ES2870507T3 - Dispositivo modular accesorio para AGV - Google Patents

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Ugo Ghirardi
Andrea Ascheri
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Abstract

Dispositivo accesorio (1) para un AGV (A), configurado para ser montado a bordo de dicho AGV (A), por ejemplo, para facilitar la carga en, y la descarga desde, dicho AGV (A), de un objeto transportado por dicho AGV (A), en particular, un palé (P), comprendiendo dicho dispositivo accesorio (1): - dos unidades elevadoras (2) dispuestas para ser montadas por encima de una superficie de base (3) de dicho AGV (A), siendo operativas dichas unidades elevadoras (2) en una dirección sustancialmente vertical mediante la actuación de al menos un primer motor eléctrico (M); - una plataforma superior (4) dispuesta por encima de dichas unidades elevadoras (2) y que tiene unas partes extremas (40) conectadas rígidamente por encima de dichas unidades elevadoras (2), de tal modo que dicha plataforma superior (4) puede ser elevada o bajada mediante dichas unidades elevadoras (2); - caracterizado por que dicha plataforma superior (4) tiene una forma sustancialmente similar a una omega invertida, por lo que tiene una parte central (41) situada en un plano que está más bajo que sus partes extremas (40), dispuesta por encima de dichas unidades elevadoras (2), - en el que dicho dispositivo accesorio (1) comprende un accesorio (7) para facilitar adicionalmente el movimiento de dicho palé (P), estando dispuesto dicho accesorio (7) en la parte central (41) de dicha plataforma superior (4) del dispositivo (1), - dicho accesorio (7) es una mesa giratoria motorizada y/o un transportador de rodillos que tiene una serie de rodillos (70), estando dispuesto dicho transportador de rodillos para facilitar la carga en, y la descarga desde, dicho AGV (A), de dicho palé (P).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo modular accesorio para AGV
Sector de la invención
La presente invención se refiere a vehículos de guiado automático (AGV del inglés automatic guided vehicles) utilizados en el sector industrial para manipular productos y/o componentes habitualmente dentro de un entorno de producción. En particular, la presente invención se refiere a un dispositivo modular accesorio diseñado para ser montado a bordo de diversos tipos de AGV, por ejemplo, para facilitar la carga en, y la descarga desde, el propio AGV y/o para facilitar las operaciones de montaje que deba realizar un operario en los componentes transportados por el propio AGV.
El documento de Patente CN 104 442 518 A da a conocer un dispositivo accesorio según el preámbulo de la reivindicación 1. La Patente WO 2018005304 A1, que es estado de la técnica anterior según el Artículo 54(3) del Convenio de Patente Europea (EPC del inglés European Patent Convention), da a conocer las características del preámbulo de la reivindicación 1, así como las características adicionales de una plataforma superior con forma de omega invertida y un accesorio dispuesto en la sección central de la misma para facilitar adicionalmente el movimiento de un palé.
Objeto de la invención
El objeto de la presente invención es producir un dispositivo accesorio para un AGV del tipo indicado anteriormente, que pueda ser implementado fácilmente en diferentes tipos de AGV y, al mismo tiempo, tenga una estructura relativamente simple y económica de producir.
Un objeto adicional de la presente invención es producir un dispositivo accesorio del tipo indicado anteriormente, que tenga unas dimensiones globales reducidas y que pueda ser adaptado según los operarios que interactúen con el dispositivo mencionado anteriormente, dependiendo del entorno de producción en el que se pretende que trabaje el AGV y dependiendo de los tipos de componentes transportados por el AGV.
Características de la invención
A fin de lograr los objetivos mencionados anteriormente, la presente invención se refiere a un dispositivo accesorio para un AGV que comprende las características indicadas en la reivindicación 1.
Gracias a estas características, el dispositivo accesorio según la invención es capaz de implementar una serie de ventajas importantes. En primer lugar, la adopción de una plataforma superior ajustable en altura facilita la interacción de un operario con el objeto transportado por el AGV, por ejemplo, permitiendo que un operario realice operaciones de montaje en el componente transportado por el a Gv en posiciones ergonómicas. Adicionalmente, gracias a que la plataforma superior tiene una forma como de una omega invertida y, por lo tanto, tiene una parte central que está situada en un plano que es más bajo que sus partes extremas, es posible tener una dimensión vertical relativamente limitada. Finalmente, la forma de omega de la plataforma superior hace posible disponer, dentro de su parte central, accesorios útiles para facilitar adicionalmente la manipulación de los objetos transportados por el AGV y por el dispositivo.
Según una primera característica preferente de la invención, las unidades elevadoras tienen una estructura de pantógrafo que tiene una parte de base dispuesta para ser fijada por encima de la superficie de base del AGV y una parte superior que se puede mover verticalmente. La sección de base tiene una forma sustancialmente similar a un rectángulo y está fijada transversalmente por encima de la superficie de la base con respecto a la dirección longitudinal del AGV. Gracias a esta característica es posible limitar el tamaño del dispositivo accesorio, restringido a las dimensiones del plano superior del AGV.
El dispositivo también comprende un accesorio para facilitar adicionalmente el movimiento del objeto transportado por el AGV. El accesorio está dispuesto en la parte central de la plataforma superior.
Según la invención, el accesorio es tanto un transportador de rodillos equipado con un motor eléctrico como una mesa giratoria motorizada, y las unidades elevadoras son móviles mediante un mecanismo de tornillo y tuerca accionado por medio de un único motor eléctrico que, mediante una correa de transmisión, mueve las unidades elevadoras de modo sincronizado en la dirección vertical mencionada anteriormente.
La mesa giratoria motorizada está dispuesta en la parte central de la plataforma superior, y un transportador de rodillos está dispuesto por encima de la mesa giratoria motorizada.
Descripción de una realización preferente
A partir de la siguiente descripción resultarán evidentes otras ventajas y características de la invención, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, proporcionados únicamente a modo de ejemplo no limitativo, en los que:
- La figura 1 es una vista lateral esquemática de un AGV con un dispositivo accesorio asociado según la invención; - La figura 2 muestra una vista esquemática de despiece de los elementos mostrados en la figura previa;
- Las figuras 3A-3B son dos vistas laterales esquemáticas adicionales del dispositivo según la invención, en su posición bajada y en suposición elevada, respectivamente;
- Las figuras 4A-4B muestran dos vistas, en perspectiva, del dispositivo accesorio de las figuras precedentes;
- Las figuras 5A-5B muestran, en detalle, dos vistas, en perspectiva, de una unidad elevadora que forma parte del dispositivo mostrado en las figuras previas; y
- Las figuras 6A-6B muestran dos vistas adicionales, en perspectiva, del dispositivo de las figuras anteriores en su posición elevada.
En la siguiente descripción, se muestran diversos detalles específicos con el propósito de una comprensión completa de las realizaciones. Las realizaciones pueden ser implementadas sin uno o varios de los detalles específicos, o con otros procedimientos, componentes, materiales, etc. En otros casos, no se muestran ni se describen en detalle estructuras conocidas, detalles constructivos, materiales u operaciones, puesto que pueden ser obtenidos de cualquier manera conocida y debido también a que no entran por derecho propio, dentro del alcance de la presente invención.
También se entiende que en la siguiente descripción únicamente se describen los elementos útiles para comprender la invención, por ejemplo, asumiendo que el AGV, en el que se implementan los dispositivos accesorios según la invención, comprende todos los elementos conocidos per se para su funcionamiento.
En los dibujos adjuntos, la referencia 1 indica, en su totalidad, una realización preferida de un dispositivo modular accesorio según la presente invención para un AGV A. Como es conocido desde hace tiempo, el término AGV se refiere a un vehículo de guiado automático utilizado principalmente en el sector industrial para manipular productos en un entorno de producción, tal como una línea de producción.
El dispositivo accesorio 1 según la invención está configurado para ser montado a bordo del AGV A, por ejemplo, para facilitar la carga y la descarga desde dicho AGV, de un objeto transportado por el propio AGV.
El AGV A tiene una superficie de base 3, sobre la cual se pueden montar tanto el dispositivo accesorio 1 como un objeto que debe ser manipulado en el entorno de producción en el que actúa el AGV.
El AGV A mostrado en los dibujos se da a conocer en el presente documento únicamente a modo de ejemplo y es evidente que puede tener cualquier configuración conocida, diferente de la mostrada. Adicionalmente, los detalles relativos a la tecnología con la cual opera el AGV dentro del entorno de producción no se presentan en el presente documento puesto que están fuera de las características específicas de la invención. El dispositivo según la presente invención es aplicable a diferentes tipos de AGV y se alimenta mediante las baterías del aGv. El dispositivo según la invención puede ser utilizado en diferentes tipos de entornos de producción, tales como, por ejemplo, una línea de producción de régimen intermitente (del inglés stop-and-go) o de régimen continuo (del inglés continuously moving). En la realización mostrada, con referencia en particular a las figuras 1 y 2, el AGV A y el dispositivo accesorio 1 asociado con el AGV A, transportan un palé P. El palé P está dispuesto, a su vez, para transportar un componente (por ejemplo, una culata T). Habitualmente, un operario O debe realizar manualmente las operaciones de montaje con o sin la ayuda de sistemas electromecánicos en los componentes transportados por los palés P. Por supuesto, el palé P según se representa en el presente documento también se muestra a modo de ejemplo, puesto que el dispositivo accesorio 1 también puede ser asociado con otros tipos de objetos que sean distintos de los ilustrados. Con referencia, en particular, a la vista de despiece de la figura 2, el dispositivo accesorio 1 según la invención comprende dos unidades elevadoras 2, dispuestas para ser fijadas por encima de la superficie de la base 3 del AGV A. Las unidades elevadoras 2 funcionan en dirección vertical mediante la actuación de un motor eléctrico M alimentado por medio de las baterías del AGV sobre el que está aplicado el dispositivo.
El dispositivo modular accesorio 1 según la invención también comprende una plataforma superior 4 dispuesta por encima de las unidades elevadoras 2. La plataforma superior 4 tiene dos partes extremas 40, cada una de las cuales está rígidamente conectada por encima de la unidad elevadora 2 respectiva, de modo que la plataforma superior 4 puede ser elevada o bajada mediante las unidades elevadoras 2.
Según una característica importante de la presente invención, la plataforma superior 4 tiene una forma sustancialmente de omega invertida, por lo que tiene una parte central 41 que está situada en un plano más bajo con respecto a sus partes extremas 40 dispuestas por encima de las unidades elevadoras 2 (Figura 2).
Gracias a las características del dispositivo 1 según la invención, indicadas anteriormente, el palé P dispuesto en la parte central 41 de la plataforma superior 4 puede ser ajustado en dirección vertical. Esta característica hace más fácil cargar las piezas transportadas en el propio AGV y descargarlas del mismo y/o facilitar las operaciones de montaje que debe realizar un operario en los componentes transportados por el propio AGV. Una ventaja adicional que se deriva de la estructura descrita del dispositivo 1 anterior es la de poder ajustar la altura desde el suelo de la culata T asociada con el palé P, con el objeto de permitir que un operario O realice operaciones de mecanizado y/o de montaje en posiciones ergonómicas. Adicionalmente, gracias a la forma de omega invertida de la plataforma superior 4, se reduce la altura desde el suelo del palé P en comparación con las plataformas con un perfil sustancialmente rectilíneo, puesto que la disposición de una parte central más baja que las partes extremas, montada en las unidades elevadoras, permite una limitación de la altura debida a implementar el dispositivo 1 sobre la superficie de base 3 del AGV A.
Según la invención, el dispositivo accesorio 1 también comprende un accesorio 7 (Figuras 2 y 4A) para facilitar adicionalmente el movimiento del palé P transportado por la AGV A.
El accesorio 7 está configurado para ser montado en la parte central 41 de la plataforma superior 4. La forma de omega de la plataforma superior 4 tiene por tanto la ventaja adicional de permitir la disposición de diferentes tipos de accesorios 7 en su sección central 41.
La distancia entre las dos partes extremas 40 puede ser modificada para situar accesorios 7 de distinto tamaño, palés y componentes transportados por el palé.
Con referencia, en particular, a las figuras 4A y 4B, el accesorio 7 es un transportador de rodillos equipado con un motor eléctrico, pero también puede ser implementado con otras realizaciones (por ejemplo, una mesa giratoria motorizada). El transportador de rodillos 7 tiene una pluralidad de rodillos 70 dispuestos con el objeto de facilitar adicionalmente la carga y la descarga del palé (Figura 4B) desde el AGV A.
Según una realización alternativa (no mostrada en los dibujos), el accesorio 7 montado en la parte central 41 de la plataforma superior 4 consiste en una mesa giratoria motorizada dispuesta en la parte central 41 de la plataforma superior 4 y en un transportador de rodillos dispuesto por encima de la mesa giratoria motorizada. En esta configuración, la altura desde el suelo del plano en el que está dispuesto el palé es mayor que en las realizaciones en las que el accesorio 7 consiste simplemente en un transportador de rodillos o una mesa giratoria, pero en estos casos, el palé puede girar libremente por encima de la plataforma 4 con forma de omega invertida que comprende las unidades elevadoras.
Las figuras 3A y 3B muestran dos vistas laterales esquemáticas del dispositivo accesorio 1 en su posición bajada y en su posición elevada, respectivamente. El dispositivo accesorio 1 comprende unos fuelles 10 que tienen la función de cubrir el exterior de las unidades elevadoras 2 y el motor eléctrico M que las alimenta. En la plataforma superior 4, también existe un dispositivo electrónico 11 para detectar la posición del dispositivo accesorio 1 asociado con el AGV A, y una interfaz HMI 12 que comprende una pantalla y un panel de pulsadores de control manual con el cual puede interactuar un operario O.
Según una característica importante de la invención, el dispositivo modular 1 accesorio comprende una unidad electrónica de control configurable para accionar automáticamente las unidades elevadoras 2 y el accesorio 7 según un programa predeterminado. La unidad electrónica del dispositivo 1 puede ser configurada para que se comunique con una unidad electrónica del AGV A.
Como alternativa, las unidades elevadoras y el accesorio 7 pueden ser accionados manualmente por un operario O por medio del panel de pulsadores de control manual mencionado anteriormente.
El dispositivo 1 también comprende un controlador electrónico de seguridad programable, configurado para comunicarse con la unidad electrónica del AGV, con el objeto de gestionar automáticamente una serie de funciones de seguridad requeridas según la aplicación específica en la que actúen el dispositivo accesorio 1 y el AGV A (por ejemplo, la parada automática del movimiento vertical de las unidades elevadoras).
Tal como se ha mencionado previamente, el dispositivo 1 puede interactuar con diferentes tipos de AGV. Los motores eléctricos M, M1 se alimentan por medio de las baterías del AGV A para accionar las unidades elevadoras y/o el accesorio 7.
Por otra parte, con referencia al ejemplo mostrado en las figuras 3A-3B, las partes extremas 40 de la plataforma 4 tienen anchos diferentes. De hecho, la parte extrema 40 con un ancho mayor está dispuesta por encima de la unidad elevadora 2 respectiva con la que está asociado el motor eléctrico M, configurado para mover de modo sincronizado ambas unidades elevadoras 2. Además, la unidad electrónica de control mencionada anteriormente también está dispuesta en la parte extrema 40 con un ancho mayor. Con referencia, en particular, a las figuras 5A-6B, a continuación se describirán en detalle la estructura y el funcionamiento de las unidades elevadoras 2.
Según una realización preferente mostrada en los dibujos, cada unidad elevadora 2 tiene una parte de base 5 montada por encima de la superficie de base 3 del AGV A. Las partes de base 5 de las unidades elevadoras 2 tienen una forma sustancialmente rectangular y están fijadas transversalmente por encima de la superficie de base 3 con respecto a la dirección longitudinal del AGV A. Cada unidad elevadora 2 comprende un tornillo 9 montado de modo que puede girar libremente entre dos elementos de soporte 8, 13, cada uno montado en el extremo respectivo del elemento de base 5. La parte de base 5 comprende además una tuerca 14 acoplada con el tornillo 9. La tuerca 14 está montada de modo deslizante en la parte de base 5 y puede moverse libremente a lo largo de la parte de base 5 y no gira cuando el tornillo 9 gira. Como quedará más claro, a continuación, los tornillos 9 de las unidades 2 son accionados de modo sincronizado por el motor eléctrico M, por medio de una correa de transmisión 24.
Cada una de las unidades elevadoras 2 comprende además una estructura de pantógrafo S y una parte superior 6 que puede moverse verticalmente. La parte superior 6 tiene sustancialmente la misma forma y dimensiones que la parte de base 5. La estructura de pantógrafo S está configurada para bajar o elevar la parte superior 6 cuando el motor eléctrico M acciona el tornillo 9, lo que ocasiona el desplazamiento axial de la tuerca 14. La estructura de pantógrafo S consiste en dos pares de barras (indicadas mediante las referencias 19, 20 y 21, 22), que están montadas paralelas entre sí con respecto a la dirección longitudinal de la parte de base 5. Como se muestra en la figura 5A, cada par de barras tiene las dos barras conectadas entre sí por medio de un pasador 23 dispuesto en su línea central, y tienen una configuración con forma de X cuando la parte superior 6 está en su posición elevada. Cada par de barras de la estructura de pantógrafo S se compone de una primera barra 19, 22 y una segunda barra 20, 21. Las barras 19, 22 tienen el extremo inferior conectado rígidamente al elemento de soporte 13 y el extremo superior acoplado de forma deslizante en una ranura 16 formada en la parte superior 6. Las barras 20, 21 tienen su extremo inferior conectado rígidamente a la tuerca 14 y su extremo superior conectado rígidamente al extremo 60 de la parte superior 6. Los extremos superiores de las barras 19, 22 tienen cada uno un pasador 18 acoplado de forma deslizante en una segunda ranura 17.
Las unidades elevadoras 2 son móviles en dirección vertical por medio de un único motor eléctrico M, que acciona el mecanismo de tornillo y tuerca descrito anteriormente.
Según una realización específica, el mecanismo también puede ser implementado por medio de un husillo de bolas de recirculación. Ambos tornillos 9 de las unidades elevadoras 2 son accionados por medio de una correa de transmisión 24. Siguiendo la rotación del tornillo 9, la tuerca 14 se desplaza axialmente a lo largo de la parte de base 5. El movimiento de la tuerca 14 ocasiona el desplazamiento de las barras 20, 22 que, a su vez, hacen que la plataforma superior 6 baje o suba. Siguiendo el descenso o la elevación de la parte superior 6, los pasadores 18 de los vástagos 19, 22 deslizan en las ranuras 17 dispuestas en la plataforma superior 6, y las barras 19, 22 son también libres de moverse a la posición elevada o bajada.
Tal como se muestra en la figura 6B, una correa 24 está acoplada a la salida del motor eléctrico M y a cada una de las unidades elevadoras por medio de una serie de poleas 26 dispuestas en cada elemento de soporte 8.
Como es evidente a partir de la descripción anterior, el dispositivo accesorio según la invención consigue una serie de ventajas importantes.
En primer lugar, el dispositivo modular accesorio hace posible mover un objeto transportado por el AGV en dirección vertical por medio de una estructura relativamente sencilla que es fácilmente adaptable a diferentes tipos de AGV. En segundo lugar, la disposición de una plataforma superior 4 con una forma sustancialmente similar a una omega permite que la parte central sea más baja con respecto a las partes extremas y esto permite conseguir una altura relativamente reducida desde el suelo de los objetos transportados por el AGV, y también tener un asiento (parte central de la plataforma superior 4) para acomodar un accesorio adicional configurado para facilitar adicionalmente la manipulación de los objetos transportados por el dispositivo y el AGV.
Una ventaja adicional de la presente invención es la de que es capaz de adaptar automáticamente o manualmente la altura del objeto transportado por el AGV de modo que un operario pueda interactuar con dicho objeto en posiciones ergonómicas. Las unidades elevadoras 2 también pueden ser activadas automáticamente durante la etapa de movimiento operativo del AGV A.
Finalmente, la presente invención es aplicable a diferentes tipos de AGV y puede ser utilizada en diferentes tipos de entornos de producción, tales como, por ejemplo, una línea de producción de régimen intermitente o de régimen continuo.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo accesorio (1) para un AGV (A), configurado para ser montado a bordo de dicho AGV (A), por ejemplo, para facilitar la carga en, y la descarga desde, dicho AGV (A), de un objeto transportado por dicho AGV (A), en particular, un palé (P), comprendiendo dicho dispositivo accesorio (1):
- dos unidades elevadoras (2) dispuestas para ser montadas por encima de una superficie de base (3) de dicho AGV (A), siendo operativas dichas unidades elevadoras (2) en una dirección sustancialmente vertical mediante la actuación de al menos un primer motor eléctrico (M);
- una plataforma superior (4) dispuesta por encima de dichas unidades elevadoras (2) y que tiene unas partes extremas (40) conectadas rígidamente por encima de dichas unidades elevadoras (2), de tal modo que dicha plataforma superior (4) puede ser elevada o bajada mediante dichas unidades elevadoras (2);
- caracterizado por que dicha plataforma superior (4) tiene una forma sustancialmente similar a una omega invertida, por lo que tiene una parte central (41) situada en un plano que está más bajo que sus partes extremas (40), dispuesta por encima de dichas unidades elevadoras (2),
- en el que dicho dispositivo accesorio (1) comprende un accesorio (7) para facilitar adicionalmente el movimiento de dicho palé (P), estando dispuesto dicho accesorio (7) en la parte central (41) de dicha plataforma superior (4) del dispositivo (1),
- dicho accesorio (7) es una mesa giratoria motorizada y/o un transportador de rodillos que tiene una serie de rodillos (70), estando dispuesto dicho transportador de rodillos para facilitar la carga en, y la descarga desde, dicho AGV (A), de dicho palé (P).
2. Dispositivo accesorio (1), según la reivindicación 1, caracterizado por que cada una de dichas unidades elevadoras (2) tiene una estructura de pantógrafo (S), que tiene una parte de base (5) fijada por encima de dicha superficie de base (3) de dicho AGV (A) y una parte superior (6) móvil en sentido vertical, teniendo dicha parte de base (5) una forma sustancialmente rectangular y estando fijada transversalmente por encima de dicha superficie de base (3) con respecto a la dirección longitudinal de dicho AGV (A).
3. Dispositivo accesorio (1), según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho transportador de rodillos está provisto de, al menos, un segundo motor eléctrico (M1) para automatizar la actuación de dichos rodillos (70).
4. Dispositivo accesorio (1), según la reivindicación 2, caracterizado por que cada una de dichas unidades elevadoras (2) es móvil en dirección vertical con un mecanismo de tornillo y tuerca (9, 14) accionado por dicho motor eléctrico (M) que, por medio de una correa de transmisión (24), hace que dichas unidades elevadoras (2) se desplacen de modo sincronizado en la dirección vertical mencionada anteriormente.
5. Dispositivo accesorio (1), según la reivindicación 4, caracterizado por que dicha estructura de pantógrafo (S) está compuesta por dos pares de barras, comprendiendo cada par una primera barra (19, 22) y una segunda barra (20, 21), en el que dicha primera barra (19, 22) tiene el extremo inferior conectado rígidamente a un elemento de soporte (13) y el extremo superior acoplado de forma deslizante en una ranura (16) formada en la parte superior (6) de dicha estructura de pantógrafo (S), y en el que dicha segunda barra (20, 21) tiene el extremo inferior conectado rígidamente a una tuerca (14) y el extremo superior conectado rígidamente al extremo (60) de dicha parte superior (6) de dicha estructura de pantógrafo (S).
6. Dispositivo accesorio (1), según la reivindicación 1, caracterizado por que también comprende una unidad electrónica de control que puede ser configurada para accionar automáticamente dichas unidades elevadoras (2) según un programa predeterminado.
7. Dispositivo accesorio (1), según la reivindicación 1, caracterizado por que también comprende un controlador electrónico de seguridad que puede ser configurado para gestionar automáticamente una serie de funciones de seguridad, en particular, detener automáticamente las unidades elevadoras (2).
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