PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA CONTROLAR UN FLUJO AUTOMÁTICO DE PRODUCTOS.
Un procedimiento para controlar un flujo automático de productos,
en el que un dispositivo mecánico programable (8) mueve los productos entre una pluralidad de estaciones de transporte (1a-c) que suministran o consumen los productos, y al menos una estación de agregación (5a-b) en la que se acumula o se desmonta una agregación de productos (6b) de acuerdo con un patrón, que se caracteriza porque el procedimiento comprende: - recibir al menos una secuencia de operaciones que define al menos una parte de un flujo deseado de productos hacia o desde la estación de agregación con el fin de construir o desmontar la citado agregación de productos de acuerdo con el patrón, - cargar de la secuencia recibida de las operaciones en una cola de espera (11a-b) de la estación de agregación y - repetir los siguientes pasos hasta que todas las operaciones en la cola de espera hayan sido ejecutadas: - recuperar siguiente operación de la cola de espera de la estación de agregación, - seleccionar una de las estaciones de transporte y controlarla sobre la base de la operación recuperada, e - instruir a la unidad mecánica para que realice los movimientos para transportar un producto entre la estación de transporte y la estación de agregación seleccionadas sobre la base de la operación recuperada
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/052445.
Solicitante: ABB TECHNOLOGY AB.
Nacionalidad solicitante: Suecia.
Dirección: 721 83 VÄSTERAS SUECIA.
Inventor/es: KNOBEL,Henrik , WARVELIN,Mats E.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 15 de Marzo de 2007.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B25J9/16T3
- B65G61/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES. › B65G DISPOSITIVOS DE TRANSPORTE O ALMACENAJE, p. ej. TRANSPORTADORES PARA CARGAR O BASCULAR, SISTEMAS TRANSPORTADORES PARA TALLERES O TRANSPORTADORES NEUMATICOS DE TUBOS (embalajes B65B; manipulación de material delgado o filiforme, p. ej. hojas de papel o fibras B65H; grúas B66C; aparatos de elevación o arrastre,p. ej. montacargas, B66D; dispositivos para elevar o bajar mercancías para carga y descarga, p. ej. carretillas elevadoras, B66F 9/00; vaciado de botellas, jarras, latas, barricas, barriles o contendores similares, no previstos en otro lugar, B67C 9/00; distribución o trasvase de líquidos B67D; llenado o descarga de contenedores para gases licuados, solidificados o comprimidos F17C; sistemas de conducción para fluídos F17D). › Utilización de aparatos de toma o de transferencia, o de manipuladores, para apilar o desapilar objetos no previstos en otro lugar.
Clasificación PCT:
- B25J9/16 B […] › B25 HERRAMIENTAS MANUALES; HERRAMIENTAS DE MOTOR PORTATILES; MANGOS PARA UTENSILIOS MANUALES; UTILLAJE DE TALLER; MANIPULADORES. › B25J MANIPULADORES; RECINTOS CON DISPOSITIVOS DE MANIPULACION INTEGRADOS (dispositivos robóticos para recolección individual de frutas, hortalizas, lúpulo y similares A01D 46/30; manipuladores de agujas para cirugía A61B 17/062; manipuladores asociados a las laminadoras B21B 39/20; manipuladores asociados a las máquinas de forja B21J 13/10; medios para mantener las ruedas o sus elementos B60B 30/00; grúas B66C; disposiciones para la manipulación del combustible o de otros materiales utilizados en el interior de reactores nucleares G21C 19/00; combinación estructural de manipuladores con celdas o recintos protegidos contra la radiación G21F 7/06). › B25J 9/00 Manipuladores de control programado. › Controles por programa (control total de una fábrica, es decir, control centralizado de varias máquinas, G05B 19/418).
- B65G61/00 B65G […] › Utilización de aparatos de toma o de transferencia, o de manipuladores, para apilar o desapilar objetos no previstos en otro lugar.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.
Fragmento de la descripción:
Procedimiento y sistema para controlar un flujo automático de productos.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para controlar un flujo automático de productos, en el que un dispositivo mecánico programable trasporta los productos entre una pluralidad de estaciones de transporte, que suministran o consumen los productos, y al menos una estación de agregación en la que se acumula o se desmonta una agregación de los productos de acuerdo con un patrón.
La invención también se refiere a un sistema para controlar un flujo automático de productos entre una pluralidad de estaciones de transporte y al menos una estación de agregación.
Técnica anterior
La automatización de la colocación de productos, por ejemplo cajas que contienen alimentos u otros tipos de productos en una paleta por medio del uso de un robot, es bien conocida. Una o más estaciones de transporte, por ejemplo, transportadores, suministran los productos al robot, es decir, transportan los productos a una posición que está situada en el campo de trabajo del robot. El robot recoge entonces el producto en la estación de transporte, traslada el producto a una estación de agregación, tal como una estación de paletización, y coloca los productos en la estación de agregación. Los productos se colocan en la estación de agregación siguiendo un cierto patrón, que a menudo está predeterminado para que sea el óptimo en relación con el espacio disponible. También es conocido el uso de un robot para desmontar una pila de productos en una estación de agregación. El robot coge entonces los productos en la pila, trasporta los productos a una de las estaciones de transporte y coloca los productos en la estación de transporte, que consume los productos, es decir, transporta los productos alejándolos del robot.
Un controlador del robot controla el robot, de acuerdo con un programa del robot que incluye instrucciones de movimiento, coger y colocar. Convencionalmente, la automatización del flujo de productos se lleva a cabo por medio de un programa del robot, que controla el movimiento del robot entre las estaciones de transporte y una estación de agregación, tal como una estación de paletización, en la cual el robot coloca o coge los productos. Las estaciones de transporte son controladas, por ejemplo, por una unidad de ordenador común, tal como un ordenador lógico programable (PLC). Las estaciones de transporte son controladas de acuerdo con un programa de PLC. El flujo de productos entre las estaciones está determinado con antelación, y la programación se realiza sobre la base del flujo de productos determinado. Un problema con este procedimiento es que es inflexible. Si el flujo cambia, por ejemplo, si los productos suministrados por una estación de transporte han cambiado, el programa del robot y el programa del PLC tienen que ser modificados, lo cual es problemático y lento. La asignación predeterminada inflexible de productos a ciertas estaciones hace que sea imposible o complejo adaptar la paletización a condiciones de producción diferentes, para mover la producción de una cierta agregación, tal como una carga de paleta, a otra estación, o incrementar o disminuir la producción al decidir la cantidad de estaciones de agregación que se deberían utilizar al mismo tiempo. En un sistema, en el que una estación de transporte específica sólo puede transportar un cierto producto de un cierto formato, no es posible desplazar un determinado producto en absoluto si esa misma estación de transporte misma no está funcionando. Esto puede bloquear el flujo completo de los productos.
Por consiguiente, hay una necesidad de una manera más flexible de controlar el robot y las estaciones de transporte.
Objetos y Sumario de la invención
El objeto de la presente invención es proporcionar una manera más flexible de controlar automáticamente un flujo de productos.
De acuerdo con un aspecto de la invención, este objeto se consigue con un procedimiento como se ha definido por la reivindicación 1.
Un procedimiento de este tipo comprende: recibir al menos una secuencia de operaciones que definen al menos una parte de un flujo deseado de productos hacia o desde la estación de agregación, con el fin de acumular o de desmontar la citada agregación de productos de acuerdo con el patrón, cargar la secuencia de operaciones recibida en una cola de espera de la estación de agregación, y repetir los pasos siguientes hasta que todas las operaciones en la cola de espera se hayan ejecutado: recuperar la siguiente operación de la cola de espera de la estación de agregación, seleccionar una de las estaciones de transporte y controlarla sobre la base de la operación recuperada, e instruir a la unidad mecánica para que efectúe los movimientos para transportar un producto entre la estación de transporte seleccionada y la estación de agregación sobre la base de la operación recuperada.
Se propone un procedimiento que automatiza el control lógico del flujo de productos entre una pluralidad de estaciones de transporte y al menos una estación de agregación, en el que un dispositivo mecánico programable mueve los productos entre las estaciones de transporte y la estación de agregación.
Un dispositivo mecánico programable puede ser cualquier tipo de dispositivo programable, que pueda mover un producto entre una pluralidad de estaciones de transporte y una estación de agregación, por ejemplo un robot industrial. En la presente solicitud, la expresión estación de agregación se refiere a un lugar físico, por ejemplo, una estación de paletización, en la que se acumula o se desmonta una agregación de productos. La estación de agregación y las estaciones de transporte se disponen dentro del rango de trabajo de la unidad mecánica.
El procedimiento se puede utilizar para controlar un flujo de productos desde las estaciones de transporte a la estación de agregación, durante el cual se acumula una agregación de productos en la estación de agregación, así como para controlar un flujo de productos desde la estación de agregación a las estaciones de transporte, durante el cual se desmonta un agregado de los productos dispuesto en la estación de agregación. El patrón está determinado por las posiciones de los productos en la agregación.
La secuencia de operaciones define el flujo de productos hacia o desde la estación de agregación. Más en particular, la secuencia de operaciones define una secuencia para coger y colocar determinados productos en la estación de agregación. La secuencia de operaciones se puede calcular y guardar con antelación. Cada operación define si el producto se debe mover hacia o desde la estación de agregación, es decir, si el producto va a ser colocado o cogido en la estación de agregación, y que producto se debe mover. La secuencia de operaciones está enfocada al flujo de productos hacia o desde la estación de agregación, y no contiene ninguna información respecto hacia que o desde que estación de transporte se debe mover el producto. De acuerdo con la invención, la estación de agregación actúa como una estación maestra y las estaciones de transporte actúan como estaciones esclavas. La secuencia de operaciones se carga en una cola de espera para la estación de agregación. Las operaciones se recuperan, una a una, de la cola de espera de la estación de agregación. La operación recuperada contiene información sobre cuales productos se deben manejar en la presente operación, y sobre la base de ésta información, se selecciona una de las estaciones de transporte que puede ofrecer este producto. La estación de transporte seleccionada se controla con el fin de suministrar o consumir el producto sobre la base de lo que se requiere en la operación de recuperación. Además, se instruye a la unidad mecánica para que realice un movimiento que transporta el producto requerido entre la estación de transporte seleccionado y la estación de agregación, es decir, desde la estación de transporte a la estación de agregación, o desde la estación de agregación a la estación de transporte.
No es necesario cargar la secuencia completa de las operaciones que definen la acumulación o el desmontaje completos de la agregación a la cola de espera al mismo tiempo. También es posible cargar sólo una parte de la secuencia de operaciones, o solamente una operación a la vez, y ejecutar la operación u operaciones cargadas antes de que la siguiente parte de la operación o la siguiente operación se cargue en...
Reivindicaciones:
1. Un procedimiento para controlar un flujo automático de productos, en el que un dispositivo mecánico programable (8) mueve los productos entre una pluralidad de estaciones de transporte (1a-c) que suministran o consumen los productos, y al menos una estación de agregación (5a-b) en la que se acumula o se desmonta una agregación de productos (6b) de acuerdo con un patrón, que se caracteriza porque el procedimiento comprende:
2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la citada secuencia de operaciones comprende información respecto a un formato deseado del producto, y una de las estaciones de transporte se selecciona y se controla sobre la base del formato deseado del producto y la información sobre qué formato o formatos del producto puede suministrar o consumir cada estación de transporte.
3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el citado formato define el tipo de producto, el número de productos que se deben manejar al mismo tiempo, y la configuración relativa de cada uno de los productos que se deben manejar al mismo tiempo.
4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, en el que el procedimiento comprende generar una petición a las estaciones de transporte seleccionadas para alimentar un producto del formato deseado sobre la base de la operación recuperada.
5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la citada secuencia de operaciones incluye información sobre los valores de los parámetros de los movimientos de la unidad mecánica, y se instruyen los movimientos de la unidad mecánica sobre la base de los valores los citados parámetros.
6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que los citados valores de los parámetros comprenden una lista de objetivos que definen una trayectoria de movimiento de la unidad mecánica, incluyendo la lista las posiciones de los objetivos.
7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que los citados valores de los parámetros comprenden los datos de velocidad y los datos de aceleración de los objetivos y las acciones que se deben realizar a lo largo de las trayectorias de los movimientos.
8. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la citada secuencia de operaciones incluye información sobre los tipos de movimientos que se deben realizar por la unidad mecánica, en el que un tipo de movimiento es una operación de coger y otro tipo de movimiento es una operación de colocar.
9. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el procedimiento comprende, además:
10. El procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 2 y 9, en el que una pluralidad de operaciones de movimientos predefinidos que definen movimientos de coger o colocar para los diferentes formatos de producto se almacena para al menos una de las estaciones de transporte, y una operación de movimiento predefinido para la estación de transporte seleccionada se recupera sobre la base de la citada información respecto a un formato deseado del producto.
11. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el procedimiento comprende:
12. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el dispositivo mecánico programable traslada los productos entre una pluralidad de estaciones de transporte y una pluralidad de estaciones de agregación, y el procedimiento comprende:
13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el orden de ejecución de las colas de esperas de las estaciones de agregación es determinado sobre la base de las prioridades definidas para las estaciones de agregación.
14. Un producto de programa informático que se puede cargar directamente en la memoria interna de uno o más ordenadores, que incluye el software para realizar los pasos de cualquiera de las reivindicaciones 1-13, cuando el citado software se ejecuta en el ordenador.
15. Un medio legible por ordenador, que tiene un programa grabado en el mismo, en el que el programa es hacer que uno o más ordenadores realicen los pasos de cualquiera de las reivindicaciones 1-13, cuando el citado programa se ejecuta en el ordenador.
16. Un sistema para controlar un flujo automático de productos, en el que el sistema comprende:
17. El sistema de acuerdo con la reivindicación 16, en el que la citada secuencia de operaciones comprende la información sobre un formato deseado del producto, y una de las estaciones de transporte es seleccionada y controlada sobre la base del formato deseado del producto y la información sobre qué formato o formatos del producto puede suministrar o consumir de cada estación de transporte.
18. El sistema de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el citado formato define el tipo de producto, el número de productos que se deben manejar al mismo tiempo, y la configuración relativa de cada uno de los productos que se deben manejar al mismo tiempo.
19. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15-18, el que la citada secuencia de operaciones incluye información sobre los valores de los parámetros de los movimientos de la unidad mecánica, y se instruyen los movimientos de la unidad mecánica sobre la base de los valores de los citados parámetros.
20. El sistema de acuerdo con la reivindicación 19, en el que la citada unidad mecánica (8) es un robot industrial y los citados valores de los parámetros incluyen objetivos en una trayectoria del movimiento del robot y eventos que se deben realizar a lo largo de la trayectoria del movimiento.
21. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15-20, en el que la citada unidad mecánica (8) es un robot industrial y el citado dispositivo informático es un controlador del robot.
22. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15-21, en el que la citada secuencia de operaciones incluye información sobre los tipos de movimientos que deben ser realizados por la unidad mecánica, en el que un tipo de movimiento es una operación de coger y otro tipo de movimiento es una operación de colocar.
23. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15-22, en el que el sistema comprende una pluralidad de estaciones de agregación (5a-b), y el dispositivo mecánico programable está adaptado para trasladar los productos entre las estaciones de transporte y las estaciones de agregación, y una cola de espera (11a-b) para cada estación de agregación, y el citado código del programa comprende el código configurado para recibir por cada estación de agregación al menos una secuencia de las operaciones que definen un flujo de productos deseado hacia o desde la estación de agregación, para cargar la secuencia de operaciones recibida para cada estación de agregación en la cola de espera de la estación de agregación, y repetir para cada cola de espera los siguientes pasos hasta que todas las operaciones en la cola de espera hayan sido ejecutadas: recuperar la operación siguiente de la cola de espera de la estación de agregación, seleccionar una de las estaciones de transporte y controlarla sobre la base de la operación recuperada, e instruir a la unidad mecánica para que realice los movimientos para transportar un producto entre la estación de transporte y la estación de agregación seleccionadas sobre la base de la operación recuperada, y el sistema comprende un planificador (20) adaptado para determinar el orden de ejecución de las colas de esperas de las estaciones de agregación.
24. El sistema de acuerdo con la reivindicación 23, en el que el citado planificador (20) está adaptado para determinar el orden de ejecución de las colas de esperas sobre la base de las prioridades definidas para las estaciones de agregación.
25. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15-24, en el que el sistema comprende además un medio de almacén (12a-c) para almacenar al menos una operación de movimiento predefinido para cada estación de transporte que define un movimientos de coger o colocar para la unidad mecánica en relación con la estación de transporte, y el citado código de programa comprende el código configurado para:
26. El sistema de acuerdo con la reivindicación 25, en el que el citado medio de almacén (12a-c) está adaptado para almacenar una pluralidad de operaciones de movimiento predefinidos que definen los movimientos de coger o colocar para los diferentes formatos de productos, para al menos una de las estaciones de transporte, y el citado código de programa comprende el código configurado para recuperar una operación de movimiento predefinido para la estación de transporte seleccionada sobre la base de la citada información de un formato del producto deseado.
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