ES2660373T3 - Sistema de almacenamiento y preparación de pedidos y procedimiento para suministrar artículos de manera secuenciada - Google Patents

Abstract

Sistema de almacenamiento y preparación de pedidos (10) con: una disposición de estanterías (14) dispuesta de manera estática, que presenta una pluralidad de estanterías (16) y una pluralidad de transportadores verticales (20) dispuestos de manera estática, presentando las estanterías (16) en cada caso una pluralidad de posiciones de estantería (R) dispuestas unas sobre otras y unas junto a otras, en las que puede realizarse la entrada y salida de almacén de productos de almacén, definiendo las estanterías (16) entre sí al menos un pasillo (18), en el que, para la unión de los pasillos (18), desde el punto de vista de la técnica de flujo de materiales, en cada caso varios de los transportadores verticales (20) o bien son contiguos lateralmente a lados longitudinales de las correspondientes estanterías (16) o bien están dispuestos en el interior de las correspondientes estanterías (16) y transportando los transportadores verticales (20) los productos de almacén esencialmente en vertical; y una pluralidad de transelevadores (22), que pueden desplazarse en los pasillos (18), preferentemente guiados sobre carriles, transportándose los productos de almacén esencialmente en horizontal a lo largo de los pasillos (18) entre las posiciones de estantería (R) y posiciones de transferencia (T) que están dispuestas en las estanterías (16) como posiciones de acumulación frente a los transportadores verticales (20); estando el sistema de almacenamiento y preparación de pedidos caracterizado por: al menos una flota de vehículos de transporte autoguiados, VTA, (28) que pueden desplazarse de manera autónoma; un plano de VTA (24), que está esencialmente libre de barreras, en particular libre de posiciones de estantería (R), y que se extiende por debajo de la disposición de estanterías (14), por encima de la misma o a través de la misma, estando acoplado el plano de VTA (24), desde el punto de vista de la técnica de transporte, a través de los transportadores verticales (20), que llegan verticalmente hasta el plano de VTA (24), a la disposición de estanterías (14), presentando el plano de VTA (24) un área de desplazamiento (26) que presenta una topología formada por puntos de ruta (44) y segmentos (46), a lo largo de los cuales se mueven los VTA (28) de forma guiada, extendiéndose cada uno de los segmentos (46) desde uno de los puntos de ruta (44) hasta otro punto de ruta (44) adyacente; al menos un punto de destino, preferentemente una estación de trabajo (ET), que está unido por lo que respecta a un flujo de materiales (12), a través de los VTA (28), con los transportadores verticales (20); y un gestor de flota (GF), que tiene acceso a la topología y que está equipado para generar y emitir órdenes de desplazamiento individuales que comprenden información de navegación para los VTA (28), para transportar los productos de almacén, transportados por los transportadores verticales (20) todavía no en un orden absoluto al plano de VTA (24), a lo largo de rutas de desplazamiento (40) individuales, generadas específicamente para los VTA, por los transportadores verticales (20) hasta el al menos un punto de destino y traspasarlas en el orden absoluto al al menos un punto de destino, o a la inversa; en el que los transelevadores (22) sacan de almacén los productos de almacén de forma caótica.

Description

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trabajo con el sistema de acuerdo con la invención para la carga y descarga y al menos una cinta de acumulación accionada, que se conecta al transportador separador.

Se entiende que las características anteriormente mencionadas y las que se explicarán todavía a continuación pueden emplearse no solo en la combinación indicada en cada caso, sino también en otras combinaciones o por sí solas, sin por ello abandonar el marco de la presente invención.

En los dibujos se representan ejemplos de realización de la invención y se explican más en detalle en la siguiente descripción. Muestran:

la figura 1 un diagrama de bloques de un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos;

la figura 2 un VTA con parte superpuesta (figura 2A) y un VTA sin parte superpuesta (figura 2B);

la figura 3 una arquitectura de controlador de flujo de materiales;

la figura 4 una vista en perspectiva de un plano de VTA por debajo de una disposición de estanterías;

la figura 5 una vista en planta de una parte de un plano de VTA;

la figura 6 un diagrama de bloques en vista en planta para ilustrar una asociación entre transportadores verticales y estaciones de trabajo;

la figura 7 una vista en planta (figura 7A) de un plano de VTA para ilustrar posibles rutas de desplazamiento y una vista en planta (figura 7B) de una topología para ilustrar posibles segmentos;

la figura 8 muestra una vista lateral de un primer sistema (figura 8A) para la carga y descarga de productos

sueltos y una vista lateral de un segundo sistema (figura 8B) para la carga y descarga de

productos sueltos;

la figura 9 muestra una vista en perspectiva de una estación de carga y de una estación de descarga, que establecen una conexión de flujo de materiales entre un STA y transportadores continuos;

la figura 10 una vista en perspectiva de una estación de acumulación;

la figura 11 una vista en perspectiva de una estación de trabajo; y

la figura 12 un diagrama de flujo.

A continuación, cuando se hable de orientaciones verticales u horizontales, se entiende en sí que elementos que asociados con estas orientaciones pueden intercambiarse entre sí en cualquier momento mediante un correspondiente giro, de modo que tales orientaciones no han de entenderse de forma limitativa.

Como es habitual en la (intra)logística, en sistemas de almacenamiento y preparación de pedidos (instalaciones de distribución, instalaciones de manipulación de materiales, etc.), una dirección longitudinal se denomina con "X", una dirección transversal, con "Z" y una dirección en altura, con "Y". Las direcciones X, Y y Z definen, preferentemente, un sistema de coordenadas cartesiano.

Por disposición de almacenamiento o disposición de estanterías 14 se entiende a continuación una pluralidad de estanterías 16, dispuestas generalmente en paralelo en forma de estanterías individuales o estanterías dobles. Las estanterías dobles son estanterías individuales instaladas espalda con espalda. Las estanterías 16 se extienden en esencia longitudinalmente. Unos pasillos 18 están definidos transversalmente entre las estanterías 16 y sirven como espacio de acción para transelevadores 22 y transferidores de artículos. Las estanterías 16 terminan en lados frontales (cortos) enfrentados en cada caso, que están orientados a su vez en un plano en perpendicular a la dirección longitudinal o a los lados longitudinales (largos) de las estanterías 16 y a los pasillos 18. Las propias estanterías 16 presentan una pluralidad de posiciones de almacenamiento (en estantería) o puestos R, que están dispuestos en planos de estantería superpuestos. Una fila de estanterías se extiende en la dirección horizontal en el interior de un almacén y normalmente presenta muchas posiciones de almacenamiento o puestos R unos sobre otros y unos junto a otros.

Por "artículo" se entiende a continuación una unidad para almacenamiento y/o para la preparación de un pedido en el interior de un sistema de almacenamiento y preparación de pedidos 10. La unidad para almacenamiento, también denominada producto de almacén, puede comprender una unidad de carga en almacén así como el propio artículo. La unidad para almacenamiento también puede comprender, sin embargo, solo el artículo, cuando se omite la unidad de carga en almacén. Como unidad de carga en almacén se utilizan normalmente unidades de carga tales como, por ejemplo, palés, cajas de rejilla, containers, contenedores, cajas de cartón, cubetas, bolsas (para colgar) y

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En la figura 1 se ha elegido el segundo pasillo 18 de la derecha muy ancho. Este pasillo 18 puede diseñarse más estrecho en Z, de modo que cada uno de los transportadores verticales 20 es contiguo a ambas estanterías 16 a izquierda y derecha. Los espacios intermedios en X pueden rellenarse con posiciones de estantería R.

En la disposición de estanterías 14, las estanterías 16 siempre tienen asociados varios transportadores verticales 20, que están dispuestos distribuidos o bien en el interior de las estanterías 16 o bien en los pasillos 18 a lo largo de la dirección longitudinal X. La asociación (desde el punto de vista de la técnica de flujo de materiales) puede tener lugar, sin embargo, también más allá de un pasillo 18, tal como se muestra a modo de ejemplo para la estantería 16 de la figura 1 dispuesta más a la derecha. Dentro de y en la estantería 16 de la figura 1 dispuesta más a la derecha no hay dispuesto ningún transportador verticales 20. La unión, desde el punto de vista de la técnica de flujo de materiales, tiene lugar a través del o de los transelevadores 22 en la estantería 16 dispuesta a la izquierda junto a la misma.

Los transelevadores 22 (a continuación llamados también "TRE") recogen productos de almacén o artículos –no denominados ni mostrados con más detalle– desde las posiciones de estantería R en las estanterías 16, o los introducen en almacén en las posiciones de estantería R en las estanterías 16. Con este fin, los TRE 22 disponen de dispositivos tomarcarga –no denominados ni mostrados con más detalle (también llamados a continuación "DTC"), con los que se mueven los productos de almacén o artículos con vista a la entrada y salida de almacén esencialmente en la dirección Z. Los TRE 22 se mueven esencialmente en el interior de los pasillos 18 y sirven para el flujo de materiales 12 en la dirección X en el interior de la disposición de estanterías 14. Si los TRE 22 disponen de postes –no mostrados ni denominados aquí con más detalle, los TRE 22 abarcan el flujo de materiales 12 también en la dirección en altura Y. Las estanterías 16 pueden estar construidas de forma modular verticalmente, estando previsto al menos un TRE 22 por cada módulo. Los TRE 22 se desplazan por regla general guiados sobre carriles. Tales carriles no están representados.

Sin poste y sin función elevadora, los TRE 22 operan solo en un único plano de estantería. En este caso se habla de transelevadores en un plano, que también se denominan shuttle (sin función elevadora). Pueden usarse todos los tipos de TRE.

En general sucede que los TRE 22 se mueven, preferentemente, solo en el interior de la disposición de estanterías

14. El flujo de materiales 12 fuera de la disposición de estanterías 14, por ejemplo desde y hasta estaciones de trabajo ET de preparación de pedidos, tiene lugar esencialmente por medio de vehículos de transporte autoguiados 28 autónomos (también denominados a continuación "VTA"), que en la intralogística se denominan también "shuttle". Estos VTA o shuttle 28 se mueven fuera de la disposición de estanterías 14 en un plano de VTA 24, que presenta un área de desplazamiento o de acción 26.

En la figura 1 se muestran, a modo de ejemplo, dos estaciones de trabajo ET1 y ET2. Las estaciones de trabajo ET están dispuestas, preferentemente, a lo largo del o de los lados longitudinales de la disposición de estanterías 14 en el plano de VTA 24, de modo que el flujo de materiales 12 hasta las estaciones de trabajo tiene lugar por medio de los VTA 28 esencialmente en la dirección transversal Z. Pueden preverse más o menos estaciones de trabajo ET. Las estaciones de trabajo ET están dispuestas en el área 26 y acopladas, a través de los VTA 28, desde el punto de vista de la técnica de flujo de materiales, a la disposición de estanterías 14. El plano de VTA 24 puede estar previsto, preferentemente en forma de un único plano horizontal liso, por debajo de la disposición de estanterías 14, por encima de la misma o en el interior de la misma. El plano de VTA 24 está conectado, desde el punto de vista de la técnica de flujo de materiales, a través de los transportadores verticales 20, con las estanterías 16.

En el caso de una preparación de pedido en una de las estaciones de trabajo ET1 o ET2, los TRE 22 sacan de almacén los correspondientes artículos conforme a la orden de pedido desde las posiciones de estantería R, transportan los artículos sacados de almacén esencialmente en horizontal hasta posiciones de transferencia T, dispuestas frente a los transportadores verticales 20 dentro de las estanterías 16, en lugar de posiciones de estantería R, y que están equipadas para intercambiar los artículos con los transportadores verticales 20. Los transportadores verticales 20 recogen los artículos acumulados en las posiciones de transferencia T, preferentemente a doble profundidad, y los transportan en la dirección vertical Y al plano de VTA 24. En el plano de VTA 24, los artículos suministrados por los transportadores verticales 20 se entregan a los VTA 28, que desplazan los artículos entregados a su vez hasta los correspondientes puntos de destino, en concreto, por ejemplo, las estaciones de trabajo ET1 y/o ET2. Se determinan correspondientes rutas de desplazamiento (rutas en el sentido de la técnica de navegación) conforme a la orden de pedido y a la secuencia por un gestor de flota GF (software de control, incl. el correspondiente hardware) y se comunican individualmente a los VTA 28. El gestor de flota GF puede formar parte de un controlador de flujo de materiales CFM de orden superior (hardware y software), que puede formar parte, a su vez, de un ordenador de gestión de almacén (hardware y software) OGA. En la figura 1, estos componentes de control GF, CFM y OGA, se muestran como componentes separados, independientes unos de otros.

Las figuras 2A y 2B muestran vistas en perspectiva de una primera forma de realización de un VTA 28. La figura 2A muestra un VTA 28, destinado a trabajar a la altura de la cadera de un encargado de preparar pedidos, estando prevista entre un vehículo 30 propiamente dicho y un alojamiento (de artículos) 32, por ejemplo en forma de láminas,

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En particular, cada orden de transporte define un ID de orden de pedido. El ID de orden de pedido se utiliza para el seguimiento. El ID de orden de pedido se envía al VTA 28. El ID de orden de pedido también puede usarse, sin embargo, para continuar con un movimiento previo con el mismo VTA 28, para impedir, por ejemplo, una elección automática del VTA 28 por el GF.

En caso de que el GF reciba una nueva orden de transporte, el GF comprueba primero si hay un VTA 28 que esté asociado con esta ID de orden de pedido. En caso afirmativo, el GF usa preferentemente este VTA 28 previamente seleccionado, para ejecutar la orden de pedido. Para poder realizar esta función, los VTA 28 conocen las ID de orden de pedido.

Ordenes de transporte a modo de ejemplo son: orden de carga; orden de descarga; y/u orden de desplazamiento.

El GF también es responsable de evitar colisiones en puntos de cruce (puntos de ruta 44).

La figura 4 muestra una vista en perspectiva de una forma de realización del sistema 10, en la que el plano de VTA 24 está dispuesto por debajo de las estanterías 16 de la disposición de estanterías 14 y se extiende más allá de un área de base de la disposición de estanterías 14. Los transportadores verticales 20 están dispuestos lateralmente en relación con las estanterías 16 en pasillos 18. Cada una de las estanterías 16 está acoplada, desde el punto de vista de la técnica de flujo de materiales, con varios de los transportadores verticales 20. En la figura 4 están dispuestos unos sobre otros en cada caso cuatro módulos de estantería, no designados en más detalle. En cada uno de los módulos de estantería opera al menos un TRE 22 (no representado) en el interior de los correspondientes pasillos

18. En los pasillos 18 donde están dispuestos los transportadores verticales 20 no se desplaza ningún TRE 22. Unos pies de estantería (postes) orientados en vertical de las estanterías 16 entran dentro del plano de VTA 24 (tridimensional) y representan en este punto obstáculos para los VTA 28 que pueden desplazarse por el área de desplazamiento 26 a lo largo de rutas de desplazamiento 40 (líneas negras). Se entiende que los VTA 28 también pueden guiarse de forma automatizada de otra manera, como por ejemplo por medio de un sistema de GPS local, que prescinde de las líneas negras, por medio de bucles de inducción o por medio de un guiado de bloques deslizantes en ranuras, previstas en el suelo del área 26 y que definen las rutas de desplazamiento 40 o los segmentos 46.

Además, en la figura 4 se muestra en el plano de VTA 24, a modo de ejemplo, una estación de trabajo ET que, desde el punto de vista de la técnica de flujo de materiales, está unida a través de los VTA 28 con las estanterías 16. Los VTA 28 pueden moverse libremente por debajo de las estanterías 16 a lo largo de las rutas de desplazamiento

40. El plano de VTA 24 está, a excepción de los pies de estantería y los bastidores de los transportadores verticales 20, libre de barreras, en particular libre de posiciones de estantería R. Las rutas de desplazamiento 40 se eligen de modo que los VTA 28 no colisionen con los pies de estantería o los bastidores (de máquina) de los transportadores verticales 20.

La figura 5 muestra una vista en planta de un fragmento de un plano de VTA 24. Una disposición de elevador 42 está dispuesta en la figura 5 centralmente y presenta un transportador vertical 20 con dos posiciones, dispuestas directamente una junto a otra en Z. Así es posible una manipulación a doble profundidad. Además se muestran tres rutas de desplazamiento 40-1 a 40-3, que se extienden esencialmente en horizontal en la figura 5 a lo largo de la dirección longitudinal X y que se componen en cada caso de una pluralidad de segmentos 46. Las direcciones de transporte o desplazamiento de los VTA 28 se indican mediante triángulos negros pequeños. Por debajo discurre en la figura 5 una primera ruta de desplazamiento 40-1 de izquierda a derecha, para conducir los VTA 28 desde la entrada de mercancías EM (véase la figura 1), con vistas a la entrada en almacén de artículos, en dirección al transportador vertical 20. Desfasada en paralelo con respecto a la misma se muestra, por encima, una segunda ruta de desplazamiento 40-2, que conduce los VTA 28 de izquierda a derecha hasta las estaciones de trabajo ET, por ejemplo con vistas a la preparación de pedidos. En paralelo se muestra, por encima, una ruta de desplazamiento 403 adicional, donde se mueven los VTA 28 de derecha a izquierda, para llegar desde las estaciones de trabajo ET hasta la salida de mercancías SM. Además se muestran los puntos de ruta 44, a modo de ejemplo, en forma de un cuadrado negro pequeño (código QR, código RFID, código de barras, etc.). Los pies de estantería 48 se indican con cuadrados negros grandes. Las rutas de desplazamiento 40 están diseñadas de tal modo que los VTA 28 no colisionen con los pies de estantería 48.

A continuación se considera más en detalle la disposición de elevador 42 de la figura 5. Las dos posiciones del transportador vertical se sitúan directamente una junto a otra en la dirección Z. El DTC –no denominado ni mostrado en más detalle– del transportador vertical está equipado para intercambiar artículos de forma activa con los VTA 28. Para ello, el transportador vertical 20 puede presentar por ejemplo dientes telescópicos en Z, que engranan con las partes superpuestas 34 (cf. figura 2) por ejemplo, o elementos de agarre laterales, para elevar o descender los artículos a doble profundidad. El DTC del transportador vertical 20 también puede estar equipado para la manipulación de los artículos a simple o múltiple profundidad. El DTC del transportador vertical 20 puede disponer, además, de transportadores continuos, para mover artículos entre él y los VTA 28.

La disposición de elevador 42 comprende una zona espacial, en la que se intercambian artículos entre los VTA 28 y el transportador vertical 20. A la derecha junto al transportador vertical 20 se extienden dos segmentos 46, que están

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