Sistema para la medición de un peso y un método para calcular el peso de un contenedor de carga manipulado por una carretilla pórtico.

Sistema para calcular el peso de un contenedor de carga manipulado por una carretilla pórtico (1),

comprendiendo dicha carretilla pórtico una estructura y un conjunto de elevación para elevar/descender los contenedores a manipular que presenta unas poleas (3) vinculadas a cables de elevación (4) montadas en dos vigas de soporte dispuestas paralelas entre sí y que sostienen un portador de carga. Se proporcionan unas células de carga (7) para detectar el peso del contenedor a manipular con el conjunto de elevación, estando las células de carga (7) dispuestas en cada una de las poleas vinculadas a cables de elevación, estando tales células de carga (7) vinculadas a amplificadores para convertir la señal eléctrica procedente de las células de carga en una señal 0,20mA, siendo la señal enviada a un convertidor analógico-digital que está conectado a un procesador embebido a través de una conexión de transmisión de datos.

Sistema para la medición de un peso y un método para calcular el peso de un contenedor de carga manipulado por una carretilla pórtico

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud de patente de invención tiene por objeto el registro de un sistema para la medición de un peso así como también un método para calcular el peso de un contenedor manipulado por una carretilla pórtico que incorpora notables innovaciones y ventajas.

Más concretamente, la invención propone el desarrollo de un sistema para la medición de un peso, que está previsto para determinar de una forma precisa y rápida el peso de un contenedor de carga que tiene que ser manipulado por una carretilla pórtico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el campo del transporte de mercaderías, y especialmente aquel relacionado con el transporte marítimo es bien conocido el uso de carretillas pórtico motorizadas ubicadas en las terminales de carga y descarga que llevan a cabo las operaciones de carga y descarga de los contenedores procedentes de los buques de transporte y las cuales presentan unas dimensiones en general grandes que permiten manipular contenedores de elevado peso. Para ello, un factor importante a tener en cuenta durante la operación de carga de los contenedores en el buque es aquel que hace referencia al peso de cada contenedor. Este factor es sumamente importante para determinar la disposición de los contenedores a lo largo del buque ya que una mala disposición o distribución de los mismos puede provocar problemas en la estiba del buque. Por esta razón, los armadores tienen un interés en determinar el peso de cada contenedor a medida que se cargan sobre el barco.

Para resolver el problema anteriormente planteado, existen soluciones basadas en el hecho de que las propias carretillas pórticos dispongan de medios para determinar el peso del contenedor, de modo que no sea necesario realizar una operación previa de pesado antes de la manipulación del contenedor y permita reducir el tiempo de manipulación.

Una primera solución consiste en la incorporación de unas células de carga anulares al final de los cables de izado, ubicados en la parte superior de la estructura de pórtico de la carretilla pórtico, lo cual aporta una buena robustez pero una falta de precisión en los datos recogidos, por lo que a medida que se manipulan más contenedores, mayor es el error del

peso global de todos los contenedores colocados en el barco.

Una segunda solución es aquella en la que se incorporan unas células de carga en los “twistlocks” que corresponden con los elementos de fijación que se acoplan en las esquinas superiores de los contenedores de carga, con la ventaja de ser una medida directa de la 10 carga pero con los inconvenientes de robustez, ya que los “twistlocks” son susceptibles de recibir impactos durante las operaciones de elevación y descenso de los contenedores con el consiguiente riesgo de producir desajustes en el sistema de medición o toma de datos, hecho que implica un bajo índice de repetitibilidad y por lo tanto la corrección frecuente del sistema. Otro inconveniente de lo anterior es el riesgo de rotura de las propias células de carga lo que implica un coste de mantenimiento considerable.

Una tercera solución conocida consiste en la disposición de fibra óptica en los “twistlocks”, teniendo este sistema la ventaja de ser un punto directo de medida del peso de la carga pero con el inconveniente de robustez, es decir, el riesgo de rotura o daños del equipo de medición de fibra óptica y que no garantiza la repetitibilidad deseada de los valores de peso obtenidos.

Sin embargo, tal como se ha comentado anteriormente, estas soluciones presentan una serie de inconvenientes por lo que no garantizan el cálculo del peso de los contenedores.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un sistema que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelva los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se acompaña a continuación.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un sistema capaz de determinar de una forma más precisa la medición de un peso, previsto para determinar el 35 peso de un contenedor de carga manipulado por una carretilla pórtico. Tal carretilla pórtico comprendiendo dicha carretilla pórtico una estructura en forma de pórtico y un conjunto de elevación para elevar/descender los contenedores a manipular que presenta unas poleas vinculadas a cables de elevación montadas en dos vigas de soporte dispuestas paralelas entre sí y que sostienen un portador de carga, en el que se proporcionan unas células de carga para detectar el peso de un contenedor a manipular con el conjunto de elevación.

En particular la invención se caracteriza por el hecho de que las células de carga están dispuestas en cada una de las poleas vinculadas a cables de elevación, estando tales células de carga vinculadas a amplificadores para convertir la señal procedente de las células de carga en una señal 0, 20mA, siendo la señal enviada a un convertidor analógicodigital que a su vez está conectado a un procesador embebido a través de una conexión de transmisión de datos. Ventajosamente, esta disposición de las células de carga reduce el riesgo de recibir golpes durante la manipulación de los contenedores por medio del carretilla pórtico y por ello se evitan desajustes y el hecho de volver a calibrar los equipos de medición.

Preferentemente, las células de carga son bulones de carga ubicadas en la parte central de las poleas.

También de forma preferida, la conexión de transmisión de datos se lleva a cabo por medio de un puerto Ethernet.

En una realización particularmente preferida del sistema de la invención comprende cuatro células de carga vinculadas a cuatro poleas, que están conectadas en paralelo, tal que dos células de carga están vinculadas a un correspondiente amplificador.

Adicionalmente, el sistema incluye un sistema de conexión para conectarse a un PLC que forma parte de medios de accionamiento de la carretilla pórtico.

Por otro lado, también es un objeto de la presente invención proporcionar un método para calcular en tiempo real el peso de un contenedor de carga manipulado por una carretilla pórtico, siendo a partir de unas señales procedentes de unas células de carga ubicadas en la carretilla pórtico, y se caracteriza por el hecho de que comprende las siguientes etapas:

a) Codificar señales eléctricas procedentes de cada una de las células de carga, y tratarlas en agrupaciones de datos gestionadas de forma paralela; b) Filtrar las señales a través de un filtro digital del tipo de Respuesta Impulsional Finita (F.I.R) ; 5 c) Tratar las señales filtradas mediante un sistema de escalado lineal de modo que se obtiene un valor de peso; d) Sumar al valor de peso un valor de corrección en función de la altura y el peso del contenedor de carga; e) Computar la mediana de los valores de peso corregidos obtenidos para cada una de 10 las agrupaciones en paralelo hasta llenar un primer buffer de datos;

f) Ejecutar un algoritmo de cálculo que incluye datos relacionados con el estado de dispositivos que forman parte de la propia carretilla pórtico, en función de si el contenedor a manipular está o no cargado en la carretilla pórtico;

g) Una vez lleno el primer buffer de datos ingresar el valor calculado por medio del 15 algoritmo de cálculo en un segundo buffer de datos;

h) Obtener un segundo valor del peso a partir del cálculo de la media de los valores presentes en el segundo buffer para cada una de las agrupaciones en paralelo; y i) Suma de los dos valores medios de las agrupaciones en paralelo, de tal modo que

se obtiene un único valor de peso final del contenedor.

El método anterior puede presentar una etapa adicional que consiste en enviar el valor obtenido a través de una red inalámbrica, por ejemplo, vía WIFI, juntamente con la posición geográfica del punto de recogida y el punto de descarga del contenedor de carga a un servidor externo que puede corresponder con un sistema operacional para terminales de carga y descarga de contenedores.

El hecho de que este método se lleve a cabo en tiempo real, es decir, mientras se lleva a cabo las operaciones de carga y descarga permite reducir el tiempo operativo durante la carga de contenedores de un buque de transporte.

Otras características y ventajas del sistema objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción...

1. Sistema para la medición de un peso, previsto para determinar el peso de un contenedor de carga manipulado por una carretilla pórtico (1) , comprendiendo dicha carretilla pórtico una estructura en forma de pórtico y un conjunto de elevación para elevar/descender los contenedores a manipular que presenta unas poleas (3) vinculadas a cables de elevación (4) montadas en dos vigas de soporte dispuestas paralelas entre sí y que sostienen un portador de carga, en el que se proporcionan unas células de carga (7) para detectar el peso de un contenedor a manipular con el conjunto de elevación, caracterizado por el hecho de que las células de carga (7) están dispuestas en cada una de las poleas vinculadas a cables de elevación, estando tales células de carga (7) vinculadas a amplificadores para convertir la señal eléctrica procedente de las células de carga en una señal 0, 20mA, siendo la señal enviada a un convertidor analógico-digital que a su vez está conectado a un procesador embebido a través de una conexión de transmisión de datos.

2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las células de carga (7) son bulones de carga con conexión eléctrica, las cuales están ubicadas en la parte central de las poleas (3) .

3. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la conexión de transmisión de datos consiste en un puerto Ethernet.

4. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende cuatro células de carga (7) vinculadas a cuatro poleas, que están conectadas en paralelo, tal que 25 dos células de carga están vinculadas a un correspondiente amplificador.

5. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que incluye un sistema de conexión para conectarse a un PLC que forma parte de medios de accionamiento de la carretilla pórtico (1) .

6. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el convertidor analógico-digital está ubicado en la parte superior de la estructura en forma de pórtico.

7. Método para calcular en tiempo real el peso de un contenedor de carga manipulado por

una carretilla pórtico, siendo a partir de unas señales procedentes de unas células de carga 9

ubicadas en la carretilla pórtico, caracterizado por el hecho de que comprende las siguientes etapas:

a) Codificar señales eléctricas procedentes de cada una de las células de carga, y 5 tratarlas en agrupaciones de datos gestionadas de forma paralela; b) Filtrar las señales a través de un filtro digital del tipo de Respuesta Impulsional Finita (F.I.R) ; c) Tratar las señales filtradas mediante un sistema de escalado lineal de modo que se obtiene un valor de peso; 10 d) Sumar al valor de peso un valor de corrección en función de la altura y el peso del contenedor de carga; e) Computar la mediana de los valores de peso corregidos obtenidos para cada una de las agrupaciones en paralelo hasta llenar un primer buffer de datos; f) Ejecutar un algoritmo de cálculo que incluye datos relacionados con el estado de 15 dispositivos que forman parte de la propia carretilla pórtico; g) Una vez lleno el primer buffer de datos ingresar el valor calculado por medio del algoritmo de cálculo en un segundo buffer de datos; h) Obtener un segundo valor del peso a partir del cálculo de la media de los valores presentes en el segundo buffer para cada una de las agrupaciones en paralelo; y 20 i) Suma de los dos valores medios de las agrupaciones en paralelo, de tal modo que se obtiene un único valor de peso final del contenedor.

8. Método según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que el valor de peso obtenido es enviado a través de una red inalámbrica de tipo WIFI juntamente con la posición geográfica del punto de recogida y el punto de descarga del contenedor de carga a un servidor externo.