ES2721452B2 - System for handling merchandise transport containers - Google Patents

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancíaSystem for handling merchandise transport containers

Campo de la invenciónField of the invention

La presente invención pertenece al campo técnico de la logística y almacenaje, concretamente al manejo de contenedores, y más concretamente a vehículos autónomos terrestres para el manejo, elevación y desplazamiento de contenedores. La invención se refiere en particular a sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía de vértices estandarizados. El sistema está formado por al menos cuatro vehículos autónomos e independientes, que se sitúan cada uno de ellos en cada uno de los vértices inferiores de dicho contenedor, y son capaces de trabajar de manera coordinada para elevarlo o bajarlo, así como trasladarlo cuando están unidos a éste. Los vehículos disponen de un sistema motriz, un sistema elevador de los contenedores, un sistema de dirección, y un sistema de compensación de momento de vuelco para evitar el vuelco por el momento generado al elevar el contenedor.The present invention belongs to the technical field of logistics and storage, specifically to container handling, and more specifically to autonomous land vehicles for handling, lifting and moving containers. The invention relates in particular to a system for handling merchandise transport containers with standardized vertices. The system is made up of at least four autonomous and independent vehicles, which are each located in each of the lower vertices of said container, and are capable of working in a coordinated way to raise or lower it, as well as move it when they are joined. to this. The vehicles have a driving system, a container lifting system, a steering system, and a tipping moment compensation system to avoid tipping due to the moment generated when lifting the container.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Uno de los retos a los que se enfrenta Europa es el de encontrar soluciones tecnológicas que contribuyan a crear un sistema energético sostenible, reduciendo, tanto como sea posible, la huella de carbono. Por ello es necesario desarrollar sistemas que sean eficientes energéticamente. Por otra parte, el tránsito de contenedores se ha ido incrementando de manera significativa, tanto en Europa como en el resto del mundo.One of the challenges facing Europe is to find technological solutions that contribute to creating a sustainable energy system, reducing, as much as possible, the carbon footprint. Therefore, it is necessary to develop systems that are energy efficient. On the other hand, container traffic has been increasing significantly, both in Europe and in the rest of the world.

En el campo del movimiento de contenedores existe la disyuntiva de contar con gran capacidad de movimiento y elevación y coste elevado, para espacios abiertos, o, por el contrario, sistemas de baja capacidad para movimiento de contenedores y coste reducido, para espacios cerrados.In the field of container movement, there is the dilemma of having a high capacity for movement and lifting and high cost, for open spaces, or, on the contrary, systems with low capacity for container movement and low cost, for closed spaces.

En cuanto a los espacios abiertos y sistemas de gran capacidad, cabe destacar los sistemas robóticos montados en chasis de grandes dimensiones (AGVs). Se trata de vehículos eléctricos autónomos que transportan los contenedores apoyados en una plataforma de las dimensiones de al menos las del contenedor, tal y como muestran los documentos US2013240280A1 y US2013236279A1. Estos sistemas necesitan de medios adicionales tanto para la carga como para la descarga de éstos. Estos vehículos tienen grandes dimensiones, gran peso y escasa adaptabilidad a otros entornos que no sean el portuario, y conllevan una gran complejidad técnica debido a su peso y dimensiones.Regarding open spaces and large capacity systems, it is worth highlighting the robotic systems mounted on large chassis (AGVs). Is about Autonomous electric vehicles that transport the containers supported on a platform of the dimensions of at least those of the container, as shown in documents US2013240280A1 and US2013236279A1. These systems need additional means for both loading and unloading. These vehicles are large, heavy, and poorly adaptable to environments other than the port environment, and they involve great technical complexity due to their weight and dimensions.

Por otra parte están los vehículos Lift AGV, que poseen una plataforma elevada, lo que hace que se necesiten obras específicas en puerto para poder acometer el desempeño de estos equipos. El vehículo mostrado en el documento US3743044A presenta la ventaja de poder descargarse solo y sobre una estructura específica, necesitando de otro vehículo para la carga de éste. Este sistema presenta una plataforma interna de manera que el contenedor se eleva sobre el subchasis portante de modo que el contenedor pueda depositarse en una plataforma elevada destinada a tal efecto. Otro ejemplo de aplicaciones basadas en el mismo principio se muestra en el documento US5110153A.On the other hand, there are the Lift AGV vehicles, which have a raised platform, which means that specific works are needed in port to be able to undertake the performance of these teams. The vehicle shown in document US3743044A has the advantage of being able to unload itself and on a specific structure, requiring another vehicle to load it. This system has an internal platform so that the container is raised on the supporting subframe so that the container can be deposited on a raised platform designed for this purpose. Another example of applications based on the same principle is shown in US5110153A.

Un problema común a la operación con vehículos de movimiento de mercancías, y en particular contenedores, es la potencia extra necesaria para mover el propio peso del vehículo además del peso del contenedor. El peso de un vehículo AGV oscila entre las 25 t y las 30 t, para mover un contenedor de 20 pies o uno de 40 pies, los cuales tienen pesos que oscilan entre las 10 y las 30 t. Como se puede observar, el peso del vehículo es incluso superior a la carga transportada, y necesita por tanto una potencia elevada, lo que aumenta el impacto en costes de operación y ecológicos de huella de carbono. Por tanto es conveniente reducir este impacto mediante la reducción de peso del vehículo que tenga que realizar la tarea de elevación y desplazamiento del contenedor.A common problem in operation with goods moving vehicles, and in particular containers, is the extra power required to move the vehicle's own weight in addition to the weight of the container. The weight of an AGV vehicle ranges between 25 t and 30 t, to move a 20 foot container or a 40 foot one, both of which have weights that range between 10 and 30 t. As can be seen, the weight of the vehicle is even higher than the load transported, and therefore requires high power, which increases the impact on operating costs and ecological carbon footprint. Therefore, it is convenient to reduce this impact by reducing the weight of the vehicle that has to perform the task of lifting and moving the container.

Para espacios reducidos y sistemas de pequeña capacidad se cuenta con sistemas mecánicos de gran sencillez, pequeño tamaño y coste, que cuentan con reducidas capacidades. Éstos sistemas presentan una gama variada de diferentes elementos que consisten en componentes deslizantes a base de rodillos, los cuales necesitan de elementos complementarios de elevación. Existen también rodadores con medios automatizados en el movimiento de carga, que se basan en los sistemas anteriormente expuestos, tal y como muestra el documento US7101139B1.For reduced spaces and small capacity systems, there are mechanical systems of great simplicity, small size and cost, which have reduced capacities. These systems present a varied range of different elements consisting of roller-based sliding components, which require complementary lifting elements. There are also rollers with medium automated in the movement of cargo, which are based on the systems described above, as shown in document US7101139B1.

No obstante, estos sistemas necesitan de operaciones adicionales para la elevación de mercancía, utilizando sistemas de elevación mecánica complementarios, de accionamiento manual o neumático externo. A los sistemas de tamaño pequeño se les añade la problemática de que, para el izado del contenedor, estos deben estar unidos y apoyados de la manera más rígida posible al suelo, de manera que compensen el momento creado al levantar el contenedor, que tiende a volcar el elemento que lo levanta, cuestión fundamental para realizar la operación con seguridad.However, these systems require additional operations to lift merchandise, using complementary mechanical lifting systems, manually operated or externally pneumatic. Small systems have the problem that, to lift the container, they must be attached and supported as rigidly as possible to the ground, so as to compensate for the moment created when lifting the container, which tends to overturn the element that lifts it, a fundamental question to carry out the operation safely.

De esta manera, y para evitar estos problemas se unen entre sí y al contenedor medios de izado existentes en el estado de la técnica, tales como los mostrados en los documentos US6155770A, US6019565A, US2009315004A1, US3243193A, o US5417540A.In this way, and to avoid these problems, lifting means existing in the state of the art are attached to each other and to the container, such as those shown in documents US6155770A, US6019565A, US2009315004A1, US3243193A, or US5417540A.

Como caso particular, y para compensar el momento en el izado, el documento US5800114A muestra la solución de apoyar un extremo elevado sobre una parte elevada del contenedor, que no es uno de los puntos de apoyo diseñados del contenedor, pudiendo de esta forma provocar daños en el propio contenedor. Este sistema necesita, por tanto, dos puntos de apoyo para cada una de las "patas” que integran el sistema, cuestión indeseable desde el punto de vista logístico y de peso del producto, siendo cada una de las patas intrínsecamente inestable al necesitar este segundo punto de apoyo.As a particular case, and to compensate for the moment of lifting, document US5800114A shows the solution of supporting a raised end on a raised part of the container, which is not one of the designed support points of the container, thus being able to cause damage. in the container itself. This system therefore needs two support points for each of the "legs" that make up the system, an undesirable issue from the logistical and product weight point of view, each of the legs being inherently unstable as this second is required. fulcrum.

Otro ejemplo de resolución en cuanto al control del par de vuelco se muestra en el documento US4936733A, donde el izado se hace en secuencia y desde dos puntos diferentes, levantándose paulatinamente de un lado y de otro. Comparte con la otra invención el segundo punto de apoyo para estabilizar esta pieza, también sobre un punto elevado del contenedor, no diseñado para ello, y por tanto no reforzado, cuestión indeseable desde todo punto de vista del contenedor.Another example of resolution regarding the tipping torque control is shown in document US4936733A, where the lifting is done in sequence and from two different points, gradually rising from one side to the other. It shares with the other invention the second point of support to stabilize this piece, also on a high point of the container, not designed for it, and therefore not reinforced, an undesirable issue from every point of view of the container.

Estos sistemas presentan numerosos problemas logísticos para realizar las operaciones de elevado y desplazamiento repetidas, y por tanto suelen ser aptos para operaciones que no necesiten un tiempo determinado de realización, por ejemplo un izado puntual de un contenedor.These systems present numerous logistical problems to perform the repeated lifting and moving operations, and therefore are often suitable for operations that do not require a specific time to carry out, for example a specific lifting of a container.

Se presenta, por lo tanto, la oportunidad de aunar en una única solución la necesidad de dos sectores de gran actividad económica, a través de un producto que sea capaz de elevar y desplazar al mismo tiempo los contenedores con independencia del operador y con mínima presencia humana, optimizando por lo tanto los costes de operación al tiempo que se flexibilizan y se amplían los usos de este tipo de productoTherefore, there is the opportunity to combine in a single solution the need of two sectors of great economic activity, through a product that is capable of lifting and moving containers at the same time independently of the operator and with minimal presence. human, thus optimizing operating costs while making more flexible and expanding the uses of this type of product

Es por tanto deseable un sistema autónomo para el manejo de contenedores de mercancía de forma eficiente, evitando los inconvenientes de los sistemas anteriores existentes en el estado de la técnica.Therefore, an autonomous system is desirable for handling merchandise containers efficiently, avoiding the drawbacks of the previous systems existing in the state of the art.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

La presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica mediante un sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía como el descrito en la reivindicación 1.The present invention solves the existing problems in the state of the art by means of a system for handling merchandise transport containers as described in claim 1.

El sistema está formado por al menos cuatro vehículos autónomos que se desplazan de forma independiente entre sí, y se unen a los contenedores únicamente en los vértices inferiores de dichos contenedores, para elevarlos y desplazarlos, y posteriormente dejarlos de nuevo en el suelo.The system is made up of at least four autonomous vehicles that move independently of each other, and are attached to the containers only at the lower vertices of said containers, to lift and move them, and then leave them on the ground again.

Preferentemente los cuatro vehículos autónomos son idénticos, aunque podrían ser diferentes entre sí siempre y cuando cumplan con su cometido.Preferably the four autonomous vehicles are identical, although they could be different from each other as long as they fulfill their mission.

Los vehículos autónomos presentan un bastidor principal en el que están dispuestos los componentes esenciales de éstos:Autonomous vehicles have a main frame in which the essential components of these are arranged:

Uno de ellos es un bastidor secundario que se desplaza verticalmente mediante un sistema elevador a lo largo de al menos una guía vertical, y que tiene un sistema de unión a los vértices inferiores de los contenedores. Mediante este bastidor secundario con el sistema de unión cada uno de los vehículos se une a los contenedores y los eleva para poder desplazarlos. One of them is a secondary frame that moves vertically by means of an elevator system along at least one vertical guide, and that has a system for joining the lower vertices of the containers. By means of this secondary frame with the joining system, each of the vehicles joins the containers and lifts them to be able to move them.

Los vehículos tienen un sistema motriz que les proporciona movimiento, y un sistema de dirección que tiene unas ruedas rotatorias y orientables 360° alrededor de un eje vertical.Vehicles have a drive system that provides them with movement, and a steering system that has wheels that are rotatable and steerable 360 ° around a vertical axis.

Así, mediante estos elementos, los cuatro vehículos autónomos idénticos se posicionan en la parte baja del contenedor, y una vez en posición se fijan al contenedor en los puntos específicos y reforzados que posee el contenedor para el izado de éste. Para esta operación se sirve del sistema de unión con el contenedor que garantiza que no habrá movimiento relativo entre el contenedor y los cuatro vehículos autónomos. Una vez están firmemente unidos los cuatro vehículos autónomos al contenedor, se pasa a realizar la elevación de éste, mediante el bastidor secundario móvil accionado por el sistema de elevación. El sistema de unión con el contenedor está unido al bastidor secundario móvil de manera que una vez fijado el contenedor al sistema de unión estos se encuentran unidos a su vez al bastidor secundario móvil.Thus, by means of these elements, the four identical autonomous vehicles are positioned in the lower part of the container, and once in position they are fixed to the container in the specific and reinforced points that the container has for lifting it. For this operation it uses the system of union with the container that guarantees that there will be no relative movement between the container and the four autonomous vehicles. Once the four autonomous vehicles are firmly attached to the container, the container is lifted by means of the mobile secondary frame activated by the lifting system. The connection system with the container is connected to the mobile secondary frame in such a way that once the container is fixed to the connection system, they are in turn connected to the mobile secondary frame.

El bastidor secundario móvil posee un grado de libertad, permitiendo el movimiento verticalmente, de manera ascendente y descendente. Esto se consigue a través de las guías verticales que unen el bastidor secundario al bastidor principal. El sistema elevador está constituido por pistones, neumáticos o hidráulicos, y diferentes elementos accionadores de éstos, tales como una bomba hidráulica o un compresor neumático, dependiendo de la tecnología empleada. Estos pistones, unidos en su parte inferior al bastidor principal y en su parte superior al bastidor secundario móvil, permiten el desplazamiento vertical del bastidor secundario móvil por las guías verticales a través de la extensión del pistón. En la posición más baja el bastidor secundario móvil está listo para la unión con el contenedor, y en la posición más alta éste está en la posición de transporte del contenedor, ya que se libera de la fricción del suelo para poder transportarlo sin daños al mismo.The mobile subframe has a degree of freedom, allowing movement vertically, up and down. This is achieved through the vertical guides that join the subframe to the main frame. The lifting system is made up of pneumatic or hydraulic pistons, and different actuating elements of these, such as a hydraulic pump or a pneumatic compressor, depending on the technology used. These pistons, attached in their lower part to the main frame and in their upper part to the mobile subframe, allow the vertical displacement of the mobile subframe along the vertical guides through the extension of the piston. In the lowest position the mobile subframe is ready to be connected to the container, and in the highest position it is in the container transport position, since it is freed from the friction of the ground so that it can be transported without damage to the container. .

El sistema motriz, y el sistema de dirección permiten a los vehículos desplazarse de manera autónoma e independiente en el caso de que no estén unidos al contenedor, y de manera coordinada en el caso de que estén unidos al contenedor. El sistema de dirección permite el movimiento relativo del sistema motriz con respecto al bastidor principal, permitiendo orientarse al vehículo 360° con total libertad. Esto hace que una vez los vehículos autónomos están unidos al contenedor, pueden desplazar y rotar libremente y en cualquier dirección a dicho contenedor, proporcionando una total maniobrabilidad al contenedor, con una mínima huella logística.The driving system and the steering system allow the vehicles to move autonomously and independently in the event that they are not attached to the container, and in a coordinated manner in the event that they are attached to the container. The steering system allows the drive system to move relative to the main frame, allowing the vehicle to be oriented 360 ° with complete freedom. This means that once the autonomous vehicles are attached to the container, they can move and rotate freely and in any direction to said container, providing total maneuverability to the container, with a minimal logistical footprint.

Tanto el sistema motriz como el sistema de dirección utilizan motores eléctricos para cumplir su cometido, por lo que cada uno de los vehículos cuenta con un sistema de baterías alojado en el bastidor principal. El sistema de baterías también alimenta el sistema elevador, concretamente a la bomba hidráulica o al compresor neumático, según sea el caso.Both the powertrain and the steering system use electric motors to do their job, so each of the vehicles has a battery system housed in the main frame. The battery system also powers the lifting system, specifically the hydraulic pump or the pneumatic compressor, as the case may be.

Adicionalmente los vehículos presentan un sistema de compensación de momento de vuelco que está formado por una pluralidad de ruedas rotatorias y orientables 360° alrededor de un eje vertical, dispuestas en el bastidor principal, y que evitan el riesgo de un posible vuelvo debido al momento originado por la elevación del contenedor por parte de los vehículos. Las ruedas poseen por tanto dos grados de libertad, uno para permitir la rodadura y otro para permitir el giro de éstas, estando el eje de giro de todas estas ruedas paralelo a la normal del plano horizontal. Así, este sistema de compensación de momento de vuelco garantiza la estabilidad del contenedor, primero durante su elevación, y posteriormente durante el transporte. Este sistema compensa el momento de vuelco que se produce durante la elevación del contenedor a través de las ruedas, que constituyen una serie de apoyos repartidos a ambos lados de un plano vertical imaginario donde su normal al plano está orientada hacia el centro del contenedor y que pasa por los puntos de unión inferiores del contenedor. Esto hace que compense el momento de vuelco en los dos sentidos, hacia dentro y hacia fuera, garantizando la estabilidad del vehículo autónomo y del contenedor en todo momento. Este sistema de compensación de momento de vuelco permite prescindir de un segundo punto de apoyo en el contenedor para los vehículos autónomos, lo cual hace que se pueda reducir al máximo el tamaño de éstos, flexibilizando y optimizando la operativa de los vehículos autónomos.Additionally, the vehicles have a tipping moment compensation system that is made up of a plurality of wheels that rotate and rotate 360 ° around a vertical axis, arranged on the main frame, and that avoid the risk of a possible tipping due to the moment originated. by lifting the container by the vehicles. The wheels therefore have two degrees of freedom, one to allow rolling and the other to allow them to rotate, the axis of rotation of all these wheels being parallel to the normal of the horizontal plane. Thus, this overturning moment compensation system guarantees the stability of the container, first during lifting, and later during transport. This system compensates for the tipping moment that occurs during the lifting of the container through the wheels, which constitute a series of supports distributed on both sides of an imaginary vertical plane where its normal to the plane is oriented towards the center of the container and that passes through the lower attachment points of the container. This makes it compensate for the tipping moment in both directions, inwards and outwards, guaranteeing the stability of the autonomous vehicle and the container at all times. This overturning moment compensation system makes it possible to dispense with a second support point in the container for autonomous vehicles, which means that their size can be reduced to the maximum, making the operation of autonomous vehicles more flexible and optimized.

Una vez el contenedor ha sido trasladado por los vehículos autónomos y está en el lugar deseado, se realiza la operación de descenso de forma inversa a la operación de elevación, depositando el contenedor en el lugar deseado. Después de esto los vehículos autónomos se separan del contenedor mediante el accionamiento de nuevo del sistema de unión con el contenedor, y los vehículos autónomos vuelven a ser independientes entre ellos, estando disponibles para nuevas operaciones. Once the container has been moved by the autonomous vehicles and is in the desired place, the lowering operation is carried out in reverse to the lifting operation, depositing the container in the desired place. After this, the autonomous vehicles are separated from the container by activating the joining system with the container again, and the autonomous vehicles are once again independent of each other, being available for new operations.

De acuerdo con una realización preferente de la invención, el sistema de unión con el contenedor está formado por dos piezas con forma de media luna rotatorias alrededor de un eje horizontal y encajables en los vértices inferiores del contenedor. Así, mediante estas dos piezas los vehículos enganchan los vértices inferiores del contenedor para proceder posteriormente a su elevación mediante el sistema elevador del bastidor secundario.According to a preferred embodiment of the invention, the container connection system is made up of two crescent-shaped pieces that rotate around a horizontal axis and are nestable in the lower vertices of the container. Thus, by means of these two pieces, the vehicles hook the lower vertices of the container to subsequently proceed to its elevation by means of the lifting system of the secondary frame.

Según diferentes realizaciones particulares de la invención, el sistema motriz presenta al menos un motor eléctrico, y preferentemente tiene un motor eléctrico acoplado a cada una de las ruedas del sistema de dirección, que posibilita su accionamiento de forma independiente y autónoma.According to different particular embodiments of the invention, the drive system has at least one electric motor, and preferably has an electric motor coupled to each of the wheels of the steering system, which enables its drive independently and autonomously.

El sistema objeto de la presente invención resuelve los problemas existentes en el estado de la técnica, dado que permite aunar las ventajas de los vehículos AGV, como son la capacidad y rendimiento, con las de los sistemas para espacios reducidos, que poseen gran independencia y flexibilidad.The system object of the present invention solves the problems existing in the state of the art, since it allows combining the advantages of AGV vehicles, such as capacity and performance, with those of systems for reduced spaces, which have great independence and flexibility.

El sistema capaz de elevar y transportar contenedores sin la ayuda de otros vehículos o dispositivos, y es modular y adaptable a todos los tipos y tamaños de contenedores, presentes y futuros. Este sistema es capaz de operar tanto en espacios abiertos, tales como puertos o instalaciones abiertas, así como en espacios reducidos o condicionados como naves industriales. A su vez es capaz de operar de manera autónoma, sin necesidad de medios complementarios de elevación para mover el contenedor, como sucedía en anteriores sistemas del estado de la técnica. De forma adicional será capaz de utilizarse con versiones robóticas o semiautónomas de bajo coste.The system capable of lifting and transporting containers without the help of other vehicles or devices, and is modular and adaptable to all types and sizes of containers, present and future. This system is capable of operating both in open spaces, such as ports or open facilities, as well as in confined or conditioned spaces such as industrial warehouses. At the same time, it is capable of operating autonomously, without the need for additional lifting means to move the container, as was the case in previous systems of the state of the art. Additionally, it will be able to be used with low-cost robotic or semi-autonomous versions.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

A continuación, para facilitar la comprensión de la invención, a modo ilustrativo pero no limitativo se describirá una realización de la invención que hace referencia a una serie de figuras.In order to facilitate the understanding of the invention, an embodiment of the invention will be described below, by way of illustration but not limitation, making reference to a series of figures.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un despiece de los sistemas y elementos esenciales de una realización uno de los vehículos del sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía.Figure 1 is an exploded perspective view of the systems and essential elements of an embodiment one of the vehicles of the system for handling cargo transport containers.

La figura 2 es una vista en perspectiva frontal desde arriba del vehículo mostrado en la figura 1 con los diferentes sistemas y elementos ensamblados.Figure 2 is a front perspective view from above of the vehicle shown in Figure 1 with the different systems and elements assembled.

La figura 3 es una vista en perspectiva frontal desde abajo del vehículo de las figuras 1 y 2.Figure 3 is a front perspective view from below of the vehicle of Figures 1 and 2.

La figura 4 es una vista en perspectiva trasera desde arriba del vehículo de las figuras 1 a 3.Figure 4 is a rear perspective view from above of the vehicle of Figures 1 to 3.

La figura 5 muestra el sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía objeto de la invención formado por cuatro vehículos como los de las figuras 1 a 4, estando éstos enganchados a un contenedor.Figure 5 shows the system for handling merchandise transport containers that is the object of the invention, made up of four vehicles such as those in Figures 1 to 4, these being hooked to a container.

La figura 6A es una vista en perspectiva de la parte trasera del vehículo de las figuras 1 a 4, que muestra el bastidor secundario en su posición más baja, que es la posición de enganche y desenganche del contenedor.Figure 6A is a perspective view of the rear of the vehicle of Figures 1 to 4, showing the subframe in its lowest position, which is the container engaging and releasing position.

La figura 6B es una vista similar a la de la figura 6A, que muestra en este caso el bastidor secundario en su posición más elevada, que es la posición de desplazamiento del contenedor.Figure 6B is a view similar to that of Figure 6A, showing in this case the secondary frame in its highest position, which is the position of movement of the container.

La figura 6C es una vista en perspectiva de la parte delantera del vehículo que muestra a éste en la posición de enganche y desenganche del contenedor, como en la figura 6A.Figure 6C is a perspective view of the front of the vehicle showing the vehicle in the position of engagement and disengagement of the container, as in Figure 6A.

La figura 6D es una vista en perspectiva de la parte delantera del vehículo que muestra a éste en la posición de desplazamiento del contenedor, como en la figura 6B.Figure 6D is a perspective view of the front of the vehicle showing the vehicle in the container displacement position, as in Figure 6B.

La figura 7A es una vista frontal de uno de los vehículos del sistema enganchado a un contenedor, que muestra el bastidor secundario en su posición más baja, que es la posición de enganche y desenganche del contenedor, donde el borde inferior del contenedor está apoyado en el suelo. Figure 7A is a front view of one of the vehicles of the system hooked to a container, showing the secondary frame in its lowest position, which is the position of hooking and unhooking of the container, where the lower edge of the container is supported on soil.

La figura 7B es una vista similar a la de la figura 7A, que muestra en este caso el bastidor secundario en su posición más elevada, que es la posición de desplazamiento del contenedor, donde el borde inferior del contenedor está elevado del suelo.Figure 7B is a view similar to that of Figure 7A, showing in this case the secondary frame in its highest position, which is the position of movement of the container, where the lower edge of the container is raised from the ground.

La figura 7C es una vista en perspectiva frontal del vehículo enganchado a un contenedor, que de forma similar a la figura 7A muestra el bastidor secundario en su posición más baja, que es la posición de enganche y desenganche del contenedor.Figure 7C is a front perspective view of the vehicle attached to a container, similar to Figure 7A showing the subframe in its lowest position, which is the container engaging and disengaging position.

La figura 7D es una vista en perspectiva frontal del vehículo enganchado a un contenedor, que de forma similar a la figura 7B muestra el bastidor secundario en su posición más elevada, que es la posición de desplazamiento del contenedor.Figure 7D is a front perspective view of the vehicle hooked to a container, similar to Figure 7B showing the subframe in its highest position, which is the container travel position.

La figura 8A es una vista en perspectiva trasera desde arriba que muestra el inicio de la aproximación del vehículo al contenedor y su sistema de unión.Figure 8A is a rear perspective view from above showing the beginning of the approach of the vehicle to the container and its attachment system.

La figura 8B es una vista en perspectiva trasera desde arriba que muestra el final de la aproximación del vehículo al contenedor haciendo coincidir su sistema de unión con el punto de ensamblaje del contenedor.Figure 8B is a rear perspective view from above that shows the end of the approach of the vehicle to the container, making its connection system coincide with the assembly point of the container.

La figura 9A es una vista en planta superior que muestra la posición de la figura 8A de inicio de la aproximación del vehículo al contenedor y su sistema de unión.Figure 9A is a top plan view showing the position of Figure 8A of the beginning of the approach of the vehicle to the container and its connection system.

La figura 9B es una vista en planta superior que muestra la posición de la figura 8B de final de la aproximación del vehículo haciendo coincidir su sistema de unión con el punto de ensamblaje del contenedor.Figure 9B is a top plan view showing the position of Figure 8B at the end of the approach of the vehicle, making its connection system coincide with the assembly point of the container.

En estas figuras se hace referencia a un conjunto de elementos que son:In these figures, reference is made to a set of elements that are:

1. bastidor principal del vehículo autónomo1. autonomous vehicle main frame

2. sistema de baterías del vehículo autónomo2. autonomous vehicle battery system

3. sistema elevador del vehículo autónomo3. autonomous vehicle lift system

4. sistema motriz del vehículo autónomo4. autonomous vehicle powertrain

5. sistema de dirección del vehículo autónomo5. autonomous vehicle steering system

6. sistema de compensación de vuelco del vehículo autónomo6. Autonomous vehicle rollover compensation system

7. bastidor secundario del vehículo autónomo7. autonomous vehicle subframe

8. guías verticales del bastidor secundario8. sub frame vertical guides

1 1

9. pistones9. pistons

10. alarmas dispuestas en el vehículo autónomo10. alarms arranged on the autonomous vehicle

11. elemento protector circular del sistema motriz y sistema de dirección11. circular protective element of the powertrain and steering system

12. sistema de unión del vehículo autónomo con el contenedor12. system for joining the autonomous vehicle with the container

13. contenedor13. container

14. vehículos autónomos14. autonomous vehicles

15. borde inferior del contenedor15. bottom edge of container

16. suelo16. ground

17. punto de ensamblaje del contenedor17. container assembly point

18. sub-bastidor de las ruedas del vehículo autónomo18. autonomous vehicle wheel subframe

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

El objeto de la presente invención es un sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía.The object of the present invention is a system for handling merchandise transport containers.

Tal y como muestran las figuras, el sistema tiene al menos cuatro vehículos autónomos 14, que se desplazan de forma independiente entre sí, y se unen a los contenedores 13 únicamente en los vértices inferiores de éstos, para elevarlos y desplazarlos, y posteriormente dejarlos de nuevo en el suelo.As the figures show, the system has at least four autonomous vehicles 14, which move independently of each other, and join the containers 13 only at the lower vertices of these, to lift and move them, and later stop them from moving. new on the ground.

De acuerdo con una realización preferente de la invención, los cuatro vehículos autónomos son idénticos, aunque podrían ser diferentes entre sí siempre y cuando cumplan con su cometido.According to a preferred embodiment of the invention, the four autonomous vehicles are identical, although they could be different from each other as long as they fulfill their purpose.

Según aparece en las figuras, los vehículos autónomos 14 tienen un bastidor principal 1 en el que están dispuestos todos los sistemas y elementos. En primer lugar, un bastidor secundario 7, el cual se puede desplazar verticalmente mediante un sistema elevador 3 a lo largo de al menos una guía vertical 8, y que tiene un sistema de unión 12 a los vértices inferiores de los contenedores 13. Mediante la elevación de este bastidor secundario 7 con el sistema de unión 12 se consigue la elevación y sujeción del contenedor 13 por medio de sus vértices inferiores.As appears in the figures, the autonomous vehicles 14 have a main frame 1 in which all the systems and elements are arranged. Firstly, a secondary frame 7, which can be moved vertically by means of a lifting system 3 along at least one vertical guide 8, and which has a connection system 12 to the lower vertices of the containers 13. By means of the Lifting this secondary frame 7 with the joining system 12 is achieved by lifting and holding the container 13 by means of its lower vertices.

El sistema de unión 12 al contenedor 13 puede adoptar diferentes configuraciones, donde de forma preferente se trata de un sistema de gatillo que se inserta en los agujeros destinados a tal efecto existentes en los contenedores 13 comerciales estándar de 20 y 40 pies, situados en los vértices inferiores de estos. En las figuras 3 y 4, 6A y 6B se muestra con detalle una realización preferente del sistema de unión 12 con el contenedor, donde se aprecia que este sistema de unión 12 presenta dos piezas con forma de media luna rotatorias alrededor de un eje horizontal, las cuales son las que se encajan en los agujero realizados en los vértices inferiores del contenedor 13.The joining system 12 to the container 13 can adopt different configurations, where preferably it is a trigger system that is inserted into the holes for this purpose existing in the standard commercial 20 and 40 foot containers 13, located at the lower vertices of these. Figures 3 and 4, 6A and 6B show in detail a preferred embodiment of the connection system 12 with the container, where it can be seen that this connection system 12 has two crescent-shaped pieces that rotate around a horizontal axis. which are the ones that fit into the holes made in the lower vertices of the container 13.

El sistema elevador 3 está apoyado sobre el bastidor principal 1 de manera que se puede acceder a él fácilmente para tareas de mantenimiento, reparaciones o sustitución. Preferentemente el sistema elevador 3 puede llevarse a cabo mediante diferentes realizaciones, con elementos convencionales, tales como un sistema de pistones 9 que permiten desplazar el bastidor secundario 7, y una bomba hidráulica o un compresor neumático, accionados por el sistema de baterías 2. Tal y como se puede apreciar en las figuras, el bastidor secundario 7 está unido a las guías verticales 8 que consisten preferentemente en al menos cuatro juegos de ejes paralelos verticales, agrupados de dos en dos, siendo por tanto ocho ejes verticales en total.The lift system 3 is supported on the main frame 1 so that it can be easily accessed for maintenance, repair or replacement tasks. Preferably the lifting system 3 can be carried out by means of different embodiments, with conventional elements, such as a system of pistons 9 that allow moving the secondary frame 7, and a hydraulic pump or a pneumatic compressor, driven by the battery system 2. Such and as can be seen in the figures, the secondary frame 7 is attached to the vertical guides 8 which preferably consist of at least four sets of vertical parallel axes, grouped two by two, thus being eight vertical axes in total.

En el bastidor principal 1 de los vehículos autónomos 14 se dispone obviamente un sistema motriz 4 que proporciona movimiento al vehículo 14, y un sistema de dirección 5 capaz de girar 360° el sistema motriz 4 alrededor de un eje vertical. Un sistema de baterías 2 alimenta los componentes eléctricos del vehículo autónomo 14.On the main frame 1 of the autonomous vehicles 14 there is obviously arranged a drive system 4 that provides movement to the vehicle 14, and a steering system 5 capable of rotating the drive system 4 by 360 ° about a vertical axis. A battery system 2 powers the electrical components of the autonomous vehicle 14.

De acuerdo con diferentes realizaciones particulares de la invención, el sistema motriz 4 tiene al menos un motor eléctrico, y de forma preferente tiene un motor eléctrico acoplado a cada una de las ruedas del sistema de dirección 5 a través de una transmisión independiente para cada una de las ruedas. Las figuras 1 a 4 muestran esta realización preferente de la invención, en la que el sistema motriz 4 está formado por dos motores acoplados cada uno a una rueda y de manera independiente, teniendo ambos un eje de giro común. Esto permite hacer correcciones en la dirección del vehículo 14 aun sin accionar el sistema de dirección así como pivotar usando sentidos de giro diferente en cada uno de los dos motores del sistema motriz 4. Esto permite rotar a todo el vehículo 14 por el par de fuerzas creado por las dos ruedas girando en sentidos opuestos, del mismo modo que los vehículos de cadenas pueden realizar rotaciones de 360° utilizando fuerzas de tracción opuestas. De manera preferente las ruedas se unen también a un sub-bastidor 18 común que aloja la transmisión independiente para cada una de las ruedas y que se une con el motor del sistema de dirección 5 y éste con el bastidor principal 1, pudiendo así rotar 360° para direccionarse convenientemente.According to different particular embodiments of the invention, the drive system 4 has at least one electric motor, and preferably has an electric motor coupled to each of the wheels of the steering system 5 through an independent transmission for each one. of the wheels. Figures 1 to 4 show this preferred embodiment of the invention, in which the drive system 4 is formed by two motors each coupled to a wheel and independently, both having a common axis of rotation. This allows making corrections in the direction of the vehicle 14 even without actuating the steering system as well as pivoting using different directions of rotation in each of the two engines of the drive system 4. This allows the entire vehicle 14 to rotate by the torque. created by the two wheels turning in opposite directions, in the same way that tracked vehicles can perform 360 ° rotations using opposing pulling forces. By way of Preferably, the wheels are also connected to a common sub-frame 18 that houses the independent transmission for each of the wheels and that is connected with the motor of the steering system 5 and this with the main frame 1, thus being able to rotate 360 ° to be conveniently addressed.

Adicionalmente el vehículo autónomo dispone de un sistema de compensación de momento de vuelco 6 que comprende una pluralidad de ruedas rotatorias y orientables 360° alrededor de un eje vertical. Este sistema de compensación de momento de vuelco 6 ejerce la función de realizar el apoyo necesario para contrarrestar el momento producido en la elevación del contenedor por parte de los vehículos evitando de esta forma el vuelco de éstos. De forma preferente, y para contrarrestar el momento de vuelco, las ruedas capaces de pivotar en el eje vertical que lo componen son ruedas estándar pivotantes de transporte de carga pesada, siendo un mínimo de dos, y de forma preferente seis, para poder contrarrestar el momento en dos sentidos diferentes, hacia dentro del contenedor 13 y hacia el exterior de éste, asegurando la integridad del vehículo 14 y del contenedor 13.Additionally, the autonomous vehicle has a tipping moment compensation system 6 that comprises a plurality of wheels that are rotatable and steerable 360 ° around a vertical axis. This tipping moment compensation system 6 exercises the function of providing the necessary support to counteract the moment produced in the lifting of the container by the vehicles, thus preventing them from tipping over. Preferably, and to counteract the tipping moment, the wheels capable of pivoting on the vertical axis that compose it are standard pivoting wheels for the transport of heavy loads, being a minimum of two, and preferably six, to be able to counteract the moment in two different directions, towards the inside of the container 13 and towards the outside of it, ensuring the integrity of the vehicle 14 and the container 13.

De forma preferente el sistema de dirección 5 y el sistema motriz 4 del vehículo autónomo 14 están alejados del resto de ruedas que componen forman el sistema de compensación de momento de vuelco 6, en la dirección del vértice del contenedor 13, y hacia fuera de este, en una parte concreta del bastidor principal 1 que posee un elemento protector circular 11, para evitar que el sistema de dirección 5 y el sistema motriz 4 choquen con algún obstáculo, cargados con el contenedor 13 o sin él. El sistema de dirección 5 y el sistema motriz 4 se sitúan en el centro del elemento protector circular 11 permitiendo a estos girar 360° sin encontrar ningún obstáculo ni impedimento para el desempeño de su función.Preferably, the steering system 5 and the driving system 4 of the autonomous vehicle 14 are away from the rest of the wheels that make up the tipping moment compensation system 6, in the direction of the vertex of the container 13, and out of it. , in a specific part of the main frame 1 that has a circular protective element 11, to prevent the steering system 5 and the driving system 4 from colliding with some obstacle, loaded with the container 13 or without it. The steering system 5 and the drive system 4 are located in the center of the circular protective element 11, allowing them to rotate 360 ° without encountering any obstacle or impediment to the performance of their function.

Preferentemente, el sistema de baterías 2 está dispuesto en la porción superior del bastidor principal 1, y las baterías están dispuestas paralelas al plano horizontal, apoyadas sobre el bastidor principal 1, según se observa en las figuras 1 a 4, lo que facilita el acceso a éstas por parte del usuario para operaciones de mantenimiento y sustitución.Preferably, the battery system 2 is arranged in the upper portion of the main frame 1, and the batteries are arranged parallel to the horizontal plane, resting on the main frame 1, as seen in Figures 1 to 4, which facilitates access to these by the user for maintenance and replacement operations.

De forma preferente, los vehículos autónomos 14 cuentan con alarmas 10 visuales y/o acústicas para avisar de su presencia a trabajadores que se encuentren cerca, tantoPreferably, the autonomous vehicles 14 have visual and / or acoustic alarms 10 to warn workers who are nearby of their presence, both

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en los momentos de movimiento de estos vehículos 14, como en las operaciones de carga y descarga de los contenedores 13. in the moments of movement of these vehicles 14, as in the loading and unloading of containers 13.

Claims (8)

REIVINDICACIONES 1. Sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía, caracterizado por que1. System for handling merchandise transport containers, characterized in that - comprende al menos cuatro vehículos autónomos (14) configurados- comprises at least four autonomous vehicles (14) configured - para desplazarse de forma independiente entre sí,- to move independently of each other, - para unirse a los contenedores (13) únicamente en los vértices inferiores de dichos contenedores (13),- to join the containers (13) only at the lower vertices of said containers (13), - y para elevar y desplazar los contenedores (13),- and to lift and move the containers (13), - y por que los vehículos autónomos (14) comprenden un bastidor principal (1) en el que están dispuestos- and because autonomous vehicles (14) comprise a main frame (1) in which they are arranged - un bastidor secundario (7) configurado para desplazarse verticalmente mediante un sistema elevador (3) a lo largo de al menos una guía vertical (8), y que comprende un sistema de unión (12) a los vértices inferiores de los contenedores (13),- A secondary frame (7) configured to move vertically by means of a lifting system (3) along at least one vertical guide (8), and comprising a joining system (12) to the lower vertices of the containers (13 ), - un sistema motriz (4) configurado para proporcionar movimiento al vehículo autónomo (14),- a drive system (4) configured to provide movement to the autonomous vehicle (14), - un sistema de dirección (5) del vehículo autónomo (14), configurado para girar el sistema motriz (4) 360° alrededor de un eje vertical,- a steering system (5) of the autonomous vehicle (14), configured to rotate the powertrain (4) 360 ° around a vertical axis, - un sistema de compensación de momento de vuelco (6) que comprende una pluralidad de ruedas rotatorias y orientables 360° alrededor de un eje vertical,- a tipping moment compensation system (6) comprising a plurality of wheels rotatable and steerable 360 ° around a vertical axis, - y un sistema de baterías (2).- and a battery system (2). 2. Sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía, según la reivindicación 1, caracterizado por que el sistema motriz (4) comprende al menos un motor eléctrico.2. System for handling merchandise transport containers, according to claim 1, characterized in that the drive system (4) comprises at least one electric motor. 3. Sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía, según la reivindicación anterior, caracterizado por que el sistema de dirección (5) comprende un motor eléctrico que se une al bastidor principal (1) y al sistema motriz (4).3. System for handling merchandise transport containers, according to the preceding claim, characterized in that the steering system (5) comprises an electric motor that is attached to the main frame (1) and the drive system (4). 4. Sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema elevador (3) comprende un sistema de pistones (9) y una bomba hidráulica. 4. System for handling merchandise transport containers, according to any of the preceding claims, characterized in that the lifting system (3) comprises a piston system (9) and a hydraulic pump. 5. Sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía, según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado por que el sistema elevador (3) comprende un sistema de pistones (9) y un compresor neumático.5. System for handling merchandise transport containers, according to any of claims 1-3, characterized in that the lifting system (3) comprises a piston system (9) and a pneumatic compressor. 6. Sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de baterías (2) está dispuesto en la porción superior del bastidor principal (1) y las baterías están dispuestas paralelas al plano horizontal.6. System for handling merchandise transport containers, according to any of the preceding claims, characterized in that the battery system (2) is arranged in the upper portion of the main frame (1) and the batteries are arranged parallel to the plane horizontal. 7. Sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sistema de unión (12) con el contenedor (13) comprende dos piezas con forma de media luna rotatorias alrededor de un eje horizontal y encajables en los vértices inferiores del contenedor (13).7. System for handling merchandise transport containers, according to any of the preceding claims, characterized in that the joining system (12) with the container (13) comprises two crescent-shaped pieces that rotate around a horizontal axis. and nestable in the lower vertices of the container (13). 8. Sistema para el manejo de contenedores de transporte de mercancía, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que los motores eléctricos del sistema motriz (4) están unidos a una transmisión independiente para cada una de las ruedas del sistema motriz (4).8. System for handling merchandise transport containers, according to any of the preceding claims, characterized in that the electric motors of the drive system (4) are linked to an independent transmission for each of the wheels of the drive system (4). 1 1