ES2391668B1 - Plataforma de transporte o vehículo similar con movimiento omnidireccional para traslado de cargas voluminosas. - Google Patents

Plataforma de transporte o vehículo similar con movimiento omnidireccional para traslado de cargas voluminosas. Download PDF

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Abstract

Plataforma de transporte o vehículo similar con movimiento omnidireccional para traslado de cargas voluminosas, de estructura portante (2) cuyo sistema motriz está compuesto por cuatro grupos tractores (3) omnidireccionales, que comprenden, al menos, dos ruedas (4) omnidireccionales asociadas a motor eléctrico (5) independiente; fijados dichos grupos tractores (3) a los vértices de la estructura de forma que cada uno aporta tracción en una dirección alternativamente perpendicular al contiguo. Cada rueda (4) está formada por una llanta (6) a la que se acoplan perimetralmente, al menos, cuatro rodillos (7) de caucho o similar dispuestos radial y equidistantemente, con giro libre perpendicular al de la rueda (4) sobre el eje (8) en que van fijados. Los rodillos (7) en cada grupo tractor (3) están decalados, de forma que las zonas sin de una rueda (4) se cubren con los de la adyacente, cubriendo así 360º de rodadura.

Description

PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHÍCULO SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAL PARA TRASLADO DE CARGAS VOLUMINOSAS
5
OBJETO DE LA INVENCIÓN
1 O
La presente invención, tal como expresa el enunciado, se refiere a una plataforma de transporte o vehículo similar con movimiento omnidireccional para traslado de cargas voluminosas, aportando a la función a que se destina una serie de ventajas así como características innovadoras, que se describirán en detalle más adelante, que suponen una mejorada alternativa a los sistemas actualmente conocidos en el mercado en su mismo campo de aplicación.
15 20
Más en particular, el objeto de la invención se centra en el desarrollo de un nuevo sistema de transporte omnidireccional pensado y diseñado para realizar con movimientos de gran precisión el traslado o desplazamiento de cargas muy voluminosas, por ejemplo de grandes estructuras aeronáuticas que en el interior de una nave deban acoplarse a elementos fijos, para lo cual se dota a una plataforma de transporte o vehículo similar de un sistema motriz basado en ruedas omnidireccionales tractoras, consiguiendo mejorar en gran medida la eficacia y efectividad de los sistemas actualmente conocidos para el mismo fin.
25
CAMPO DE APLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
30
El campo de aplicación de la presente invención se enmarca dentro del sector técnico de la industria dedicada a la fabricación de sistemas de transporte de cargas, centrándose especialmente en los transportes omnidireccionales destinados al ámbito de la logística.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad, y como referencia al estado de la técnica, debe señalarse que es conocida la existencia de carretillas u otros vehículos de transporte omnidireccional, para lo cual están dotados de ruedas omnidireccionales, tal como la rueda de mecanum, que es una rueda convencional pero que cuenta con una serie de rodillos unidos a su circunferencia cuyo eje de rotación está dispuesto a 45° del plano de la rueda, en un plano paralelo al eje de la rotación de la rueda, permitiendo así que el vehículo pueda moverse en cualquier dirección.
El objetivo de la presente invención, es crear un sistema de transporte omnidireccional que compita con los sistemas transportadores existentes aportando ventajas sustanciales en el funcionamiento y rendimiento del conjunto.
En la industria aeronáutica, por ejemplo, la gran parte de piezas que necesitan ser movidas son piezas de grandes dimensiones. Las limitaciones de espacio en las naves hacen necesario sistemas omnidireccionales (movimientos ortogonales) para transporte de piezas. Los sistemas tradicionales harían necesario grandes radios de giro y en consecuencia mucho espacio disponible para realizarlos.
Los sistemas de transporte más extendidos utilizan ruedas normales, y para la realización de movimientos ortogonales es necesario incorporar mecanismos de giro y elevación. Todo ello hace que se encarezcan los sistemas y se gaste gran parte de la energía para tal efecto.
Como se ha señalado, también existen actualmente soluciones
omnidireccionales que utilizan
la rueda mecanum, que si bien mejoran los
sistemas
con ruedas tradicion ales, también ofrecen una serie de
inconvenientes, tales como:

-Diseño complejo
-
Capacidad de carga limitada
-
Trabajo por anulación de componentes; fuerzas constantes de tracción/compresión en la estructura y sistema susceptible de modificar su trayectoria
-
Sensibilidad a la carga por rueda y, en muchos casos, necesidad de sistemas de suspensión
-
Mayor sensibilidad a las condiciones de la superficie
-
Complejo sistema de control
Con la presente invención, pues, se pretende evitar tales y inconvenientes y mejorar las soluciones existentes, debiendo señalarse que, por parte del solicitante, se desconoce la existencia de ninguna otra plataforma
o invención similar que presente unas características técnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que presenta la que aquí se preconiza, estando los detalles caracterizadores de la misma convenientemente recogidos en las reivindicaciones finales que acompañan a la presente memoria descriptiva.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
Así, la plataforma de transporte o vehículo similar con movimiento omnidireccional para traslado de cargas voluminosas que la invención propone se configura como una destacable novedad dentro de su campo de aplicación, ya que, a tenor de su implementación y de forma taxativa, se alcanzan satisfactoriamente los objetivos anteriormente señalados.

Para ello y de forma concreta, lo que la invención preconiza es una plataforma de transporte omnidireccional que, configurada a partir de una estructura portante, que puede adoptar distintas forma e incorporar diferentes elementos adicionales sobre ella para sujetar y/o soportar las cargas a que se destina, presenta la particularidad de estar dispuesta sobre un sistema motriz compuesto por cuatro grupos tractores omnidireccionales, cada uno de los
cuales comprende, al menos, dos ruedas omnidireccionales y un sistema de
motor y reductor eléctrico.
Cada rueda, a su vez, está formada por cuatro rodillos en forma de huso, dispuestos a 90°, estando cada uno de dichos rodillos acoplado a un eje sobre el que gira libremente y habiéndose previsto en dichos ejes casquillos de agujas y coronas axiales capaces de soportar cargas de más de 3000Kg.
Además, para conseguir un apoyo de 360°, ambas ruedas de cada grupo tractor están decaladas entre sí 45°, de forma que las zonas sin continuidad de rodillos de una rueda se cubren con los de la otra.
Este conjunto de, al menos, dos ruedas se encuentra insertado en un buje con el que giran solidariamente, el cual, a su vez, se encuentra asociado al eje motriz del antedicho sistema de motor y reductor, acoplándose el conjunto a un soporte para permitir su fijación a la estructura de la plataforma. Preferentemente, el motor consiste en un servomotor, en orden a conseguir la máxima precisión de movimientos de la plataforma.
De esta forma, las ruedas tienen una dirección de tracción determinada pero los rodillos de las mismas giran de forma libre en dirección perpendicular a la de tracción.

Es importante destacar, además, que el sistema completo formado por los cuatro grupos tractores omnidireccionales, se incorpora a la estructura portante en sus cuatro vértices y de forma que cada grupo tractor aporta tracción en una dirección alternativamente perpendicular. Es decir, si en el lado frontal izquierdo de la plataforma se coloca un primer grupo tractor cuya dirección de tracción es, por ejemplo, lateral, en el lado frontal derecho se coloca un segundo grupo tractor cuya dirección de tracción es longitudinal, mientras que en el lado posterior derecho se coloca un tercer grupo tractor con dirección de tracción nuevamente lateral y en el lado posterior izquierdo un
cuarto grupo tractor con dirección de tracción longitudinal.
5
La combinación de movimiento de cada rueda hace que el vehículo sea omnidireccional. Esta disposición asegura el completo aprovechamiento de todas las componentes de cada rueda. En caso de que el vehículo se mueva en una dirección diferente a la motriz los rodillos girarán sobre su eje absorbiendo esa componente y sin fricción puesto que existe rodadura.
1o
En caso de que sea necesario por dimensiones o cargas el sistema se puede completar con la incorporación intermedia de más conjuntos de ruedas omnidireccionales no tractoras.
15
El vehículo puede realizar cualquier movimiento. En caso de que no necesitemos la tracción de alguna de las ruedas ésta permanecerá frenada.
Visto lo que antecede, se constatan las ventajas preconizado, pudiendo destacar entre ellas las siguientes:
del sistema
20 25 30
-Superar las servidumbres debidas a la naturaleza del piso -Crear un sistema de transporte omnidireccional -Conseguir una gran capacidad de carga por rueda -Simplificar el sistema de control -Ofrecer una solución flexible -Aumentar la productividad de los ciclos logísticos -Transportar grandes cargas de manera segura y eficaz -Ofrecer una alternativa fiable y económica a las soluciones existentes actualmente (especialmente la que utiliza la rueda mecano) -Satisfacer las necesidades del sector aeronáutico donde se deben transportar grandes cargas minimizando el espacio logístico -Mejorar la eficiencia energética del sistema frente a las soluciones tradicionales
La descrita plataforma de transporte o vehículo similar con movimiento omnidireccional para traslado de cargas voluminosas representa, por consiguiente, una estructura innovadora de características estructurales y constitutivas desconocidas hasta ahora para tal fin, razones que unidas a su utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener el privilegio de exclusividad que se solicita.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para una mejor interpretación de la invención se acompaña la presente memoria descriptiva como parte integrante de la misma de unos dibujos en los que se ilustra, a título de ejemplo no limitativo, una forma de realización de la invención, según los principios de las reivindicaciones.
En dichos dibujos:
La figura número 1.-Muestra una vista en perspectiva de una de las ruedas omnidireccionales que incorpora la estructura objeto de la invención, apreciándose su configuración externa.
La figura número 2.-Muestra una vista en sección de un detalle ampliado de la rueda omnidireccional mostrada en la figura precedente, apreciándose el acople de los rodillos que la integran.
Las figuras número 3 y 4.-Muestran sendas vistas, en alzado lateral y en sección, de un ejemplo de realización de los grupos tractores que incorpora la plataforma según la invención, apreciándose las partes y elementos que comprende.

La figura número 5.-Muestra una vista en planta superior de un
5
ejemplo de realización de la plataforma objeto de la invención, apreciándose la disposición en ella de los grupos tractores omnidireccionales que incorpora, los cuales se han representado en línea de trazo discontinuo, ya que quedan situados debajo de la misma, señalándose mediante flechas huecas la dirección en que están motorizadas las ruedas de cada grupo, y mediante flechas macizas la dirección en que ruedan libres.
1 O
Las figuras número 6 y 7.-Muestran sendas vistas en alzado y perspectiva, respectivamente, del ejemplo de plataforma según la invención, mostrado en la figura 5.
DESCRIPCIÓN DE UN EJEMPLO DE REALIZACIÓN
15
A la vista de las comentadas figuras y de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en las mismas un ejemplo de realización de la plataforma de transporte preconizada, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
20 25
Así, tal como puede apreciarse en dichas figuras, la plataforma de transporte (1) en cuestión, configurada a partir de una estructura portante (2) que puede adoptar distintas forma e incorporar diferentes elementos adicionales para sujetar y/o soportar las cargas a que se destina, comprende un sistema motriz compuesto por cuatro grupos tractores (3) omnidireccionales, cada uno de los cuales comprende, al menos, dos ruedas (4) omnidireccionales asociadas a motor eléctrico (5) que le proporciona tracción de forma independiente.
30
Atendiendo a la figura 1, se puede observar como cada rueda (4) omnidireccional está formada por una llanta (6) a la que se acoplan perimetralmente, al menos, cuatro rodillos (7) de caucho o material similar y configuración en forma de huso, dispuestos radialmente y a distancia
equidistante, es decir, a 90°.
Por su parte, cada uno de dichos rodillos (7) va acoplado a un eje
(8) fijado en sus extremos al borde de la llanta (6) y sobre el que gira
5
libremente en dirección perpendicular al sentido de giro de la rueda (4),
habiéndose previsto en dichos ejes (8) casquillos de agujas (9) y coronas
axiales (1 O) capaces de soportar cargas de más de 3000Kg.
Además, los rodillos (7) de las ruedas (4) de cada grupo tractor (3)
1 O
están decalados, de forma que las zonas sin continuidad de rodillos de una
rueda se cubren con los de la otra para conseguir cubrir 360° de rodadura.
Este conjunto de, al menos, dos ruedas (4) omnidireccionales gira
solidario a un buje (11) insertado en el orificio central (12) de las respectivas
15
llantas (6); buje (11) que, a su vez, se asocia al eje motriz del antedicho motor
(5), preferentemente servomotor o similar, con su correspondiente reductor
(13), habiéndose previsto un soporte (14) de sujeción, formado por ejemplo por
un puente de chapa metálica, para poder fijarlo mediante atornillado a la
estructura portante (2) de la plataforma.
20
Es importante destacar que dicha fijación de los cuatro grupos
tractores (3) omnidireccionales a la estructura portante (2) se realiza en sus
cuatro vértices y de tal forma que cada grupo tractor (3) aporta tracción en una
dirección alternativamente perpendicular al contiguo.
25
Así, tal como se observa en la figura 5, por ejemplo en el vértice
frontal izquierdo (A) de la estructura portante (2) se coloca un primer grupo
tractor (3) con dirección de tracción de sus ruedas (4) lateral (representada
mediante flecha hueca) y con dirección de rodadura libre de los rodillos (7)
30
longitudinal (flechas macizas); en el lado frontal derecho (B) el segundo grupo
tractor se coloca de forma que su dirección de tracción es longitudinal y la libre
de los rodillos (7) lateral; en el lado posterior derecho (C) el tercer grupo tractor
(3) se coloca con dirección de tracción lateral y, por último, en el lado posterior izquierdo (D) la colocación del cuarto grupo tractor (3) se realiza con dirección de tracción longitudinal.
Así, la combinación del movimiento de cada grupo tractor (3) hace que la plataforma (1) pueda desplazarse en cualquier dirección con un radio de giro mínimo así como con una fricción o fuerzas de tracción/compresión nulas, ya que en caso de que el vehículo se mueva en una dirección diferente a la motriz de un grupo o grupos tractores (3) determinado, las respectivas ruedas
(4) de dicho grupo quedarán frenadas pero los rodillos (7) de las mismas girarán libremente sobre su eje (8) absorbiendo esa componente y sin que exista fricción.
Opcionalmente, cuando por las dimensiones de la plataforma sea necesario, se contempla la incorporación a la estructura portante de conjuntos adicionales de ruedas (4) omnidireccionales no tractoras (no representados), sumándose a los cuatro grupos tractores (3) de los vértices de la estructura portante (2).
Para controlar los movimientos descritos de cada grupo y dirigir correctamente la plataforma, se contempla la existencia de un mando de control (no representado) conectado a los servomotores o motores (5) mediante cableado o, preferentemente, de manera inalámbrica.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciéndose constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHicULO SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAL PARA TRASLADO DE CARGAS VOLUMINOSAS, del lipa conslituido a partir de una eslruclura portante (2) que
    puede adoptar distintas forma e incorporar diferentes elementos adicionales
    para sujelar ylo soportar las cargas a que se deslina y siendo aplicable para
    realizar, con movimientos de gran precisión el traslado o desplazamiento de cargas muy voluminosas, tales como grandes estructuras aeronauticas mediante un sistema motriz basado en ruedas omnidireccionales caracterizada porque el sistema motriz que comprende dicha estructura portante (2) está compuesto por cuatro grupos tractores (3) omnidireccionales,
    cada uno de los cuales comprende, al menos, dos ruedas (4) omnidireccionales
    asociadas a motor eléctrico (5) que le proporciona tracción de forma
    independiente; en que la fijación de dichos cualro grupos Iraclores (3)
    omnidireccionales a la estructura portante (2) se realiza en sus cuatro vértices de lal forma que cada grupo Iraclor (3) aporta tracción en una dirección allernalivamenle perpendicular al grupo Iraclor conliguo; y en que cada rueda
    (4) omnidireccional cuenla con, al menos, cuatro rodillos (7) de caucho o
    material similar dispuestos radialmenle y a distancia equidistante, que giran libremente en dirección perpendicular al sentido de giro de la rueda (4); yen
    que los rodillos (7) de las ruedas (4) en cada grupo Iractor (3) eslan decalados, de forma que las zonas sin conlinuidad de rodillos de una rueda (4) se cubren con los de la aira adyacente, cubriendo asi 360· de rodadura.
  2. 2.-PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHicULO DE RUEDAS SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAL PARA TRASLADO DE CARGAS VOLUMINOSAS, según la reivindicación 1, caracterizada porque cada rueda (4) omnidireccional está formada por una lIanla (6) a la que se acoplan perimelralmenle los rodillOS (7), cada uno de los cuales va acoplado a un eje (8) fijado en sus extremos al borde de dicha llanta (6).
    ES 2 391 668 Al
  3. 3.-PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHíCULO SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAl PARA TRASLADO DE CARGAS VOLUMINOSAS, según la reivindicación 2, caracterizada porque en los ejes
    (8)
    de los rodillos (7) se han previsto casquillos de agujas (9) y coronas axiales
    (10)
    capaces de soportar cargas de más de 3000Kg.
  4. 4.-PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHíCULO SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAl PARA TRASLADO DE CARGAS VOLUMINOSAS, según la reivindicación 1 a 3, caracterizada porque los
    rodillos (7) tienen una configuración en forma de huso.
  5. 5.-PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHíCULO SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAl PARA TRASLADO DE CARGAS VOLUMINOSAS, según la reivindicación 1 y 2, caracterizada porque el
    conjunto de, al menos, dos ruedas (4) omnidireccionales de cada grupo tractor
    (3) gira solidario a un buje (11) insertado en el orificio central (12) de las
    respectivas llantas (6); buje (11) que, a su vez, se asocia al eje motriz del motor
    (5), con su correspondiente reductor (13).
  6. 6.-PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHíCULO SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAl PARA TRASLADO DE CARGAS VOLUMINOSAS, según la reivindicación 5 caracterizada porque el motor (5) es un servomotor o similar.
  7. 7.-PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHíCULO SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAl PARA TRASLADO DE CARGAS VOLUMINOSAS, según la reivindicación 1, caracterizada porque se contempla la incorporación a la estructura portante (2) de conjuntos adicionales de ruedas
    (4) omnidireccionales no tractoras, sumandos a los cuatro grupos tractores (3) de los vértices de la estructura portante (2).
    ES 2 391 668 Al
    8,-PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHlcUlO SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAl PARA TRASLADO DE CARGAS
    VOLUMINOSAS, según las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque
    para controlar los movimientos de cada grupo tractor (3) y dirigir correctamente
    5 la plataforma, se contempla un mando de control conectado a los servomotores
    o motores (5) mediante cableado o de manera inalámbrica,
    9,-PLATAFORMA DE TRANSPORTE O VEHíCULO SIMILAR CON MOVIMIENTO OMNIDIRECCIONAl PARA TRASLADO DE CARGAS
    10 VOLUMINOSAS, según las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque,
    por ejemplo, en el vértice frontal izquierdo (A) de la estructura portante (2) se
    coloca un primer grupo tractor (3) con dirección de tracción de sus ruedas (4)
    lateral y con dirección de rodadura libre de los rodillos (7) longitudinal; en el
    lado frontal derecho (B) el segundo grupo tractor se coloca de forma que su
    15 dirección de tracción es longitudinal y la libre de los rodillos (7) lateral; en el lado posterior derecho (C) el tercer grupo tractor (3) se coloca con dirección de tracción lateral y, por último, en el lado posterior izquierdo (D) la colocación del cuarto grupo tractor (3) se realiza con dirección de tracción longitudinal.
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