenamiento tridimensional (104) de un sistema de almacenamiento automatizado (1) para almacenar recipientes de almacenamiento (106), en donde el vehículo de servicio (501) comprende dos o más módulos de ruedas, teniendo cada módulo de ruedas un primer conjunto de ruedas configurado para mover el vehículo a lo largo de una primera dirección lateral (X) del sistema de carriles basado en cuadrícula y un segundo conjunto de ruedas configurado para mover el vehículo a lo largo de una segunda dirección lateral (Y) del sistema de carriles basado en cuadrícula, siendo la segunda dirección (Y) perpendicular a la primera dirección (X), en donde una plataforma (502) está montada sobre los dos o más módulos de ruedas, caracterizado por que dicha plataforma (502) comprende un espacio cerrado (503) que tiene al menos una abertura que se puede cerrar mediante una barrera (504), y la plataforma (502) tiene un conjunto de vías (801) que coinciden con la anchura de las vías en la cuadrícula (104).
2. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los módulos de ruedas están configurados para funcionar conjuntamente como un módulo de ruedas maestro y uno o más módulos de ruedas esclavos.
3. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el vehículo de servicio (501) tiene una plataforma (502) configurada de tal manera que un vehículo de manipulación de recipientes (201, 301) puede ser elevado a la plataforma (502) manualmente, por un operario (505) en el vehículo de servicio (501).
4. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el vehículo de servicio (501) tiene un compartimento (901) en forma de rebaje en la plataforma, dimensionado para ajustarse a y sostener un vehículo de manipulación de recipientes (201, 301) mientras el vehículo de servicio (501) está en la cuadrícula (104).
5. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la plataforma (502) del vehículo de servicio (501) se apoya sobre al menos dos módulos de ruedas (401), opcionalmente cuatro módulos de ruedas (401).
6. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la plataforma (502) del vehículo de servicio (501) está dimensionada para alojar al menos a un operario (505).
7. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende un conjunto de controles (902), en donde un operario (505) en el vehículo de servicio (501) puede controlar el movimiento del vehículo de servicio (501) usando el conjunto de controles (902).
8. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el vehículo de servicio (501) está controlado por un centro de control central.
9. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la barrera (504) incluye un mecanismo automatizado que impide que la barrera (504) se abra mientras el vehículo de servicio (501) está en movimiento.
10. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el vehículo de servicio (501) está provisto de un dispositivo de comunicaciones que puede comunicarse con el dispositivo de comunicaciones de un vehículo de manipulación de recipientes (201, 301).
11. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el dispositivo de comunicaciones del vehículo de manipulación de recipientes (201, 301) es un dispositivo de comunicaciones inalámbricas.
12. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el vehículo de servicio (501) tiene un conector de alimentación configurado para proporcionar energía a un vehículo de manipulación de recipientes (201, 301).
13. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, configurado de tal manera que la plataforma (502) que está montada en la base de rueda (401) puede girar 360° en cualquier dirección alrededor de un eje vertical y con respecto a los módulos de ruedas (401).
14. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con la reivindicación 13, en donde se coloca un rodamiento giratorio entre la plataforma de servicio y los módulos de ruedas, y se usa para permitir que la plataforma de servicio gire libremente en cualquier dirección con respecto a los módulos de ruedas.
15. Una plataforma de servicio de acuerdo con la reivindicación 13 o 14, en donde un motor eléctrico controla la rotación de la plataforma en cualquier dirección alrededor de un eje vertical y con respecto a los módulos de ruedas.
16. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde una sección de la plataforma (502) comprende un regulador de altura para bajar la sección sobre carriles de la cuadrícula (104).
17. Un vehículo de servicio (501) de acuerdo con la reivindicación 16, en donde el regulador de altura es un sistema de piñón y cremallera o un conjunto de accionadores electrónicos.
18. Un sistema que comprende un vehículo de manipulación de recipientes y el vehículo de servicio (501) de cualquier reivindicación anterior, en donde el vehículo de manipulación de recipientes comprende un receptor y el vehículo de servicio (501) comprende un transmisor, estando el vehículo de manipulación de recipientes configurado para recibir señales de control remoto procedentes del transmisor y para maniobrar el vehículo de manipulación de recipientes en respuesta a esas señales de control remoto.
19. Un método para dar servicio a un vehículo de manipulación de recipientes (201, 301) usando un vehículo de servicio (501) en un sistema de almacenamiento automatizado (1) que comprende una cuadrícula de almacenamiento tridimensional (104) con un sistema de carriles basado en cuadrícula para almacenar recipientes de almacenamiento (106), en donde el vehículo de servicio (501) comprende dos o más módulos de ruedas, teniendo cada módulo un primer conjunto de ruedas configurado para mover el vehículo a lo largo de una primera dirección lateral (X) del sistema de carriles basado en cuadrícula, y un segundo conjunto de ruedas configurado para mover el vehículo a lo largo de una segunda dirección lateral (Y) del sistema de carriles basado en cuadrícula, siendo la segunda dirección (Y) perpendicular a la primera dirección (X), comprendiendo el vehículo de servicio una plataforma montada sobre los dos o más módulos de ruedas, comprendiendo la plataforma un espacio cerrado que tiene al menos una abertura que se puede cerrar mediante una barrera, y la plataforma (502) tiene un conjunto de vías (801) que coinciden con la anchura de las vías en la cuadrícula (104) en donde dicho método comprende las etapas de
a. maniobrar el vehículo de servicio (501) a lo largo de la cuadrícula hasta una ubicación en la que la abertura del espacio cerrado esté situada junto al vehículo de manipulación de recipientes;
b. abrir la barrera (504) del vehículo de servicio (501);
c. elevar manualmente el vehículo de manipulación de recipientes a la plataforma (502) o impulsar el vehículo de manipulación de recipientes a la plataforma (502) del vehículo de servicio (501) de modo que el vehículo de manipulación de recipientes sea recibido en el vehículo de servicio (501),
d. cerrar la barrera (504) del vehículo de servicio (501).
20. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, en donde un operario (505) situado en el vehículo de servicio (501) maniobra el vehículo de servicio (501).
21. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, en donde un centro de control maniobra el vehículo de servicio (501).
22. Un método de acuerdo con la reivindicación 20, 21, en donde la puerta (504) no puede abrirse mientras el vehículo de servicio (501) está en movimiento.
23. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en donde el dispositivo de comunicaciones del vehículo de manipulación de recipientes (201, 301) es un dispositivo de comunicaciones inalámbricas.
24. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, en donde el vehículo de manipulación de recipientes (201, 301) recibe energía del vehículo de servicio (501) cuando está en la plataforma (502) del vehículo de servicio (501).
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