ES3039769T3 - Detection module for a bearing device with sensor devices for detecting a fault or fill level of storage goods with optical distance measurement - Google Patents

Detection module for a bearing device with sensor devices for detecting a fault or fill level of storage goods with optical distance measurement

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ES3039769T3
ES3039769T3 ES19290116T ES19290116T ES3039769T3 ES 3039769 T3 ES3039769 T3 ES 3039769T3 ES 19290116 T ES19290116 T ES 19290116T ES 19290116 T ES19290116 T ES 19290116T ES 3039769 T3 ES3039769 T3 ES 3039769T3
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Wolfgang Hohl
Simon Koch
Adrien Marquette
Michael Scheuber
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Abstract

Módulo de detección (100) para montaje, en particular reemplazable o reequipable, en un dispositivo de almacenamiento (102), en donde el módulo de detección (100) tiene un cuerpo portador (104) y varios dispositivos sensores (106) que están fijados a y/o en el cuerpo portador (104), en donde cada uno de los dispositivos sensores (106) está diseñado para detectar información del sensor en el marco de una medición de distancia óptica, información que es indicativa de una cantidad faltante y/o una cantidad de llenado de productos almacenados (110) en un área de recepción (108) del dispositivo de almacenamiento (102) para recibir productos almacenados (110), cuya área de recepción está asignada a un dispositivo sensor (106) respectivo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Módulo de detección para un dispositivo de cojinete con dispositivos sensores para la detección de una cantidad faltante o cantidad de llenado de mercancías de almacenamiento con medición óptica de distancia
La invención se refiere a un dispositivo de almacenamiento, a un sistema de gestión de almacenamiento y a un procedimiento para modernizar un dispositivo de almacenamiento.
La gestión logística de grandes almacenes de mercancías representa tradicionalmente un gran desafío, en particular cuando las cantidades de mercancías son grandes, los tipos de mercancías están muy diversificados, las mercancías y el stock de mercancías están sujetos a cambios frecuentes y las ubicaciones de almacenamiento individuales de las mercancías están geográficamente alejadas o las ubicaciones de almacenamiento cambian con frecuencia.
Estos stocks de mercancías se gestionan tradicionalmente por ordenador. Personas controlan el stock de mercancías de manera descentralizada y se reordenan las mercancías localmente según sea necesario. Este procedimiento es lento, requiere mucho tiempo, es laborioso y requiere numerosos recursos descentralizados debido al procesamiento local de cada stock de mercancías.
Desde el documento WO 2017/084649 A1 se conoce un dispositivo de almacenamiento con estantes, al que se asignan dispositivos sensores ópticos, para detectar el llenado o el nivel de llenado de los estantes con mercancías. En el documento WO 2017/084649 A1 se describe un dispositivo para almacenar mercancías con al menos una base con una cara superior, en la que se pueden almacenar las mercancías en un espacio de supervisión, y con una cara inferior y con aberturas, que discurren desde la cara superior hasta la cara inferior, así como transmisores de señales con receptores de señales asociados, por lo que al menos un tipo está dispuesto en las aberturas de la cara inferior y una señal de los transmisores de señales puede ser detectada por los receptores de señales, así como una electrónica de control con un sistema de control, que suministra energía a los transmisores de señales y receptores de señales, así como procesa señales de los receptores de señales, así como las identifica, para determinar el estado de ocupación del espacio de supervisión con mercancías, en base a la presencia de una señal en el respectivo receptor de señales.
El sistema según el documento WO 2017/084649 A1 es potente, pero requiere una cantidad relativamente grande de sensores.
El documento DE 20 2016 105 648 U1 divulga un dispositivo de cojinete que tiene las características del preámbulo de la reivindicación 1.
En el documento WO 2007/012099 A1 se describe un dispositivo de detección y dos dispositivos de medición, cada uno conectado con una unidad de control externa del sistema informático. Las líneas de detección están dispuestas en forma de V.
En el documento DE 203 19293 U1 se describe un dispositivo para medir el nivel de llenado de mercancías de almacén. En el documento DE 10 2013 222263 A1 se describe un sistema de gestión de inventario. En el documento DE 197 14 799 A1 se describe un sistema de registro y control de inventario, por ejemplo, para máquinas expendedoras de alimentos.
Un objetivo de la presente invención es permitir la supervisión de un stock de mercancías con poco esfuerzo y alta precisión.
Este objetivo se resuelve mediante los objetos de las reivindicaciones independientes de la patente. Las configuraciones preferentes se exponen en las reivindicaciones dependientes de la patente.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un dispositivo de almacenamiento, que comprende zonas de recepción, en particular barras de estantería, para recibir mercancías de almacén, por lo que cada dispositivo sensor del al menos un módulo de detección está asignado a una zona de recepción respectiva, y está diseñado para detectar la información del sensor indicativa de la cantidad faltante y/o la cantidad de llenado de las mercancías de almacén en la zona de recepción asignada respectiva; por lo que los módulos de detección están configurados para el montaje, en particular reemplazable o reequipable, en un dispositivo de almacenamiento, y que presentan lo siguiente: un cuerpo portador, y una pluralidad de dispositivos sensores, que están fijados a y/o en el cuerpo portador; por lo que cada uno de los dispositivos sensores está diseñado para detectar información del sensor en el marco de una medición óptica de la distancia, información del sensor que es indicativa de una cantidad faltante o una cantidad de llenado de mercancías de almacén en una zona de recepción del dispositivo de almacenamiento asignada a un dispositivo sensor respectivo, para recibir mercancías de almacén, y los dispositivos sensores están fijados al cuerpo portador de tal manera, que cada uno de los dispositivos sensores puede emitir un haz electromagnético primario paralelo entre sí, en particular inclinado o perpendicular a la superficie principal del cuerpo portador, partiendo de la misma superficie principal del cuerpo portador, por lo que cada uno de los dispositivos sensores está configurado para detectar un haz electromagnético secundario reflejado por la mercancía de almacén en respuesta a la emisión del haz electromagnético primario, por lo que los módulos de detección presentan un primer módulo de detección con un dispositivo de control y un segundo módulo de detección sin su propio dispositivo de control, que se puede controlar mediante el dispositivo de control del primer módulo de detección; y el dispositivo de almacenamiento presenta al menos una de las siguientes características: por lo que el primer módulo de detección y el segundo módulo de detección están fijados verticalmente uno sobre el otro, en particular el primer módulo de detección está fijado verticalmente sobre el segundo módulo de detección; por lo que el primer módulo de detección presenta una dimensión mayor que el segundo módulo de detección.
Según otra realización ejemplar más de la presente invención, se proporciona un sistema de gestión de almacenamiento, que presenta una pluralidad de dispositivos de almacenamiento, que presentan las características descritas anteriormente y un sistema de gestión, que está configurado para gestionar un inventario de mercancías almacenadas en las zonas de recepción, basándose en la información de los sensores detectada por los dispositivos sensores.
Según otra realización ejemplar más de la presente invención, se proporciona un procedimiento para modernizar un dispositivo de almacenamiento con zonas de recepción para recibir mercancías de almacén, por lo que el procedimiento comprende montar al menos un módulo de detección con las características descritas anteriormente en estructuras de montaje (en particular barras de estantería) del dispositivo de almacenamiento, realizar una medición óptica de distancia por medio de un dispositivo sensor respectivo del al menos un módulo de detección asignado a una zona de recepción respectiva, para detectar la información del sensor indicativa de una cantidad faltante y/o cantidad de llenado de mercancías de almacén en una zona de recepción asignada respectivamente, y supervisar el stock de mercancías almacenadas en el dispositivo de almacenamiento mediante la evaluación de la información de los sensores.
En el contexto de esta solicitud, el término "módulo de detección" se puede entender, en particular, como un componente modular, preferentemente en forma de placa, en el que ya están integrados varios dispositivos sensores. Por lo tanto, el módulo de detección se puede fijar, integrar o montar de otro modo en un dispositivo de almacenamiento, incluso uno convencional. Dado que, en una realización ejemplar, dicho módulo de detección no requiere ninguna adaptación específica de los dispositivos de almacenamiento que interactúan, también se puede utilizar dicho módulo de detección de manera intercambiable o se puede fijar para modernizar un dispositivo de almacenamiento.
En el contexto de esta solicitud, el término "dispositivo sensor" se puede entender, en particular, como un dispositivo diseñado para realizar una medición óptica. Dicho dispositivo sensor puede presentar una unidad de detección, para detectar radiación electromagnética (en particular, luz visible o radiación infrarroja), por ejemplo, un fotodiodo. Opcionalmente, dicho dispositivo sensor también puede presentar una unidad emisora para emitir radiación electromagnética (en particular, luz visible o radiación infrarroja), por ejemplo, una fuente láser (en particular, un diodo láser) o un diodo emisor de luz. Dicho dispositivo sensor puede, por ejemplo, medir por reflexión, es decir, detectar la distancia a una mercancía almacenada mediante la detección de la radiación electromagnética reflejada en la mercancía almacenada.
En el contexto de esta solicitud, el término "medición óptica de distancia" se puede entender, en particular, como una medición que utiliza radiación electromagnética (en particular, luz visible o infrarroja), para determinar la distancia espacial entre un dispositivo sensor y la mercancía almacenada en una zona de recepción asignada a dicho dispositivo sensor. En particular, la mercancía almacenada, cuya distancia con respecto al dispositivo sensor se desea determinar, pueden ser la última en una disposición de varias mercancías almacenadas consecutivamente, dispuestas, en particular, paralelas a un haz de medición electromagnético en la zona de recepción.
En el contexto de esta solicitud, el término "zona de recepción" se entiende, en particular, como una ubicación de almacenamiento u otra subzona espacial de un dispositivo de almacenamiento (por ejemplo, parte de la superficie de apoyo de un compartimento de estantería o un compartimento de estantería completo), diseñada para almacenar mercancías de almacén asignada. En otras palabras, a cada zona de recepción de un dispositivo de almacenamiento o de un sistema de gestión de almacenamiento se le puede asignar una mercancía de almacén específica (por ejemplo, un contenedor con tornillos o tacos específicos). Se puede asignar una mercancía de almacén específica a cada zona de recepción en una base de datos del sistema de gestión de almacenamiento. Además, las dimensiones correspondientes de la zona de recepción también se pueden almacenar en la base de datos del sistema de gestión de almacenamiento para cada zona de recepción (por ejemplo, una dimensión de estantería definida de 500 mm). En particular, al menos una parte de las zonas de recepción se puede llenar, al menos parcialmente, con mercancías de almacenamiento, en particular en forma de cajas de almacenamiento, contenedores de mercancía o productos a granel.
En el contexto de esta solicitud, el término "cantidad faltante" se entiende, en particular, como la diferencia entre la cantidad de mercancía almacenada cuando la zona de recepción de un dispositivo de almacenamiento está completamente llena, y la cantidad real (particularmente menor) de mercancías almacenadas en la zona de recepción del dispositivo de almacenamiento. Por ejemplo, los usuarios pueden retirar mercancías almacenadas del dispositivo de almacenamiento, lo que puede aumentar la cantidad faltante. Se pueden rellenar nuevas mercancías de almacén en el dispositivo de almacenamiento mediante reordenaciones, lo que reduce la cantidad faltante.
En el contexto de esta solicitud, el término "cantidad de llenado" se entiende, en particular, como la cantidad residual (por ejemplo, la cantidad restante) de mercancías almacenadas en la zona de recepción de un dispositivo de almacenamiento. Por ejemplo, los usuarios pueden retirar mercancías almacenadas del dispositivo de almacenamiento, lo que puede disminuir la cantidad de llenado o el nivel de llenado. Se pueden rellenar nuevas mercancías de almacén en el dispositivo de almacenamiento mediante reordenaciones, lo que aumenta la cantidad de llenado.
En el contexto de esta solicitud, el término "dispositivo de almacenamiento" se entiende, en particular, como una estructura con forma de caja, con uno o, preferentemente, varios compartimentos de almacenamiento, diseñado para colocar, depositar, almacenar, etc., mercancía de almacén. Una estructura de este tipo se puede colocar en el suelo o se puede fijar a la pared. Por ejemplo, se puede diseñar el dispositivo de almacenamiento como un estante de almacenamiento o un armario de almacenamiento. Si ésta estructura está al menos parcialmente abierta, se puede diseñar, por ejemplo, como un estante. En una configuración como armario, la estructura se diseña con puertas, que se pueden cerrar opcionalmente. No obstante, también es posible, por ejemplo, utilizar el maletero o el espacio de carga de un vehículo como dispositivo de almacenamiento o diseñar un dispositivo de almacenamiento móvil de otra manera.
En el contexto de esta solicitud, el término "sistema de gestión de almacenamiento" se entiende, en particular, como una disposición de dispositivos de almacenamiento, que pueden estar total o parcialmente llenos o vacíos, y gestionados por un sistema de gestión (por ejemplo, un procesador o un servidor). El nivel de llenado o el nivel de vacío se detecta mediante sensores para cada mercancía o ubicación de almacenamiento. Un sistema de gestión, por ejemplo, configurado como procesador, puede realizar o activar automáticamente un nuevo pedido en función de los niveles de llenado o vacío detectados por sensores en los dispositivos de almacenamiento con los distintos tipos de mercancías almacenadas, por ejemplo, si el stock restante de una mercancía almacenada ha descendido por debajo de un valor umbral predefinido.
En el contexto de esta solicitud, el término “mercancía de almacén" se entiende, en particular, un cuerpo físico comercializable o un elemento de mercancía que, junto con muchos otros elementos de mercancías, forma un stock de mercancías sujeto a cambios continuos. Entre estas mercancías de almacén o elementos de mercancías se incluyen, en particular, artículos o componentes técnicos, como componentes de herramientas (por ejemplo, martillos, destornilladores, etc.) o componentes consumibles (por ejemplo, tornillos, clavos, tacos, etc.), particularmente embalados en unidades de embalaje como, por ejemplo, contenedores o recipientes. Ejemplos de la naturaleza o tipo de una mercancía de almacén o elementos de mercancías incluyen el contenido de maletas, componentes de máquinas, el contenido de una maleta de máquina, insertos de herramientas, botes, latas, botellas, cartuchos, tubos o el contenido de cajones. Las mercancías de almacén, por ejemplo, los productos a granel también se pueden almacenar en cajas de almacenamiento o cartones. Las mercancías de almacén pueden ser, por ejemplo, embalajes de piezas pequeñas, como un recipiente de cartón con 100 tornillos.
De acuerdo con la invención, se proporciona un módulo de detección integrado en un cuerpo portante común, con varios dispositivos sensores, que realizan una medición óptica de distancia. Esta medición óptica de distancia, que determina la distancia espacial entre el dispositivo sensor correspondiente y la mercancía de almacén en una zona de recepción asignada a dicho dispositivo sensor, permite determinar de manera sencilla y fiable la cantidad faltante o el nivel de llenado de la mercancía almacenada en dicha zona de recepción. Si, por ejemplo, la mercancía de almacén en la zona de recepción se desplaza hacia el lado de retirada del dispositivo de almacenamiento, y el dispositivo sensor correspondiente se dispone en el lado opuesto al del lado de retirada del dispositivo de almacenamiento, una mayor distancia espacial debido a la mercancía de almacén retirada en esta zona de recepción corresponde con una mayor cantidad faltante o un nivel de llenado inferior que una distancia menor. Con la medición de distancia, un solo dispositivo sensor es suficiente para mercancías de almacén, dispuestas a lo largo de toda una fila en la zona de recepción, para detectar el nivel de llenado de la mercancía de almacén de toda la zona de recepción. Por lo tanto, un pequeño número de dispositivos sensores es suficiente para supervisar varias zonas de recepción de mercancías de almacén. También resulta ventajoso montar dicho módulo de detección de manera intercambiable en un dispositivo de almacenamiento existente o modernizar un dispositivo de almacenamiento existente con dicho módulo de detección, para supervisar automáticamente el nivel de llenado de las zonas de recepción asignadas. Además de la modernización con uno o más módulos de detección, se puede prescindir ventajosamente de la adaptación del dispositivo de almacenamiento para implementar la supervisión de un stock de mercancías. Basándose en la determinación automática de la cantidad faltante o cantidad de llenado de las mercancías de almacén en varias zonas de recepción de uno o más dispositivos de almacenamiento, la supervisión del stock de mercancías es posible con poco esfuerzo y con baja propensión a errores, incluso en almacenes extremadamente complejos, sin necesidad de intervención del usuario. El módulo de detección universal se puede instalar ventajosamente en el dispositivo de almacenamiento independientemente de este y sin necesidad de realizar cambios estructurales significativos en el propio dispositivo de almacenamiento. Esto hace que un módulo de detección, según una realización ejemplar de la invención, sea ideal para su montaje universal en prácticamente cualquier dispositivo de almacenamiento o para su modernización en prácticamente cualquier dispositivo de almacenamiento existente. Por ejemplo, es posible equipar un dispositivo de almacenamiento con módulos de detección tanto para dispositivos de almacenamiento fijos (por ejemplo, estanterías de almacenamiento) como para dispositivos de almacenamiento móviles (por ejemplo, equipamiento de vehículos).
A continuación, se describen realizaciones ejemplares adicionales del módulo de detección, del dispositivo de almacenamiento, del sistema de gestión de almacenamiento y del procedimiento.
Si una zona de recepción asignada a un dispositivo sensor se vacía por completo de mercancía de almacén, es posible que la medición de distancia ya no sea posible, ya que el haz de luz o similar emitido por el dispositivo sensor ya no se puede reflejar en la mercancía de almacén en dicha zona de recepción. Por lo tanto, un haz electromagnético secundario reflejado no detectable puede llevar a la conclusión de que el nivel de llenado restante en la zona de recepción es cero o que una cantidad faltante corresponde a la capacidad máxima de recepción de mercancía de almacén en dicha zona de recepción.
Según una realización ejemplar, el cuerpo portador se puede diseñar como una placa portadora. Por ejemplo, dicha placa portadora se puede diseñar como un cuerpo plano con un espesor máximo de un quinto de su longitud y anchura. Por ejemplo, la placa se puede diseñar como una placa de chapa metálica o placa de plástico. Dicha placa portadora se puede montar o modernizar fácilmente en un dispositivo de almacenamiento existente (por ejemplo, un estante de almacenamiento) como pared trasera.
Según una realización ejemplar, la placa portadora puede presentar una anchura de al menos 500 mm, en particular de al menos 1000 mm. Según una realización ejemplar, la placa portadora puede presentar una altura inferior a 150 mm (en particular, si el módulo de detección presenta un dispositivo de control) o inferior a 100 mm (en particular, si el módulo de detección no presenta ningún dispositivo de control). Según una realización ejemplar, la placa portadora puede presentar un espesor inferior a 20 mm.
Según una realización ejemplar, los dispositivos sensores se fijan en el cuerpo portador de tal manera que cada uno de los dispositivos sensores puede emitir un haz electromagnético primario paralelo al otro, que emana de la misma superficie principal del cuerpo portador. Por ejemplo, es posible que los haces electromagnéticos primarios se emitan en ángulo o perpendicularmente a la superficie principal del cuerpo portador. A modo de ejemplo, un dispositivo sensor puede emitir un haz electromagnético paralelo, por ejemplo, en forma de haz de luz, en dirección de la mercancía de almacén.
Según una realización ejemplar, cada dispositivo sensor está diseñado para detectar un haz electromagnético secundario reflejado por la mercancía de almacén en respuesta a la emisión del haz electromagnético primario. De este modo, se puede determinar la distancia a la mercancía de almacén más cercana al dispositivo sensor en la zona de recepción asociada mediante una medición óptica de reflexión, donde dicho haz electromagnético primario se refleja desde la mercancía de almacén más cercana al dispositivo sensor y se detecta allí.
Según una realización ejemplar, el módulo de detección puede presentar un dispositivo de control (por ejemplo, un procesador), que transmite los datos de los sensores, transmitidos por los dispositivos sensores del módulo de detección asociado al dispositivo de control y/o por los dispositivos sensores de otro módulo de detección sin dispositivo de control, a un sistema de gestión central para su posterior procesamiento. El procesamiento de los datos de los sensores, las señales de los sensores o la información de los sensores puede ser realizado por el sistema de gestión central. De este modo, se puede proporcionar un dispositivo de control descentralizado con recursos gestionables. La inteligencia central se puede concentrar en el sistema de gestión central para la evaluación de los datos. Esto reduce el esfuerzo total necesario para implementar el sistema de gestión de almacenamiento.
Como alternativa, el dispositivo de control de un módulo de detección se puede configurar para determinar, a partir de los datos de los sensores detectados por los dispositivos sensores del módulo de detección, la distancia a cada mercancía de almacén y, a partir de esta distancia, la cantidad faltante o el nivel de llenado. Los datos o la información de los sensores de los dispositivos sensores de un módulo de detección, se pueden transmitir al dispositivo de control (en particular, si se proporciona conjuntamente para todos los dispositivos sensores de un módulo de detección), que procesa los datos o la información de los sensores, y los utiliza para calcular la distancia espacial a la mercancía de almacén más cercana al dispositivo sensor correspondiente para cada dispositivo sensor y, por lo tanto, también para cada zona de recepción asignada. De este modo, se puede implementar un dispositivo de control común para varios dispositivos sensores, que agrupa y evalúa las señales de los sensores y las utiliza para determinar la cantidad faltante o el nivel de llenado de la mercancía de almacén para cada zona de recepción asignada al módulo de detección. El dispositivo de control puede actuar como la inteligencia central del módulo de detección y realizar servicios de procesamiento para la mayoría de los dispositivos sensores del módulo de detección. Ventajosamente, los dispositivos sensores individuales se pueden diseñar con una inteligencia basada en procesador mínima, o incluso sin ella, lo que requiere un gasto mínimo de recursos. La combinación de una inteligencia central (en forma de dispositivo de control) con varios maniquíes descentralizados (en forma de dispositivos sensores) mantiene baja la complejidad general del hardware para la fabricación de un módulo de detección.
Según una realización ejemplar, el dispositivo de control se puede configurar para determinar la distancia a una mercancía de almacén asignada, basándose en los datos de los sensores detectados por los dispositivos sensores de otro módulo de detección (en particular, otro módulo de detección sin dispositivo de control) acoplado comunicativamente con el dispositivo de control, y para determinar la cantidad faltante o el nivel de llenado a partir de dicha distancia. De este modo, un dispositivo de control de un módulo de detección también puede evaluar los datos o la información de los sensores de otro módulo de detección y determinar las cantidades faltantes o los niveles de llenado. Esto puede ser ventajoso, por ejemplo, si el otro módulo de detección no presenta ningún dispositivo de control. De este modo, el sistema de gestión de almacenamiento se puede diseñar para ser compacto y requerir poco equipo.
Según una realización ejemplar, el dispositivo de control se puede acoplar comunicativamente con los dispositivos sensores, en particular comunicativamente por cable. Los datos de los sensores de los dispositivos sensores del módulo de detección con el dispositivo de control, o bien los datos de los sensores de los dispositivos sensores de otro módulo de detección sin dispositivo de control, se pueden transmitir al dispositivo de control mediante la conexión de comunicación correspondiente. En las distancias cortas dentro de un módulo de detección o entre módulos de detección adyacentes, las conexiones por cable para la transmisión por cable de datos de los sensores se pueden integrar fácilmente en el cuerpo portador o disponerse entre cuerpos portadores. Alternativamente, también se puede implementar un protocolo de comunicación inalámbrica para la comunicación entre el dispositivo de control y los dispositivos sensores de un módulo de detección o de módulos de detección adyacentes.
Según una realización ejemplar, el dispositivo de control se puede acoplar comunicativamente con un sistema de gestión, inalámbricamente en particular mediante WLAN o Bluetooth. De este modo, el dispositivo de control de un módulo de detección puede enviar los datos de sensor recopilados y, opcionalmente, preprocesados a un sistema de gestión central (por ejemplo, otro procesador), donde dichos datos de los sensores pueden ser procesados posteriormente. Sin embargo, es preferente que el dispositivo de control de un módulo de detección simplemente resuma o agrupe los datos de los sensores de los dispositivos sensores asignados y proporcione los paquetes de datos correspondientes al sistema de gestión central para su evaluación. El sistema de gestión central (que en el backend se denomina dispositivo de evaluación de datos) puede entonces realizar el procesamiento de datos, que permite determinar la distancia para cada zona de alojamiento y, en consecuencia, determinar si hay stock completo o faltante en cada zona de recepción. La comunicación entre el/los dispositivo(s) de control y el sistema de gestión es preferentemente inalámbrica, ya que el sistema de gestión central, por un lado, y los diferentes dispositivos de control de los distintos módulos de detección de los distintos dispositivos de almacenamiento, por otro lado, pueden estar ubicados a gran distancia entre sí. En distancias tan grandes, la comunicación inalámbrica es más fácil de implementar que la comunicación por cable.
Según una realización ejemplar, el módulo de detección sin dispositivo de control puede estar acoplado, en particular mediante una conexión de comunicación maestro-esclavo, con un dispositivo de control externo proporcionado por el módulo de detección (en particular, otro módulo de detección) y se puede configurar para transmitir datos o información de los sensores detectados por los dispositivos sensores, para determinar la cantidad faltante o el nivel de llenado al dispositivo de control externo. En este contexto, una conexión de comunicación maestro-esclavo se puede entender, en particular, como una gestión jerárquica del acceso a un recurso compartido en forma de canal de datos compartido con fines de control. En esta implementación, el módulo de detección con dispositivo de control funciona como maestro, mientras que el módulo de detección sin dispositivo de control, acoplado comunicativamente con él, funciona como esclavo. De este modo, el módulo de detección sin dispositivo de control se somete al control del módulo de detección con dispositivo de control. Gracias a esta arquitectura maestro-esclavo, un conjunto de varios módulos de detección se puede gestionar con un dispositivo de control común, lo que permite una implementación con un bajo consumo de recursos.
Según una realización ejemplar, cada uno de los dispositivos sensores puede estar diseñado para determinar una distancia a la mercancía de llenado, por ejemplo, mediante una medición del tiempo de propagación óptica, una medición de la posición de fase óptica y/o mediante triangulación (en particular triangulación láser).
Con una medición del tiempo de propagación óptica, por ejemplo, un dispositivo sensor puede emitir un pulso de luz corto en la zona de recepción asignada, para incidir en una mercancía de almacén almacenada. El tiempo de tránsito del pulso es el tiempo, que tarda el haz de luz en viajar desde el dispositivo sensor hasta la mercancía de almacén reflejado y de regreso al dispositivo sensor. Al medir este tiempo de tránsito, se puede determinar la distancia entre el dispositivo sensor y la mercancía de almacén más cercana en la zona de recepción, utilizando la velocidad de la luz.
Una medición óptica de la posición de fase se basa en el hecho de que el desfase de un haz de luz coherente reflejado (en particular, un haz láser) o su modulación, en comparación con el haz de luz emitido originalmente por el dispositivo sensor, depende de la distancia. Este desfase se puede medir y utilizar para determinar la distancia recorrida desde el dispositivo sensor hasta la mercancía de almacén más cercana en la zona de recepción y de regreso al dispositivo sensor. Si se utiliza la frecuencia del haz de luz original (en particular, la frecuencia de un láser) para la superposición, el dispositivo sensor puede funcionar como un interferómetro láser, en donde se determina el cambio relativo tras el desplazamiento de la mercancía de almacén más cercana en la zona de recepción, que actúa como objetivo o espejo de referencia.
Con un dispositivo sensor que funciona por triangulación, un haz de luz emitido por el dispositivo sensor (por ejemplo, un rayo láser o la radiación de un LED) se puede dirigir a la mercancía de almacén más cercana en la zona de recepción y ser observado por una unidad de detección óptica del dispositivo sensor (por ejemplo, un fotodiodo de resolución espacial, un conjunto de CCD o una cámara). Si cambia la distancia entre la mercancía de almacén más cercana y el dispositivo sensor, también cambia el ángulo de observación del punto de luz y, por lo tanto, la posición de su imagen en la unidad de detección. A partir del cambio de posición, se puede determinar la distancia entre la mercancía de almacén y el dispositivo sensor mediante funciones angulares.
Según una realización ejemplar, cada dispositivo sensor se puede configurar para detectar información del sensor como parte de la medición óptica de la distancia. Esta información del sensor indica la distancia cuantitativa entre el dispositivo sensor respectivo y la mercancía de almacén más cercana en la zona de recepción asignada. Tras determinar cuantitativamente esta distancia (por ejemplo, en centímetros o milímetros), se puede determinar la cantidad faltante o el nivel de llenado residual de estas mercancías de almacén en esta zona de recepción, dada la dimensión espacial conocida de la mercancía de almacén en dicha zona de recepción (por ejemplo, determinable mediante el acceso a la base de datos correspondiente).
Según una realización ejemplar, el módulo de detección o el dispositivo de almacenamiento puede presentar al menos un dispositivo de grabación de imágenes (por ejemplo, fijado al o en el cuerpo portador) para grabar datos de imagen que permitan identificar al menos parte de las mercancías de almacén en las zonas de recepción asignadas a los dispositivos sensores. Dicho dispositivo de grabación de imágenes puede, por ejemplo, grabar una imagen de las mercancías de almacén (por ejemplo, el embalaje del producto) y, basándose en la información ópticamente detectada, identificar las mercancías de almacén o, al menos, determinar un tipo de producto. Esto se puede realizar, por ejemplo, mediante métodos de reconocimiento óptico de imágenes. Opcionalmente, también se puede realizar comparando la información obtenida con la información de una base de datos. Dicho dispositivo de grabación de imágenes puede, por ejemplo, proporcionarse conjuntamente para varios o incluso todos los dispositivos sensores de un módulo de detección. Alternativamente, dicho dispositivo de grabación de imágenes también se puede proporcionar conjuntamente para varios módulos de detección, por ejemplo, para un dispositivo de almacenamiento completo. Como alternativa, también es posible implementar un dispositivo de grabación de imágenes por dispositivo sensor.
Según una realización ejemplar, el módulo de detección puede presentar una conexión de suministro de energía eléctrica para suministrar energía eléctrica a los dispositivos sensores y, opcionalmente, a un dispositivo de control. Por ejemplo, un módulo de detección puede estar equipado con un cable con un enchufe en cuyo extremo se conecta a la red eléctrica pública.
Según una realización ejemplar, las zonas de recepción se pueden diseñar con su lado superior inclinado con respecto a la horizontal, para recibir la mercancía de almacén, en particular inclinado hacia abajo, hacia el usuario, de modo que la mercancía de almacén se deslice hacia adelante hasta la parte frontal de la respectiva zona de recepción. Por ejemplo, el ángulo de inclinación puede estar entre 3° y 30°. Gracias a la fuerza de la gravedad, la mercancía de almacén se desliza hacia adelante mediante la inclinación de un estante o similar. Tras la mercancía de almacén restante, se puede determinar la cantidad faltante y, por lo tanto, la cantidad restante de la mercancía de almacén en esta zona de recepción mediante la medición de distancia, sin necesidad de intervención humana.
Según una realización ejemplar, las zonas de recepción se pueden diseñar, alternativa o adicionalmente, con dispositivos transportadores (en particular, rodamientos de rodillos o bolas) para facilitar el movimiento de la mercancía de almacén hacia la parte frontal de la respectiva zona de recepción. Al instalar rodamientos de rodillos o bolas en un estante (preferentemente inclinado), el deslizamiento de baja fricción puede hacer que la mercancía de almacén restante (por ejemplo, tras retirar una mercancía de almacén anterior) se deslice automáticamente hacia adelante. De este modo, una medición óptica de la distancia tras el avance de la mercancía de almacén puede proporcionar un diagnóstico preciso del stock que falta o el stock restante de las mercancías de almacén en una zona de recepción específica.
Según una realización ejemplar, las zonas de recepción pueden presentar, alternativa o adicionalmente, otro mecanismo, en particular un mecanismo de resorte, para impulsar la mercancía de almacén hacia la parte frontal de la respectiva zona de recepción. Los resortes mecánicos que presionan desde atrás hacia adelante provocan que las mercancías de almacén en una zona de recepción se encuentren siempre en la parte frontal (es decir, de cara al usuario) del dispositivo de almacenamiento. Esta medida también reduce el riesgo de determinar incorrectamente la cantidad faltante o el nivel de llenado de la mercancía de almacén en una zona de recepción, debido a la medición óptica de la distancia. De este modo, la mercancía de almacén en las zonas de recepción puede ser impulsada lejos de un dispositivo sensor asociado y hacia un extremo (en particular, un tope en un extremo) de la respectiva zona de recepción. Dicho extremo puede estar opuesto al otro extremo de la respectiva zona de recepción, de cara al dispositivo sensor asociado. Ventajosamente, la impulsión de la mercancía de almacén del dispositivo sensor asociado se puede realizar mediante un mecanismo automático. Dicho mecanismo puede ser, por ejemplo, un mecanismo basado en la fuerza de gravedad (por ejemplo, mediante ubicaciones de almacenamiento inclinadas), un mecanismo de reducción de fricción (por ejemplo, mediante un cojinete de baja fricción en el suelo, que soporta la mercancía de almacén) o un mecanismo de resorte (por ejemplo, mediante un resorte mecánico que aleja la mercancía de almacén del dispositivo sensor). En particular, al retirar parte de la mercancía de almacén en una zona de recepción, el dispositivo sensor asociado puede empujar ventajosamente la mercancía de almacén restante lejos de la zona de recepción, de modo que el dispositivo sensor detecte el proceso de retirada mediante la medición óptica de distancia.
Según una realización ejemplar, el módulo de detección se puede fijar o ser fijable a las estructuras de montaje verticalmente. Preferentemente, un módulo de detección se puede montar en la pared trasera vertical de un dispositivo de almacenamiento, por ejemplo, diseñado como un estante.
El primer y el segundo módulo de detección están fijados verticalmente uno sobre el otro, en particular, el primer módulo de detección está fijado verticalmente sobre el segundo módulo de detección, y/o, el primer módulo de detección presenta una dimensión mayor que el segundo módulo de detección. Ambos módulos de detección pueden formar parte de la pared trasera de un dispositivo de almacenamiento común. Una línea de conexión corta entre los dos módulos de detección orientados verticalmente es suficiente para transmitir las señales de los sensores de los dispositivos sensores del segundo módulo de detección al dispositivo de control del primer módulo de detección.
El diseño compacto de un dispositivo de almacenamiento correspondiente se puede mejorar aún más diseñando el segundo módulo de detección sin ningún dispositivo de control con una altura menor que el primer módulo de detección.
Según una realización ejemplar, un dispositivo de control de un módulo de detección puede cumplir varias funciones. En primer lugar, el dispositivo de control puede estar diseñado para recibir datos de los sensores, señales de los sensores o información de los sensores de los dispositivos sensores asociados. Opcionalmente, el dispositivo de control puede procesar esta información de los sensores, para obtener la distancia a determinar. También es posible que el dispositivo de control transmita la información de los sensores a un sistema de gestión. Para ello, el dispositivo de control puede estar equipado con una unidad de comunicación para comunicar (en particular, de manera inalámbrica) la información de los sensores al sistema de gestión. El dispositivo sensor se puede diseñar como una sola pieza, es decir, como un solo componente para proporcionar al menos una parte de la funcionalidad mencionada. Alternativamente, el dispositivo de control también se puede dividir en diferentes componentes que interactúan, por ejemplo, un componente de recepción de datos y un componente de transmisión de datos.
Según una realización ejemplar, al menos una parte de las zonas de recepción pueden estar formadas por superficies de recepción de un compartimento de almacenamiento común. A modo de ejemplo, las zonas de recepción de un compartimento de almacenamiento común pueden ser ubicaciones de almacenamiento (por ejemplo, subdivididas o delimitadas física o virtualmente) de un estante común.
Según una realización ejemplar, se puede asignar una mercancía de almacén específica a cada zona de recepción en el sistema de gestión, y dicha mercancía de almacén se puede gestionar en función de las señales del sensor del dispositivo sensor asociado. En particular, se puede realizar o activar una reordenación de la mercancía de almacén específica según sea necesario. Por ejemplo, se puede activar una reordenación si la cantidad faltante de mercancías de almacén en una zona de recepción, determinada mediante la medición óptica de distancia, supera un valor umbral predeterminable. La mercancía de almacén almacenada o que se almacenará en una zona de recepción específica puede, por ejemplo, almacenarse en una base de datos del sistema de gestión de almacenamiento y recuperarse. Como alternativa o adicionalmente, también es posible tomar imágenes de las mercancías de almacén utilizando un dispositivo de grabación de imágenes de un módulo de detección, un dispositivo de almacenamiento o del sistema de gestión de almacenamiento y, a partir de ellas, obtener información sobre qué mercancías de almacén se almacenan en cada zona de recepción.
Según una realización ejemplar, la medición óptica de distancia permite detectar la distancia entre el dispositivo sensor correspondiente y la mercancía de almacén más cercana a este dispositivo sensor. Basándose en esta distancia, se puede determinar la cantidad de mercancías de almacén faltantes o restantes en la zona de recepción asignada a este dispositivo sensor. La información útil sobre las dimensiones de las mercancías de almacén y las dimensiones de la zona de recepción se puede, por ejemplo, conocer previamente, medir mediante sensores o almacenar en una base de datos.
Según una realización ejemplar, se puede activar una reordenación de la mercancía de almacén correspondiente si la cantidad de llenado cae por debajo de un valor umbral predeterminado. Alternativamente, se puede activar una reordenación de la mercancía de almacén correspondiente si la cantidad faltante supera un valor umbral predeterminado. Por ejemplo, el valor umbral mencionado es cero, de modo que solo se activa una reordenación cuando una zona de recepción está completamente vacía. Sin embargo, se puede activar una reordenación ventajosamente cuando el stock restante, determinado por un sensor, en una zona de recepción cae por debajo de un valor umbral predeterminado o cuando la cantidad faltante, determinada por un sensor, supera un valor umbral predeterminado. El valor umbral respectivo se puede, por ejemplo, definir específicamente para la mercancía de almacén o la zona de recepción. En particular, se puede establecer en función del consumo histórico de ciertas mercancías de almacén. Si según la experiencia, determinadas mercancías de almacén se agotan más rápido que otras, el valor umbral para la reordenación, cuando se alcanza una cantidad de llenado inferior a una cantidad determinada se puede fijar más alto para las primeras mercancías de almacén que para las segundas mercancías de almacén.
A continuación, se describen en detalle realizaciones ejemplares de la presente invención con referencia a las siguientes figuras.
La Figura 1 muestra un módulo de detección de un dispositivo de almacenamiento según una realización ejemplar de la invención.
La Figura 2 muestra un dispositivo de almacenamiento con módulos de detección según una realización ejemplar de la invención.
La Figura 3 muestra un sistema de gestión de almacenamiento con varios dispositivos de almacenamiento, cada uno con varios módulos de detección según una realización ejemplar de la invención.
Los mismos componentes o componentes similares en diferentes figuras se proporcionan con los mismos números de referencia.
Antes de describir las realizaciones ejemplares con referencia a las figuras, se resumirán algunas consideraciones básicas en base a las cuales se han derivado realizaciones ejemplares de la invención.
Según una realización ejemplar de la invención, se puede crear un sistema inteligente de supervisión del inventario de mercancías de almacén en un almacén complejo de mercancías, que presenta dispositivos de almacenamiento (por ejemplo, estanterías) con diversas zonas de recepción (por ejemplo, zonas delimitantes de un compartimento, por ejemplo, un estante). Para ello, las zonas de recepción de un compartimento se pueden equipar o modernizar con un módulo de detección, que incluye varios dispositivos sensores, preferentemente dispuestos linealmente, para determinar la cantidad faltante o el nivel de llenado de las mercancías de almacén en cada zona de recepción. Ventajosamente, cada dispositivo sensor realiza una medición óptica de distancia, para determinar la distancia entre el dispositivo sensor y la última mercancía de almacén de entre varias mercancías de almacén dispuestas una tras otra en la zona de recepción. La distancia espacial entre el dispositivo sensor y la última mercancía de almacén en la zona de recepción permite determinar la cantidad faltante o el nivel de llenado restante de las mercancías de almacén en dicha zona de recepción. Si ya no es posible realizar una medición de distancia basada en el reflejo de la luz en las mercancías de almacén debido a la retirada de la última mercancía de almacén de una zona de recepción, porque el haz de luz emitido por el dispositivo sensor ya no se puede reflejar de vuelta al dispositivo sensor por la mercancía de almacén más atrás en la zona de recepción, proporciona esto la información de una zona de recepción completamente vaciada.
Según una realización ejemplar, se puede determinar la distancia entre un dispositivo sensor que emite el haz de luz y una mercancía de almacén ubicada en la posición más atrás de una zona de recepción asignada mediante un haz de luz, en particular un haz de luz láser. Esto también permite determinar el inventario de mercancías de almacén en dicha zona de recepción. La medición de la cantidad faltante o del nivel de llenado mediante un haz de luz no afecta en absoluto a las mercancías de almacén, lo cual resulta particularmente ventajoso, por ejemplo, al supervisar el stock de las mercancías peligrosas.
A modo de ejemplo, cualquier dispositivo de almacenamiento se puede equipar o modernizar fácilmente para supervisar automáticamente su nivel de llenado con mercancías de almacén mediante una placa sensor intercambiable en forma de módulo de detección y la medición de distancia realizada por los dispositivos sensores fijados a la placa sensor. Este módulo de detección forma, por ejemplo, la pared trasera de un estante de un dispositivo de almacenamiento diseñado como estantería. Este módulo de detección con forma de pared es independiente y se puede desplazar de manera variable de un dispositivo de almacenamiento a otro dispositivo de almacenamiento. Por lo tanto, también resulta ventajoso adaptar o modernizar un estante u otro dispositivo de almacenamiento con un módulo de detección para supervisar automáticamente el nivel de llenado con mercancías de almacén. Esta supervisión puede servir de base para la reordenación electrónica de mercancías de almacén si el nivel de llenado de la zona de recepción asociada cae por debajo de un valor crítico.
Una base de datos permite almacenar qué mercancías de almacén (por ejemplo, latas de espray de contacto o cajas de tornillos M8) se almacenan en cada zona de recepción de un dispositivo de almacenamiento (por ejemplo, en qué compartimento de estantería y en qué zona de la estantería). El nivel de faltantes o existencias restantes, determinado a partir de la medición de distancia para una zona de recepción específica del almacén de mercancías, se puede comparar con la información de la base de datos sobre el tipo de mercancías almacenadas en dicha zona de recepción. El resultado de esta comparación sirve de base para la reordenación, asegurando así que el stock de mercancías del almacén se mantenga siempre al nivel deseado mediante la activación a tiempo de las reordenaciones.
La Figura 1 muestra una vista en sección transversal de un dispositivo de almacenamiento 102, que se representa solo parcialmente y está diseñado como un estante de almacenamiento, con un módulo de detección 100 (por ejemplo, que se puede reemplazar o modernizar) según una realización ejemplar de la invención.
El módulo de detección 100 está fijado a las estructuras de montaje 124 (por ejemplo, verticales) del dispositivo de almacenamiento 102, que pueden estar configuradas como barras de estantería. El módulo de detección 100 incluye un cuerpo portante 104 en forma de placa, que puede ser, por ejemplo, una placa de metal o de plástico. Varios dispositivos sensores 106 están fijados en el cuerpo portante 104, por ejemplo, de manera equidistante y perpendicular al plano del papel de la Figura 1 (por ejemplo, como se representa en la Figura 2).
Cada uno de los dispositivos sensores ópticos 106 detecta ópticamente la información de los sensores mediante una medición óptica de distancia. Esta medición óptica de distancia mide cuantitativamente la distancia D entre el dispositivo sensor 106 y la mercancía de almacén 110 más cercana en una zona de recepción 108. Cada zona de recepción 108 está asignada a un dispositivo sensor 106. Cada dispositivo sensor 106 puede detectar información de los sensores, que indica la cantidad faltante de las mercancías de almacén 110 ya retiradas. Esta cantidad faltante de las mercancías de almacén 110 ya retiradas es proporcional a la distancia D, ya que la distancia D aumenta proporcionalmente con cada retirada de una mercancía de almacén 110. Las mercancías de almacén 110 restantes se deslizan automáticamente hacia la parte frontal 126 de la zona de recepción 108 (como se describe con más detalle a continuación). Al determinar la distancia D, se puede determinar la cantidad faltante de las mercancías de almacén 110 e, indirectamente, la cantidad restante de las mercancías de almacén 110 en una zona de recepción 108 del dispositivo de almacenamiento 102 asignado a un dispositivo sensor 106. La cantidad faltante restante se puede determinar a partir de la cantidad faltante, detectable por el sensor y posteriormente calculable, si se conocen de antemano las dimensiones de la zona de recepción 108 o de la mercancía de almacén 110. Por ejemplo, las dimensiones de cada zona de recepción 108 y de la mercancía de almacén 110 se pueden almacenar en una base de datos 142, y recuperarse de ella según sea necesario. Por ejemplo, la medición óptica de la distancia se puede realizar mediante una medición del tiempo de propagación óptica, mediante una medición óptica de posición de fase o mediante una triangulación láser.
Los dispositivos sensores 106 están fijados al cuerpo portador 104 de tal manera que cada uno de los dispositivos sensores 106 pueda emitir un haz electromagnético primario 114 desde la misma superficie principal 112 del cuerpo portador 104 en dirección hacia las mercancías de almacén 110 de una zona de recepción asociada 108. Esto se consigue mediante un emisor óptico del dispositivo sensor 106, para emitir el haz electromagnético primario 114. El emisor óptico puede ser, por ejemplo, un diodo láser o un diodo emisor de luz. Además, cada dispositivo sensor 106 está configurado para detectar un haz electromagnético secundario 116 reflejado por la mercancía de almacén 110 más cercana, en respuesta a la emisión del haz electromagnético primario 114. Esto se consigue mediante un receptor óptico del dispositivo sensor 106, por ejemplo, un fotodiodo.
Además, se puede proporcionar un dispositivo de control común 118, por ejemplo, diseñado como procesador, para todos los dispositivos sensores 106 del módulo de detección 100, el cual se puede acoplar comunicativamente con todos los dispositivos sensores 106 del módulo de detección 100. El dispositivo de control 118 se puede configurar para determinar, basándose en los datos de los sensores detectados por los dispositivos sensores 106 del módulo de detección 100, la distancia D a la mercancía de almacén 110 más cercana para cada dispositivo sensor 106 y, a partir de la distancia D, la cantidad faltante o la cantidad de llenado de la mercancía de almacén 110. Dicha cantidad faltante o cantidad de llenado se puede transmitir a un sistema de gestión central 120 (por ejemplo, diseñado como procesador), por ejemplo, como base para determinar la necesidad y activar nuevos pedidos. Como alternativa, el dispositivo de control 118 también puede recibir las señales de los sensores de los dispositivos sensores 106 asignados, y transmitirlas al sistema de gestión central 120 para su posterior procesamiento. El sistema de gestión 120 puede entonces determinar la distancia D, o la cantidad faltante y/o la cantidad de llenado.
Preferentemente, el acoplamiento comunicativo del dispositivo de control 118 con los dispositivos sensores 106 del módulo de detección 100 se puede diseñar mediante una conexión por cable. Las conexiones eléctricas correspondientes 179 se pueden realizar mediante líneas de conexión eléctricas en el cuerpo portador 104. Además, el dispositivo de control 118 también se puede acoplar comunicativamente con el sistema de gestión central 120, preferentemente de manera inalámbrica, por ejemplo, mediante WLAN o Bluetooth. Dicha transmisión inalámbrica se representa en la Figura 1 con el número de referencia 181. De este modo, la comunicación de corta distancia se puede diseñar mediante una conexión por cable y la comunicación de larga distancia de manera inalámbrica, lo que, en general, reduce el coste de la transmisión de datos.
La Figura 1 también muestra que un dispositivo de grabación óptica de imágenes 140 (por ejemplo, una cámara CCD o CMOS) para la grabación de datos de imagen se puede fijar al cuerpo portador 104 (o alternativamente, por separado del cuerpo portador 104). Por ejemplo, el dispositivo de grabación óptica de imágenes 140 se puede prever conjuntamente para todos los dispositivos sensores 106 del módulo de detección 100. Las imágenes del reverso de las mercancías de almacén 110 almacenadas en las zonas de recepción 108, grabadas por el dispositivo de grabación óptica de imágenes 140, se pueden utilizar, por ejemplo, para identificarlas. De este modo, se asegura con un mínimo esfuerzo que una cantidad faltante o una cantidad de llenado determinado se refiera a las mercancías de almacén 110 correctas. Como alternativa, el tipo de mercancías de almacén 110 en una zona de recepción 108 también se puede obtener de una base de datos 142, a la que puede acceder, por ejemplo, el sistema de gestión central 120.
La Figura 1 también muestra que la zona de recepción 108 representada está delimitada por un compartimento de almacenamiento 128. La parte superior del compartimento de almacenamiento 128, o de la zona de recepción 108, presenta una inclinación aguda con respecto a la horizontal, para recibir la mercancía de almacén 110, y está diseñada para deslizarse hacia adelante hacia el usuario en la parte frontal 126 del dispositivo de almacenamiento 102. Gracias a la fuerza de la gravedad (véase el vector g 152), al retirar una mercancía de almacén 110 de la parte frontal 126, cualquier mercancía de almacén 110 restante se desliza después hacia la parte frontal 126 de la zona de recepción 108 correspondiente. De este modo, la mercancía de almacén 110 restante en la zona de recepción 108 siempre limitan contra un tope frontal 136, de modo que la distancia D, que se puede determinar la distancia D mediante la medición óptica de distancia, indica la falta de existencia de mercancías de almacén 110, lo que a su vez indica la cantidad restante de las mercancías de almacén 110 en la zona de recepción 108. Para determinar la cantidad restante de las mercancías de almacén 110 a partir de la distancia D, también se puede obtener información dimensional sobre la zona de recepción 108 y/o de las mercancías de almacén 110 de la base de datos central 142. Para facilitar el posicionamiento por la fuerza de la gravedad de las mercancías de almacén en la parte frontal 126, la zona de recepción 108 cuenta con un dispositivo transportador 140 con rodamientos de rodillos o bolas, como se muestra en la Figura 1. El dispositivo transportador 140 puede funcionar de manera totalmente pasiva o estar equipado con un accionamiento (por ejemplo, un motor eléctrico). Además, el dispositivo transportador 140 promueve un movimiento de la mercancía de almacén 110 hacia la parte frontal 126 de la zona de recepción 108 respectiva, provocando así una alta fiabilidad y robustez ante errores en el nivel de llenado determinado.
Esto asegura que la mercancía de almacén 110 en una zona de recepción respectiva 108 sea impulsada lejos de un dispositivo sensor asociado 106 hacia el tope 136 en un extremo 134 de la zona de recepción 108, que está opuesto al otro extremo 138 de la zona de recepción respectiva 108, que mira hacia dicho dispositivo sensor 106.
La Figura 2 muestra un dispositivo de almacenamiento 102 con módulos de detección 100 según una realización ejemplar de la invención.
El dispositivo de almacenamiento 102 presenta estructuras de montaje 124 para montar los módulos de detección 100.
Las ubicaciones de almacenamiento o zonas de recepción 108 están diseñadas para recibir mercancías de almacén 110 asignadas específicamente. Cada dispositivo sensor 106 de un módulo de detección 100 está asignado a una zona de recepción 108 y sirve para detectar información indicativa de la cantidad de llenado o cantidad faltante de mercancías de almacén 110 en una zona de recepción 108 asignada, como se describe en la Figura 1.
El módulo de detección superior 100, mostrado en la Figura 2, se puede diseñar como se describe en la Figura 1 y, en particular, con el dispositivo de control 118 para recibir las señales de los sensores de todos los dispositivos sensores 106 del módulo de detección superior 100. Según la Figura 2, se proporciona adicionalmente un segundo módulo de detección inferior 100, que, en relación con la configuración de los dispositivos sensores 106, se puede diseñar como se describe en la Figura 1. Sin embargo, el segundo módulo de detección inferior 100 no presenta su propio dispositivo de control 118. En su lugar, el segundo módulo de detección 100 se acopla comunicativamente con el dispositivo de control 118 del primer módulo de detección 100 mediante una conexión de comunicación, preferentemente por cable (véanse las conexiones eléctricas 179). La comunicación entre el primer módulo de detección 100 y el segundo módulo de detección 100 se realiza mediante una conexión maestro-esclavo, en la que el primer módulo de detección 100 con su dispositivo de control 118 actúa como maestro y el segundo módulo de detección 100 sin dispositivo de control actúa como esclavo. Por lo tanto, el dispositivo de control 118 del primer módulo de detección 100 también puede recibir las señales de los sensores de los dispositivos sensores 106 del segundo módulo de detección 100, y transmitirlas a un sistema de gestión central 120 (no mostrado en la Figura 2) con una comunicación inalámbrica representado en la Figura 2 con el número de referencia 154.
Como se muestra, el primer módulo de detección 100, con forma de placa, y el segundo módulo de detección 100, también con forma de placa, están fijados verticalmente uno sobre el otro y forman las paredes traseras del dispositivo de almacenamiento 102. Más específicamente, el primer módulo de detección 100 está dispuesto verticalmente sobre el segundo módulo de detección 100. Por ejemplo, la placa portadora 104 del primer módulo de detección 100 puede presentar una anchura b de 1000 mm, una altura h de, por ejemplo, 140 mm y un espesor d de, por ejemplo, 10 mm. El segundo módulo de detección 100 puede tener una altura menor, por ejemplo, 90 mm, pero el mismo ancho y espesor que el primer módulo de detección 100. Las menores dimensiones del segundo módulo de detección 100 en comparación con el primer módulo de detección 100 se deben a la funcionalidad reducida y, en consecuencia, a los menores requisitos de espacio de los componentes del segundo módulo de detección 100, en particular debido a la falta de un dispositivo de control propio en el segundo módulo de detección 100.
Además, la Figura 2 muestra que el primer módulo de detección 100 cuenta con una conexión de suministro de energía eléctrica 122 para suministrar a los dispositivos sensores 106 y su dispositivo de control 118 energía eléctrica. Esta conexión de suministro de energía eléctrica 122 puede presentar un cable de suministro y un enchufe para la conexión a la red eléctrica pública. Según una realización ejemplar, el primer módulo de detección 100 también puede suministrar al segundo módulo de detección 100 a través de su conexión de suministro de energía eléctrica 122. Alternativamente, el segundo módulo de detección 100 también puede estar equipado con una conexión de suministro de energía eléctrica (no representada).
Como también se muestra en la Figura 2, las zonas de recepción 108 de un módulo de detección 100 respectivo se forman mediante las superficies de recepción de un compartimento de almacenamiento común 128 o un estante. En cada caso, una parte de las zonas de recepción 108 se llena parcialmente con las mercancías de almacén 110, en este caso formados por recipientes de mercancía de forma cúbica o cilíndrica circular.
La Figura 3 muestra un sistema de gestión de almacenamiento 130 con tres dispositivos de almacenamiento 102 según una realización ejemplar de la invención.
Cada uno de los dispositivos de almacenamiento 102 está equipado con cuatro módulos de detección 100. El módulo de detección superior 100 de cada dispositivo de almacenamiento 102 tiene un dispositivo de control 118 y actúa como maestro, mientras que los tres módulos de detección inferiores 100 de cada dispositivo de almacenamiento 102 están controlados por el dispositivo de control 118 del módulo de detección superior 100 y funcionan como esclavos.
El sistema de gestión de almacenamiento 130 representado contiene varios dispositivos de almacenamiento 102 acoplados comunicativamente, con la funcionalidad mostrada en las Figs. 1 y 2. Sin embargo, cada uno de los dispositivos de almacenamiento 102 es más complejo que en las Figs. 1 y 2, es decir, con más módulos de detección 100, más zonas de recepción 108 y más conexiones de comunicación. El sistema de gestión 120, diseñado como servidor o similar, recibe de manera inalámbrica, a través de los dispositivos de control 118 de los respectivos dispositivos de almacenamiento 102, las señales de los sensores de los dispositivos sensores 106 asignados a las zonas de recepción 108 y a las mercancías de almacén 110 asociados. El sistema de gestión 120, accediendo opcionalmente a los datos de la base de datos 142, determina un inventario de las mercancías de almacén 110 en las zonas de recepción 108 basándose en las señales de los sensores de los dispositivos sensores 106, y gestiona dicho inventario en consecuencia. En el sistema de gestión 120, cada zona de recepción 108 tiene asignado una mercancía de almacén específica 110. Además, la gestión de cada mercancía de almacén 110 se realiza en función de las señales de los sensores del dispositivo sensor asociado 106. Por ejemplo, se realiza o activa una reordenación de la mercancía de almacén 110 según sea necesario en un dispositivo de reordenación 160 acoplado a través de una red de comunicaciones. El sistema de gestión 120 puede activar la reordenación de una mercancía de almacén 110 mediante un mensaje de comunicación correspondiente al dispositivo de reordenación 160, en particular, si se ha detectado una cantidad faltante o una cantidad de llenado en una zona de recepción 108 asignada a dicha mercancía de almacén 110, basándose en la medición óptica de distancia descrita anteriormente, y el nivel de llenado ha descendido por debajo de un valor umbral crítico. Esto asegura que la reposición llegue a tiempo y se puedan reponer en la zona de recepción 108 asignada.
Una ventaja particular de las realizaciones ejemplares de la invención reside en que los módulos de detección 100, intercambiables o de libre instalación, se pueden utilizar fácilmente para modernizar un dispositivo de almacenamiento convencional sin ninguna supervisión de inventario. Para ello, es posible modernizar fácilmente las estructuras de montaje 124 del dispositivo de almacenamiento convencional, por ejemplo, diseñadas como barras de estantería, con uno o más de los módulos de detección 100 descritos anteriormente. No se requiere una conversión compleja del dispositivo de almacenamiento para este fin.
Además, cabe señalar que "que presenta" no excluye otros elementos o pasos, y "un" o "una" no excluye una pluralidad. Asimismo, cabe destacar que las características o pasos descritos con referencia a una de las realizaciones ejemplares anteriores también se pueden utilizar en combinación con otras características o pasos de otras realizaciones ejemplares descritas anteriormente. Los números de referencia en las reivindicaciones no se deben considerar limitaciones.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de almacenamiento (102), que presenta
estructuras de montaje (124), en particular barras de estantería, para montar, en particular de manera intercambiable o reequipable, módulos de detección (100);
los módulos de detección (100) que están montados o se pueden montar en las estructuras de montaje (124); y
una pluralidad de zonas de recepción (108), cada una de las cuales está diseñada para recibir mercancías de almacén (110);
en el que cada dispositivo sensor (106) del al menos un módulo de detección (100) está asignado a una respectiva zona de recepción (108) y está diseñado para detectar la información de los sensores, que es indicativa de la cantidad faltante y/o la cantidad de llenado de las mercancías de almacén (110) en la respectiva zona de recepción (108) asignada;
en el que los módulos de detección (100) están configurados para ser montados, en particular de manera intercambiable o reequipable, en un dispositivo de almacenamiento (102) y presentan lo siguiente:
un cuerpo portador (104); y
una pluralidad de dispositivos sensores (106), que están fijados sobre y/o en el cuerpo portador (104); en el que
cada uno de los dispositivos sensores (106) está configurado para detectar información de los sensores dentro del alcance de una medición óptica de distancia, información de los sensores, que es indicativa de una cantidad faltante y/o una cantidad de llenado de las mercancías de almacén (110) en una zona de recepción (108) asignada a un dispositivo sensor respectivo (106), del dispositivo de almacenamiento (102), para recibir las mercancías de almacén (110); y
los dispositivos sensores (106) están fijados en el cuerpo portador (104) de tal manera, que cada uno de los dispositivos sensores (106), partiendo de la misma superficie principal (112) del cuerpo portador (104), puede emitir un haz electromagnético primario (114) paralelo entre sí, en particular inclinado o perpendicular a la superficie principal (112) del cuerpo portador (104), en el que cada uno de los dispositivos sensores (106) está diseñado para detectar un haz electromagnético secundario (116) reflejado por la mercancía de almacén (110) en reacción a la emisión del haz electromagnético primario (114),
caracterizado por que
los módulos de detección (100) presentan un primer módulo de detección (100) con un dispositivo de control (118) y un segundo módulo de detección (100) sin propio dispositivo de control, que puede ser controlado mediante el dispositivo de control (118) del primer módulo de detección (100); y
el dispositivo de almacenamiento (102) presenta al menos una de las siguientes características:
en el que el primer módulo de detección (100) y el segundo módulo de detección (100) están fijados verticalmente uno sobre el otro, en particular el primer módulo de detección (100) está fijado verticalmente sobre el segundo módulo de detección (100);
en el que el primer módulo de detección (100) presenta una dimensión mayor que el segundo módulo de detección (100).
2. El dispositivo de almacenamiento (102) según la reivindicación 1, en el que el cuerpo portador (104) está diseñado como una placa portadora, que presenta al menos una de las siguientes características:
por lo que la placa portadora presenta un ancho (b) de al menos 500 mm;
por lo que la placa portadora presenta una altura (h) de menos de 150 mm, en particular de menos de 100 mm; y/o
por lo que la placa portadora presenta un espesor (d) de menos de 20 mm.
3. El dispositivo de almacenamiento (102) según una de las reivindicaciones 1 a 2, que presenta el dispositivo de control (118), que está configurado:
para recibir la información de los sensores detectada por los dispositivos sensores (106) del módulo de detección (100), y transmitirla a un sistema de gestión (120) para su posterior procesamiento; o basándose en la información de los sensores detectada por los dispositivos sensores (106) del módulo de detección (100), determinar para cada uno de los dispositivos sensores (106) una distancia respectiva (D) desde las mercancías de almacén (110) asignados respectivamente y desde la distancia respectiva (D) la respectiva cantidad faltante y/o cantidad de llenado.
4. El dispositivo de almacenamiento (102) según la reivindicación 3, que presenta al menos una de las siguientes características:
en el que el dispositivo de control (118) está configurado para recibir la información de los sensores detectada por dispositivos sensores (106) de otro módulo de detección (100), en particular del segundo módulo de detección (100) sin propio dispositivo de control, y transmitirla a un sistema de gestión (120) para su posterior procesamiento;
en el que el dispositivo de control (118) está configurado, basándose en la información de los sensores detectada por los dispositivos sensores (106) de otro módulo de detección (100), en particular del segundo módulo de detección (100) sin propio dispositivo de control, que se puede acoplar o está acoplado con el dispositivo de control (118) de manera comunicativa, para determinar para los dispositivos sensores (106) del otro módulo de detección (100) una distancia respectiva (D) desde la mercancía de almacén (110) asignada respectivamente y desde la distancia respectiva (D) la cantidad faltante y/o la cantidad de llenado respectiva; en el que el dispositivo de control (118) está acoplado de manera comunicativa con los dispositivos sensores (106), en particular está acoplado de manera comunicativa por cable;
en el que el dispositivo de control (118) se puede acoplarse o está acoplado con un sistema de gestión (120) de manera comunicativa de manera inalámbrica, en particular mediante WLAN o Bluetooth.
5. El dispositivo de almacenamiento (102) según una de las reivindicaciones 1 a 4, que presenta al menos una de las siguientes características:
en el que el segundo módulo de detección (100) se puede acoplar con el dispositivo de control (118) proporcionado externamente por el primer módulo de detección (100) de manera comunicativa, en particular a través de una conexión de comunicación maestro-esclavo, y está diseñado para transmitir información de los sensores detectada por los dispositivos sensores (106) al dispositivo de control externo (118), en particular para determinar la cantidad faltante y/o la cantidad de llenado por el dispositivo de control (118) y/o un sistema de gestión (120) que se puede acoplar o está acoplado con el dispositivo de control (118) de manera comunicativa;
en el que cada uno de los dispositivos sensores (106) está diseñado, dentro del alcance de la medición óptica de distancia, para determinar una distancia (D) desde la mercancía de almacén (110) de la zona de recepción asignada (108) mediante una medición de tiempo de propagación óptica, una medición de posición de fase óptica y/o triangulación;
en el que cada uno de los dispositivos sensores (106) está configurado para detectar información de los sensores dentro del alcance de la medición óptica de distancia de tal manera, que la información de los sensores es indicativa para una distancia mínima cuantitativa (D) entre un dispositivo sensor respectivo (106) y una mercancía de almacén más cercana (110) en la zona de recepción asignada respectivamente (108); que presenta al menos un dispositivo de grabación de imágenes (140) fijado sobre y/o en el cuerpo portador (104), para grabar datos de imágenes para identificar al menos una parte de la mercancía de almacén (110) en las zonas de recepción (108), que están asignadas a los dispositivos sensores (106).
6. El dispositivo de almacenamiento (102) según una de las reivindicaciones 1 a 5, que presenta al menos una de las siguientes características:
diseñado como estantería de almacenamiento o armario de almacenamiento;
por lo que las zonas de recepción (108) están diseñadas de tal manera, que su parte superior para recibir las mercancías de almacén (110) está inclinada con respecto a una horizontal, en particular está inclinado hacia abajo hacia un usuario, de modo que las mercancías de almacén (110) se deslizan hacia adelante hasta una parte frontal (126) de la respectiva zona de recepción (108);
en el que las zonas de recepción (108) están diseñadas con dispositivos transportadores (140), en particular cojinetes de rodillos y/o bolas, para transportar un movimiento de las mercancías de almacén (110) hacia una parte frontal (126) de la respectiva zona de recepción (108);
en el que las zonas de recepción (108) presentan un mecanismo, en particular un mecanismo de resorte, para impulsar las mercancías de almacén (110) hacia una parte frontal (126) de la respectiva zona de recepción (108);
en el que al menos el primer o segundo módulo de detección (100) está montado o se puede montar como una pared trasera, en particular vertical, en las estructuras de montaje (124);
en el que al menos una parte de las zonas de alojamiento (108) se forma mediante diferentes superficies de recepción de un compartimento de almacenamiento común (128);
en el que al menos una parte de las zonas de recepción (108) está al menos parcialmente equipada con mercancías de almacén (110), en particular en forma de cajas de almacenamiento, contenedores de mercancías y/o mercancías a granel.
7. Un sistema de gestión de almacenamiento (130), que comprende:
una pluralidad de dispositivos de almacenamiento (102) según una de las reivindicaciones 1 a 6;
un sistema de gestión (120), que está configurado, basándose en la información de los sensores detectada por los dispositivos sensores (106), para gestionar un inventario de mercancías almacenadas (110) en las zonas de recepción (108) de los dispositivos de almacenamiento (102).
8. El sistema de gestión de almacenamiento (130) según la reivindicación 7, en el que en el sistema de gestión (120) se asigna una mercancía de almacén específica (110) a cada zona de recepción (108) y se gestiona dicha mercancía de almacén específica (110) basándose en la información de los sensores del dispositivo sensor asociado (106), en particular, si es necesario, se realiza o se activa una reordenación de la mercancía de almacén específica (110) respectiva, en particular si la cantidad faltante de la mercancía de almacén (110) en una zona de recepción (108) respectiva supera un valor umbral predefinible, o si la cantidad de llenado de la mercancía de almacén (110) en una zona de recepción (108) respectiva cae por debajo de un valor umbral predefinible.
9. Un procedimiento para modernizar un dispositivo de almacenamiento (102) según una de las reivindicaciones 1 a 6, que presenta zonas de recepción (108) para recibir mercancías de almacén (110), en el que el procedimiento presenta:
montar el primer y segundo módulo de detección (100) en estructuras de montaje (124), en particular barras de estantería, del dispositivo de almacenamiento (102);
realizar una medición óptica de distancia mediante un dispositivo sensor (106) respectivo asignado a una zona de recepción (108) respectivo, del al menos un módulo de detección (100) para detectar la información de los sensores indicativa de una cantidad faltante y/o una cantidad de llenado de mercancía de almacén (110) en una zona de recepción (108) asignada respectivamente; y
supervisar el stock de mercancías de almacén (110) del dispositivo de almacenamiento (102) mediante la evaluación de la información de los sensores.
10. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que el procedimiento presenta impulsar las mercancías de almacén (110) en las zonas de recepción (108) alejándolos de un dispositivo sensor asignado (106) hacia un extremo (134), en particular un tope (136) en un extremo (134), de la respectiva zona de recepción (108), cuyo extremo (134) se encuentra opuesto a otro extremo (138), orientado hacia el dispositivo sensor asignado (106), de la respectiva zona de recepción (108), en el que el procedimiento presenta en particular impulsar las mercancías de almacén (110) lejos del dispositivo sensor asignado (106) mediante un mecanismo automático, en particular un mecanismo gravitacional, un mecanismo de reducción de fricción y/o un mecanismo de pretensión de resorte.
11. El procedimiento según la reivindicación 10, en el que el procedimiento presenta, cuando una parte de la mercancía de almacén (110) se retira de una parte frontal (126) de una zona de recepción (108), impulsar aún más las mercancías de almacén (110) restantes en la zona de recepción (108) lejos del dispositivo sensor asignado (106), de modo que la retirada del dispositivo sensor asignado (106) se detecta por medio de la medición óptica de la distancia debido a una distancia (D), incrementada por la retirada, entre el dispositivo sensor (106) y las mercancías de almacén (110) restantes.
12. El procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el procedimiento presenta:
determinar una distancia (D) entre el respectivo dispositivo sensor (106) y una mercancía de almacén (110) más cercana a este dispositivo sensor (106) por medio de la medición óptica de distancia; y
determinar la cantidad faltante y/o una cantidad de llenado de mercancía de almacén (110) en la zona de recepción (108) asignada a este dispositivo sensor (106) basándose en la distancia determinada (D).
13. El procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 12, en el que el procedimiento presenta activar una reordenación de la respectiva mercancía de almacén (110), si la cantidad faltante de la respectiva mercancía de almacén (110) supera un valor umbral predefinible o la cantidad de llenado de la respectiva mercancía de almacén (110) cae por debajo de un valor umbral predefinible.
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