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Patent Searching and Data


Title:
AUTOMATIC MODULAR SYSTEM FOR PREPARING PRODUCTS BY MEANS OF STACKED COLUMNS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/162721
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention concerns to a system for the automisation of picking, preparing or dispensing products for distributions of a larger or smaller volume, which is related to the handling of stackable products and comprises a set of adjustable storage modules for the storage of products stacked in columns. One or more manipulators move linearly below the columns and between the various storage rows and select from the bottom part of the column the products stored in each column. The manipulators communicate collaboratively with each other and/or with a central computer system for managing orders on the basis of requests from a warehouse inventory management system.

Inventors:
TOBÓN VANEGAS, Lucas (km 2 + 200 Vía al Aeropuerto José María Córdova, ENVIGADO, 8, 055428, CO)
VÁSQUEZ GALLEGO, Ana María (km 2 + 200 Vía al Aeropuerto José María Córdova, ENVIGADO, 5, 055425, CO)
AGUDELO ARREDONDO, Alvaro Diego (km 2 + 200 Vía al Aeropuerto José María Córdova, MEDELLÍN, CO)
Application Number:
IB2018/051077
Publication Date:
August 29, 2019
Filing Date:
February 21, 2018
Export Citation:
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Assignee:
UNIVERSIDAD EIA (Km2 +200 vía Aeropuerto José María Córdova, ENVIGADO, 8, 055428, CO)
International Classes:
B65G1/137; G07F11/04
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Claims:
NOVEDAD DE LA INVENCIÓN

Habiendo descrito la presente invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

REIVINDICACIONES

1. Un sistema automático y modular para el alistamiento de productos apilables, el sistema está caracterizado porque comprende:

un módulo o una pluralidad de módulos de almacenamiento que tienen la función de almacenar y/o soportar productos apilables temporalmente;

uno o una pluralidad de dispositivos seleccionadores de productos que se encuentran ubicados en un manipulador y están dispuestos por debajo de dichos módulos de almacenamiento, los cuales se utilizan para realizar la selección y extracción de al menos uno o más productos apilables;

un manipulador o una pluralidad de manipuladores permiten desplazar al dispositivo seleccionador o los dispositivos seleccionadores en el espacio de trabajo de los módulos de almacenamiento;

un medio de extracción o una pluralidad de medios de extracción, se encuentran ubicadas en el nivel inferior del sistema para la extracción de dichos productos apilables;

en donde los módulos de almacenamiento se distancian entre ellos exponiendo un espacio útil ajustable para ubicar una columna apilada con base en las dimensiones del producto apilable y en donde cada columna apilada cuenta con diferentes distribuciones de productos.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque, cada columna apilada está compuesta por al menos cinco distribuciones de productos apilables y en donde el número de distribuciones de productos es igual al número de productos apilables más uno.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque cada columna apilada comprende: una cara inferior sobre la cual se soporta el primer producto de la pila; una cara lateral del soporte que está en contacto con la cara lateral de los productos apilados; una cara posterior que entra en contacto con la cara posterior de los productos apilados; un mecanismo que se ubica en la parte inferior de la cara frontal.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el mecanismo comprende un componente flexible de metal, polímero o cualquier material con propiedades de restitución y bajo coeficiente de fricción, este componente entra en contacto parcialmente con el producto inferior de la pila, evitando que el producto apilado caiga por su propio peso o que la columna pierda estabilidad.

5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el dispositivo seleccionador comprende un sistema de palanca activada que se utiliza para realizar la extracción del producto.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el sistema de palanca activada puede ser un mecanismo rotacional o de desplazamiento lineal por fricción o mediante un sistema de pistones por válvulas de aire a presión o mediante otras tecnologías utilizadas para extraer el producto del módulo de almacenamiento y que este entre en contacto con el último producto de la columna apilada con el fin de seleccionar uno a uno varios productos de una misma columna apilada de una manera repetitiva.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el dispositivo de selección comprende además un sistema de alerta, en donde los sistemas de alerta pueden ser sensores, dispositivos visuales, dispositivos auditivos o cualquier otro componente de seguridad o monitoreo con la finalidad de informar sobre el estado del dispositivo seleccionador o manipulador.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el dispositivo de selección comprende además un sensor selector que permite la identificación de la columna apilada seleccionada, la cual se realiza mediante un elemento de identificación, en donde dichos elementos pueden ser sensores o etiquetas fijas para su reconocimiento.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el manipulador o la pluralidad de manipuladores comprenden una configuración de dos guías de soporte para el desplazamiento de al menos una guía móvil o una pluralidad de guías móviles que permiten el desplazamiento en dos ejes de los dispositivos seleccionadores;

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque los manipuladores se comunican colaborativamente de forma alámbrica o inalámbrica a través de diferentes tecnologías.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la comunicación entre dispositivos de selección y el sistema, puede comprender protocolos de red alámbricos (puertos seriales; RS232, I2C, SPI, RS485) e inalámbricos (wifi o bluetooth) entre otras comunicaciones utilizadas para el mismo fin.

12. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la comunicación colaborativa entre los manipuladores comprende:

apoyar a uno o más manipuladores para que tomen el pedido;

llevar a cabo la selección de los productos de uno u otros manipuladores si un manipulador o más sufren alguna falla;

sustituir un manipulador que no está en funcionamiento por otro manipulador que esté disponible.

13. Un método para el alistamiento de productos mediante columnas apiladas, caracterizado porque el método comprende los siguientes pasos:

recibir la información del pedido ingresado por el usuario;

almacenar los datos de información del pedido en el sistema de información mediante el sistema central de control, que puede ser cualquier conexión segura a una base de datos y sistemas de gestión como WMS o ERP; consultar los datos de la posición de los manipuladores medidos por los sensores;

evaluar la mejor ruta para reducir el tiempo de dispensación;

enviar los datos de las señales a los manipuladores;

confirmar la selección de los productos a través de los parámetros medidos por los sensores;

revisar los errores y el estado de los manipuladores para corregirlos y enviar de nuevo los datos correctos.

Description:
SISTEMA AUTOMÁTICO Y MODULAR PARA EL ALISTAMIENTO DE PRODUCTOS MEDIANTE COLUMNAS APILADAS

CAMPO DE LA INVENCIÓN [0001] La presente invención se puede incluir en el campo de la automatización de procesos industriales, en particular, la automatización del picking de productos mediante la manipulación de productos apilables acomodados en columnas. De manera más concreta, la presente invención se refiere a un sistema automático modular que es escalable, capaz de mejorar los tiempos de desplazamiento y alistamiento mediante la colaboración entre manipuladores para lograr la selección especifica de unidades de productos apilables, los cuales están almacenados mediante un arreglo de columnas apiladas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION [0002] Actualmente, los sistemas de almacenamiento y dispensación de productos cada vez tienen una mayor utilización debido al incremento de la demanda en una gran variedad de productos. La mayoría de los distribuidores minoristas y mayoristas, en especial en países no desarrollados, alistan sus productos mediante estrategias logísticas semiautomáticas, las cuales implican interacción manual, en donde en los procesos logísticos utilizan dispositivos móviles para guiar a los auxiliares en los centros de almacenamiento y distribución con ayuda de indicaciones visuales o audibles, y en donde dichos procesos semiautomáticos retrasan los tiempos de dispensación de productos. Las soluciones actuales incorporan mecanismos fijos de selección de elementos tales como, cadenas, engranes y actuadores rotacionales para la transmisión de potencia en el elemento que entra en contacto directo con la caja inferior de la columna apilada y rota hacia adelante cíclicamente para tomar la siguiente caja de la columna, en donde cada columna tiene asignado un módulo fijo de selección. [0003] Hoy en día las soluciones en cuanto a sistemas para la dispensación de productos son variadas. Cada sistema de dispensación se ajusta a un cierto tipo de producto en donde dichos sistemas de dispensación pueden incluir procesos de logística semiautomáticos o completamente automáticos. En el estado de la técnica se divulgan diversos sistemas de dispensación de productos, tal como se describe en el documento EP 892374 B1 , el cual es un sistema dispensador de empaques de cigarros, que está conformado por un bloque dispensador con varias rampas de apilamiento de empaques. Dicho bloque está formado por m líneas y n filas. Debajo del bloque hay un mecanismo dispensador que se mueve en dirección x-y, en un plano cartesiano, para sacar los paquetes del bloque dispensador. A los lados del bloque hay canales que funcionan como guías de salida del empaque. Sin embargo, dicho documento falla en divulgar un sistema capaz de manejar distintos tipos de empaque, ya que en contraste con la presente invención, está limitada a funcionar con un cierto tipo de empaque, donde estos únicamente pueden ser despachados por las guías de salida, que son tuberías que limitan las dimensiones del empaque a dispensar. Adicionalmente, este documento no considera la posibilidad de agregar más de un despachador al sistema y no es posible escalar el sistema con otros módulos que se deseen agregar.

[0004] El documento US 601 1998 A divulga un sistema automático de manipulación de materiales que incluye una pluralidad de ubicaciones de almacenamiento para objetos que se van a recoger, un manipulador móvil para recoger los objetos de las ubicaciones de almacenamiento, un transportador móvil que incluye una pluralidad de ubicaciones receptoras, donde los objetos recogidos deben consolidarse en órdenes o subconjuntos separados, y un banco de estaciones de espera para retener temporalmente los objetos recogidos y soltarlos selectivamente en las respectivas ubicaciones de recepción donde se van a consolidarse los subconjuntos. El manipulador deposita un objeto recogido en la estación en espera disponible más cercana. La liberación de los objetos desde las estaciones en espera se coordina de modo que todos los objetos para un subconjunto particular sean liberados por las respectivas estaciones en espera en una ubicación de recepción en el transportador en movimiento. La secuencia de selección está basada en la proximidad, normalmente más eficiente, que es posible gracias al efecto de memoria intermedia de las estaciones de espera. Sin embargo, dicho documento no revela un manipulador que esté dispuesto por debajo de una pila de objetos a dispensar, ni revela la posibilidad de agregar más módulos que escalen el sistema según los requerimientos para que se puedan adicionar más manipuladores que agilicen los tiempos de dispensación de objetos.

[0005] El documento US 375432 A divulga un aparato para el almacenamiento y dispensación de paletas de forma automática. Dicho aparato se refiere específicamente a un medio para almacenar en posición horizontal dichas paletas, en donde éstas se encuentran dispuestas de forma vertical entre sí, y están soportadas por cadenas sin fin, que realizan la descarga de una paleta a través de un mecanismo de recepción y transportación que deposita la paleta en un lugar de uso. Dicho aparato también tiene la característica de contar con un mecanismo reversible, de modo que las paletas se pueden introducir a la pila de almacenamiento desde el transportador. Sin embargo, dicho aparato no menciona que se pueda escalar adicionando más módulos de almacenamiento, ni tampoco tiene la posibilidad de despachar las paletas mediante un manipulador, ya que el mecanismo de liberación de las paletas es mediante el funcionamiento de la cadena sin fin, lo cual provoca un retraso en la gestión de las paletas. Adicionalmente, este aparato no puede liberar más de una paleta en una misma acción y únicamente puede ser entregada a su destino una paleta a la vez.

[0006] El documento US 20120213617 A1 revela un soporte de carga angular, así como un sistema de almacenamiento para apilar productos, en donde dicho soporte tiene la función de transportar a una área de almacenamiento y a una área de recolección para la gestión de los productos; en donde adicionalmente el soporte de carga angular universal cuenta con un mecanismo para la dispensación que se realiza por la parte superior, y donde el soporte de carga angular cuenta con un sensor para medir la cantidad de productos que se encuentran en la pila de almacenamiento. Dicha pila de almacenamiento está conformada por tres paredes que sujetan a la pila, las cuales tienen la característica de ser removibles y en donde cada pared tiene muescas, y en donde los productos son extraídos uno a uno por una banda de transporte que se coloca en la parte inferior de la pila. Una divulgación importante de este documento, es que dicho sistema tiene la capacidad de ser escalable según la necesidad del manejo de volumen de productos, ya que los módulos de almacenamiento pueden ser acoplados unos con otros, lo que permite un mayor manejo de volumen. Sin embargo, dicho documento no revela la manipulación de productos mediante varios manipuladores intercomunicados entre sí, que den salida de forma rápida a la petición de un producto, ni tampoco revela la capacidad de saber el estado de operación en que se encuentra cada manipulador. Dicho documento tampoco revela la posibilidad de agregar manipuladores que extraigan los productos de las pilas de almacenamiento, ya que dicha extracción de producto se realiza mediante las bandas de transporte uno por uno.

[0007] El documento EP 960836 A2 revela un sistema de selección y distribución de artículos, que incluye una banda transportadora para la entrega de dichos artículos; en donde la banda transportadora tiene una superficie que se encuentra dividida en espacios discretos, cada espacio está destinado únicamente a la gestión de un pedido. Los artículos se encuentran dispuestos en forma de pila por encima de la banda transportadora y se encuentran soportados sobre uno o más cargadores de almacenamiento que se encuentran dispuestos a un lado de la banda transportadora. Cada cargador de almacenamiento tiene un extremo de dispensación para retener artículos que pueden ser seleccionados de manera libre, un posicionador modifica la altura que soporta al cargador de almacenamiento y mueve los artículos. El extremo de dispensación, que se ubica hacia la banda transportadora, tiene al menos un depósito de almacenamiento de artículos, que al acercase a dicha banda, el artículo que se encuentra en la parte inferior de la pila de almacenamiento se retira al pasar una de las separaciones que se encuentran colocadas en la banda transportadora. No obstante lo anterior, dicho documento no revela un sistema que pueda dispensar con despachadores independientes que trabajen de forma colaborativa, ya que todos los pedidos son liberados únicamente hacia la banda transportadora. Este documento divulga un sistema que puede escalar la cantidad de cargadores de almacenamiento, pero no revela la posibilidad de escalar la cantidad de bandas transportadoras, ni tampoco es posible saber el estado en que se encuentran los despachadores a través de algún tipo de comunicación con el sistema.

[0008] El documento US 5271703A revela un sistema para la selección de una orden de producto, el cual cuenta con una dispensación estacionaria, en donde el controlador del sistema permite correlacionar el control de los dos tipos de dispensadores (dispensador móvil y la banda transportadora) logrando que el producto se recupere de su lugar de almacenamiento, y se coloque sobre una banda transportadora en un espacio de asignación dinámica. Los dispensadores móviles pueden ser más de uno y éstos trabajan de forma colaborativa para atender de forma rápida el pedido de un artículo, función que permite que el sistema de control asigne un espacio determinado en la banda transportadora para cada pedido, logrando así atender varios pedidos simultáneamente. Sin embargo, dicho documento no revela la capacidad de adaptarse para manejar pequeños volúmenes de productos, ni tampoco menciona la capacidad de escalar el sistema según las necesidades de los volúmenes de productos que se necesiten manejar, ni tampoco se revela la capacidad de agregar módulos de almacenamiento al sistema.

[0009] En el documento US 8515575 B2 divulga un dispositivo de dispensación de artículos, en donde dicho dispositivo tiene la característica de ser móvil a través de unas ruedas que soportan al dispositivo y permiten el traslado de este. Adicionalmente, es posible escalar el sistema agregando más dispositivos de dispensación móviles. El documento también divulga un método para la función de dicho dispositivo de dispensación móvil, en donde dicho método puede recuperar al menos un artículo almacenado en una de una pluralidad de ubicaciones de almacenamiento predeterminadas para su dispensación. El dispositivo, sistema y método incluyen un transceptor inalámbrico para comunicarse con un controlador del sistema de comunicación remoto, en donde el dispensador recibe instrucciones para entregar al menos un artículo en respuesta a la instrucción recibida desde el sistema de control; además cuenta con un sensor para detectar los niveles de inventario de artículos en al menos una ubicación de almacenamiento predeterminada. Sin embargo, dicho documento no revela la capacidad de adicionar más dispensadores a un mismo dispositivo, ni menciona la capacidad de escalar únicamente el almacenamiento, sino únicamente el dispositivo de dispensación en conjunto. El documento tampoco revela la posibilidad de trabajar con los dispensadores del dispositivo de forma colaborativa.

[0010] El documento US 6247890 B1 revela un dispositivo de recolección automática para artículos, en donde el dispositivo de recolección contiene una plataforma de almacenamiento que está conformada por una rampla inclinada y que tiene un mecanismo de soporte ajustable, mismo que permite que el sistema admita productos de diferentes alturas y anchuras, mediante el uso de un elemento de fijación. Los artículos son extraídos por la parte inferior de la pluralidad de artículos apilados y cuentan con un mecanismo de soporte. El dispositivo es controlado por un sistema compuesto por HMI y PLC. El sistema HMI es utilizado para recuperar los datos del pedido. Sin embargo, dicho documento no revela la capacidad de extraer los productos con más de un manipulador, ni la capacidad de escalar el sistema para un manejo de mayor o menor volumen de productos, ni tampoco para agregar mayor número de módulos de almacenamiento.

[0011] El documento US 5772392 A revela un sistema de selección de objetos que incluye una pluralidad de dispositivos de almacenamiento y descarga de objetos. Cada dispositivo de almacenamiento y descarga de objetos incluye una sección de almacenamiento que contiene una pila de objetos y un mecanismo para la descarga del objeto que se encuentre en el extremo inferior de la pila. El dispositivo de descarga de objetos está inclinado de modo que parte del peso de los objetos descansa en los lados de las secciones de almacenamiento de objetos, y donde el sistema cuenta con soportes que reducen la carga soportada por el objeto que se encuentra en el extremo inferior de la pila de objetos. Cuenta con un panel auxiliar a lo largo del lado de la sección de almacenamiento, que es ajustable para que los objetos de diferentes tamaños puedan mantenerse de forma segura en la sección de almacenamiento. Adicionalmente, el sistema cuenta con una placa horizontal ajustable en el puerto de descarga, para ajustar la descargar de objetos de diferentes tamaños. Sin embargo, dicho documento no revela la capacidad de agregar más manipuladores al sistema que puedan atender de manera rápida la solicitud de un objeto a descargar y de esta forma poder atender un mayor volumen de objetos para su descarga; de la misma forma, no se consideran manipuladores que lleven a una ruta directa que acorte los tiempos de descarga del objeto.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN

[0012] La presente invención se refiere a un sistema automático para el alistamiento y/o dispensación de productos, tales como productos apilables. El sistema que se divulga tiene la particularidad de ser modular y escalable para adaptarse a los requerimientos del usuario, es decir, puede manipular diferentes cantidades y dimensiones de productos para distribuciones de mayor o menor volumen. El sistema está compuesto por al menos un manipulador o un conjunto de manipuladores y al menos un módulo o una pluralidad de módulos de almacenamiento, para el alistamiento y/o dispensación de productos apilados en columnas.

[0013] El sistema, comprende al menos dos módulos de almacenamiento que permiten apilar productos dispuestos en columnas apiladas. Estos módulos se pueden agrupar en filas y constituyen secciones completas para almacenar múltiples productos, en donde cada módulo se sujeta de manera unida a una guía, y en donde dicho modulo se encuentra ubicado sobre el plano opuesto al plano inmediatamente cercano al dispositivo de selección.

[0014] Al menos uno o varios manipuladores se desplazan paralelamente y seleccionan por debajo de uno o varios módulos de almacenamiento; es decir, los manipuladores se posicionan por debajo de las diferentes filas de módulos para seleccionar al menos uno o varios productos de la parte inferior de las columnas de los módulos de almacenamiento repetidamente.

[0015] El manipulador o los manipuladores cuentan con sensores para determinar la posición relativa de los módulos de almacenamiento y/o de los demás elementos fijos del sistema y además comprende de otros sensores para identificar la salida de los productos. Un manipulador comprende además un sistema de soporte y un sistema de transmisión electromecánica para un desplazamiento longitudinal sobre guías lineales. El mecanismo de transmisión electromecánica se encuentra ubicado en el interior del manipulador, el cual tiene por objeto transmitir el torque a los productos que se encuentran unidos apiladamente para su extracción de manera frontal, que entran en contacto con la primera unidad de una columna apilada.

[0016] Con el objetivo de informar sobre su estado, el manipulador comprende dispositivos visuales y auditivos dispuestos al menos en la parte frontal e interior respectivamente. Adicionalmente, en su interior también cuenta con un circuito eléctrico y electrónico o sistema embebido que coordina las señales de potencia y la lógica para los actuadores rotacionales y sensores, respectivamente. Al menos un manipulador se puede comunicar inalámbricamente con un sistema embebido central que coordina las del sistema de gestión de pedidos del almacén entre varios manipuladores.

[0017] El objetivo principal de la presente invención es ofrecer una solución innovadora al proporcionar un sistema de alistamiento de productos modular y escalable, aplicable tanto para distribución de volúmenes mayores o menores y que comparativamente es más simple y seguro que otras alternativas en el mercado, debido al arreglo e interacción de los elementos del sistema y a la implementación de robótica colaborativa entre la comunicación de manipuladores y gestión del sistema de información mediante el sistema central de control.

[0018] Las características y ventajas de la presente invención serán fácilmente aparentes para aquellos experimentados en la materia con una lectura de la descripción de las modalidades preferidas que siguen.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

[0019] Las siguientes figuras se incluyen para ilustrar ciertos aspectos de la presente invención, y no se deben ver como modalidades exclusivas. El tema que se divulga es capaz de modificaciones, alteraciones, combinaciones, y equivalentes considerables en forma y función, como ocurrirá para aquellos experimentados en la materia y que tengan el beneficio de esta divulgación.

[0020] La Figura 1 muestra una vista en isométrico de un sistema de almacenamiento modular ajustable por columnas apiladas.

[0021] La Figura 2 muestra una vista en isométrico del dispositivo de extracción. [0022] La Figura 3 muestra una vista en isométrico de la configuración de un manipulador encargado de mover el dispositivo de extracción en un plano x-y.

[0023] La Figura 4 muestra una vista superior de todo el sistema de alistamiento de productos, que está integrado por el manipulador, el sistema de almacenamiento modular y el dispositivo de extracción.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0024] El sistema descrito en este documento emplea diferentes configuraciones de elementos para llevar a cabo el alistamiento o dispensación de productos. El sistema y método que se divulga puede ser adecuado para su uso en todo tipo de dispensación de productos que se utilice para el mismo fin.

[0025] Se apreciará, sin embargo, que los diferentes equipos y métodos que se divulgan no son limitativos y son igualmente aplicables a otros campos de tecnología.

[0026] Como se utiliza en este documento, los términos alistamiento y dispensación, son equivalentes y se usan indistintamente a lo largo del texto, y se refieren a la acción de preparar, disponer y distribuir el producto.

[0027] Como se utiliza en este documento, los términos, módulo, módulo de almacenamiento, módulo ajustable o escalable, columna apilada son equivalentes y se usan indistintamente a lo largo del texto, y se refieren al sistema de almacenamiento que tiene la función de almacenar los productos de forma temporal.

[0028] Como se utiliza en este documento, los términos producto, elemento o unidades, son equivalentes y se usan indistintamente a lo largo del texto, y se refieren a o los objetos que se almacenan en los módulos.

[0029] Como se utiliza en este documento, los términos; dispositivo de extracción o dispositivo de selección, son equivalentes y se usan indistintamente a lo largo del texto, y se refieren al dispositivo que realiza la extracción del último producto.

[0030] Las descripciones de ciertos aspectos de algunas modalidades de la presente invención se proporcionan para facilitar una mejor comprensión de la misma. De ninguna manera se deben interpretar las modalidades descritas para limitar, o definir, todo el alcance de la invención.

[0031] Haciendo referencia a la Figura 1 , se muestra una vista en isométrico del sistema de almacenamiento que tiene la función de almacenar y/o soportar productos apilables temporalmente. Se ve al menos dos módulos de almacenamiento (1 ) que se distancian entre ellos exponiendo un espacio útil para ubicar la columna apilada (2a) y en donde cada columna apilada cuenta con diferentes distribuciones de productos (2b). Las columnas apiladas (2a) están dispuestas entre módulos de almacenamiento (1 ) que se soportan sobre al menos dos o más guías lineales de soporte, que se acoplan a través de la cara posterior de cada módulo (1 ). Sobre estas guías, los módulos de almacenamiento (1 ) se desplazan para acercarse o alejarse permitiendo ser compatibles con las dimensiones de los productos apilables, esto se puede hacer al menos una vez en el proceso de configuración y puesta a punto del sistema. Los módulos (1 ) se encuentran ubicados a una altura mayor que las guías de soporte del manipulador.

Un módulo de almacenamiento (1 ) está compuesto al menos por cinco distribuciones de productos (2b) y cada columna apilada (2a) comprende; una cara inferior sobre la cual se soporta el primer producto de la pila, una cara lateral del soporte que está en contacto con la cara lateral de los productos apilados, una cara posterior que entra en contacto con la cara posterior de los productos apilados, un mecanismo con un componente flexible de metal, polímero o cualquier material con propiedades de restitución y bajo coeficiente de fricción que se ubica en la parte inferior de la cara frontal, este componente entra en contacto parcialmente con el producto inferior de la pila, evitando que el producto apilado caiga por su propio peso o que la columna pierda estabilidad, es decir, previene que los productos apilados que se encuentran más arriba se inclinen hacia delante y caigan o impidan la fluidez de extracción. En cualquier caso, el número de distribuciones de productos (2b) es igual al número de productos apilables más uno.

[0032] Haciendo referencia a la Figura 2, se muestra una vista en isométrico del sistema de extracción, específicamente se ve una representación del dispositivo seleccionador de producto (3), que muestra una posible distribución de sus componentes, el dispositivo comprende un sistema de palanca activada (4) que se utiliza para realizar la extracción del producto, en donde la palanca activada (4) puede ser cualquier sistema rotacional o lineal, que entra en contacto con el producto para su extracción, una distribución de los sistemas de alerta (5a), (5b) y (5c), en donde los sistemas de alerta pueden ser sensores, dispositivos visuales y/o auditivos o cualquier otro componente de seguridad o monitoreo que tengan la finalidad de informar sobre el estado del dispositivo seleccionador (3) con relación a la posición en el manipulador, el estado de la selección y variables o parámetros relacionados con el sistema de almacenamiento. El dispositivo seleccionador (3) además comprende un sensor selector (6) que permite la identificación de la columna apilada (2a) seleccionada, en donde la identificación se puede realizar mediante un elemento de identificación, en donde dichos elementos pueden ser sensores o etiquetas fijas para su reconocimiento, y un espacio (7) destinado para la colocación de las guías de movimiento que permiten que se desplace sobre la guía o riel (9).

[0033] Haciendo referencia a la Figura 3 muestra una vista en isométrico de la configuración y funcionamiento general del manipulador que permite el movimiento del dispositivo seleccionador (3), el cual está conformado por dos guías o rieles laterales fijos (8a) y (8b) paralelos al eje y, visto en un plano x-y, una guía móvil transversal (9) paralelo al eje x, en donde dicha guía (9) es la que soporta el dispositivo seleccionador (3). Con tal arreglo de guías es posible asegurar el movimiento en dos ejes (xy y) para desplazarse en el espacio de trabajo que abarca el sistema de almacenamiento de columnas apiladas.

[0034] Haciendo referencia a la Figura 4 muestra una vista superior del sistema de alistamiento de productos como una modalidad preferida de la invención, en dicho arreglo de componentes se aprecia un conjunto de al menos tres filas de módulos de almacenamiento (1 ), cada módulo cuenta con su respectiva columna apilada (2a), los cuales pueden ser ajustados a las dimensiones de los productos, la guía móvil (9) soporta al dispositivo seleccionador (3), en donde dicha guía a su vez esta soportada por las guías o rieles (8a) y (8b). En una modalidad preferida de la invención se muestra un medio de extracción de los productos, el cual puede ser a partir de al menos uno o más bandas transportadoras (10), tal como se ve en la Figura 4, en donde se muestran al menos dos bandas transportadoras (10). Por otra parte, para permitir el movimiento del dispositivo seleccionador (3), el sistema está dividido por tres niveles visto a partir de una vista frontal de la Figura 4, en este sentido el nivel inferior le corresponde a las bandas transportadoras (10), el nivel intermedio le corresponde al dispositivo seleccionador (3) y el nivel superior le corresponde a las columnas apiladas (1 ), de esta forma el dispositivo seleccionador (3) se mueve por debajo de las columnas apiladas (1 ) sin interponerse con la banda transportadora (10).

[0035] El sistema de alistamiento de productos apilables en una modalidad preferida tiene al menos un manipulador y al menos dos módulos de almacenamiento para cumplir con su función y al menos una banda transportadora (10). Sin embargo, el sistema de alistamiento de productos tiene la característica de ser modular o escalable por lo que se le atribuye principalmente al módulo de almacenamiento (1 ) como al manipulador, es decir, si se requiere adicionar nuevos productos de diferentes tamaños o dimensiones, es suficiente con agregar más módulos de almacenamiento (1 ) ajustables, de esta manera en otra modalidad de la invención los módulos de almacenamiento (1 ) se pueden escalar adicionando n cantidad de módulos de almacenamiento (1 ) de acuerdo a los requerimientos o demanda de la cantidad de productos correspondientes para almacenar. También se le atribuye porque en otra modalidad de la invención el sistema puede tener más de un manipulador, aunque es suficiente un manipulador para una cantidad de filas de módulos, se tiene la posibilidad de adicionar tantos manipuladores como se requieran para maximizar el tiempo de respuesta del sistema de alistamiento, por lo que puede haber uno o más manipuladores para desplazarse paralelamente en varios módulos de almacenamiento.

[0036] Al menos uno o un conjunto de manipuladores se desplazan en el espacio de trabajo donde se encuentran los módulos de almacenamiento (1 ) para posicionarse por debajo de las diferentes filas de columnas y posteriormente el dispositivo seleccionador (3) selecciona al menos un producto requerido de la parte inferior de la columna apilada repetidamente, dicho dispositivo comprende una palanca activada (4) que puede ser un mecanismo rotacional o de desplazamiento lineal por fricción o mediante un sistema de pistones por válvulas de aire a presión o mediante otras tecnologías utilizadas para empujar el producto hacia afuera del módulo de almacenamiento y que este entre en contacto con el último producto de la columna apilada con el fin de seleccionar uno a uno varios productos de una misma columna apilada de una manera repetitiva.

[0037] Un manipulador o conjunto de manipuladores tiene sensores incluidos en el dispositivo seleccionador (3). El objetivo de los sensores es informar sobre su estado, los cuales miden los parámetros para determinar la posición relativa de los módulos de almacenamiento (1 ), la posición de los componentes o elementos fijos alrededor del sistema. También a partir de los parámetros medidos por los sensores permiten poner al sistema en estados, tales como, el estado de bloqueo, activado, calibrado o mantenimiento, entre otros estados configurados por el usuario. Con la medición de los parámetros a través del uso de sensores, los manipuladores adicionalmente cumplen con las funciones de identificar su posición sobre las guías lineales, la posición de la columna apilada (2a), el tipo de producto apilado y la salida efectiva de dicho producto una vez seleccionado. Del mismo modo, realiza la función de seleccionar uno a uno el producto de la columna apilada.

[0038] El manipulador sobre el cual está montado el dispositivo seleccionador (3) además comprende de un sistema de soporte que básicamente son las guías lineales donde se soportan y se desplazan los manipuladores, dichas guías cuentan con un sistema de transmisión electromecánica para su desplazamiento. Además, el dispositivo seleccionador (3) en su interior cuenta con un circuito eléctrico y electrónico o un sistema embebido que coordina las señales de potencia y la lógica para el funcionamiento de los actuadores rotacionales y sensores utilizados en el sistema.

[0039] En cuanto a la comunicación, un manipulador o un conjunto de manipuladores se comunican colaborativamente de forma alámbrica o inalámbrica a través de las diferentes tecnologías utilizadas actualmente, tal como posibles protocolos de red alámbricos (puertos seriales; RS232, I2C, SPI, RS485) e inalámbricos (wifi y/o bluetooth) entre otras comunicaciones utilizadas para el mismo fin.

[0040] La comunicación colaborativa del o de los manipuladores en robótica se refiere a un concepto de comunicación“inteligente” entre las diferentes entidades o elementos “independientes” del sistema. En la presente invención, a los manipuladores se les designa la ruta más óptima para distribuir el pedido consolidado a través del cálculo de dicha ruta. Por otra parte, cuando se tiene dos o más manipuladores, dichos manipuladores se apoyan para tomar el pedido, o quizá si un manipulador o más manipuladores sufren alguna falla otro manipulador podrá llevar a cabo la tarea de selección de los productos que le correspondían al manipulador que no se encuentra en funcionamiento.

[0041] En la presente invención, el sistema de alistamiento de productos está configurado para realizar la gestión de los productos requeridos, a partir de los siguientes pasos, tal como; recibir la información del pedido ingresado por el usuario, almacenar los datos de información del pedido en el sistema de información mediante el sistema central de control, que puede ser cualquier conexión segura a una base de datos y sistemas de gestión como WMS o ERP, consultar los datos de la posición de los manipuladores medidos por los sensores, evaluar la mejor ruta para reducir el tiempo de dispensación, enviar los datos de las señales a los manipuladores, confirmar la selección de los productos a través de los parámetros medidos por los sensores, revisar los errores y el estado de los manipuladores para corregirlos y enviar de nuevo los datos correctos.

[0042] Por lo tanto, la presente invención está bien adaptada para alcanzar los fines y ventajas mencionadas, así como aquellas que son inherentes a las mismas. Las modalidades particulares divulgadas anteriormente son sólo ilustrativas, ya que la presente invención se puede modificar y practicar en diferentes pero equivalentes maneras aparentes para aquellos experimentados en la materia que tengan el beneficio de las enseñanzas en este documento.

[0043] Es por lo tanto evidente que las modalidades ilustrativas particulares divulgadas anteriormente se pueden alterar, combinar o modificar y que todas esas variaciones se consideran dentro del alcance y espíritu de la presente invención. La invención que se divulga ilustrativamente en este documento se puede practicar de manera adecuada en la ausencia de cualquier elemento que no se divulgue específicamente en este documento y/o cualquier elemento opcional que se divulgue en este documento.

[0044] Todos los métodos descritos en la presente, se pueden realizar en cualquier orden adecuado a menos que se indique de otro modo en la presente o se contradiga claramente por el contexto. El uso de cualquiera y todos los ejemplos o lenguaje de ejemplo (por ejemplo, “tal como”) proporcionado en la presente, se propone solo para ilustrar mejor la descripción y no posee una limitación del alcance de la descripción a menos que se reivindique de otro modo. Ningún texto en la memoria descriptiva se debe considerar como que indique algún elemento no reivindicado como esencial a la práctica de la descripción. Se va a entender que la terminología usada en la presente es para el propósito de describir solo modalidades particulares y no se propone para que sea limitante. En la presente se describe modalidades preferidas de esta descripción. Pueden llegar a ser evidentes varias variaciones de las modalidades preferidas para los expertos en la técnica en la lectura de la descripción anterior. Los inventores esperan que los expertos en la técnica empleen estas variaciones como sea apropiado y los inventores proponen que la descripción se practique de otro modo de lo que se describe específicamente en la presente. Por consiguiente, la descripción incluye todas las modificaciones y equivalentes de la materia citada en las reivindicaciones anexas a la presente como se permita por la ley aplicable. Además, cualquier combinación de los elementos descritos anteriormente en todas las variaciones posibles de la misma se abarcan por la descripción a menos que se indique de otro modo en la presente o se contradiga claramente de otro modo por el contexto.

[0045] Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.